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I ricercatori sviluppano lo strumento novello per analizzare simultaneamente milioni di unicellulari

La nuova ricerca piombo da Holger Heyn al Centro Nacional de Análisis Genómico del centro per il regolamento genomica (CNAG-CRG), presente una struttura di calcolo specializzata per analizzare l'espressione genica unicellulare livella, evolutivo per elaborare milioni di diverse celle. L'opera, pubblicata nella questione attuale della ricerca del genoma del giornale scientifico, mostra per la prima volta uno strumento capace di analizzare tale grande gruppo di dati unicellulare di RNAseq. Ciò estende drammaticamente i limiti della ricerca unicellulare del genoma.

Tutte le celle in un corpo umano dividono lo stesso genoma ma ogni cella ha il potenziale di diventare specifica in un tessuto o in un organo dovuto espressione genica. Gli scienziati universalmente stanno esaminando che cosa differenzia una cella da un altro. Una delle sfide correnti della ricerca del genoma è di analizzare molte diverse celle per trovare ed identificare quelle differenze. L'analisi della cella determinata facendo uso dell'ordinamento unicellulare del RNA è stata cruciale da affrontare questa sfida ed ha rivoluzionato la nostra comprensione della complessità dei tessuti, degli organi e degli organismi. Esaminando un'espressione genica di una cella per volta, gli scienziati ora possono descrivere l'eterogeneità di un campione a risoluzione senza precedenti e senza conoscenza priore della sua composizione.

Di conseguenza, progetti unicellulari su grande scala piombo all'identificazione dei tipi precedentemente sconosciuti delle cellule ed alla trafilatura delle mappe cellulari complete degli organismi. Nel quadro del progetto dell'atlante della cellula umana, i ricercatori puntano su creare un atlante di tutti i tipi delle cellule che compongono un corpo umano. Tuttavia, tali studi creano le quantità enormi di ordinamento dei dati ed analizzando i grandi gruppi di dati sia una sfida importante.

Un gruppo di scienziati del CNAG-CRG, in collaborazione con i ricercatori dal theUniversity Pompeu Fabra (UPF) e dal consorzio biomedico spagnolo della ricerca sulle malattie rare (CIBERER), ora ha sviluppato una struttura di calcolo efficiente che ha permesso al trattamento, all'analisi ed all'interpretazione di tali esperimenti unicellulari del grande disgaggio. Il gruppo ha illustrato la potenza della loro strategia analizzando uno di più grandi studi unicellulari con 1,3 milione diverse celle del cervello di sviluppo del mouse.

“BigSCale è estremamente potente nell'identificazione del tipo geni specifici delle cellule, che notevolmente aiuta nell'interpretazione a valle degli esperimenti„ dice Holger Heyn, il leader della squadra di CNAG-CRG e l'autore senior dello studio. La novità dello strumento analitico nominato “BigSCale„ si trova in un modello numerico che determina sensibile le differenze fra gli unicellulari. Tracciando una carta di come le diverse celle differiscono l'uno dall'altro, possono essere raggruppate insieme nelle popolazioni delle celle per descrivere la complessità cellulare di un tessuto dato. Mentre virtualmente tutti i tessuti sono composti di tipi e di sottotipi differenti delle cellule, una tal analisi può guidare una caratterizzazione approfondita imparziale senza ipotesi iniziali. Geni differenziale espressi dell'indicatore fra guida della sottopopolazione il ricercatore per collegare le celle a conoscenza priore circa l'anatomia del tessuto o per descrivere le funzioni dei tipi recentemente scoperti delle cellule.

Inoltre, lo strumento è stato destinato per affrontare le sfide future di grandi gruppi di dati. “I costi per derivare i profili unicellulari stanno diminuendo e stiamo vedendo che gli studi sui numeri aumentanti delle cellule„ aggiunge il Dott. Heyn. In questo senso, un modulo nel flusso di lavoro di BigSCale permette all'analisi di milioni di celle con una strategia diretta dell'avvolgimento. Qui, i transcriptomes unicellulari dalle simili celle sono fusi nelle celle di indice analitico, che notevolmente diminuisce la quantità di dati da elaborare.

Con il nuovo strumento a disposizione il gruppo ha analizzato uno di più grande gruppo di dati unicellulare di 1,3 milione celle, una risorsa di espressione genica a disposizione del pubblico da genomica 10x. “BigSCale ha permesso che noi esaminassimo in profondità i trattamenti inerenti allo sviluppo del cervello del mouse e caratterizzare anche i tipi di un neurone rari delle cellule„ ha commentato Giovanni Iacono, il primo autore del lavoro. Specificamente, il numero alto delle celle ha permesso al gruppo di zumare in una piccola popolazione transitoria delle cellule chiamata celle di Cajal-Retzius e descrivere le sottostrutture importanti si è riferita alle fasi distinte di differenziazione, all'organizzazione spaziale ed alla funzione cellulare. “La struttura di BigSCale fornisce una soluzione potente per virtualmente tutte le specie ed è anche applicabile fuori del RNA che ordina il contesto„ spiega il Dott. Heyn e ci aggiunge “lo invitare per contribuire all'interpretazione degli studi su grande scala, quale il progetto dell'atlante della cellula umana„.

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