Метод, позволяющий расшифровать транскриптом отдельных клеток, не убивая их

N+1Наука

У живой клетки взяли половину цитоплазмы и секвенировали ее транскриптом

Сергей Задворьев

Спустя шесть часов после биопсии цитоплазмы клетка восстановила свой объем и разделилась. Рисунок из обсуждаемой статьи. Wanze Chen et al. / Nature, 2022

Швейцарские ученые предложили и отработали метод, позволяющий расшифровать транскриптом отдельных клеток, не убивая их. Для этого они проводили биопсию цитоплазмы и секвенировали полученный генетический материал. Ученые использовали эту методику для того, чтобы разделить разные типы морфологически схожих клеток и описать изменение экспрессии множества генов в ответ на кратковременную или продолжительную стимуляцию. Статья опубликована в Nature.

Исследование экспрессии генов критически важно для понимания принципов их функционирования. Один из способов, позволяющих оценить экспрессию многих генов единовременно — методика секвенирования РНК одной клетки (scРНК-секвенирвание). Технология была отработана уже ко второй половине двухтысячных годов, а в 2013 году Nature Methodsпризнал секвенирование одной клетки методом года. Порог чувствительности современных технологий позволяет секвенировать транскриптом отдельной клетки, оперируя лишь пикограммовыми количествами нуклеиновой кислоты, а доступные сегодня методы высокопроизводительного секвенирования (NGS) позволяют делать это с высокой точностью и за относительно небольшое время.

Проблема в том, что секвенированию должно предшествовать выделение нуклеиновой кислоты из биоматериала. Поскольку стандартная технология выделения нуклеиновых кислот подразумевает разрушение (лизис) клеток, то при таком подходе невозможно оценивать экспрессию генов в одной клетке на протяжении времени.

Биотехнологи из Швейцарского федерального института технологии в Лозанне под руководством Барта Депланке (Bart Deplancke) применили оригинальный подход к выделению РНК из клеток и секвенированию РНК одной клетки. Вместо лизиса они предложили выполнять биопсию цитоплазмы интересующих клеток. Саму технологию выделения РНК из цитоплазмы коллектив описал еще в 2016 году, но только сейчас ее отработали для применения в реальном эксперименте для описания транскриптома живых клеток. Доработанный метод получил название Live-seq.

Методика состоит из нескольких этапов. Сначала с помощью разработанного в этой лаборатории зонда с внутренним диаметром канала 800 нанометров забирали часть цитоплазмы (0,7–3,5 пиколитра, то есть, в зависимости от клеточной культуры, 40–70 процентов общего объема цитоплазмы клетки) под контролем световой микроскопии. По заявлению авторского коллектива статьи, на подготовку и выполнение биопсии у опытного оператора уходит около 15 минут. Выживаемость клеток после процедуры составила 85–88 процентов, и клетки восстанавливали свой объем за 100-320 минут. 294 биопсии из проведенной 641 оказались успешными. По расчетам исследователей, выход

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Ответственность за три четверти ожидаемых случаев рака желудка возложили на хеликобактер Ответственность за три четверти ожидаемых случаев рака желудка возложили на хеликобактер

Хроническая инфекция хеликобактер служит основной причиной рака желудка

N+1
Из-за глобального потепления живородящие ящерицы начали стареть до рождения Из-за глобального потепления живородящие ящерицы начали стареть до рождения

Тепловой стресс укорачивает длину теломер у матерей и их потомства

N+1
Ученые определили, какой тип людей быстрее находит себе пару Ученые определили, какой тип людей быстрее находит себе пару

Как определенные мотивы человека влияют на вероятность вступить в отношения

ТехИнсайдер
Смоделированный планктон посерфил на турбулентностях и ускорился вдвое Смоделированный планктон посерфил на турбулентностях и ускорился вдвое

Ученые создали аналитическую модель движения планктона

N+1
Исследование показало, что социальное дистанцирование не защищает от инфекций Исследование показало, что социальное дистанцирование не защищает от инфекций

Социальное дистанцирование не защищает от инфекций. А что защищает?

ТехИнсайдер
Они не мстят и не ревнуют: как на самом деле мыслят кошки Они не мстят и не ревнуют: как на самом деле мыслят кошки

Какие эмоции и поведение свойственны кошкам?

VOICE
Отпуск без обязательств: что такое экспресс-путешествия и почему они набирают популярность в России Отпуск без обязательств: что такое экспресс-путешествия и почему они набирают популярность в России

Как спонтанные поездки ворвались в нашу жизнь, потеснив привычные путешествия

Вокруг света
Какие из российских яблок самые вкусные, надо ли чистить яблоки и еще 10 вопросов о главной фруктовой скрепе Какие из российских яблок самые вкусные, надо ли чистить яблоки и еще 10 вопросов о главной фруктовой скрепе

Такой привычный с детства фрукт, как яблоко, вопросов вроде бы не вызывает

Maxim
Биологи построили теорию происхождения сложных клеток, из которых построены высшие организмы, в том числе человек Биологи построили теорию происхождения сложных клеток, из которых построены высшие организмы, в том числе человек

Как возникают сложные клетки — эукариоты?

