优雅的技巧改善了单细胞RNA测序

液滴微流体技术彻底改变了单细胞RNA测序，为单细胞基因组学提供了低成本，高通量的方法。然而，该方法在捕获完整RNA转录信息的能力方面受到限制。由Meinig生物医学工程学院助理教授Iwijn De Vlaminck领导的康奈尔研究人员提出了一种优雅，低成本的方法来解决这个问题。它不仅推动了单细胞基因组学的发展，还可能为感染和免疫生物学研究提供新的途径。

最近在Nature Methods上发表了“单细胞中的同时多重扩增子测序和转录组分析” 。De Vlaminck实验室的博士后研究员Mridusmita Saikia和博士生Philip Burnham是主要作者。兽医学院贝克动物健康研究所助理教授查尔斯丹科和贝克研究所病毒学副教授约翰帕克也做出了贡献。

在2015年，研究人员来自美国哈佛大学和麻省理工学院推出跌落-seq的，一种方法同时并有效地表征十万个单元格的身份，使用纳升规模的液滴和连接的唯一标识符到每个细胞的RNA。“这些技术非常受欢迎，因为它们降低了这些类型分析的成本，使它们民主化，使它们非常便宜并且很容易为许多实验室做，”De Vlaminck说。

然而，缺点是它们只能识别某种类型的信使RNA(mRNA)分子，这限制了潜在的分析范围。信使RNA携带在翻译过程中从DNA复制的遗传信息。De Vlaminck和他的合作者已经为现有的Drop-seq协议提出了简单，廉价的改进，并称他们的新方法为DART-seq(通过单细胞测序的液滴辅助RNA靶向)。

在Drop-seq中，单个细胞用标记的微粒包封，其启动细胞mRNA的逆转录。De Vlaminck小组设计了一种在进行常规Drop-seq分析之前酶促定制珠子的有效方法，该方法允许回收和分析比通过Drop-seq测序获得的更多种类的分子。

此外，该技术可以识别病毒感染的细胞，并量化病毒和宿主基因的表达，从而能够检测宿主对单细胞水平感染的反应。

“一种病毒种类可以非常多样化，这种多样性使它们能够做出非凡的事情，”伯纳姆说。“因此，如果您可以缩小到单细胞水平，您实际上可以看到病毒中的微小变化如何导致细胞对该小突变的反应发生潜在的巨大变化。”

Saikia与兽医学院有双重任命，他认为DART-seq也将有助于为癌症治疗的新方法提供信息。“癌症细胞是一个非常庞杂的群体，”她说，“当你不看他们在单细胞水平上呢，你经常会错过重要的信息。因此，我们的技术也允许。”