在虫种鉴定和生长代谢机制方面的应用2021-09-29 09:32:45
随着测序技术的飞速发展,极大推动了生命科学领域的新发现,其中,寄生虫学研究领域也受益颇多.利用单细胞测序技术,可以在单细胞水平上探究寄生虫与宿主细胞之间的相互关系,检测和鉴定新的寄生虫物种,在单细胞水平上揭示不同类型细胞对寄生虫生命周期的影响以及寄生虫引起的宿主免疫应答等.下面将主要介绍单细胞转录组测序在寄生虫学研究中的应用。在单细胞测序还未得到广泛应用之前,定义寄生虫的组织或细胞类型很大程度上只能局限于形态学特征,很难破译其基因结构;而通过单细胞转录组测序技术则可以获得单个细胞的靶序列,并对其进行相关生物信息学分析.在疟疾传播方面,处于红细胞内发育期(IDC)的疟原虫停止无性繁殖,转化为配子体的形式存在.Ngara 等开发了基于毛细管内单个受感染红细胞(iRBCs)的分离平台,并与 scRNA-seq 相结合,对疟原虫处于 IDC 的 165个 iRBCs 进行转录组分析.在 IDC 期间,通过对单细胞数据的分析将细胞分为多种转录状态.
有趣的是,从单个的iRBC分析中发现了一个基因标记分子,它可以成功地在细胞水平上区分无性阶段和有性阶段的寄生虫,继而验证了以前未定义的配子细胞阶段特异性基因.Poran等发现scRNA-seq可区分恶性疟原虫的生命周期阶段,并捕获了细胞分化和细胞周期相关的一些关键事件.虽然细胞特异性功能和基因表达分析受到了缺乏可用标记分子的限制,但通过高通量单细胞测序技术,提供了各种类型的细胞、组织或者有机体的基因表达情况,并已经被用于三肠涡虫、扁形虫、地中海圆头涡虫等寄生虫的高分辨率细胞图谱的绘制研究中.由此可见,单细胞转录组学在分离寄生虫整个生命周期的所有表型及其多个生命周期阶段细胞图谱的开发方面提供了极大助力,这将扩展我们对寄生虫细胞类型多样性的现有理解,并为疫苗和药物开发提供新的候选靶标.
出自《单细胞测序及其在寄生虫学研究中的应用》作者朱婷, 耿铭,李庆伟
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