ТехИнсайдер
Дочери Евы: генеалогию человечества по женской линии можно проследить до самой праматери Дочери Евы: генеалогию человечества по женской линии можно проследить до самой праматери

«Адам» и «Ева» — виртуальные точки, с которых человечество ведет родословную

ТехИнсайдер
Почему в СССР ковры вешали на стену: дело совсем не в теплоизоляции Почему в СССР ковры вешали на стену: дело совсем не в теплоизоляции

Ковер — воистину король советского интерьера

VOICE
Протоны могут содержать кварки, которые массивнее самих протонов: парадокс квантовой физики Протоны могут содержать кварки, которые массивнее самих протонов: парадокс квантовой физики

Протоны могут быть куда сложнее, чем мы привыкли думать

ТехИнсайдер
Каким был величайший океан в истории Земли? Каким был величайший океан в истории Земли?

Так каким же был самый большой океан когда-либо существовал на нашей планете?

ТехИнсайдер
Бессмертие ей к лицу: почему после Бессмертие ей к лицу: почему после

Почему рухнула карьера Эшли Грин?

VOICE
Как развить самодисциплину всего за 5 минут в день Как развить самодисциплину всего за 5 минут в день

Как пустяковые полезные привычки могут привести тебя к большим свершениям

Maxim
Тяга к алкоголю у женщин чаще превращается в зависимость Тяга к алкоголю у женщин чаще превращается в зависимость

Связь между плохим настроением и желанием выпить может привести к зависимости

ТехИнсайдер
«Дождь, пар и скорость» Уильяма Тернера, или Как Великобритания пересела на железнодорожные рельсы «Дождь, пар и скорость» Уильяма Тернера, или Как Великобритания пересела на железнодорожные рельсы

Погружаемся в пучину промышленной революции в Великобритании

Правила жизни
«Если бы Гарри не был принцем, она не дала бы ему и двух минут!»: Меган Маркл поразила британку «Если бы Гарри не был принцем, она не дала бы ему и двух минут!»: Меган Маркл поразила британку

Герцогиня Сассекская подверглась новым нападкам

VOICE
Она разгадала убийство Она разгадала убийство

10 сериалов с детективами-женщинами

Weekend
8 способов обмануть аппетит (например во время интервального голодания) 8 способов обмануть аппетит (например во время интервального голодания)

Можно ли убедить организм, что он не голоден?

Inc.
Эффективные способы укрепить ногти в домашних условиях Эффективные способы укрепить ногти в домашних условиях

На красоту и здоровье ногтей влияет множество факторов

VOICE
«Эзопов язык уже невозможен»: Ольга Сутулова о переменах в кино и женской повестке «Эзопов язык уже невозможен»: Ольга Сутулова о переменах в кино и женской повестке

Актриса Юля Варшавская — как меняется женская повестка в российском кино

Forbes
Изнутри болезни: как живут люди с психическим расстройством? Изнутри болезни: как живут люди с психическим расстройством?

Как представить, что испытывают люди с диагнозами «шизофрения» или «депрессия»?

Psychologies
Хлебное место Хлебное место

Экспедиция на «буханке» в деревню, которой нет

Автопилот
Все о жизни первой клоунессы СССР Ирины Асмус, которая погибла на арене цирка Все о жизни первой клоунессы СССР Ирины Асмус, которая погибла на арене цирка

Ириска — первая советская клоунесса

VOICE
Не просто выбросить, а заработать Не просто выбросить, а заработать

5 выгодных способов избавиться от старой техники

Лиза
Яна Сексте: Яна Сексте:

Бомба замедленного действия — Яна Сексте

Караван историй
Страх и ненависть в лесу: «Бойся темноты» как пародия на фильм ужасов Страх и ненависть в лесу: «Бойся темноты» как пародия на фильм ужасов

«Бойся темноты» — несостоятельный сценарий и блеклая актерская игра

Forbes
Человечеству нужно стать тише ради животных. Шумовое загрязнение делает жизнь многих из них невыносимой Человечеству нужно стать тише ради животных. Шумовое загрязнение делает жизнь многих из них невыносимой

Человеческий шум — невидимая причина стресса для животных

ТехИнсайдер
Что хорошего и что плохого в сериалах по «Звездным войнам»? Обсуждаем и критикуем проекты Disney+ Что хорошего и что плохого в сериалах по «Звездным войнам»? Обсуждаем и критикуем проекты Disney+

Разбираемся, за что стоит похвалить Disney+, а за что — покритиковать

Правила жизни
Открыть в приложении