Биология

Разработан новый метод секвенирования Slide-seq

ATCC

Группа исследователей из Гарвардского университета и Массачусетского технологического института разработали новый метод РНК-секвенирования, который позволит воссоздавать подробные 3D-модели тканей с точными указаниями какая клетка что экспрессировала. Результаты работы были выложены на сайте препринтов BioRxiv.

Гены располагаются линейно на длинных молекулярных нитях ДНК и представляют собой последовательности из букв вроде ГГЦАГГЦ, только длиной от пары десятков до пары миллионов знаков. Получая в свое распоряжение «китайскую грамоту» из нуклеотидов, фермент-полимераза переводит текст на «румынский» (то есть, в мРНК), что рибосома может разбить по слогам и транслировать на русский (то есть, в белок). Промежуточная («румынская») стадия очень важна и несет много ценной информации: так как в геноме только 2% кодирующей ДНК (из которой не каждый ген активен в данной конкретной клетке), то, выделив из клетки весь объем мРНК, можно судить о том, какие и в каком количестве гены в ней экспрессируются. А значит, делать выводы о том, какую функцию несет данная конкретная клетка.

Секвенирование включает в себя ряд методов, которые позволяют установить последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК или РНК. Длинные молекулы «прочитывают» буква за буквой. И если клеточные ферменты на основе последовательности могут выстроить новые молекулярные структуры, то ученые могут выстроить умозрительные заключения и прийти к выводам.

Новая технология slide-seq начинается с предметного стекла, которое покрыто резиновой пленкой. Пленка несет микрочастицы, каждая — с уникальным штрихкодом. Команда знает расположение каждого помеченного микрошарика. На предметное стекло наносят тонкий срез ткани и гидролизуют клетки так, чтобы выпустить молекулы РНК на свободу. После чего РНК связываются с микрочастицами, а исследователи секвенируют полученные образцы. Факт того, что каждый шарик помечен кодом, позволяет впоследствии восстановить пространственное распределение молекул РНК на срезе.

Ученые протестировали свое изобретение на мозжечке крысы, продемонстрировав пространственно разделенные субпопуляции клеток. Наложив срезы, ученые выявили трехмерную организацию ткани, создав анимированную реконструкцию. Изображение может быть настроено таким образом, чтобы выявлять различные типы клеток по экспрессии генов.

«Секвенирование РНК клеток поодиночке действительно позволяет говорить о том, какие клетки находятся в вашем образце, — говорит один из ведущих авторов исследования Сэмюэль Родрикес, аспирант Массачусетского технологического института. — Но Slide-seq — это инструмент, который добавляет новое измерение, сообщая нам, где находятся клетки в ткани».

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.