Drop-seq首次成功应用在植物细胞中

一个开源的RNA分析平台,Drop-seq,最近首次成功应用在植物细胞中。Drop-seq措施在单个细胞RNA存在允许研究人员了解哪些基因表达和如何链接到不同的细胞的表型。它应用在植物生物学可能推动该领域进入一个新时代和援助工作在工程有效的食品和生物燃料作物。我们采访了克里斯汀Shulse博士的美国能源部联合基因组研究所更多地了解这一创新突破及其潜在的应用。

莫莉·坎贝尔(MC):请您能告诉我们更多关于Drop-seq,它是如何工作的,以及为什么你决定申请首次在植物生物学吗?

克里斯汀Shulse (CS):Drop-seq作品通过捕获单个细胞在小液滴和条形码珠。液滴内部的细胞破裂,释放出它的RNA,然后被编码珠。研究人员可以快速捕捉和条形码从成千上万的细胞RNA,并最终池一个测序运行。条形码允许研究人员确定哪些RNA分子来自相同的细胞。植物是生物科学领域内的重大科学重点区域在伯克利实验室因其作为生物燃料的原料和应对环境变化的能力。因此我们想知道如果Drop-seq,这真的强大的单细胞RNA序列和开源工具,将在工厂工作。

主持人:为什么它很重要对我们了解某些基因在植物的角色,这个应用程序可能什么知识?

CS:有很多原因为什么我们想知道特定的基因在植物的角色——例如,如果我们想工程师耐旱生物燃料原料或作物物种,我们需要知道哪个耐旱基因发挥作用。同样可以申请工程植物抵抗害虫,Drop-seq等等的好处在于我们可以用它来识别这些基因表达和识别的细胞类型。

主持人:随着技术最早在2015年发表的一篇论文中,为什么四年Drop-seq应用在植物生物学吗?什么阻碍了植物科学家们使用它吗?

CS:植物细胞与动物细胞不同,有细胞壁单细胞测序前必须清除。此外,植物细胞一般大,大小不均匀。我认为这阻止一些植物科学家们试图适应Drop-seq与植物使用。

主持人:你遇到的主要成就和面临的挑战是什么在这个研究项目?

CS:我们的一个主要成就是当然的技术成功从拟南芥根生成> 12000单细胞概要文件。一旦我们有这些,我们也成功地重建内皮发展下令单细胞转录概况部分基于已知的基因表达变化的表达式通过发展。然后我们看着基因与增加或减少的表达在这“拟时间”我们能够识别额外的基因可能在内胚层的重要发展。最初我最大的挑战是产生大量健康的原生质体,并解决与我们的合作者在加州大学戴维斯分校,有成熟的协议protoplasting拟南芥根。

MC:如何确保细胞原生质体的过程并没有改变在某种程度上,你不能了解正常运转?

CS:为了确保原生质体没有导致基因表达的主要变化,我们结合我们所有的单个细胞的转录组pseudobulk转录组,要与传统的散装转录组产生完全根样品,我们之前没有做任何原生质体RNA提取。我们发现高相关性单细胞pseudobulk转录组和传统的转录组,所以我们觉得相信原生质体也并未显著改变基因的表达。

主持人:请您能告诉我们关于你的研究结果及其意义?

CS:首先我们发现Drop-seq可以用来快速生成从个体植物细胞表达谱。其次,我们确定了基因标记特定细胞类型的根——换句话说,他们是高度表达在一个特定的细胞类型(如皮质、头发、内皮细胞等)而不是其他细胞中高度表达。这些基因可能扮演了一个重要的角色在开发这些细胞的功能和类型和候选进一步调查。第三,通过分析根生长没有蔗糖,我们发现根生长没有蔗糖浓缩在分生组织的细胞(不成熟的)。这意味着蔗糖驱动器根以某种方式成熟。

主持人:你有什么建议给到其他植物生物学家考虑在他们的研究中使用Drop-seq吗?

CS:就去做吧!我很兴奋地看到这项技术用于其他植物物种和植物生物学回答其他问题。至于建议,我认为确定一个原生质体协议特定的植物和组织的利益,和做适当的控制,确保原生质体不是影响你的表达谱。

主持人:你的下一个研究步骤是什么?

CS:接下来的步骤在植物生物学Drop-seq将延长其使用non-model植物,和用它来评估各种环境条件的影响,如干旱、盐、病原体感染,或pH值。

克里斯汀Shulse与莫莉坎贝尔说,科学技术网络作家。188金宝搏备用