科技资讯看点:一种在单细胞中高精度表征基因的新方法

  • 发布时间:2021-04-25 22:04:23 来源:

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细胞中基因产物的分析是诊断疾病和生物学和医学研究中新活性物质设计的重要工具。在HelmholtzZentrumMünchen,现在已经开发出一种靶向RNA测序(转录组分析)的方法,其精确地检测单个细胞中最小量的基因转录物。该方法能够鉴定和富集样品中的各个选定分子,以研究它们的细胞功能。这使得可以高精度地选择性地表征每个细胞中的基因。他们的工作已发表在Genome Biology上。

单细胞RNA测序基于对单个细胞中基因组的活性区域产生的分子转录物的研究。根据发育的类型和阶段,细胞激活从RNA分子读取并翻译成蛋白质的不同基因组。在给定细胞中每个基因的mRNA分子(也称为转录物)的数量可以告知我们它们的身份以及它们对内部或外部信号的生理反应。这些可以是疾病,衰老过程,环境影响或对药理学试剂的反应。但是,检测基因仅以中等至低浓度表达,这对当前的单细胞RNA测序技术提出了重大挑战。它们主要检测所谓的管家基因,与调节基因不同,它们不断表达。

BART-Seq方法由干细胞研究所Micha Drukker博士和博士开发。学生Fatma Uzbas通过丰富选定的转录本进行测序来解决这个问题。BART-Seq代表“有针对性序列的条形码组装”。将引物组和DNA条形码组合,以便它们可以同时扩增目的基因的转录物。“我们开发了一种通过简单的合成反应用DNA条形码对引物进行索引的新方法,”Micha Drukker解释道。因此,测序的转录物可以追溯到它们起源的单个细胞。由于分析侧重于所选择的基因,因此可以获得关于这些基因的高分辨率信息,从而单独表征每个细胞。

该方法便宜并且不需要专门且昂贵的仪器。任何可以使用新一代测序装置的研究小组都可以将BART-Seq用于单细胞,也可以用于分析来自数千个样品的RNA或基因组DNA大量标本。

与来自慕尼黑Helmholtz Zentrum的计算生物学研究所的Philipp Angerer,NikolaMüller和Fabian Theis一起,Drukker的团队开发了用于设计引物和条形码以及测序数据分析的软件。为了使所有研究组都能使用该方法,该软件可在因特网上免费获得。

Micha Drukker和他的团队同事希望他们的方法将成为基础和应用研究工具包的一个组成部分。药物筛选项目,如测量培养的β 细胞与药物的反应,或使用CRISPR-Cas9的精确基因编辑技术,可以从BART-Seq中获益。

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