Genome Biol | 无需亚硫酸盐-scTAPS/scCAPS+技术，实现单细胞水平DNA表观修饰直接测序

近日，国际学术期刊GenomeBiology正式发表了题为：

Direct and bisulfite-free 5-methylcytosine and 5-hydroxymethylcytosine sequencing at single-cell resolution with scTAPS and scCAPS

传统亚硫酸盐测序方法存在DNA降解严重、序列信息丢失、无法区分5mC与5hmC等固有限制，严重限制了单细胞表观遗传研究的精度与应用范围。本研究创新性地将Tn5转座酶条形码标记技术与直接酶促/化学转化法（TAPS/CAPS+）相结合，实现了在微量和单细胞DNA样本中对5mC和5hmC的高效、温和且特异性转化，最终通过高通量测序直接获取修饰信息，避免了亚硫酸盐处理引起的诸多问题。

研究团队在人类CD8+ T细胞和小鼠胚胎干细胞中对scTAPS与scCAPS+进行了系统性验证，结果显示：

• 超高比对效率：scTAPS与scCAPS+的序列比对率分别达到93.0%和89.4%，显著优于传统方法；

• 高精准度检测：5mC与5hmC的直接转化率分别超过96.6%和93.0%，假阳性率低于0.4%；

• 卓越覆盖度与一致性：单个细胞平均可覆盖超过200万个CpG位点，与群体细胞水平数据高度一致（皮尔森相关系数r > 0.95），且覆盖度随测序深度增加可进一步提升。

利用scCAPS+技术，研究人员进一步对年轻与衰老小鼠海马体细胞进行了单细胞5hmC图谱构建。研究发现，在衰老过程中，非神经元细胞表现出更显著的5hmC修饰变化，并首次于单细胞层面揭示了基因表达水平与5hmC修饰在衰老中呈正相关，为深入理解大脑衰老的表观调控机制提供了重要线索。

该项研究建立的无亚硫酸盐单细胞表观测序技术体系，不仅在技术层面突破了传统方法的局限，更在转化策略，比对率、覆盖度与检测准确性方面树立了新标准，对推动发育生物学、神经退行性疾病、肿瘤异质性等领域的表观遗传学研究具有重要价值。目前该方法仍处于低通量阶段，但未来有望进一步发展成为高通量单细胞多维表观遗传分析平台。

据悉，该研究主要由宋春啸课题组的陈修斐、程静菲与孔林珍共同完成，他们为论文共同第一作者。其中，陈修斐博士目前已回国加入宁波大学附属第一医院，担任副研究员。

原文链接：https://genomebiology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13059-025-03708-1

制版人：十一

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