單細胞RNA性能分析新方法

　　人體由130億個細胞按不同功能、分門別類順序組成，每個細胞都有其獨特的分子“指紋”，即使是坐落于同一族群之中的細胞也可以彼此不同。并且它們的活動也會隨時間變化。單細胞分析工具的應運而生就是為了解決細胞-細胞間非均質的復雜機制。正如德國慕尼黑大學（LMU）分子生物學家Wolfgang Enard教授在他們新發表的論文寫道“單細胞技術對生命科學來說是一場變革，”他的課題組利用這項技術最近剛在《Molecular Cell》發表了一篇文章。

　　mRNA是細胞用于將DNA遺傳信息轉化為編碼蛋白的轉錄本，它們是核糖體構建細胞實體的基本藍圖。因此，每個細胞的mRNA列表相當于該細胞正在合成的蛋白質列表，可以提示細胞當時的功能和狀態。通過鑒定當時處于活躍的基因，也可以從側面反映基因是被如何調控的，特別是在疾病或感染等特殊時期。

　　測序單個細胞內所有mRNA是一項艱巨的任務，具體實施涉及幾種不同方法。一切方法需要先始于利用逆轉錄酶將分離的mRNAs反轉錄為DNA，然后擴增DNA拷貝進行序列分析。Enard和同事系統地修改了其中一種方法，scRNA-seq（單細胞RNA條形碼測序），顯著提高了這項技術的靈敏度。“訣竅是補充和提高逆轉錄酶反應試劑的稠度，使更多RNA分子轉錄成DNA鏈，”Enard解釋。“稠度上升導致分子擁擠，加速反應。”第二個改進是減少某些優先DNA擴增的發生率，這些物質會扭曲原始RNA表達。

　　單細胞測序方法對實現人類細胞地圖（Human Cell Atlas）是必不可少的。Enard的目標是使他們的新技術加入人類細胞地圖國際項目，該項目的規模與人類基因組計劃相當。它的目標是根據特定的基因活動模式，組裝所有人類細胞類型目錄。該項目將極大地擴大我們對人類生物學和人類疾病起源的認識。