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研究人员开发了以有效方式对单个细胞进行测序的新方法

2021-06-02 15:06:18 健康养生 来源:
导读 RNA测序是研究细胞和疾病的强大技术。特别是,单细胞 RNA 测序有助于揭示我们身体的异质性和多样性。这是人类细胞图谱寻求绘制所有人类细

RNA测序是研究细胞和疾病的强大技术。特别是,单细胞 RNA 测序有助于揭示我们身体的异质性和多样性。这是“人类细胞图谱”寻求绘制所有人类细胞图谱的核心技术。然而,单细胞 RNA 测序在非常大的项目中达到了它的极限,因为它既耗时又非常昂贵。为了应对这些挑战,奥地利科学院分子医学研究中心首席研究员、维也纳医科大学教授 Christoph Bock 研究小组的科学家开发了一种新方法,用于对大量单细胞进行测序以有效的方式。该研究现已发表在《自然方法》上。

单细胞分子分析为精准医学提供了重要基础。五年前,世界各地的科学家齐聚一堂,致力于“人类细胞图谱”项目,旨在对人体中的所有细胞进行编目。例如,这些数据有助于确定可以特别好感染的细胞类型。为了加速和改进此类细胞目录的创建,来自 CeMM 的 Christoph Bock 研究小组的 Paul Datlinger 和 André F. Rendeiro 开发了一种新方法,可以同时在大量单个细胞中进行单细胞 RNA 测序。

这种方法被称为“scifi-RNA-seq”(用于:“单细胞组合流体索引”),在将细胞加载到微流体芯片上并制备它们的 RNA 之前,用特定的条形码标记许多细胞的 RNA用于单细胞测序。这些额外的条形码克服了现有单细胞测序方法的一个重要问题,其中单个细胞被包装成微小的乳液液滴并分配了细胞特异性条形码。当多个细胞落在同一个液滴中时,它们会收到相同的条形码并且无法再区分。因此,单细胞悬液以低浓度加载到微流控芯片上,这意味着大部分乳液液滴仍然是空的,试剂的使用效率非常低。

在 scifi-RNA-seq 方法中,细胞预先标记有额外的条形码。因此,乳液液滴可以同时装载许多细胞,同时仍然可以分析单个细胞。

在流行的 10x Genomics 系统上,我们使用这种方法测量了 15 倍以上的单个细胞。额外的条形码还允许用户提前标记和组合数千个样本,并在单个微流体分析中一起处理这些样本。作为我们研究的一部分,我们在人类T 细胞中使用单细胞 RNA 测序读数进行了 CRISPR 筛选。在未来,我们的方法可能有助于改善治疗癌症的免疫疗法。”

需要将单细胞 RNA 测序应用于大量细胞或大量样本的项目将特别受益于新方法。项目负责人 Christoph Bock 解释说:“scifi-RNA-seq 能够对数百万个单个细胞进行高效的 RNA 测序,这有助于表征复杂的组织、器官和整个生物体。此外,在生物医学中,分析许多单个细胞通常很有用,例如,发现肿瘤中的稀有干细胞或血液中的癌细胞。最后,scifi-RNA-seq 将推动药物筛选和 CRISPR 筛选越来越多地与高分辨率单细胞测序读数相结合的趋势。”


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