研究人員測(cè)量單個(gè)細(xì)胞中的基因活性！
中國(guó)微生物菌種查詢網(wǎng) / 2019-03-30 09:06:21
中國(guó)微生物菌種查詢網(wǎng) 對(duì)于生物學(xué)家來(lái)說(shuō)，單個(gè)細(xì)胞是一個(gè)自己的世界：它可以構(gòu)成組織的一個(gè)和諧部分，或者是游蕩性的，并且像癌癥一樣，呈現(xiàn)出病態(tài)的狀態(tài)。但是生物學(xué)家長(zhǎng)期以來(lái)一直在努力識(shí)別和追蹤隱藏在組織內(nèi)的許多不同類型的細(xì)胞。華盛頓大學(xué)(University of Washington)和艾倫腦科學(xué)研究所(Allen Institute for Brain Science)的研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種新的方法，可以對(duì)組織樣本中大量的細(xì)胞進(jìn)行分類和跟蹤。在3月15日發(fā)表在《科學(xué)》(Science)雜志上的一篇論文中，研究小組報(bào)告稱這種新的方法——即所謂的“split -seq”——能夠可靠地追蹤組織中單個(gè)細(xì)胞水平的基因活動(dòng)。
UW的副教授，同時(shí)也是電子工程系和保羅·g·艾倫計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院的副教授資深作家Georg Seelig說(shuō)：細(xì)胞之間的差異是基于它們基因的活動(dòng)——基因被關(guān)閉或開(kāi)啟，使用分裂-seq就可以測(cè)量單個(gè)細(xì)胞中的基因活動(dòng)，即使組織樣本中有成千上萬(wàn)個(gè)不同的細(xì)胞。Split -seq是一種傳統(tǒng)的測(cè)量基因表達(dá)的方法，它是一種傳統(tǒng)的測(cè)量基因表達(dá)的方法。
十多年來(lái)，科學(xué)家通過(guò)對(duì)RNA的基因“字母”進(jìn)行測(cè)序來(lái)測(cè)量組織中的基因表達(dá)，這是基因表達(dá)的第一步。這種標(biāo)準(zhǔn)的方法被稱為RNA序列，在整個(gè)組織中都是RNA。但是這種方法并不能告訴研究人員細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞是如何不同的。單細(xì)胞RNA測(cè)序通過(guò)對(duì)分離細(xì)胞的RNA測(cè)序來(lái)解決這一問(wèn)題，但是現(xiàn)有的方法代價(jià)高昂，而且不能很好地?cái)U(kuò)展。
SPLiT-seq使單細(xì)胞rna測(cè)序成為可能，而無(wú)需分離單個(gè)細(xì)胞。研究人員將這些細(xì)胞進(jìn)行了4輪“洗牌”——將它們分成不同的池，然后將它們混合在一起。在每一個(gè)洗牌步驟中，他們用自己獨(dú)特的DNA“條碼”標(biāo)記每個(gè)池中的RNA。在四輪洗牌和標(biāo)簽的末尾，每個(gè)細(xì)胞的RNA基本上都包含了它自己獨(dú)特的barcodesi組合，而條碼組合也包含在組織中所有RNA的大量測(cè)序中?！巴ㄟ^(guò)這些‘分池條碼’的步驟，我們解決了測(cè)量基因表達(dá)的一個(gè)大問(wèn)題：可靠地識(shí)別出在原始組織樣本中哪些RNA分子來(lái)自哪個(gè)細(xì)胞，他也是UW分子工程與科學(xué)研究所的研究員。Allen Institute for Brain Science的分子遺傳學(xué)副主任合著者Bosiljka Tasic說(shuō)：隨著這個(gè)問(wèn)題的解決，我們可以開(kāi)始對(duì)我們?cè)诮M織中定義的不同類型的細(xì)胞提出生物學(xué)上的問(wèn)題。
研究小組在實(shí)驗(yàn)室小鼠的大腦和脊髓組織樣本上進(jìn)行了分裂-seq。使用分裂-seq，他們可以測(cè)量超過(guò)156000個(gè)細(xì)胞的基因活性。根據(jù)基因活動(dòng)的模式，他們估計(jì)在這些組織樣本中有100多種不同類型的細(xì)胞——包括不同發(fā)育和分化階段的神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞。Seelig說(shuō)，SPLiT-seq可以以“每單元一分錢”的成本提供豐富的生物數(shù)據(jù)。研究人員稱，這比其他單細(xì)胞RNA測(cè)序方法的成本要低得多。研究人員說(shuō)，SPLiT-seq可以回答關(guān)于組織如何發(fā)展的重要問(wèn)題，并識(shí)別出在帕金森氏癥或癌癥等復(fù)雜疾病發(fā)生之前基因表達(dá)的微小變化。
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