Элегантный недорогой подход улучшает секвенирование одноклеточной РНК

        

Микрофлюидика капель революционизировала секвенирование РНК с одной клеткой, предлагая недорогой, высокопроизводительный метод для одноэлементной геномики. Однако этот метод был ограничен в своей способности собирать полную информацию о транскрипции РНК.

Исследователи из Корнелла – во главе с Ивином де Вламинком, доцентом в Школе биомедицинской инженерии им. Мейнига – разработали элегантный и недорогой метод, который решает эту проблему. И он не только продвигает вперед одноклеточную геномику, но и открывает новые возможности для изучения инфекции и иммунной биологии.

"Одновременное мультиплексное секвенирование ампликона и профилирование транскриптома в отдельных клетках" было опубликовано недавно в Nature Methods . Постдокторский исследователь Мридусмита Сайкия и докторант Филип Бернхэм, оба из лаборатории Де Вламинка, являются ведущими авторами.

Также внесли свой вклад Чарльз Данко, доцент Института здоровья животных Бейкер в Колледже ветеринарной медицины, и Джон Паркер, доцент вирусологии в Институте Бейкер.

В 2015 году исследователи из Гарвардского университета и Массачусетского технологического института представили Drop-seq, метод, позволяющий одновременно и эффективно охарактеризовать идентичности тысяч клеток, используя капли нанолитерного масштаба и прикрепляя уникальный идентификатор к РНК каждой клетки.

«Эти технологии очень популярны, потому что они снизили стоимость этих видов анализа и как бы демократизировали их, сделали их очень дешевыми и легкими для многих лабораторий», – сказал де Вламинк.

Однако недостатком является то, что они могут идентифицировать только определенный тип молекулы РНК (мРНК), что ограничивает потенциальный объем анализов. Messenger RNA несет генетическую информацию, скопированную с ДНК в процессе трансляции.

Де Вламинк и его сотрудники придумали простой и недорогой поворот к существующему протоколу Drop-seq и назвали свой новый метод DART-seq (нацеливание с помощью капельной РНК путем секвенирования в одной клетке).

В Drop-seq отдельные клетки инкапсулированы мечеными микрочастицами, которые инициируют обратную транскрипцию клеточной мРНК. Группа Де Вламинка разработала эффективный метод ферментативной настройки гранул перед выполнением обычного анализа Drop-seq, который позволяет извлекать и анализировать большее разнообразие молекул, чем доступно при секвенировании Drop-seq.

Кроме того, эта технология может идентифицировать зараженные вирусом клетки и количественно определять экспрессию вируса и гена-хозяина, что позволяет исследовать реакцию хозяина на инфекцию на уровне отдельных клеток.

«Один вид вируса может быть очень разнообразным, и это разнообразие позволяет им делать необычные вещи», – сказал Бернхем. «Таким образом, если вы можете уменьшить масштаб до уровня одной клетки, вы действительно сможете увидеть, как незначительные изменения в вирусе вызывают потенциально огромные изменения в реакции клетки на эту небольшую мутацию».

Сайкия, у которой двойное назначение в ветеринарном колледже, считает, что DART-seq также поможет информировать о новых подходах к терапии рака.

«Раковые клетки – это очень гетерогенная популяция, – сказала она, – и когда вы не смотрите на них на уровне отдельных клеток, вы часто упускаете важную информацию. Поэтому наша технология также позволяет это».

Источник:

http://news.cornell.edu/stories/2018/12/elegant-trick-improves-single-cell-rna-sequencing

      

Source link