细胞内相关生物分子各自的空间分布以及他们的纳米尺度邻近关系具有重要的细胞功能，例如蛋白互作中的互作复合物与游离分子、染色质互作中的邻近修饰位点与游离修饰位点等。在单细胞中探究这两种空间信息，对深入解析他们的细胞功能与疾病关联具有重要指导意义。然而，现有识别探针与检测技术无法区分靶标分子在单细胞内的游离分布与邻近关系。

针对上述问题，西安交通大学生命学院生命分析化学与仪器研究所赵永席教授团队利用DNA可编程链置换和自组装特性，发展了单细胞分子成对邻近区分的DNA编码扩增成像方法，并以DNA 5-羟甲基胞嘧啶（5hmC）与5-醛基胞嘧啶（5fC）两种表观修饰为例，使用该方法探究了单细胞内5hmC与5fC的游离位置与邻近分布，获得各自的位点数与亚细胞分布信息，有望揭示其结合蛋白的互作关系以及复杂的表观遗传调控机制。该方法还能拓展用于蛋白互作、细胞器互作等检测分析。

单细胞DNA 5hmC与5fC的成对邻近可视化区分

相关成果以“Pairwise Proximity-differentiated Visualization of Single-cell DNA Epigenetic Marks”（单细胞DNA表观遗传标记的成对邻近可视化区分）为题，在化学领域权威期刊Angewandte Chemie International Edition（《德国应用化学》，影响因子：12.257）上发表。该论文第一作者为西安交大生命学院薛静博士、陈锋副教授与博士生苏丽，通讯作者是赵永席教授，第一单位为西安交大生物医学信息工程教育部重点实验室。上海交通大学樊春海院士对该工作提供了重要的指导。该项研究得到国家自然科学基金、陕西省自然科学基金、中国博士后科学基金、西安交大青年拔尖人才计划等多个项目的共同资助，实验测试得到西安交通大学分析测试共享中心的支持。

赵永席教授团队的研究方向包括高通量单分子与单细胞分析、核酸化学与生物学、功能纳米材料与分子探针、微流控芯片等。上述工作是该团队近一年在Journal of the American Chemical Society（《美国化学会志》，影响因子：14.695）、Angewandte Chemie International Edition（《德国应用化学》，影响因子：12.257）、Nucleic Acids Research（《核酸研究》，影响因子：11.157）发表的第四篇关于单细胞核酸检测与分子网络分析的突破性成果。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202011172

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