拡張可能な単一細胞CRISPRスクリーニングによるクロマチン接近可能性の遺伝的決定因子のプロファイリング

CRISPRスクリーニングは、遺伝的摂動を遺伝子発現と表現型の変化と結び付けるのに用いられている。本論文では、多数の細胞の遺伝的摂動をゲノム規模のクロマチン接近可能性と結び付けるCRISPR–sciATAC（CRISPR-based, single-cell combinatorial indexing assay for transposase-accessible chromatin）を紹介する。ヒト骨髄性白血病細胞において、105のクロマチン関連遺伝子にCRISPR–sciATACを適用して標的とし、これによって約3万個の単一細胞のクロマチン接近可能性データが得られた。我々は、特定のクロマチンリモデラーの喪失を、全体的な接近可能性の変化および個々の転写因子の結合部位での接近可能性の変化と関連付けた。例えば、H3K27メチルトランスフェラーゼEZH2が失われると、胚発生に関与するヘテロクロマチン領域の接近可能性が高まり、HOXAクラスターとHOXDクラスターの遺伝子の発現が引き起こされることが示された。我々は、調節部位の一部で、クロマチンリモデラー喪失後のヌクレオソーム間隔の変化も分析した。CRISPR–sciATACは、正常状態と疾病状態のクロマチンに対する遺伝的摂動の影響を研究するためのハイスループットの単一細胞技術である。