然而基于对胚胎后期健康发育的考虑, 检测时应尽量取用最少量的胚胎细胞, 但这会引起样本量过少的问题。而单细胞测序是一种专门针对少量细胞进行精确基因检测的新兴技术, 在生殖研究领域具有广泛的应用前景。单细胞测序是在单细胞水平上完成细胞基因组、转录组或蛋白组测序, 在多重组学皆获得相应的信息, 以揭示细胞群体差异和细胞进化关系。传统测序技术获得的某个组织或器官的基因表达信息为多个细胞的平均值, 无法分析少量细胞。与传统测序技术相比, 单细胞测序技术在突出单个细胞之间的异质性方面具有很大优势。2009年, 首次建立单细胞mRNA测序全转录组的分析方法。
 

研究显示, 在单细胞分辨率下进行基因表达谱分析是可行的, 并且成熟的卵母细胞中大量的转座子和重复基因的转录异常上调。随着单细胞RNA测序技术的成功研发, 科学家们得以获得单细胞图谱, 解析单细胞的生物特性。继人类基因组计划后, 2016年10月, 科学界正式发起了“人类细胞图谱”的国际合作研究计划, 采用特定的分子表达谱来确定构成人体的所有细胞的类型。单细胞测序技术可实现对组织中的单个细胞进行测序, 并获得单细胞水平的转录组或基因组图谱。单细胞测序技术的出现加深了生命科学研究的深度, 利用该技术不仅可以获取生物异质性信息, 而且还便于对低数量的生物材料展开研究。
 

利用该技术可以对肿瘤细胞进行分型, 获取肿瘤内细胞异质性的信息; 也可借助该技术探索胚胎干细胞的分化命运, 从而追踪生命的发生发展; 通过单细胞测序技术, 还可以构建新的生物系统进化树, 追踪物种进化历程。自2011年单细胞测序技术被称为最有价值的技术以来, 新的研究成果层出不穷, 现将基于测序和质谱技术的单细胞分析方法、根据目前单细胞分析技术的应用, 我们将单细胞单组学分析方法分为四类: 基于测序技术的单细胞基因组测序分析、单细胞转录组测序分析、单细胞表观修饰组学、以及基于质谱技术的单细胞蛋白组分析。多种技术相结合的多组学分析也是目前单细胞分析中常用的手段。
 

出自《单细胞测序技术在生殖研究中的应用》作者高山凤,肖轩,张玲羽。