单细胞测序的创新从每个细胞中解锁了10倍的数据

2021年7 月 6 日——与以前的技术相比，一种新的单细胞测序方法为每个细胞产生至少 10 倍的数据。该方法于 7 月 5日发表在Nature Biotechnology上，可能有助于癌症研究人员发现对癌症生物学基础(如耐药性)的新见解。

单细胞基因组学是一个变革性平台，使研究人员能够区分给定组织中单个细胞的特性。这可能是癌症研究的一个特别强大的工具，因为肿瘤细胞的多样性惊人。随着肿瘤的生长，它会获得各种突变，基因活性的变化会产生具有新特性的肿瘤细胞亚群，例如扩散到身体其他部位或抵抗抗癌药物的能力。

尽管具有潜力，但单细胞研究目前受到可在这种细节深度分析的细胞数量的限制。

为了解决这一限制，俄勒冈健康与科学大学 (OHSU) 的研究人员先前开发了一种称为单细胞组合索引 (sci) 的策略，该策略使用基于转座酶的文库构建以高通量方式评估各种基因组特性. 虽然该技术大大增加了可以在一个实验中分析的单个细胞的数量，但它伴随着每个细胞可读 DNA 序列的稀疏覆盖的权衡。

该技术依赖于 DNA 文库的测序——DNA 片段的集合，可用于同时分析数千个单细胞的基因和突变。该过程使用酶促反应将引物(接头)连接到每个 DNA 片段的两端。许多 sci 方法只能在 50% 左右的时间内实现这一点。

该团队将该方法更进一步，通过利用称为“s3”的适配器切换策略提高了每个细胞获得的可用读数的数量。这使可从待测序和解释的单个细胞中回收的 DNA 量提高了大约十倍。

“缺点是单细胞图谱的质量低，”资深作者、OHSU 医学院分子和医学遗传学副教授 Andrew Adey 博士在一份声明中说。“我们的方法使我们能够获得任何给定单个细胞的更完整的资料。”

接头替换用于产生标记有正向和反向接头的 DNA 片段。该团队在聚合酶链反应 (PCR) 之前使用多轮延伸来实现产量的提高。

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