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O método novo expande a vista na actividade de únicas pilhas

Os pesquisadores planejaram uma maneira de multiplicar por mais do que a dez-dobra os detalhes acessíveis de actividade de gene em pilhas individuais. É um pulo grande no esforço para compreender a revelação do cancro, a função do cérebro, a imunidade e outros processos biológicos conduzidos pelas interacções complexas das multidões de tipos diferentes da pilha.

Os órgãos e os tecidos são compo das pilhas que podem olhar o mesmos, mas as pilhas individuais podem realmente diferir dramàtica. a análise da Único-pilha permite o estudo desta variação da pilha-à-pilha dentro de um órgão, de um tecido ou de um tumor cancerígeno. Mas a pesquisa foi impedida por limites sobre a profundidade da informação que pode ser recolhida a nível da único-pilha ao trabalhar com um grande número pilhas.

“O downside foi a baixo-qualidade de perfis da único-pilha. Nosso método permite que nós obtenham um perfil muito mais completo de toda a única pilha dada,” disse Andrew Adey, Ph.D., autor superior de um papel na biotecnologia da natureza que descreve a inovação. Adey é um professor adjunto da genética molecular e médica na Faculdade de Medicina de OHSU.

Disse que o método novo entrega sobre uma melhoria da dez-dobra na quantidade de ADN que pode ser recuperada de uma única pilha a ser arranjada em seqüência e interpretado. O código genético é escrito no ADN em uma seqüência das unidades, chamada as bases, que são como letras de um alfabeto. Arranjar em seqüência o ADN revela o pedido das bases, e é a primeira etapa a compreender a composição genética de uma pilha e se os genes particulares são activos ou silenciosos.

os estudos da Único-pilha são particularmente importantes no cancro compreensivo. As pilhas de um tumor podem ser impressionante diversas. As pilhas diferentes pegaram mutações diferentes do ADN enquanto o tumor cresce, e algumas das mutações e das mudanças na actividade de gene causam subpopulações de pilhas do tumor com qualidades novas, tais como a capacidade para espalhar a outras partes do corpo ou para resistir drogas anticancerosas.

Adey e os colegas mostraram que seu método pode ser usado para revelar as alterações do ADN que emergiram em um subconjunto das pilhas nas amostras do tumor tomadas dos pacientes com cancro do pâncreas. Isso é importante porque pode ajudar pesquisadores a compreender como as populações de pilhas do tumor evoluem e se tornam inoperante.

“Por exemplo, você pode potencial identificar os subtipos raros da pilha dentro de um tumor que são resistentes à terapia,” Adey disse. Sua equipe tem começado já o trabalho com o instituto que do cancro do cavaleiro de OHSU os pesquisadores que testam o método da único-pilha como uma maneira encontram se algumas das pilhas no tumor de um paciente evoluíram a resistência a uma droga particular do chemo ou a uma terapia visada. Que o conhecimento poderia ser usado para se tornar particularizou planos do tratamento para pacientes.

Se você está trabalhando com algo como uma biópsia do cancro de um paciente, uma parte muito pequena de tecido, você quer realmente fazer cada contagem de pilha, você realmente tem que obter muita informação de cada única pilha.”

Andrew Adey, professor adjunto da genética molecular e médica, Faculdade de Medicina de OHSU

As construções novas do método em uma técnica chamaram a único-pilha arranjar em seqüência posicionado combinatório, que Adey e os colegas desenvolveram mais cedo. É uma maneira de gerar ao mesmo tempo as bibliotecas do ADN - coleções dos fragmentos do ADN que podem ser usados para analisar genes e mutações - para milhares de únicas pilhas. O processo usa uma reacção enzimático para anexar primeiras demão às extremidades dos fragmentos do ADN. “São tipo como dos punhos que o sequencer se usa para começar ler,” Adey diz.

Quando a técnica aumentar extremamente o número de únicas pilhas que podem ser analisadas em uma experiência, vem com as trocas da cobertura escassa de seqüências legíveis do ADN pela pilha. Para ser legível, uma primeira demão deve ser anexada em ambas as extremidades do fragmento do ADN, que a reacção realiza somente a metade do tempo.

O método novo conduz a todos os fragmentos da biblioteca que têm primeiras demão em ambas as extremidades, ao igualmente melhorar a eficiência em outras maneiras. Os pesquisadores disseram que a eficiência tem o benefício adicionado da diminuição que arranja em seqüência custos por aproximadamente um terço.

Os adaptadores são projectados tais que o padrão que arranja em seqüência receitas pode ser usado em vez dos trabalhos e das primeiras demão feitos sob encomenda que são exigidos para métodos de competência. Isso faz o método compatível com muitos testes diferentes de uso geral para explorar o estado de únicas pilhas.

“Esta química pode apenas entalhar em muitos outros ensaios,” Adey disse. Os “povos podem apenas começar usá-la.”

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.