Для анализа эпигенома оказалось достаточно 100 клеток

Ученые из нескольких институтов США создали микрофлюидное устройство, которая позволяет проводить анализ хроматина из рекордно малого количества клеток. К примеру, новый метод может позволить проведение эпигенетических (то есть относящихся к белковым модификациям ДНК) исследований стволовых клеток эмбрионов на ранней стадии развития. Работа опубликована в Nature Methods.

Новая технология включала в себя несколько основных этапов. Вначале авторы помещали в микроканал коллоидные частицы с привитыми антителами, специфичными к анализируемым белкам хроматина. Далее в канал закачивали раствор фрагментированной ДНК, сшитой с белками хроматина, которые адсорбировались на микрочастицах за счет взаимодействия с антителами.

Чтобы отмыть комплекс «ДНК-белок-микрочастица» от «лишнего» материала, все устройство встряхивали, прокачивая при этом через канал чистый буферный раствор. После отмывки микрочастицы с адсорбированными белками и фрагментами ДНК собирали, комплексы белков и нуклеиновой кислоты «расшивали» и ДНК секвенировали.

Авторы тестировали новую технологию, анализируя гемоцитобласты из печени эмбриона мыши. Эти клетки являются ранними предшественниками кровяных телец. На ранней стадии развития плода их очень трудно получить в большом количестве, что затрудняет их анализ. При помощи новой технологии удалось выделить необходимые фрагменты ДНК из образца, включавшего только 100 клеток.

Описанный в работе эксперимент является модификацией иммунопреципитации хроматина. Этот метод используется для анализа специфических взаимодействий ДНК с белками, например, гистонами. В основе метода лежит химическая «сшивка» белков с ДНК, разрушение нуклеиновой кислоты ультразвуком и последующее выделение фрагментов ДНК за счет специфических антител.

Подобные методы применяются как в фундаментальных исследованиях так и в медицинской диагностике. Их широкой распространение затруднено, так как в традиционных методиках требуется очень большое число клеток, порядка 10⁷. Новая технология может позволить значительно сократить это число и сделать эпигенетические исследования более доступными.