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单细胞测序,解密小RNA分子的未知功能

随着科研人员对各种遗传疾病和癌症的深入挖掘,单细胞基因组方法捕获的信息变得越来越重要。卡罗林斯卡学院( Karolinska Institute)的研究人员近日公布了一种新方法,这种方法可以读取个体胚胎干细胞中短的、非编码RNA序列,有助于人们更好地理解基因如何调控不同细胞类型的发展。相关结果以《Single-Cell Sequencing of the Small-RNA Transcriptome》为题发表在Nature Biotechnology 杂志杂志上。


基因中的信息首先被翻译成信使RNA(mRNA),mRNA也是构成蛋白质的蓝图。然而,除了mRNA,细胞中还含有非编码的、短的RNA序列,这些RNA不参与蛋白质的形成,且功能在很大程度上是未知的,其中最典型的是 microRNA(miRNA),它可以与mRNA相互作用从而调控基因的表达和细胞的功能。


“人们对短RNA分子功能的认识相当普遍,也了解它的一般机制,但人们尚不清楚这些分子在不同细胞或疾病中发挥的特殊作用。”卡罗林斯卡医学院细胞分子生物系高级研究员Rickard Sandberg博士解释说。


研究人员对单细胞转录组进行分析,这种方法使得测量细胞内短RNA分子的绝对数量成为了可能,他们使用了两种类型的胚胎干细胞,旨在模拟早期胚胎附着到子宫内膜前后的状态。


作者写道,“我们发现了一种单细胞小RNA测序法,并将其应用至稚嫩的人类胚胎干细胞和癌细胞中。对miRNAs、tRNAs(转运RNA)和snoRNAs(小分子RNA)的分析表明miRNAs可能是不同细胞类型和状态的潜在标志。”


研究人员调查了两种细胞状态下小RNAs的分值,其中包括miRNA和很大程度上功能未知的短RNA片段(tRNAs和snoRNAs)。他们发现大量的miRNAs在两种细胞状态中的表达有差异。


Omid Faridani博士说,“这只是基础研究和示范方法,仍需开展进一步研究。绘制细胞中的短RNA分子是确定这些分子特定功能的第一步。”


研究人员对该结果很兴奋,对新方法的临床应用也十分乐观。“我们对短RNA分子在胚胎发育过程中扮演的角色很感兴趣,希望能有更多的研究证实这种方法可以用来筛选胚胎,以确定哪些胚胎的发育能力最强,这有利于改善目前的体外受精治疗。”Sandberg博士总结道。 


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    单细胞测序,解密小RNA分子的未知功能

    随着科研人员对各种遗传疾病和癌症的深入挖掘,单细胞基因组方法捕获的信息变得越来越重要。卡罗林斯卡学院( Karolinska Institute)的研究人员近日公布了一种新方法,这种方法可以读取个体胚胎干细胞中短的、非编码RNA序列,有助于人们更好地理解基因如何调控不同细胞类型的发展。相关结果以《Single-Cell Sequencing of the Small-RNA Transcriptome》为题发表在Nature Biotechnology 杂志杂志上。


    基因中的信息首先被翻译成信使RNA(mRNA),mRNA也是构成蛋白质的蓝图。然而,除了mRNA,细胞中还含有非编码的、短的RNA序列,这些RNA不参与蛋白质的形成,且功能在很大程度上是未知的,其中最典型的是 microRNA(miRNA),它可以与mRNA相互作用从而调控基因的表达和细胞的功能。


    “人们对短RNA分子功能的认识相当普遍,也了解它的一般机制,但人们尚不清楚这些分子在不同细胞或疾病中发挥的特殊作用。”卡罗林斯卡医学院细胞分子生物系高级研究员Rickard Sandberg博士解释说。


    研究人员对单细胞转录组进行分析,这种方法使得测量细胞内短RNA分子的绝对数量成为了可能,他们使用了两种类型的胚胎干细胞,旨在模拟早期胚胎附着到子宫内膜前后的状态。


    作者写道,“我们发现了一种单细胞小RNA测序法,并将其应用至稚嫩的人类胚胎干细胞和癌细胞中。对miRNAs、tRNAs(转运RNA)和snoRNAs(小分子RNA)的分析表明miRNAs可能是不同细胞类型和状态的潜在标志。”


    研究人员调查了两种细胞状态下小RNAs的分值,其中包括miRNA和很大程度上功能未知的短RNA片段(tRNAs和snoRNAs)。他们发现大量的miRNAs在两种细胞状态中的表达有差异。


    Omid Faridani博士说,“这只是基础研究和示范方法,仍需开展进一步研究。绘制细胞中的短RNA分子是确定这些分子特定功能的第一步。”


    研究人员对该结果很兴奋,对新方法的临床应用也十分乐观。“我们对短RNA分子在胚胎发育过程中扮演的角色很感兴趣,希望能有更多的研究证实这种方法可以用来筛选胚胎,以确定哪些胚胎的发育能力最强,这有利于改善目前的体外受精治疗。”Sandberg博士总结道。