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Nuovo approccio aerodinamico per sequenziamento del genoma di alto-copertura di singole celle di lievito

Un unicellulare può rivelare molto circa il mondo biologico con l'ordinamento genomica. Gli scienziati possono confrontare una singola, cella isolata ad altri campioni, analizzanti le differenze e le similarità per capire meglio come gli organismi sono nato e si evoluti -; o persino per scoprire le assolutamente nuove specie.

Tuttavia, malgrado lo sviluppo rapido delle tecnologie d'ordinamento unicellulari, il preparato del campione ancora sta ritardando lontano dietro e sempre più si è trasformato in in un grave ostacolo importante che impedisce la più vasta applicazione delle tecnologie unicellulari.

Per risolvere questa emissione, i ricercatori dall'istituto di Qingdao della tecnologia di bioprocesso e di bioenergia (QIBEBT) dell'accademia delle scienze cinese hanno combinato il preparato unicellulare del campione e metodi di ordinamento in un singolo, approccio aerodinamico chiamato la schiera dinamica indirizzabile della gocciolina (aDDA).

Il loro studio è stato pubblicato il 23 luglio in piccolo.

I metodi attuali d'ordinamento unicellulari non possono generalmente tenere la carreggiata una cella particolare dal preparato del campione da parte a parte all'ordinamento, che si appanna i risultati di come un genoma realmente abbina la funzione specifica della cella corrispondente. La soluzione si trova nella combinazione dei pezzi di due a piattaforme basate a gocciolina.„

Li Chunyu, primo autore, ricercatore nel centro unicellulare di QIBEBT

“Una piattaforma microfluidic della gocciolina ideale per il preparato del campione richiede non solo le caratteristiche statiche quali l'identificazione ed il recupero accurati delle goccioline unico cella harboring della persona, ma anche la capacità delle reazioni biochimiche precisamente controllate su un disgaggio del picoliter -; un trilionesimo di un litro, più piccolo di che cosa l'occhio umano può vedere,„ Li ha detto. “Nel aDDA, tutto il preparato del campione fa un passo, compreso isolamento unicellulare, lisi delle cellule, amplificazione ed il recupero del prodotto, è realizzato nell'ordine all'interno di una molto piccola gocciolina. In questo modo, ogni cella può essere tenuta la carreggiata precisamente lungo il preparato unicellulare del campione di tutto e trattamento di ordinamento.„

Le schiere statiche della gocciolina permettono che i ricercatori identifichino e recuperino esattamente le goccioline che contengono un unicellulare dell'obiettivo, mentre le piattaforme a flusso continuo della gocciolina elaborano successivamente e rapidamente ogni punto. Il gruppo ha combinato questi due approcci nel aDDA, che elabora rapido le celle desiderate come identificate dai ricercatori.

Per convalidare il loro approccio, i ricercatori hanno elaborato il genoma di singole celle di lievito. Hanno trovato che il aDDA ha diminuito alcune delle emissioni degli approcci separati ed hanno provocato l'ordinamento del 91% del genoma dell'unicellulare. Gli approcci tradizionali fanno la media soltanto recuperano circa 26% del genoma per ordinare da un unicellulare.

“Attualmente, questa piattaforma è limitata dalla capacità di lavorazione poiché il punto di recupero è ancora manuale,„ ha detto il mA BO, vice direttore del centro unicellulare e l'autore di senor di questo studio, notante il gruppo ora sta lavorando per automatizzare il trattamento di recupero. “Tuttavia, combinando la resistenza della schiera stazionaria indicizzata della gocciolina e della manipolazione dinamica della gocciolina, il aDDA dovrebbe trovare la vasta applicazione nei collegamenti d'esplorazione di fenotipo-genotipo a risoluzione precisamente unicellulare per la pletora di forme di vita su terra.„

Source:
Journal reference:

Li, C., et al. (2021) Integrated Addressable Dynamic Droplet Array (aDDA) as Sub-Nanoliter Reactors for High-Coverage Genome Sequencing of Single Yeast Cells. Small. doi.org/10.1002/smll.202100325.