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計算小RNA分子的單細胞測序新法

日期:2016-11-03 08:58:57

 最近,卡羅林斯卡學院的研究人員開發(fā)出了一種單細胞程序,測量了單個胚胎干細胞中短的非編碼RNA序列的絕對數(shù)量。這種新方法可以加深我們對于“基因是如何被調節(jié)、不同的細胞類型如何發(fā)展”的理解。相關研究結果發(fā)表在1031日的《Nature Biotechnology》。

 

當我們基因中的信息被使用時——例如構建一個蛋白質,它首先被翻譯成信使RNA,其功能是作為蛋白質的藍圖。我們的細胞還含有非編碼的短RNA序列,它們不能幫助蛋白質的形成,在一定程度上其功能是未知的。其中最著名的是microRNAmiRNA),它們可與信使RNA相互作用,從而調節(jié)基因和細胞功能。

 

現(xiàn)在,卡羅林斯卡學院的研究人員已經確定了單個細胞中短RNA序列的絕對數(shù)量。以前對短RNA分子的研究是基于同時對多個細胞進行分析,這使得我們很難研究其精確的功能。

 

本文資深作者、細胞和分子生物學系的Rickard Sandberg教授說:“我們對于短RNA分子的功能的認識,是很一般的。我們了解一般機制,但尚不清楚這些分子在不同類型的細胞或疾病中所發(fā)揮的具體作用。”

 

這項分析是采用單細胞轉錄組學進行的,這種技術可讓我們測量細胞內小分子RNA的絕對數(shù)量。研究人員使用了兩種類型的胚胎干細胞,旨在模仿附著于子宮內膜之前和之后的早期胚胎。

 

研究人員在兩種細胞狀態(tài)中檢測到了大量的小RNAs,包括miRNA以及較短的RNA片段(tRNAsnoRNA),其功能很大程度上是未知的。研究人員還發(fā)現(xiàn),大量的miRNA在這兩個細胞狀態(tài)中的表達是不同的。

 

這項研究的第一作者Omid Faridani說:“本研究是一項基礎性研究,證實了這種方法起作用,從而為進一步的研究提供了建議。確定細胞內小分子RNA的水平,是識別這些分子的特異功能的第一步。”

 

從長遠來看,Rickard Sandberg可以想象出這種方法在臨床中的應用。他說:“例如,我們非常關注短RNA分子在胚胎發(fā)育過程中所扮演的角色。我們希望,有了更多的知識,這種方法就可以用來確定哪些胚胎有最好的發(fā)育機會,然后將被用來改善目前的體外受精治療。”

 


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