单细胞分析的前景对干细胞和癌症的研究

旧金山加州大学的研究人员已经确定了细胞的独特的特点在发展中人类大脑内,使用最新的技术分析基因活动在单个细胞,并有调查表明,大规模的细胞可以做到比以前想象的更加有效和廉价的可能。

“我们已经确定了小说的分子特性在不同细胞类型使用一个单独分析数以百计的细胞的新策略,”阿诺德·克里斯坦说,医学博士,主任和伊莱Edythe广泛UCSF再生医学和干细胞研究中心。“我们希望用这种方法来帮助我们更好地理解人类大脑皮层的复杂性源于细胞通过细胞分裂的干细胞剥离胚地区的大脑。”

研究小组使用的技术专注于“微流控设备捕获单个细胞和流入纳米室,他们有效地、准确地进行DNA测序所需的化学反应。

研究表明,阅读步骤的数目需要识别并拼出独特的序列和成功地识别细胞类型是比以前更少100倍。Fluidigm公司开发的技术,可以用来单独同时处理96个细胞。

“常规捕捉单个细胞和准确的抽样的分子功能现在是可能的,”亚历克斯说花粉,博士,连同人Kriegstein-lab Tomasz Nowakowski博士后博士进行了关键实验,他们分析了301年基因的激活细胞来自发展中人类大脑。他们的结果发表在《自然生物技术》8月3日。

克里斯坦表示,数以百计的新生物标志物识别不同细胞类型将提高科学家的理解专业神经元亚型的出现。最终,这种新方法的组合集中于基因的活动与其他单细胞技术涉及单个细胞显微成像可能会揭示大脑的发育障碍的起源,他补充说。

过程可能揭示一些脑部疾病,包括lissencephaly,折叠的大脑皮层不能开发,以及疾病诊断后的发展,如自闭症和精神分裂症,克里斯坦说。

根据自然生物技术研究的合著者,这种策略分析分子不仅有利于单个细胞可能会发现在研究人员探索特殊细胞出现在发展中生物在特定的时间和地点,而且在那些监控细胞干细胞工程特点组织替代,和那些探针在肿瘤细胞的多样性来识别那些负责癌细胞的生存和传播。

无论多么纯净,在任何未处理的生物样品有很多代表不同组织类型的细胞。研究人员已经测序合并后的遗传物质在这些样品。研究基因活跃和休眠,他们使用的蛮重复测序步骤获取足够数量的信使RNA序列,从开启基因转录。然而,很难得出混合组织样本的基因表达的特定的细胞类型。

花粉和Nowakowski显示更少的步骤,更少的时间和金钱,还需要区分不同的细胞通过单细胞分析比以前认为的。

“我们正在研究一个生态系统的不同,但有关,细胞在大脑中,“花粉说。“我们把社区分解成细胞的不同人群了解他们的功能部件和组件的目标所以我们可以准确地预测他们会如何发展。”

乔冰屑,博士,研究报告的合著者和资深科学家Fluidigm公司表示,该系统开发的公司经常捕捉和准备细胞信使rna序列收益率序列的更准确的阅读。