全球首张“细胞身份护照”发布
DNA常被比作生命说明书，但它本身不会自动翻页、加粗或撕掉某页。真正决定“哪段文字被阅读”的，是表观遗传——它不改变DNA序列，却通过化学标记和空间构型来开关基因。不过，这两大系统在单细胞层面的协同关系始终未明。
美国索尔克生物研究所领衔的国际团队，发布全球首个覆盖全身的单细胞表观遗传图谱——这可不是一份基因序列清单，而是一张动态的“细胞身份护照”，首次让科研人员在同一细胞中同步读取DNA如何折叠成三维结构，又如何被甲基化“盖章”——两大调控系统，终于不再各自为政了。
相关研究成果，7月23日发表于国际期刊《科学》。
相较于之前的单细胞DNA测序，要么拍DNA的3D结构快照（Hi-C），要么测甲基化位点（WGBS），如同分别拍摄一座建筑的立体模型和门窗编号清单，却不知哪扇窗对应哪层楼。索尔克团队突破的关键，在于开发出一种同步检测技术——它像给每个细胞装上双向摄像头：一个拍摄Hi-C信号，一个记录WGBS，首次将二者锚定在同一细胞内。
研究人员发现，甲基化热点常位于染色质环的锚点附近——原来“盖章”并不是随机贴标签，而是精准卡在DNA折叠的关键铰链处。这也解释了为何某些基因突变虽不在编码区，却因扰乱折叠导致远端致癌基因失控激活。
图谱采用单细胞多组学技术，纳入16种人体组织的86689个细胞，并逐个识别出35种主要细胞类型，更是细分出206种功能亚型；图谱还修正了科学界对“非CG甲基化”的认知，这种曾被认为仅存在于脑和干细胞中的特殊修饰，此次在肌肉、胰腺及免疫细胞中均检出功能性分布。
在配套发表的其他论文中，有团队利用该图谱的甲基化条形码特征，发现大脑海马区小胶质细胞被替代的模式，颠覆了该类细胞终身驻留中枢的传统认知。
为支持后续研究，团队已开放交互式数据浏览器，公开了包含1950亿次甲基化测量和180亿次染色质互作的基础数据集——这类带细胞注释的高精度数据，正成为训练AI预测变异功能的稀缺资源。
（来源：《科普时报》）
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