隨著第二代單細胞測序技術和第三代測序技術的快速發(fā)展,生物研究領域發(fā)生了巨大的變化。在過去,想要從大量細胞中獲得足夠多的細胞DNA進行測序,因此測序的結果是這些細胞“整體”的表征;然而,由于細胞的異質性,同一表型細胞的遺傳信息可能會存在差異,許多低豐度信息將在整體表征中丟失;而單細胞測序技術的應運而生,解決了傳統(tǒng)高通量測序帶來的的局限性。
單細胞懸液測序技術是指對在單個細胞上,對基因組、轉錄組、表觀組進行的高通量測序分析的新技術。它可揭示單個細胞的基因結構和基因表達狀態(tài),反映細胞之間的異質性,在腫瘤、發(fā)育生物學、微生物學、神經科學等行業(yè)領域發(fā)揮了重要作用。
單細胞測序技術的應用
1、應用于腫瘤研究
深圳華大基因研究所在腫瘤研究方面取得了突破性進展,并在國際著名學術期刊《細胞》上發(fā)表了研究論文。這項工作開發(fā)了一種解析單細胞基因組的新方法,并將其應用于腫瘤內部遺傳特征的研究,研究原發(fā)性血小板增多癥和腎透明細胞癌;這種新方法解決了以前無法解決的高腫瘤異質性問題,為深入研究癌癥的發(fā)生、發(fā)展機制和診斷提供了新的研究思路和研究方向。
研究人員在單細胞水平上分析了腦瘤的基因組,并在人腦瘤樣本中確定了癌癥干細胞及其分化后代。研究人員分析了6個早期少突膠質細胞樣本的4000多個腫瘤細胞,發(fā)現(xiàn)腫瘤細胞可分為三類。其中一個更像神經干細胞,另外兩個有一定的分化特征。結果表明,癌癥干細胞是少突膠質細胞瘤的主要生長來源,這些細胞將成為有前途的治療目標。
2、應用于微生物的研究
在微生物領域,單細胞測序也取得了重大突破。2017年,來自美國的2017年UCSF原核生物實現(xiàn)了微生物單細胞懸液測序技術。