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      研究人員測(cè)量單細(xì)胞中的基因活性
      
			
      
				2019-04-25 10:31:28
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			  來(lái)源：
			
      
		
      
				
		
      
			
      對(duì)于生物學(xué)家來(lái)說(shuō)，單個(gè)細(xì)胞就是一個(gè)獨(dú)立的世界：它可以形成一個(gè)組織的和諧部分，或者變成流氓并像癌癥一樣處于疾病狀態(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中的許多不同類型的細(xì)胞。
      

      研究人員測(cè)量單細(xì)胞中的基因活性
      

      華盛頓大學(xué)和艾倫腦科學(xué)研究所的研究人員開(kāi)發(fā)了一種新的方法來(lái)分類和跟蹤組織樣本中的大量細(xì)胞。在3月15日發(fā)表在“科學(xué)”雜志上的一篇論文中，研究小組報(bào)告說(shuō)，這種新方法 - 稱為SPLiT-seq--可以可靠地追蹤組織中的基因活性，直至單細(xì)胞水平。
      

      “細(xì)胞基于其基因的活動(dòng)而相互不同- 基因被關(guān)閉或開(kāi)啟，”資深作者Georg Seelig說(shuō)，他是電氣工程系和Paul G. Allen計(jì)算機(jī)學(xué)院的華盛頓大學(xué)副教授科學(xué)與工程。“使用SPLiT-seq，即使組織樣本中有數(shù)十萬(wàn)個(gè)不同的細(xì)胞，也可以測(cè)量單個(gè)細(xì)胞中的基因活性。”
      

      SPLiT-seq-代表基于Split Pool Ligation的轉(zhuǎn)錄組測(cè)序 - 結(jié)合了傳統(tǒng)方法測(cè)量基因表達(dá)和新的轉(zhuǎn)折。十多年來(lái)，科學(xué)家通過(guò)對(duì)RNA的遺傳“字母”進(jìn)行測(cè)序來(lái)測(cè)量組織中的基因表達(dá)，RNA是基因表達(dá)第一步的DNA樣分子。這種標(biāo)準(zhǔn)方法 - 稱為RNA測(cè)序 - 在整個(gè)組織中描繪RNA。但這種方法并沒(méi)有告訴研究人員組織內(nèi)的細(xì)胞如何彼此不同。單細(xì)胞RNA測(cè)序通過(guò)對(duì)來(lái)自分離細(xì)胞的RNA進(jìn)行測(cè)序來(lái)解決此問(wèn)題，但是現(xiàn)有方法成本高并且不能很好地?cái)U(kuò)展。
      

      SPLiT-seq可以在不分離單個(gè)細(xì)胞的情況下進(jìn)行單細(xì)胞RNA測(cè)序。研究人員將細(xì)胞通過(guò)四輪“洗牌” - 將它們分成不同的池并將它們混合在一起。在每個(gè)洗牌步驟中，他們用自己獨(dú)特的DNA“條形碼”標(biāo)記每個(gè)池中的RNA。在四輪改組和標(biāo)記結(jié)束時(shí)，來(lái)自每個(gè)細(xì)胞的RNA基本上包含其自身獨(dú)特的條形碼組合 - 并且條形碼組合包括在組織中所有RNA的大量測(cè)序中。
      

      “通過(guò)這些'分裂池條形碼步驟'，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)別哪些RNA分子來(lái)自原始組織樣本中的哪個(gè)細(xì)胞，”Seelig說(shuō)，他也是UW分子工程的研究員。與科學(xué)研究所。
      

      “隨著這個(gè)問(wèn)題的解決，我們可以開(kāi)始詢問(wèn)關(guān)于我們?cè)诮M織中定義的不同類型細(xì)胞的生物學(xué)問(wèn)題，”共同作者，艾倫腦科學(xué)研究所分子遺傳學(xué)副主任Bosiljka Tasic說(shuō)。
      

      該團(tuán)隊(duì)對(duì)來(lái)自實(shí)驗(yàn)室小鼠的腦和脊髓組織樣本進(jìn)行了SPLiT-seq。使用SPLiT-seq，他們可以測(cè)量超過(guò)156,000個(gè)細(xì)胞的基因活性。根據(jù)基因活動(dòng)模式，他們估計(jì)在這些組織樣本中存在超過(guò)100種不同類型的細(xì)胞- 包括處于發(fā)育和分化不同階段的神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞。
      

      分序列可以以低成本提供這種豐富的生物數(shù)據(jù)的陣列“只是每個(gè)細(xì)胞一分錢(qián)，說(shuō)：”西利格。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。
      

      研究人員表示，SPLiT-seq可以回答關(guān)于組織如何發(fā)展的重要問(wèn)題，并確定在帕金森病或癌癥等復(fù)雜疾病發(fā)病之前基因表達(dá)的微小變化。
      
			

			
        
      
			
      
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