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

«Средневековье в латах» «Средневековье в латах»

Как умирали и какие раны наносили друг другу средневековые воины

N+1
Как оживить орхидею за пять простых шагов Как оживить орхидею за пять простых шагов

Орхидеи в целом неприхотливы, однако они тоже могут заболеть

ТехИнсайдер
«Гипотеза белых дыр» «Гипотеза белых дыр»

Почему снаружи белая дыра не отличается от черной

N+1
Вместо сына: зачем афганским девочкам дают мужские имена Вместо сына: зачем афганским девочкам дают мужские имена

Бача-пош: что это за практика и как она влияет на афганок?

Forbes
Как начать переписку с девушкой, чтобы она точно ответила Как начать переписку с девушкой, чтобы она точно ответила

Лучшие заменители опостылевшего всем «Привет! Как дела?»

Maxim
Георгий Гурьянов: художник, эстет, миф Георгий Гурьянов: художник, эстет, миф

Жизнь и творчество барабанщика группы «Кино» Георгия Гурьянова

СНОБ
Обезболивающие препараты могут усугубить болезнь: новые доказательства Обезболивающие препараты могут усугубить болезнь: новые доказательства

Снимая воспаление, эти лекарства провоцируют превращение боли в хроническую

Psychologies
Плоды осени: самые полезные ягоды, овощи и фрукты Плоды осени: самые полезные ягоды, овощи и фрукты

Осенний урожай очень богат и разнообразен

ТехИнсайдер
Новые открытия в Помпеях рассказывают подробности жизни римского среднего класса Новые открытия в Помпеях рассказывают подробности жизни римского среднего класса

Каким был римский средний класс?

ТехИнсайдер
Первопроходцы и хранители: как профессор Геодакян нашел пушечное мясо для эволюции Первопроходцы и хранители: как профессор Геодакян нашел пушечное мясо для эволюции

Зачем природе нужны самцы и почему она при этом совсем их не бережет

СНОБ
Сияние обрушилось вниз: почему все до сих пор без ума от Мэрилин Монро Сияние обрушилось вниз: почему все до сих пор без ума от Мэрилин Монро

Почему никому не удалось ни скопировать, ни превзойти в популярности Монро

Правила жизни
Зоологи случайно обнаружили в японском аквариуме новый вид глубоководных гигантских изопод Зоологи случайно обнаружили в японском аквариуме новый вид глубоководных гигантских изопод

Новый вид изоподов получил название Bathynomus yucatanensis

N+1
Она разгадала убийство Она разгадала убийство

10 сериалов с детективами-женщинами

Weekend
«Мы выдернули ребенка в неизвестность»: как россиянки эмигрируют с детьми «Мы выдернули ребенка в неизвестность»: как россиянки эмигрируют с детьми

Каково это объяснять ребенку, что семья не вернется домой?

Forbes
Как переоформить автомобиль разными способами Как переоформить автомобиль разными способами

Переоформление автомобиля: нормы закона и нюансы

РБК

Страхи в постели часто вообще никак не связаны с реальным положением дел

VOICE
Скоро осень: как спасти дачные растения от предстоящих заморозков Скоро осень: как спасти дачные растения от предстоящих заморозков

Готовим растения к осеннему сезону

ТехИнсайдер
Рушим мифы об эндоскопическом омоложении: убедись во всем на звездных примерах! Рушим мифы об эндоскопическом омоложении: убедись во всем на звездных примерах!

Разберем популярные мифы об эндоскопическом омоложении на звездных примерах

VOICE
Революция в понимании депрессии: продолжать ли принимать антидепрессанты? Революция в понимании депрессии: продолжать ли принимать антидепрессанты?

Серотониновая теория депрессии умерла?

Psychologies
Как сойти за умного в любой ситуации? 4 способа прикинуться интеллектуалом Как сойти за умного в любой ситуации? 4 способа прикинуться интеллектуалом

Кто не хочет, чтобы о нем думали, как об умном и образованном человеке?

ТехИнсайдер
Знай свою норму: от чего зависит, как быстро ты пьянеешь и как плохо тебе будет наутро? Знай свою норму: от чего зависит, как быстро ты пьянеешь и как плохо тебе будет наутро?

Почему некоторых развозит сразу, а кто-то вдруг перепьет здоровых мужиков

Maxim
В захвате Австралии кроликами обвинили английского фермера XIX века В захвате Австралии кроликами обвинили английского фермера XIX века

Австралийские кролики происходят от особей, которых выпустил Томас Остин

N+1
Как удалить дубликаты контактов на Android Как удалить дубликаты контактов на Android

Как с помощью программ удалить повторы в телефонной книге на Android

ТехИнсайдер
Разработано первое приложение для обмена сообщениями под водой Разработано первое приложение для обмена сообщениями под водой

Ученые разработали приложение для смартфона для передачи сообщений под водой

ТехИнсайдер
Йога в самиздате, ритмическая гимнастика по ТВ и суперфуд в трехлитровой банке: каким был ЗОЖ в СССР Йога в самиздате, ритмическая гимнастика по ТВ и суперфуд в трехлитровой банке: каким был ЗОЖ в СССР

Думаете, повальное увлечение ЗОЖем — явление последних 10–15 лет? А вот и нет

Правила жизни
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
Роговица из свиного белка восстановила зрение 20 пациентам с кератоконусом Роговица из свиного белка восстановила зрение 20 пациентам с кератоконусом

Ученые разработали протезы роговицы глаза на основе коллагена из свиной кожи

N+1
Несовместимая пара: как быть, если ты и твой мужчина слишком разные люди Несовместимая пара: как быть, если ты и твой мужчина слишком разные люди

Как построить счастливые отношения, если вы очевидно не подходите друг другу

VOICE
По всей Арктике пересыхают озера. Почему это происходит - непонятно По всей Арктике пересыхают озера. Почему это происходит - непонятно

Исследование показало, что арктические озера пересыхают. Это неожиданно

ТехИнсайдер
Не только для подогрева еды Не только для подогрева еды

10 неочевидных способов использования микроволновки в быту

Лиза
Открыть в приложении