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Il nuovo metodo amplia la visualizzazione in attività degli unicellulari

I ricercatori hanno inventato un modo moltiplicare per più composto di dieci parti i dettagli accessibili di attività di gene in diverse celle. È un grande salto nello sforzo per capire lo sviluppo del cancro, la funzione del cervello, l'immunità ed altri trattamenti biologici determinati dalle interazioni complesse del gran numero di tipi differenti delle cellule.

Gli organi ed i tessuti si compongono delle celle che possono guardare lo stessi, ma le diverse celle possono realmente differire drammaticamente. L'analisi unicellulare permette lo studio su questa variazione della cella--cella all'interno di un organo, di un tessuto o di un tumore cancerogeno. Ma la ricerca è stata ostacolata dai limiti sulla profondità di informazioni che può essere spigolata al livello unicellulare quando lavora con tantissime celle.

“Il lato negativo è stato il di bassa qualità dei profili unicellulari. Il nostro metodo permette che noi otteniamo un profilo molto più completo di tutto l'unicellulare dato,„ ha detto Andrew Adey, il Ph.D., autore senior di un documento in biotecnologia della natura che descrive l'innovazione. Adey è un professore associato della genetica molecolare e medica nella scuola di medicina di OHSU.

Ha detto che il nuovo metodo consegna circa un miglioramento composto di dieci parti nella quantità di DNA che può essere recuperata da un unicellulare da ordinare ed interpretare. Il codice genetico è scritto in DNA in una sequenza delle unità, chiamata basi, che sono come le lettere di un alfabeto. L'ordinamento del DNA rivela l'ordine delle basi ed è il primo punto a capire il trucco genetico di una cella e se i geni particolari siano attivi o silenziosi.

Gli studi unicellulari sono particolarmente importanti nel cancro di comprensione. Le celle di un tumore possono essere in maniera sconvolgente diverse. Le celle differenti prendono le mutazioni differenti del DNA mentre il tumore si sviluppa ed alcuni delle mutazioni e dei cambiamenti nell'attività di gene provocano le sottopopolazioni delle celle del tumore con le nuove qualità, quale la capacità di spargersi ad altre parti del corpo o di resistere alle droghe anticancro.

Adey ed i colleghi hanno indicato che il loro metodo può essere usato per rivelare le alterazioni del DNA che sono emerso in un sottoinsieme delle celle nei campioni del tumore prelevati dai pazienti con cancro del pancreas. Quello è importante perché può aiutare i ricercatori a capire come le popolazioni delle celle del tumore si evolvono e diventano estremamente.

“Per esempio, potete potenzialmente identificare i sottotipi rari delle cellule all'interno di un tumore che sono resistenti alla terapia,„ Adey avete detto. Il suo gruppo già ha avviato il lavoro con l'istituto che del Cancro del cavaliere di OHSU i ricercatori che verificano il metodo unicellulare come modo scoprono se alcune delle celle nel tumore di un paziente hanno evoluto la resistenza ad una droga particolare di chemo o ad una terapia mirata a. Che la conoscenza potrebbe essere usata per svilupparsi ha individualizzato le pianificazioni del trattamento per i pazienti.

Se state lavorando con qualcosa come una biopsia del cancro da un paziente, un pezzo molto piccolo di tessuto, realmente volete fare ogni conteggio delle cellule, voi realmente dovete ottenere molto Info da ogni unicellulare.„

Andrew Adey, professore associato della genetica molecolare e medica, scuola di medicina di OHSU

Le nuove configurazioni di metodo su una tecnica hanno chiamato l'ordinamento indicizzato combinatorio unicellulare, che Adey ed i colleghi hanno sviluppato più presto. È un modo generare le librerie del DNA - collezioni di sequenze di DNA che possono essere usate per analizzare i geni e le mutazioni - per le migliaia di unicellulari allo stesso tempo. Il trattamento usa una reazione enzimatica per fissare le mani di fondo alle estremità delle sequenze di DNA. “Sono genere come di manopole che il sequenziatore usa per avvi indicare,„ Adey dice.

Mentre la tecnica notevolmente aumenta il numero degli unicellulari che possono essere analizzati in un esperimento, viene con la compensazione di copertura rada delle sequenze leggibili del DNA per cella. Per essere leggibile, una mano di fondo deve essere fissata ad entrambe le estremità della sequenza di DNA, che la reazione compire soltanto la metà del tempo.

Il nuovo metodo provoca tutti i frammenti delle biblioteche che hanno mani di fondo su entrambe le estremità, mentre però migliorando il risparmio di temi in altri modi. I ricercatori hanno detto che il risparmio di temi ha il vantaggio aggiunto di diminuzione che ordina i costi da circa un terzo.

I convertitori sono progettati tali che lo standard che ordina le ricette può essere usato invece dei flussi di lavoro e delle mani di fondo su ordinazione che sono richiesti per i metodi in competizione. Quello rende il metodo compatibile con molte prove differenti comunemente usate per esplorare lo stato degli unicellulari.

“Questa chimica può scanalare appena in molte altre analisi,„ Adey ha detto. “La gente può cominciare appena usando.„

Source:
Journal reference:

Mulqueen, R.M., et al. (2021) High-content single-cell combinatorial indexing. Nature Biotechnology. doi.org/10.1038/s41587-021-00962-z.