Технологии секвенирования отдельных клеток заполняют мелкие детали в каталоге жизни. Исследователи из Медицинского центра Университета Коннектикута (UConn He alth) и Лаборатории Джексона (JAX) идентифицировали 40 подтипов ганглиозных клеток сетчатки (RGC), а также генетические маркеры и факторы транскрипции, которые их различают.
Благодаря недавним достижениям в технологиях секвенирования РНК одиночных клеток на основе капель, исследователи теперь могут изолировать отдельные клетки и амплифицировать их генетический материал, чтобы исследовать их полный набор РНК. Это позволяет проводить подробный учет клеток данного типа (например, RGCs), выявляя тонкие молекулярные различия, составляющие подтипы.
RGC передают визуальные данные от глаза к мозгу, и ранее было идентифицировано 30 подтипов. Используя секвенирование одноклеточной РНК, исследовательская группа проанализировала 6 225 RGC, обнаружив около 5 000 генов, экспрессируемых на клетку, из левого и правого глаза новорожденных мышей. Прогон полученных данных через алгоритмы кластеризации привел к классификации ячеек по 40 подтипам.
Эфраим Ф. Трахтенберг, доктор философии, из Департамента неврологии UConn He alth, возглавил исследовательскую группу, в которую входит Пол Робсон, доктор философии, директор JAX по одноклеточной биологии. Их исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, позволяет с новой точностью ответить на важный вопрос биологии: что представляет собой тип или подтип клеток?
Центральная нервная система млекопитающих очень сложна и включает взаимодействие множества специализированных типов и подтипов нейронов. Исследовательская группа выбрала RGC именно потому, что на сегодняшний день было идентифицировано больше их подтипов по сравнению с любым другим основным типом нейронных клеток, а также потому, что другие широкие классы типов клеток сетчатки (например, фоторецепторы) были изучены на уровне отдельных клеток. Их цель состояла в том, чтобы выяснить молекулярные различия между подтипами RGC и маркеры, уникальные для них.
Помимо выявления новых подтипов RGC и их маркеров, исследователи демонстрируют степень изменчивости экспрессии генов между клетками, необходимую для их дифференциации на подтипы, и представляют иерархию от популяции клеточного типа до подтипов. Наборы данных для исследования общедоступны через удобное веб-приложение UConn He alth, RGC Subtypes Gene Browser.