单细胞分析基因表达2.0：Smart-seq2

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单细胞分析基因表达2.0：Smart-seq2
  i2 g% D' m- U. b4 J  o8 c2013-09-24 来源：生物360 作者：koo 5 K/ M" e6 r3 m  t- a' J
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日前，来自瑞典路德维格癌症研究所（Ludwig Institute for Cancer Research）和卡罗琳学院（Karolinska Institutet）的 Rickard Sandberg 领导的研究小组开发了一项获得重大改良的新技术，可以利用它来分析单细胞中的基因表达——这一性能与从基础研究到未来癌症诊断的一切事物均存在关联。相关研究论文刊登在了最新一期（9月22日）的《自然方法》（Nature Methods）杂志上。
% N- w) @3 ]. }, h# L7 K* Z研究人员 Sandberg 表示，在肿瘤和健康组织中有一些细胞的数量稀少，除了单细胞方法没有任何其他的技术能够对它们进行分析。这种方法能够鉴别各种各样组织中稀少且重要的细胞亚群。此外，科学家还能够利用它以从所未有的精确性，梳理分析随着胚胎发育为生物体或是肿瘤获得转移性，细胞从一种状态转换至另一种状态独特基因组的表达情况。
7 O$ e% j2 {! S# J传统的方法依赖于一次性总体分析数百万个细胞的基因表达，往往会掩盖特异组织中某些特化细胞具有生物学意义的基因表达差异。单细胞分析基因表达克服了这一局限。2012 年，Illumina 公司联合 Sandberg 实验室开发出了用于此类分析的领先技术：Smart-seq。
/ v* \. E( W# Q& B4 @5 N1 b, R$ @为了开发出这一命名为 Smart-seq2 的新技术，Sandberg 研究小组开展了 450 多次试验来改进他们的初始方法。新程序将捕获 RNA 分子的数量提高了 3-4 倍，相比当前的技术每个细胞转换的基因数多出了 2000 多个。它还可以捕获更加完整的基因序列，在这类研究中这是一个极大的挑战，当前的方法通常只能捕获到表达基因的部分序列。这将使得研究人员能够更细致地分析，不同人群相同基因之间的细微差异——单核苷酸多态（SNPs）是如何造成生物学和疾病中的差异的。' L' X& J1 n3 L6 m" b3 N
这一新方法对于癌症研究可能尤为有价值。鉴别肿瘤中的罕见细胞亚群及了解它们在癌症生存和进程中的作用，可为开发出诊断及靶向治疗提供重要的信息。Ludwig研究所研究人员近期发布的一项研究，描述了化疗如何将黑色素瘤中某些细胞亚群推动至药物敏感状态，然后毁灭它们的机制。随着研究人员更好地了解不同肿瘤类型中发现的细胞种类，及定义它们的基因表达模式，有可能设计出更多这样的策略。' H9 O# S; Z; q1 I" G  F! O
由于 Smart-seq2 利用现成的试剂，其成本只有商业化试剂盒的大约二十分之一，可使得研究人员更大规模地开展复杂的单细胞分析。它的组成成分和原理向公众公开，科学团体还可以进一步对它进行改良。7 Y4 e: |' h; t+ W' g# r8 D
拥有了更有效及价格实惠的 Smart-seq2，Sandberg 实验室现正推动一些需要进行大规模、单细胞基因表达分析的项目。研究人员表示，通过购买论文中描述的一些成份组装自己的试剂盒，所有的研究人员都可以完成他们的单细胞基因表达分析。4 t$ w8 L8 m# l; q5 K1 O; F; L0 ]
原文检索：
4 l& W8 N8 p8 D6 c3 V- W7 \Simone Picelli, Åsa K Björklund, Omid R Faridani, Sven Sagasser, Gösta Winberg& Rickard Sandberg. Smart-seq2 for sensitive full-length transcriptome profiling in single cells. Nature Methods, 22 September 2013; doi:10.1038/nmeth.2639
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