使用活細胞直接進行RNA定序的方法

RNA定序讓科學家可以研究細胞中基因的表達。由於信使RNA（mRNA）是從DNA基因經過轉譯作用(transcription)生成的，因此這個資訊可用於鑑別原始的基因序列，進而測量這些細胞中數千個基因（即轉錄組, transcriptome）的活性。RNA測序的挑戰是從細胞內混合的RNA中的特定細胞中捕捉到mRNA 。為此，科學家們開發了「單細胞RNA定序」（scRNA-seq），為基礎和生物醫學研究，甚至藥物開發提供了一個新方向。

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現在，瑞士洛桑聯邦理工學院的研究團隊，開發出一種新技術，可以在定序過程中讓保持細胞存活，進而跟蹤數千個基因在一段時間內的活性，這種突破性的方法稱為Live-seq。Live-seq的技術關鍵是一種稱為“流體力顯微鏡”或FluidFM的顯微鏡技術。這種技術使用微觀通道 - 比人類頭髮更薄 - 因此可以將其插入單個細胞中，或者從單個細胞中提取包括mRNA在內的細胞質，而無需殺死它們。因此，Live-seq現在可以把細胞的固定時間內的轉錄組，與其後來的分子或表型行為聯繫起來，即在不同的時間點監測單個細胞中數千個基因的活性 - 即在“時間”上的轉錄組學分析。

研究人員指出，透過Live-seq，我們現在可以解決非常有趣和生物醫學相關的問題，例如為什麼某些細胞分化而其姐妹細胞沒有分化，或者為什麼某些細胞對抗癌藥物有抗藥性，而它們的姐妹細胞又不是。透過對Live-seq的測試，研究人員指出，它可以準確地識別（“分層”）不同的細胞類型和狀態，而不會引入嚴重的干擾。研究人員使用他們的新技術直接繪製個體免疫細胞（巨噬細胞）在變得活躍之前和之後的“軌跡”，以及脂肪基質細胞 - 一種幹細胞 - 在它們分化成脂肪細胞之前和之後。最後，研究小組也使用Live-seq作為「轉錄組學記錄儀」，這使他們能夠預測免疫細胞對免疫挑戰的反應有多強或多弱。

此研究發表在本月的《自然》期刊。