Экспрессию генов удалось проанализировать в отдельных клетках

 
245 просмотров
HardNews24 - Новостной агрегатор. Мы публикуем для Вас самые свежие и интересные новости из разных источников. HardNews24 - Первый портал новости которого можно комментировать и свободно общаться с оппонентом. HardNews24 - Новости которые комментируете Вы!

Экспрессию генов удалось проанализировать в отдельных клетках

Шведские ученые разработали методику, позволяющую выделять из образца ткани отдельные клетки и анализировать в них экспрессию генов. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications.

Сотрудники Каролинского института использовали комбинацию двух методов: лазерной захватывающей микродиссекции (ЛЗМ, LCM) и полного транскриптомного анализа с помощью технологии секвенирования РНК Smart-seq2. Принцип ЛЗМ заключается в том, что с помощью микроскопа в образце ткани выбирают интересующую клетку, после чего образец накрывают прозрачной пленкой и лазером «приклеивают» к ней интересующую клетку, не разрушая ее. Smart-seq2 позволяет синтезировать на основе матричных РНК (мРНК) единственной клетки полноразмерные комплементарные ДНК (кДНК), которые затем усиливают методом ПЦР и секвенируют.

Сочетание ЛЗМ с анализом транскриптома использовали и ранее, однако такие методики требовали от 200 до 4000 клеток для получения достаточного количества РНК для анализа. Однако в ряде случаев необходимо оценить разницу в экспрессии генов между отдельными схожими клетками в небольшом образце ткани. Применение Smart-seq2 и нескольких усовершенствований комбинированной методики позволило ученым с достаточной точностью оценить транскриптом единичных клеток.

В ходе работы исследователи приготовили 12-микрометровые срезы ткани спинного мозга новорожденных мышат и визуализировали в них двигательные нейроны специальным красителем. При этом они успешно использовали не стандартный дорогостоящий набор реактивов, а фиксировали клетки обычным обезвоженным этанолом. Выделенные с помощью ЛЗМ отдельные клетки подвергали прямому лизису гипотоническим раствором и без экстракции и очистки РНК, необходимых для стандартных методик секвенирования, проводили Smart-seq2.

 


Схема проведения LCM-seq

Эксперимент начали со 120 нейронов, постепенно снижая их количество до 50, 30, 10, 5, 2 и 1 клетки. Выяснилось, что выход кДНК при использовании прямого лизиса 50, 30 и 10 клеток сопоставим с результатами экстракции РНК и даже позволяет выделить из единицы образца в среднем больше генов (по мнению исследователей, это происходит из-за потери части генетического материала в ходе очистки РНК). Более того, новая методика, названная LCM-seq, обеспечила уровень успешного полнотранскриптомного анализа в 62 процента для одной клетки, 81 процент для двух клеток и 100 процентов для образцов, содержащих пять и более клеток.

Эффективность LCM-seq подтвердили, выявив с ее помощью разницу в экспрессии генов у близких по структуре и функциям двигательных нейронов из разных участков спинного мозга мыши. После этого, используя методику, ученые успешно определили разницу транскриптомов схожих мотонейронов из посмертных образцов спинного мозга больных боковым амиотрофическим склерозом, а также черной субстанции и вентральной покрышечной области головного мозга пациентов с болезнью Паркинсона.

Таким образом, LCM-seq подходит для анализа экспрессии генов в отдельных клетках даже в крайне малых или частично разложившихся образцах тканей, пишут исследователи. Один из них, Цяолинь Дэн (Qiaolin Deng), отметил, что она проще, дешевле и обладает гораздо большей чувствительностью и воспроизводимостью, чем существующие методики. По мнению ученых, их разработка может найти широкое применение в различных областях биологии и медицины, в том числе в изучении развития рака и идентификации его биомаркеров.

6 комментариев

    • luisa:

      Да, наука не стоит на месте. Разработки и эксперименты ученых в этой области шокируют в хорошем смысле слова. Надеюсь придет то время, когда ученые смогут победить многие неизлечимые болезни.

    • dudu:

      Мне кажется, что такое время конечно же наступит, только когда, говорят, благодаря таким экспериментам, уже давным давно известно лекарство от рака и других страшных болезней, просто до простого люда это все еще не дошло, а так вперед, ученые!Дерзайте!

    • Bailando:

      Не верится пока, но если получится бороться с раком – то это будет супер!

      • andreykusin:

        Скажу я вам BAILANDO, ЧТО С ЭТИМ НЕДУГОМ ЧЕЛОВЕЧЕСТВО СКОРО СПРАВИЦА, ПОСМОТРИТЕ, КАК СКОРО РАЗВИВАЮТСА ТЕХНОЛОГИЫ

    • vvsrush:

      Всегда интересовал вопрос, каким образом в клетках, выполняющих различные функции, «включаются» те или иные гены. Еще интереснее, какую роль играют эндогенные ретровирусы? Спасибо за интересный и актуальный материал!

    • 101682:

      Лекарства существует и все давно об этом знаю многие ученые. только почему они все молчат и бояться эксперементировать. Да наверное в наследственности заложены гены вот и закладываются в формировании организма.

Добавить комментарий

наверх