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Immunity:新技术可帮助修复单细胞RNA测序的丢失数据

来源:本站原创 2020-10-15 22:19

2020年10月16日讯/生物谷BIOON/---从单个细胞中测序RNA可以揭示有关这些细胞在体内做什么的大量信息。麻省理工学院的研究人员现在通过修改常用的Seq-Well技术,大大提高了从每个细胞收集的信息量。

利用他们的新方法,麻省理工学院的团队可以从样本中的每个单元中提取10倍的信息。这种增加应该使科学家能够更多地了解每个细胞中表达的基因,并帮助他们发现健康细胞和功能异常细胞之间的细微但关键的差异。

在本周发表在《Immunity》杂志上的一项研究中,研究小组通过分析来自五种不同皮肤疾病患者的约40,000个细胞,证明了该技术的强大功能。他们对免疫细胞和其他细胞类型的分析揭示了五种疾病之间的许多差异,以及一些共同特征。

(图片来源:Www.pixabay.com)

文章作者Travis Hughes表示:“这是迈向了解炎症表型谱的第一步,不仅是免疫细胞内部,还有其他皮肤细胞类型” 。

几年前,Shalek,Love和他们的同事开发了一种称为Seq-Well的方法,该方法可以一次快速地对许多单个细胞中的RNA进行测序。像其他高通量方法一样,该技术不能像某些更慢,更昂贵的RNA测序方法那样,在每个细胞中获取更多信息。在他们当前的研究中,研究人员着手重新获得某些原始版本缺失的信息。

为了尝试恢复这些额外的信息,研究人员将重点放在了他们知道数据丢失的一个步骤上。在该步骤中,cDNA分子(即来自每个细胞的RNA转录物的副本)通过称为聚合酶链反应(PCR)的过程进行扩增。为了获得足够的DNA拷贝用于测序,必须进行这种扩增。然而,并非所有的cDNA都被扩增。为了增加通过此步骤的分子数量,研究人员更改了如何使用第二个“引物”序列标记cDNA的方式,从而使PCR酶更容易扩增这些分子。

研究人员表明,使用这种技术,每个细胞可以产生更多的信息。他们发现可以检测到的基因数量增加了五倍,每个细胞回收的RNA转录物数量增加了十倍。有关重要基因的额外信息,例如编码细胞因子,细胞表面发现的受体和转录因子的重要基因,使研究人员能够识别细胞之间的细微差异。

Hughes说:“我们能够通过一个非常简单的分子生物学技巧极大地提高每细胞信息的含量,该技巧很容易整合到现有的工作流程中。”

研究人员使用这项技术分析了19例患者的皮肤活检,代表了五种不同的皮肤疾病-银屑病,痤疮,麻风病,斑秃和环形肉芽肿。他们发现了疾病之间的某些相似之处-例如,相似的炎症性T细胞种群在麻风病和环形肉芽肿中均表现出活性。

他们还发现了某些特定疾病独有的特征。在几位牛皮癣患者的细胞中,他们发现角质形成细胞的细胞表达的基因可以使它们增殖并驱动该疾病中出现的炎症。

这项研究中产生的数据还应该为其他想深入研究所研究细胞类型之间的生物学差异的研究人员提供宝贵的资源。(生物谷 Bioon.com)

资讯出处:Technique to recover lost single-cell RNA-sequencing information

原始出处:Travis K. Hughes, Marc H. Wadsworth II, Todd M. Gierahn, Tran Do, David Weiss, Priscila R. Andrade, Feiyang Ma, Bruno J. De Andrade Silva, Shuai Shao, Lam C. Tsoi, Jose Ordovas-Montanes, Johann E. Gudjonsson, Robert L. Modlin, J. Christopher Love, Alex K. Shalek. Second-Strand Synthesis-Based Massively Parallel scRNA-Seq Reveals Cellular States and Molecular Features of Human Inflammatory Skin Pathologies. Immunity, 2020 DOI: 10.1016/j.immuni.2020.09.015

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