計算小RNA分子的單細胞測序新法

最近，卡羅林斯卡學院的研究人員開發出了一種單細胞程序，測量了單個胚胎干細胞中短的非編碼RNA序列的絕對數量。這種新方法可以加深我們對于“基因是如何被調節、不同的細胞類型如何發展”的理解。相關研究結果發表在10月31日的《Nature Biotechnology》。

當我們基因中的信息被使用時――例如構建一個蛋白質，它首先被翻譯成信使RNA，其功能是作為蛋白質的藍圖。我們的細胞還含有非編碼的短RNA序列，它們不能幫助蛋白質的形成，在一定程度上其功能是未知的。其中最著名的是microRNA（miRNA），它們可與信使RNA相互作用，從而調節基因和細胞功能。

現在，卡羅林斯卡學院的研究人員已經確定了單個細胞中短RNA序列的絕對數量。以前對短RNA分子的研究是基于同時對多個細胞進行分析，這使得我們很難研究其精確的功能。

本文資深作者、細胞和分子生物學系的Rickard Sandberg教授說：“我們對于短RNA分子的功能的認識，是很一般的。我們了解一般機制，但尚不清楚這些分子在不同類型的細胞或疾病中所發揮的具體作用。”

這項分析是采用單細胞轉錄組學進行的，這種技術可讓我們測量細胞內小分子RNA的絕對數量。研究人員使用了兩種類型的胚胎干細胞，旨在模仿附著于子宮內膜之前和之后的早期胚胎。

研究人員在兩種細胞狀態中檢測到了大量的小RNAs，包括miRNA以及較短的RNA片段（tRNA和snoRNA），其功能很大程度上是未知的。研究人員還發現，大量的miRNA在這兩個細胞狀態中的表達是不同的。

這項研究的第一作者Omid Faridani說：“本研究是一項基礎性研究，證實了這種方法起作用，從而為進一步的研究提供了建議。確定細胞內小分子RNA的水平，是識別這些分子的特異功能的第一步。”

從長遠來看，Rickard Sandberg可以想象出這種方法在臨床中的應用。他說：“例如，我們非常關注短RNA分子在胚胎發育過程中所扮演的角色。我們希望，有了更多的知識，這種方法就可以用來確定哪些胚胎有最好的發育機會，然后將被用來改善目前的體外受精治療。”