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单细胞多组学测序是分析细胞的重要部分2021-09-27 08:48:47

对于某些单细胞样本获取并不容易,并且在制备单细胞悬液的过程中不可避免地造成细胞损失,这使得期望利用某一样本进行复杂的多组学分析变得异常困难。然而对多组学的平行测序是帮助我们全面综合分析细胞行为的重要一步。现已有多个课题组开发了两组学甚至多组学同时测序的方法,如由Dey等报道的DRseq技术,在裂解单细胞后同时扩增细胞内的基因组与转录组,然后将裂解物分成两个部分,分别用于基因组测序和转录组测序。

该课题组利用 DR-seq分别对小鼠胚胎干细胞系(E14)和乳腺癌细胞系(SK-BR-3)进行了测序发现,细胞到细胞之间基因的变化程度与拷贝数变异呈负相关趋势,表明拷贝数变异可能驱动个体细胞的基因表达。但这个方法存在不能完全隔离开DNA和RNA的问题,无法避免相互干扰的风险。另一种基因组与转录组同时测序的G&T-seq技术由Macaulay等报道,该课题组利用G&T-seq 技术对已经基因组测序的乳腺癌细胞和B淋巴母细胞系再次测序发现,B淋巴母细胞中存在11号染色体三体的细胞亚群。
 
同时对分裂期的小鼠胚胎细胞和诱导多能干细胞进行测序,明确了细胞分裂中染色体的错配与染色体表达量的关系,表明该测序方法可获得的信息远远超过之前的测序方法。随着技术的不断成熟,单细胞三组学测序(scTrio-seq)也逐渐为人们所用,它是将细胞裂解液的上清液进行转录组测序,而对裂解物沉淀进行基因组和 DNA 甲基化测序的方法,Hou等利用其对25个来源于人肝细胞癌组织的单细胞进行基因组、甲基化组和转录组同时测序,跟据 CNVs,DNA 甲基化和单个细胞转录组确定了肝细胞癌的两个细胞亚群,揭开了每个细胞亚群之间存在的异质性差异。
 
另外,Bian等在结直肠肿瘤病人原发瘤、淋巴结和远处转移瘤的多部位取样,运用优化的单细胞多组测序方法(scTrio-seq2),进一步了解结直肠肿瘤的内部异质性。因此多组学同时测序的方法能为人们提供更加全面综合的视野。
 
出自《单细胞测序技术在肝脏疾病的应用与展望》作者过冬冬,孙芬,贺轩昂。