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Nat Methods:开发出一种新的基因组学工具ECCITE-seq,可扩展多模式单细胞分析

来源:本站原创 2019-05-10 18:53

2019年5月10日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中,来自美国纽约基因组中心的研究人员开发出一种称为ECCITE-seq的新技术,它允许科学家们对来自单细胞的多种信息模式进行高通量测量。相关研究结果发表在2019年5月的Nature Methods期刊上,论文标题为“Multiplexed detection of proteins, transcriptomes, clonotypes and CRISPR perturbations in single cells”。
图片来自New York Genome Center。

ECCITE-seq的全称是通过测序扩展CRISPR兼容的转录组和表位的细胞索引(Expanded CRISPR-compatible Cellular Indexing of Transcriptomes and Epitopes by sequencing)。ECCITE-seq平行分析来自数千个单细胞的不同类型的生物分子,从而提供广泛的信息用作基于CRISPR的混合遗传学筛选中的读出值。

纽约基因组中心科学总监兼首席执行官Tom Maniatis博士说,“ECCITE-seq是下一代工具,可增强我们更彻底地研究单细胞和更好地了解发病机制的能力。”

2017年,纽约基因组中心技术创新实验室发布了一种相关工具,即CITE-seq,它能够检测单细胞中的蛋白和转录组。他们随后使用相同的概念对单个样本进行条形码编码,从而允许在一种于2018年发布的称为Cell Hashing的方法中开展多重单细胞RNA测序实验。

论文通讯作者、纽约基因组中心技术创新实验室经理Peter Smibert博士说,“对于ECCITE-seq,我们改进了我们之前在蛋白检测和样本复用方面的研究工作,并将它们与直接检测用于CRISPR筛选的向导RNA的能力相结合在一起。ECCITE-seq中的单独测量是模块化的,因此科学家们能够针对他们提出的问题选择他们需要进行哪些测量。”

论文第一作者、纽约基因组中心技术创新实验室高级研究科学家Eleni Mimitou博士说,“也许这种方法最重要的应用在于CRISPR筛选。将向导RNA的直接捕获与多模式读出值相结合,有望让这些单细胞筛选更加稳健和有效,并揭示出仅在RNA水平上无法检测到的细胞表型。”在原理验证分析中,Mimitou博士及其同事们证实了与针对靶转录物的向导RNA特异性反应偶联在一起的向导RNA高效捕获,显著下降的蛋白水平。ECCITE-seq与现有的CRISPR向导RNA库兼容,可广泛应用于检测单细胞水平的扰动。

ECCITE-seq建立在10x Genomics的单细胞免疫分析解决方案的基础之上,这使得科学家们能够重建单个免疫细胞的克隆型(clonotype)。这些研究人员将蛋白检测与转录组和克隆型结合起来而能够描述皮肤T细胞淋巴瘤患者样本中的恶性肿瘤细胞群体。将多种模式结合在一起能够精细分析特定的细胞亚型,并且有助于揭示恶性肿瘤细胞的转录组学特征。

Smibert解释道,“尽管我们证实了这种方法在癌症中的实用性,但是它是一种可应用于一系列生物系统和疾病的平台。随着未来的发展(包括增加新的模式),我们看到ECCITE-seq和未来扩展它的方法作为更好地研究单个细胞的基础工具。”

为了更好地服务于单细胞RNA-seq科学界,这些研究人员一直通过CITE-seq.com公开分享它的使用流程和建议。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Eleni P. Mimitou et al. Multiplexed detection of proteins, transcriptomes, clonotypes and CRISPR perturbations in single cells. Nature Methods, 2019, doi:10.1038/s41592-019-0392-0.
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