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至单细胞组学:癌症研究的新工具

发布时间:2021-11-24

单细胞组学:癌症研究的新工具 至单细胞组学:癌症研究的新工具

【中国化工仪器网 行业动态】导语:尽人皆知,大多数大范围的癌症测序项目都以数百万个细胞为研究对象。虽然这提供了癌症变异的基本信息,但常常疏忽或低估了单个癌细胞的异质性。如今,NGS技术的新进展令人们能够分析肿瘤内单个细胞的基因组。

单细胞基因组学让临床医生和研究人员能够分离、分选并扩增细胞基因组,从而鉴定肿瘤内的细胞多样性,这类做法也逐步成为精准医疗的1个内在要求。固然,对许多研究人员来讲,这还是1项很新的技术,它的普及还面临1些障碍。

单细胞研究仍处于起步阶段, Fluidigm的研究员Howard High指出。 因此,落实使上下钳口不同心经费,建立实验,弄清楚如何管理和使用海量的数据、培养精通基因组学和细胞发育的研究人员,和下降本钱,这都是单细胞研究人员面临的1些挑战。 实验目的 (1)测定灰铸铁材料紧缩时的强度极限R (2)视察分析灰铸铁材料紧缩时的变形特点和破坏断口形貌

单细胞分离

从字面上说,这个进程就是从实体瘤中解离细胞,并将它们分离,以便提取出细胞核DNA。听上去不难,但做起来不容易。细胞彼此之间有很大的亲和力,不容易分开。而且,由于各种细胞表面份子的表达,许多肿瘤乃至更难分开。荣幸的是,这些年来研究人员在拆解组织上已很有经验,他们采取机械和化学的技术。

如今,人们主要采取两种方法来分离癌细胞中的遗传物资。种是利用荧光染料DAPI和流式细胞仪。通常,他们将冷冻的样品放入含有DAPI的细胞裂解液中,去除细胞膜,但保存核膜完全。随后,流式细胞仪根据倍体分离细胞。癌变的细胞要末含有太多的染色体或染色体片断(多倍体),要末太少(非整倍体)。

这类方法的主要缺点在于,没法取得转录组数据,由于那些遗传物资包括在细胞质中,而在加入裂解液后分散。第2种方法则解决了这些问题,使用微流体装备。由于便携性和本钱低,这类装备在生物学研究中逐步普及。

研究人员对肿瘤样品进行酶学处理,取得单细胞悬液,并在细胞分选平台上分类。这类技术与微流体装备相结合,不但能够捕获单个细胞,还能利用反应小室来处理癌细胞的DNA或RNA。

新技术兴起

在单细胞基因组学研究开始之前,研究人员常常要权衡自己的选择,看看哪一种方法能够带来大收益。全基因组扩增(WGA)带来了每一个肿瘤细胞的基因组数据,而利用适当的分析方法,可分析拷贝数或SNP数据。同时,RNA-Seq技术也被广泛使用。

最近几年来,科学家们开始绘制1幅更全面的图象。 单细胞表观基因组学才刚刚开始,而实质性的进展在不断出现, 耶鲁大学遗传学系的科学家Xinghua Pan博士谈道。 单细胞染色质可接近性(sc-ATAC)分析现已报导,而全基因组或简化的亚硫酸氢盐测序(scRRBS、scWGBS)也已下降到单细胞水平。Pan博士自己的研究也是首创性的。他深入了解了CpG甲基化在正常和病变细胞中的作用,并开发出新技术,以便共同检测单细胞中的RNA和DNA。Pan博士相信,他的新方法能够增进癌细胞调控的研究,这是由于它们的异质性需要多维度的序列分析。1些公司也为研究人员提供了单细胞平台。例如,Fluidigm近推出了1款名为Polaris的单细胞系统。 这是1个单细胞研究系统,首次将细胞选择、分离、培养、给药和核酸样品制备整合为单个流程,从而使研究人员能够将基因表达和环境条件及表型信息直接关联, High解释道。研究人员将能够在单个活细胞上展开剂量反应和时间进程研究。最近几年来,科学家们开始绘制1幅更全面的图象。 单细胞表观基因组学才刚刚开始,而实质性的进展在不断出现, 耶鲁大学遗传学系的科学家Xinghua Pan博士谈道。 单细胞染色质可接近性(sc-ATAC)分析现已报导,而全基因组或简化的亚硫酸氢盐测序(scRRBS、scWGBS)也已下降到单细胞水平。Pan博士自己的研究也是首创性的。他深入了解了CpG甲基化在正常和病变细胞中的作用,并开发出新技术,以便共同检测单细胞中的RNA和DNA。Pan博士相信,他的新方法能够增进癌细胞调控的研究,这是由于它们的异质性需要多维度的序列分析。1些公司也为研究人员提供了单细胞平台。例如,Fluidigm近推出了1款名为Polaris的单细胞系统。 这是1个单细胞研究系统,首次将细胞选择、分离、培养、给药和核酸样品制备整合为单个流程,从而使研究人员能够将基因表达和环境条件及表型信息直接关联, High解释道。研究人员将能够在单个活细胞上展开剂量反应和时间进程研究。深入蛋白质组

固然,遗传物资终将转化成细胞中的蛋白质。因此,许多研究人员将他们的注意力集中在单细胞蛋白质组学研究。最近几年来,研究界已建立了1些方法,以鉴定蛋白的不同化学性质。虽然质谱分析(LC-MS)依然是金标准方法,但这类技术需要投入大量的资金和精力,也不允许回收活细胞进行下游分析。

因而,单细胞蛋白质组学研究人员也在努力开发新的分析技术和装备。俄勒冈健康科学大学生物医学工程系的副教授Tania Vu博士正在开发1种技术。她希望 让我们能分析单细自发展以来胞群体中的蛋白表达,并挑选出不同细胞间的差异,和处理极少许的患者样本,而没有损失,这将实现许多不同种类的组合药物检测。

Vu博士进1步解释道,这类技术可测订单细胞中的蛋白质含量变化,对单细胞蛋白质组学领域造成影响,这类技术的灵敏度极高,超过传统方法。对了解单细胞亚群的差异而言,这是很重要的,由于这些差异可说明耐药性的潜伏机制。

1些研究人员则是利用微流体装备和芯片来构成小室,其中可加入1系列抗体来检测各种蛋白标志物。另外,还有1些研究人员采取微蚀刻技术来建立微型检测室,用于单细胞蛋白质组学分析。

不管采取何种方法,人们仿佛都在拥抱单细胞组学的未来,并突破微型化分析的界限。这些单细胞方法正为在这里济南鑫光分享1下如何保养保护压力实验机了解癌细胞的进展提供的观点。不管采取何种方法,人们仿佛都在拥抱单细胞组学的未来,并突破微型化分析的界限。这些单细胞方法正为了解癌细胞的进展提供的观点。