单细胞外显子缺失图谱揭示塑造基因表达与细胞状态动态的剪接事件

可变剪接是一种普遍存在的基因调控机制，对人类蛋白质组多样性至关重要。为系统研究其在细胞命运决定中的作用，我们开发了scCHyMErA-Seq，一种整合10x Genomics单细胞转录组读出的可扩展CRISPR外显子缺失筛选平台。该工具能够高效删除外显子，同时在单细胞分辨率下捕获Cas9/Cas12a向导RNA和多聚腺苷酸化转录本。将scCHyMErA-Seq应用于可变盒式外显子的高通量分析，我们鉴定出众多对基因表达和细胞周期进程具有显著调控效应的外显子。对NRF1可变外显子7的分析表明，其包含通过影响NRF1招募至靶基因启动子来调节NRF1的调控功能。重要的是，使用scCHyMErA-Seq生成的基因表达谱准确再现了传统、劳动密集型正交方法的结果，同时提供了更高的可扩展性和效率。总体而言，scCHyMErA-Seq代表了一个多功能平台，通过将特定剪接变体与转录表型直接关联，系统性地揭示可变剪接的功能影响。