Plant Com—涂晓雨课题组开发普适多植物模型的单细胞组合索引双barcode标记法

多细胞生物组织和器官由高度异质化细胞构成，而顺式调控元件（cis-regulatory elements, CRE）是真核生物调控基因转录表达的关键，因此，单细胞分辨率下绘制染色质开放区图谱是精准解析基因表达与转录程序控制的基础。然而，商业系统中高昂的设备和试剂成本使得植物研究实验室对单细胞基因组测序望而却步。

2022年3月2日， Plant Communications 在线发表了上海交通大学农业与生物学院单细胞生物学联合研究中心涂晓雨联合香港中文大学钟思林教授和美国佐治亚大学Robert Schmitz教授课题组题为A combinatorial indexing strategy for low-cost epigenomic profiling of plant single cells的研究论文，首次开发了普适多植物模型的单细胞组合索引双barcode标记法（combinatorial index and dual PCR barcode），成功绘制了13,576个拟南芥根部组织细胞核的染色质开放区图谱。

Figure 1. Overview of single-cell combinatorial indexing ATAC-seq.

研究根据对单细胞染色质开放区和基因表达图谱的整合，共鉴定出24个细胞亚群。与主流的商业化微流控10x Genomics集成测序分析系统相比，这套单细胞组合标记索引技术可以无偏差、高通量地稳定捕获细胞特异性染色质调控信息。预计这套系统会帮助清除植物单细胞组学研究的设备和技术壁垒、极大地降低成本，为植物生长发育和环境响应的调控机制研究提供新思路。

Figure 2. Chromatin accessibility and nuclear transcription hallmarks of A. thaliana root cells. 

上海交通大学涂晓雨教授和佐治亚大学Alexandre Marand博士为论文的共同第一作者，香港中文大学钟思林教授和佐治亚大学Robert Schmitz教授为共同通讯作者。