Science發布新型單細胞基因表達檢測技術
日期：2015-02-06 08:49:13
發表在最新一期《科學》（Science）雜志上的一篇研究論文，證實了一種新型的大規模平行測序技術可借助于新一代測序（NGS）在單細胞水平上檢測基因表達。
論文作者、來自Cellular Research, Inc公司的Christina Fan博士、Glenn Fu博士以及Stephen Fodor博士，描述了這一技術并報告了幾項針對人類造血系統細胞的基因表達研究結果。
Fan等在研究論文中指出，單細胞分析對于了解非均質系統越來越重要。達不到這一分辨率，來自少數細胞的巨大表達變化看起來就會與來自大量細胞的微小表達變化相差無幾。
在這篇文章中，科學家們描繪了“一種技術上簡單的基因表達細胞計量方法”，利用細胞和分子特異性條形碼可在成千上萬或甚至數十萬細胞中一次研究大量的基因。將單個細胞以及負載引物的磁珠放入微孔中；當細胞裂解之時，mRNAs會與磁珠上的條形碼引物雜交。這些磁珠可通過磁力回收并轉移到試管中進行逆轉錄和擴增，然后進行NGS分析。
作者們寫道：“測序擴增產物可以揭示出細胞標簽、分子索引以及基因一致性。計算分析會基于細胞標簽將reads進行分組，并將具有相同分子索引和基因序列的reads歸到同一項中以糾正擴增偏倚 ，從而可以測定出每個孔中每種基因的絕對轉錄物數目。”
“這一獨特的標記策略及大規模平行測序方法，使得能夠得到NGS平臺的所有研究人員都能夠簡單方便地完成單細胞分析，”論文的主要作者、Cellular Research公司研究員Christina Fan博士說。
研究論文還報告了利用這一技術獲得的來自各種類型造血細胞的數據。科學家們以高通量方式分析了大約15,000個細胞，預計消耗品成本為每個孔幾個便士。在一系列實驗中，Fan等重演了數十年來的一些研究結果，確定了構成造血系統的各個細胞亞型的特征。他們借助于其他一些具有挑戰性的生物學問題證實了這一新技術的力量，例如證實了可以在正常細胞的大背景下以極少數量細胞檢測到罕見惡性細胞類型。
論文的資深作者、Cellular Research公司首席執行官Stephen Fodor說：“這一技術將為發育生物學和疾病開辟廣闊的新機會，并揭示出一些新見解。檢測大量單細胞的遺傳譜，應該可以推動發現一些具有較高患者反應率的治療方法，以及開發出提供更多信息的早期診斷方法。”
