Nature：耶魯大學樊榮發佈空間分辨的染色質可及性測序新技術_風聞

​      空間測序技術目前已經成為了在組織樣本中進行組學分析的最前沿利器，但是現有的空間組學技術基本侷限於對轉錄組和蛋白組的研究。如何直接觀察細胞在組織樣品裏的表觀基因狀態依然是重大挑戰。

2022年初，耶魯大學生物醫學工程系樊榮教授團隊利用組織樣本原位編碼的方法，首次實現了特定組蛋白修飾的高空間分辨率的分析（Spatial-CUT＆Tag）。

2022年8月17日，樊榮教授團隊和瑞典卡羅林斯卡學院Gonçalo Castelo-Branco教授團隊合作，在 Nature 期刊發表了題為：Spatial profiling of chromatin accessibility in mouseand human tissues的研究論文。

該研究進一步對染色質可及性在整個基因組尺度進行空間分辨測序（Spatial-ATAC-seq），是空間表觀遺傳分析技術上又一個新的突破。

Spatial-ATAC-seq 技術首次實現了在組織原位對染色質可及性的研究，為空間生物學這一新興領域開拓了一個全新的視角。

論文第一作者為耶魯大學博士後鄧彥翔博士（即將加入賓夕法尼亞大學成為助理教授）。

Spatial-ATAC-seq利用微流控技術將組織進行空間二維編碼，並與ATAC-seq技術進行結合，實現了全基因組尺度的染色質可及性分析。為了獲得高信噪比的數據，研究人員對實驗方案進行了多次改進。將優化以後的Spatial-ATAC-seq測序結果與scATAC-seq的數據進行比較，數據質量達到相同水平。

圖1 Spatial-ATAC-seq總體設計和實驗流程

研究人員利用Spatial-ATAC-seq對小鼠胚胎的空間染色質可及性進行了分析，成功分辨出了小鼠胚胎的主要器官。同時，將Spatial-ATAC-seq與單細胞數據進行整合，也實現了很好的匹配。

圖2 小鼠胚胎器官發育的空間染色質可及性分析

利用Spatial-ATAC-seq技術，首次實現直接在人類扁桃體以高空間分辨率觀察到特定的染色質可及性。通過擬時序分析，重構了B細胞激活過程中重要基因附近染色質可及性的時空變化。

圖3 人類扁桃體組織空間染色質可及性分析

Spatial-ATAC-seq作為一項基於NGS的全新空間組學技術，實現了對於組織環境中表觀遺傳機制的全基因組圖譜分析。Spatial-ATAC-seq可以用於探索不同疾病狀態的表觀遺傳起源，開發針對表觀遺傳的藥物，開闢一條全新的疾病治療途徑。

樊榮團隊目前正在開發更多的空間組學技術，包括將空間表觀遺傳分析技術、空間轉錄組和蛋白組等其他組學結合起來，以更加全面地研究基因調控的機制。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1038/s41586-022-05094-1