Ученые из Института Аллена и Вашингтонского университета разработали новую недорогую методику анализа экспрессии генов в сотнях тысяч клеток. Секвенирование транскриптома на основе лигирования с разделенным пулом (SPLiT-seq) - это масштабируемый метод для характеристики РНК в отдельных клетках, который можно использовать для идентификации различных типов клеток, обнаруженных в мозге и других тканях. Исследование опубликовано на этой неделе в журнале Science.
«Чтобы понять любую многоклеточную биологическую систему, нам нужно понять ее строительные блоки, ее клетки», - сказал Босилька Тасич, ученый из Института Аллена.«Мозг содержит множество клеток разной формы и размера, но универсального подхода для их характеристики и классификации не существует. Характеристика РНК в одиночных клетках - это способ классификации клеток, но существующие методы дороги и требуют специального оборудования. -seq может быть выполнено с помощью базового оборудования в любой лаборатории, это может привести к более широкому внедрению и стандартизации транскриптомики отдельных клеток».
Ранее разработанные методы секвенирования требуют, чтобы каждая клетка была выделена до того, как ее РНК будет помечена генетическим штрих-кодом. При использовании SPLiT-seq клетки никогда не изолируются. Вместо этого клетка используется как изолированный отсек для собственной РНК. Пулы клеток делятся на несколько групп, где к их РНК добавляется штрих-код. Этот процесс повторяется несколько раз, чтобы присвоить РНК каждой клетки уникальный комбинаторный штрих-код. Это позволяет исследователям профилировать экспрессию генов многих клеток одновременно и классифицировать их по типам.
«Для этого проекта мы использовали SPLiT-seq для профилирования более 150 000 клеток в развивающемся головном и спинном мозге мыши, и мы определили много новых молекулярных маркеров для определенного типа клеток», - сказал Георг Силиг, биолог-синтетик на факультете электротехники и Пола Г. Аллена в Школе компьютерных наук и инженерии Вашингтонского университета. «Наши эксперименты стоят всего пенни за клетку. SPLiT-seq значительно снижает барьер для лабораторий, которые хотят проводить профилирование отдельных клеток, но не могут позволить себе дорогое специализированное оборудование».
«Многие заболевания, такие как болезни Альцгеймера и Паркинсона, начинаются с дисфункции определенных типов клеток», - сказал Тасич. «Понимание того, что это за типы и какие гены пошли наперекосяк, приведет к лучшему пониманию того, как эти болезни начинаются и прогрессируют, и как их лечить».