全長(zhǎng)的SMART-seq單細(xì)胞RNA測(cè)序能用于測(cè)定基因在同源異構(gòu)體分辨率下的表達(dá)，從而就為識(shí)別出不同細(xì)胞類型的特定同位素標(biāo)記成為可能，與空間RNA捕獲和基因標(biāo)記方法結(jié)合使用就能使得對(duì)不同細(xì)胞類型的空間解析同源異構(gòu)體表達(dá)的推斷成為可能。構(gòu)建復(fù)雜的人類大腦以及大約1000億個(gè)單獨(dú)的神經(jīng)元圖譜并不是一件容易的事情；作為應(yīng)對(duì)這一巨大挑戰(zhàn)的“前奏”，研究人員已經(jīng)從對(duì)小鼠大腦的研究來(lái)理解大腦中不同的細(xì)胞類型以及其之間的關(guān)聯(lián)，并能通過(guò)完善技術(shù)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

圖片來(lái)源：https://www.nature.com/articles/s41586-021-03969-3

近日，一篇發(fā)表在國(guó)際雜志Nature上題為“Isoform cell-type specificity in the mouse primary motor cortex”的研究報(bào)告中，來(lái)自加州理工學(xué)院等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過(guò)研究以一種前所未有的分辨率描述了小鼠大腦中的微小基因組細(xì)節(jié)，以及如何結(jié)合多種類型的基因組學(xué)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)這一分析。

該研究是一項(xiàng)名為“通過(guò)推進(jìn)創(chuàng)新性神經(jīng)技術(shù)從而進(jìn)行大腦研究”倡議計(jì)劃（BRAIN計(jì)劃）的一部分，該計(jì)劃由美國(guó)NIH提供資助。這篇研究報(bào)告中，研究人員重點(diǎn)對(duì)小鼠的大腦初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層進(jìn)行研究，其是控制小鼠機(jī)體運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵區(qū)域。研究者Booeshaghi等人分析了所收集的來(lái)自大腦細(xì)胞的基因組相互數(shù)據(jù)，并通過(guò)結(jié)合三種不同的實(shí)驗(yàn)性技術(shù)（每種技術(shù)都有自己的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)），研究人員就能詳細(xì)分析小鼠大腦皮層中腦細(xì)胞中的基因表達(dá)情況，這些技術(shù)的組合能以一種超越其各部分之和的方式發(fā)揮了單個(gè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

這張信息圖描述了在這項(xiàng)新工作中結(jié)合的三種技術(shù)，以及這種結(jié)合如何產(chǎn)生關(guān)于腦細(xì)胞中基因表達(dá)的

多維信息。

圖片來(lái)源：A.S.Booeshaghi

該研究通過(guò)所謂的基因同源異構(gòu)體實(shí)現(xiàn)了細(xì)化的水平，為了理解該異構(gòu)體，研究人員就非常有必要理解組成基因的單個(gè)RNA轉(zhuǎn)錄物的表達(dá)情況；基因表達(dá)是DNA被轉(zhuǎn)錄成為RNA，以及隨后RNA被分子機(jī)器翻譯為蛋白質(zhì)的過(guò)程；諸如在人類等高等真核生物中，這種信息流包括一種稱之為“剪接”（splicing）的過(guò)程，在這一過(guò)程中，RNA會(huì)被切碎，一些碎片在轉(zhuǎn)變成為蛋白質(zhì)之前又會(huì)被粘在一起，這種切割和粘貼的過(guò)程就產(chǎn)生了同一基因的多種口味的“轉(zhuǎn)錄本”：異構(gòu)體，這些異構(gòu)體能被轉(zhuǎn)化為具有不同功能的蛋白質(zhì)。

通過(guò)分析諸如此類異構(gòu)體，研究人員就發(fā)現(xiàn)，突變體是導(dǎo)致腦細(xì)胞之間功能性差異的一個(gè)關(guān)鍵方面，而對(duì)異構(gòu)體的分析對(duì)于大腦尤其重要，剪接過(guò)程在大腦組織中處于高度活躍狀態(tài)，而且很多神經(jīng)性疾病都是因剪接過(guò)程的中斷會(huì)引發(fā)。綜上，本文研究結(jié)果表明，同源異構(gòu)體或許有助于細(xì)胞細(xì)胞的分類，而且利用多種測(cè)量方法來(lái)對(duì)單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行多平臺(tái)的分析或能提供小鼠初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層轉(zhuǎn)錄的完整圖譜，從而或能改善任何單一技術(shù)所提供的可能性。（生物谷Bioon.com）

小編推薦會(huì)議 2021 （第四屆）單細(xì)胞多組學(xué)研究與臨床應(yīng)用峰會(huì)

http://meeting.bioon.com/2021SC