最近，日本東京理科大學(xué)的一個(gè)研究小組開(kāi)發(fā)了一種新改進(jìn)的單細(xì)胞RNA測(cè)序(scRNA-seq)技術(shù)。這種新方法，即終止子輔助固相互補(bǔ)DNA(cDNA)擴(kuò)增和測(cè)序(TAS-Seq)，使用簡(jiǎn)單的材料和設(shè)備，提供了比當(dāng)前廣泛使用的技術(shù)更精確的單細(xì)胞RNA測(cè)序數(shù)據(jù)。研究人員表示，新技術(shù)結(jié)合了遺傳檢測(cè)靈敏度、反應(yīng)效率的穩(wěn)健性和細(xì)胞組成的準(zhǔn)確性等特性，使研究人員能夠捕獲重要的細(xì)胞信息。這項(xiàng)研究發(fā)表在27日的《通訊生物學(xué)》雜志上。

單細(xì)胞RNA測(cè)序的出現(xiàn)為醫(yī)學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域帶來(lái)了革命性的變化，它提供了一次研究數(shù)千個(gè)細(xì)胞內(nèi)部工作的能力。但單細(xì)胞RNA測(cè)序方法在確定細(xì)胞成分方面，存在潛在的不準(zhǔn)確性和低效的cDNA擴(kuò)增。

新的TAS-Seq技術(shù)使用一種稱(chēng)為末端轉(zhuǎn)移酶(TdT)的不依賴(lài)于模板的酶來(lái)進(jìn)行cDNA擴(kuò)增。但TdT很難處理。為了克服這一挑戰(zhàn)，研究小組利用雙脫氧核苷酸磷酸(ddNTP)作為cDNA擴(kuò)增反應(yīng)的“終結(jié)者”，極大地降低了TdT反應(yīng)的技術(shù)難度。

TAS-Seq還使用了基于納米孔的單細(xì)胞RNA測(cè)序平臺(tái)，該平臺(tái)允許分離組織樣本中的單個(gè)細(xì)胞，從而減少細(xì)胞采樣偏差并提高細(xì)胞組成數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

研究小組隨后驗(yàn)證了TAS-Seq的效率，并將其與目前廣泛使用的單細(xì)胞RNA測(cè)序技術(shù)、10X Chromium V2和Smart-seq2進(jìn)行了比較，其中使用了小鼠和人類(lèi)肺組織樣本。他們發(fā)現(xiàn)，與主要的scRNA-seq平臺(tái)相比，TAS-Seq不僅可檢測(cè)到更多的整體基因，還可識(shí)別更多高度可變的基因。

領(lǐng)導(dǎo)該研究的七野誠(chéng)之助理教授說(shuō)：“我們發(fā)現(xiàn)TAS-Seq在基因檢測(cè)靈敏度和基因丟失率方面可能優(yōu)于10X Chromium V2和Smart-Seq2，這表明TAS-Seq可能是最靈敏的高通量scRNA方法之一。我們可更均勻地檢測(cè)各種表達(dá)水平的基因，也可更有力地檢測(cè)生長(zhǎng)因子和白細(xì)胞介素基因。”

新方法的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是TAS-Seq不太容易受到批次效應(yīng)的影響。TAS-Seq數(shù)據(jù)也與組織樣本上的流式細(xì)胞儀數(shù)據(jù)高度相關(guān)，表明它可以生成高度準(zhǔn)確的細(xì)胞組成數(shù)據(jù)。

談到未來(lái)，七野誠(chéng)之助理教授透露：“我們已經(jīng)完成了TAS-Seq2的開(kāi)發(fā)，這是對(duì)TAS-Seq的一個(gè)改進(jìn)的、經(jīng)過(guò)廣泛優(yōu)化的版本。在小鼠脾細(xì)胞中，Tas-seq2的基因檢測(cè)靈敏度要高1.5到2倍。”

單細(xì)胞RNA測(cè)序是醫(yī)學(xué)和生物學(xué)研究的重要工具。TAS-Seq和TAS-Seq2的開(kāi)發(fā)將引領(lǐng)新的疾病治療靶點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)，并在同樣依賴(lài)于固相cDNA合成的“空間轉(zhuǎn)錄學(xué)”領(lǐng)域取得進(jìn)展。它還將加快單細(xì)胞組學(xué)技術(shù)的發(fā)展，從而促進(jìn)人們對(duì)生物學(xué)和疾病發(fā)生發(fā)展原理的了解。(實(shí)習(xí)記者 張佳欣)

關(guān)鍵詞： 測(cè)序新技術(shù) 基因表達(dá)高精數(shù)據(jù) 單細(xì)胞RNA測(cè)序技術(shù) 終止子輔助固相互補(bǔ)DNA