從單個細胞中測序RNA可以揭示有關這些細胞在體內(nèi)做什么的大量信息。麻省理工學院的研究人員現(xiàn)在通過修改常用的Seq-Well技術,大大提高了從每個細胞收集的信息量。
利用他們的新方法,麻省理工學院的團隊可以從樣本中的每個單元中提取10倍的信息。這種增加應該使科學家能夠更多地了解每個細胞中表達的基因,并幫助他們發(fā)現(xiàn)健康細胞和功能異常細胞之間的細微但關鍵的差異。
在本周發(fā)表在《Immunity》雜志上的一項研究中,研究小組通過分析來自五種不同皮膚疾病患者的約40,000個細胞,證明了該技術的強大功能。他們對免疫細胞和其他細胞類型的分析揭示了五種疾病之間的許多差異,以及一些共同特征。
(圖片來源:Www.pixabay.com)
文章作者Travis Hughes表示:“這是邁向了解炎癥表型譜的第一步,不僅是免疫細胞內(nèi)部,還有其他皮膚細胞類型” 。
幾年前,Shalek,Love和他們的同事開發(fā)了一種稱為Seq-Well的方法,該方法可以一次快速地對許多單個細胞中的RNA進行測序。像其他高通量方法一樣,該技術不能像某些更慢,更昂貴的RNA測序方法那樣,在每個細胞中獲取更多信息。在他們當前的研究中,研究人員著手重新獲得某些原始版本缺失的信息。
為了嘗試恢復這些額外的信息,研究人員將重點放在了他們知道數(shù)據(jù)丟失的一個步驟上。在該步驟中,cDNA分子(即來自每個細胞的RNA轉錄物的副本)通過稱為聚合酶鏈反應(PCR)的過程進行擴增。為了獲得足夠的DNA拷貝用于測序,必須進行這種擴增。然而,并非所有的cDNA都被擴增。為了增加通過此步驟的分子數(shù)量,研究人員更改了如何使用第二個“引物”序列標記cDNA的方式,從而使PCR酶更容易擴增這些分子。
研究人員表明,使用這種技術,每個細胞可以產(chǎn)生更多的信息。他們發(fā)現(xiàn)可以檢測到的基因數(shù)量增加了五倍,每個細胞回收的RNA轉錄物數(shù)量增加了十倍。有關重要基因的額外信息,例如編碼細胞因子,細胞表面發(fā)現(xiàn)的受體和轉錄因子的重要基因,使研究人員能夠識別細胞之間的細微差異。
Hughes說:“我們能夠通過一個非常簡單的分子生物學技巧極大地提高每細胞信息的含量,該技巧很容易整合到現(xiàn)有的工作流程中?!?/span>
研究人員使用這項技術分析了19例患者的皮膚活檢,代表了五種不同的皮膚疾病-銀屑病,痤瘡,麻風病,斑禿和環(huán)形肉芽腫。他們發(fā)現(xiàn)了疾病之間的某些相似之處-例如,相似的炎癥性T細胞種群在麻風病和環(huán)形肉芽腫中均表現(xiàn)出活性。
他們還發(fā)現(xiàn)了某些特定疾病獨有的特征。在幾位牛皮癬患者的細胞中,他們發(fā)現(xiàn)角質(zhì)形成細胞的細胞表達的基因可以使它們增殖并驅動該疾病中出現(xiàn)的炎癥。
這項研究中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)還應該為其他想深入研究所研究細胞類型之間的生物學差異的研究人員提供寶貴的資源。(生物谷 Bioon.com)
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