Новая низкозатратная методика SPLiT-seq для профилирования генов в отдельных клетках

Ученые из Института Аллена и Вашингтонского университета разработали новую низкозатратную методику для профилирования экспрессии генов в сотнях тысяч клеток. Split Pool Ligation-based Transcriptome sequencing (SPLiT-seq) — это масштабируемая техника для характеристики РНК в отдельных клетках, которую можно использовать для идентификации различных типов клеток в мозге и других тканях. Исследование опубликовано на этой неделе в журнале Science.

"Чтобы понять любую многоклеточную биологическую систему, нам нужно понять её строительные блоки — её клетки", — сказала Босилька Тасич, учёный из Института Аллена. "Мозг содержит множество клеток разной формы и размера, но универсального подхода для их характеристики и классификации не существует. Характеристика РНК в отдельных клетках — это способ классифицировать клетки, но существующие методы дороги и требуют специализированного оборудования. Поскольку SPLiT-seq можно выполнять с базовым оборудованием в любой лаборатории, это может привести к более широкому внедрению и стандартизации транскриптомики единичных клеток".

Как работает SPLiT-seq

Ранее разработанные методы секвенирования требовали изоляции каждой клетки до того, как её РНК будет помечена генетическим штрих-кодом. В SPLiT-seq клетки никогда не изолируются. Вместо этого клетка используется как изолирующий отсек для собственной РНК. Пулы клеток разделяются на несколько групп, где к их РНК добавляется штрих-код. Этот процесс повторяется несколько раз, чтобы РНК каждой клетки получила уникальный комбинаторный штрих-код. Это позволяет исследователям одновременно профилировать экспрессию генов многих клеток и классифицировать их по типам.

Результаты и перспективы

"В этом проекте мы использовали SPLiT-seq для профилирования более 150 000 клеток в развивающемся мозге и спинном мозге мыши и определили множество новых молекулярных маркеров для конкретных типов клеток", — сказал Георг Зеелиг, специалист по синтетической биологии из Вашингтонского университета. "Наши эксперименты стоили всего пенни за клетку. SPLiT-seq значительно снижает барьер для лабораторий, которые хотят заниматься профилированием единичных клеток, но не могут позволить себе дорогое специализированное оборудование".

"Многие заболевания, такие как болезнь Альцгеймера и Паркинсона, начинаются с дисфункции определенных типов клеток", — добавила Тасич. "Понимание того, какие это типы и какие гены работают неправильно, приведет к лучшему пониманию того, как эти заболевания начинаются и прогрессируют, и как их лечить".