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单细胞服务有什么用?

单细胞服务有什么用?

【概要描述】单细胞服务有什么用?随着下一代测序(NGS)和第三代测序(TGS)技术的迅速发展,生物研究领域发生了巨大的变化。在此之前,须从大量细胞中提取足够的DNA来进行测序,所以结果是这些细胞的“整体”代表。

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【概要描述】单细胞服务有什么用?随着下一代测序(NGS)和第三代测序(TGS)技术的迅速发展,生物研究领域发生了巨大的变化。在此之前,须从大量细胞中提取足够的DNA来进行测序,所以结果是这些细胞的“整体”代表。

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  • 发布时间:2022-08-15 17:44
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单细胞服务有什么用?

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随着下一代测序(NGS)和第三代测序(TGS)技术的迅速发展,生物研究领域发生了巨大的变化。在此之前,须从大量细胞中提取足够的DNA来进行测序,所以结果是这些细胞的“整体”代表。然而,由于细胞异质性,相同表型细胞的遗传信息可能存在显著差异,很多低丰度信息会在整体表征中丢失。为了弥补传统高通量测序的局限性,单细胞服务技术应运而生。

 

单细胞服务是一种在单细胞水平上对基因组、转录组和表观基因组进行高通量测序分析的新技术。它可以揭示单个细胞的基因结构和基因表达状态,反映细胞之间的异质性。在肿瘤、发育生物学、微生物学、神经科学等领域发挥着重要作用,正成为生命科学研究的热点。2013年,单细胞服务技术被Nature Methods评为年度技术。同年,《科学》(Science)杂志将单细胞服务列为其年度六大值得关注的领域之首,认为这项技术将改变生物学和医学的许多领域。单细胞服务技术因其广阔的应用前景,再次登上2015年《科学转化医学》杂志封面。

 

单细胞服务技术帮助科学家更好地了解大脑中的神经细胞。2017年,索尔克生物研究所(Salk Institute for Biological Studies)领导的团队根据甲基化和调控特征,在小鼠和人类大脑样本中分化了神经元亚型,并在人类额叶皮层中发现了一组新的神经元。研究人员使用单细胞甲基化测序分析了来自小鼠和人类额叶皮层样本的近6200个神经元,并基于甲基化和调控元件特征聚类已知的神经元亚型。此外,他们指出,人类大脑中存在一种新的神经元亚型,称为“第六层兴奋性神经元”,具有独特的甲基化标记。


我们需要在单细胞服务水平上明确蛋白质产品的相对丰度、翻译后修饰、蛋白质在细胞中的位置和周转、蛋白质相互作用和蛋白质功能,以便设计实验来了解体液和组织中的蛋白质组,从而确定生物标志物和治疗靶点。在未来,基因编辑可能成为一种具有靶向特异性和疗效的新疗法。同时,在临床应用中需要注意各种基因组编辑技术的脱靶效应。下一步是快速增加单细胞技术可检测的基因数量,将检测范围从DNA表达扩大到细胞表面蛋白等。未来甚至不需要对单细胞进行测序,而是需要通过更广泛的技术来提高单细胞的分辨率。


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