BD单细胞CUT&Tag | 解码单细胞组蛋白修饰图谱
BD单细胞CUT&Tag
解码单细胞组蛋白修饰图谱
CUT&Tag测序技术被广泛应用于组蛋白修饰图谱绘制(H3K4me3、H3K27ac 等)与转录因子结合位点的鉴定,传统CUT&Tag技术虽具备高灵敏度和低背景优势,但主要基于群体细胞检测,难以捕捉复杂样本中真实存在的单细胞异质性。
表观生物依托BD Rhapsody™平台,融合创新的纳米抗体-Tn5、微孔法捕获体系以及优化的实验流程,推出单细胞CUT&Tag测序技术(scCUT&Tag),实现单细胞水平绘制组蛋白修饰与转录因子结合图谱。可有效识别不同细胞类型间的表观差异,并深入解析同类细胞内部的异质性,适用于肿瘤异质性、免疫调控、发育轨迹追踪及神经科学研究等多元应用场景,为构建高精度单细胞表观遗传图谱提供有力支撑。
技术流程
scCUT&Tag前沿研究方向
🧫 肿瘤异质性与耐药
解析瘤内表观亚克隆、追踪治疗压力下染色质可塑性、定位耐药驱动增强子/TF结合位点
场景举例:群体测序掩盖的稀有耐药亚群(如H3K27ac高活性的细胞)可被精准捕获;在针对特定组蛋白修饰或转录因子时,相较 scATAC-seq 可更直接反映目标调控事件的状态
🛡️ 免疫调控研究
解析T细胞耗竭、巨噬细胞极化、B细胞类别转换中的表观重编程;解析转录因子在免疫应答中的结合动态与调控网络
场景举例:在合适样本与抗体条件下解析 STAT/NF-κB/PU.1 等关键因子的单细胞结合特征与调控网络,揭示免疫细胞功能状态的表观记忆与可逆性
🧠 神经科学与脑疾病研究
分型复杂脑区细胞、解析学习记忆/神经退行性疾病中的增强子失调与表观沉默
场景举例:神经元亚型高度依赖顺式调控元件,scCUT&Tag可在低RNA表达背景下仍精准定位细胞类型特异性调控景观
🎯 表观靶向药物开发
评估 EZH2/BET/HDAC 抑制剂处理前后目标修饰谱、染色质重塑及潜在脱靶相关表观变化;伴随诊断开发
场景举例:验证药物对不同亚群细胞中目标修饰/TF结合的抑制效率,识别原发性/获得性耐药的表观机制
🌱 发育与细胞分化
绘制胚胎/类器官发育过程中的动态表观轨迹、识别瞬态祖细胞、解析谱系特异性增强子激活时序
场景举例:部分表观修饰变化可先于明显的转录响应出现,scCUT&Tag可重构“表观先行”的调控路径,揭示命运分支的早期分子开关
送样要求
分析内容
标准分析
1. 原始数据质控与单细胞信号质量综合评估
2. Peak检测鉴定、注释分类及基因组分布特征分析
3. 有效细胞识别筛选与单细胞Peak矩阵构建分析
4. 单细胞聚类分群、降维展示与异质性解析
5. 细胞类型鉴定、标志物挖掘与群体特征分析
6. 不同细胞亚群及不同实验组间差异修饰分析
高级分析
1. 转录因子结合位点Motif富集与调控网络分析
2. 差异相关靶基因GO/KEGG功能注释与通路解析
3. 细胞发育过程、状态转变与轨迹推断分析
4. 超级增强子鉴定、注释及关键调控基因挖掘(仅限H3K27ac抗体)
个性化分析(评估收费)
1. 多组学联合整合分析
2. 特定通路、靶基因与生物学问题的定制机制研究
实测数据
细胞组成与核心QC指标总览
细胞群在tSNE空间中的分布
代表性motif在各细胞群中的活性差异
转录因子活性热图(TF Deviation Heatmap)
转录因子结合足迹(TF Binding Footprints)
scCUT&Tag经典应用案例
Nat Biotechnol:基于纳米抗体的scCUT&Tag技术解析复杂组织表观基因组景观(DOI: 10.1038/s41587-022-01535-4)
该研究以H3K27me3组蛋白修饰为核心靶标,系统展示了scCUT&Tag在三类场景中的应用价值:
首先在体外细胞系中验证了该技术可通过染色质沉默信号精准区分不同细胞类型;
其次在hESC向定型内胚层的分化过程中,捕捉到动态的染色质沉默轨迹,且H3K27me3信号变化与基因表达水平呈负相关;
最后将该技术应用于胶质母细胞瘤患者的原发与复发肿瘤样本,无需细胞分选即可解析肿瘤微环境中的细胞组成,并揭示治疗前后肿瘤细胞的表观遗传异质性及干细胞样亚群的富集趋势。整体而言,scCUT&Tag以表观遗传沉默图谱为切入点,为细胞身份鉴定、发育轨迹追踪及肿瘤演化分析提供了一种无需分选、适用于复杂组织的单细胞表观基因组学解决方案。