细胞的再生取决于它的位置

来自植物的简单组织样本，如树枝或树叶，可以长成一个全新的植物。这种再生能力是生产食物、生物质和未来医药的梦想。负责植物再生的基因可以提供关于哪些基因在人类中具有相同潜力的见解。

随着单细胞RNA测序(scRNA-seq)的报道，这些基因的研究在2009年达到了一个新的细节水平。由奈良科学技术研究所(NAIST)科学家领导的一个国际项目报告了一个新版本的scRNA-seq，即核酸研究中的单细胞数字基因表达(1cell-DGE)，它提供了更多关于基因表达和细胞行为(如再生)之间关系的信息。

迄今为止，几乎所有的scRNA-seq方法都依赖于从单个细胞中获得RNA，所述单个细胞是通过酶促和机械方法从生物体的组织中分离的。许多细胞行为取决于细胞如何与其他细胞相互作用。此外，植物细胞由于其坚硬的细胞壁而难以切碎。

“位置信息在细胞行为中非常重要，因为接触细胞会互相发送信号。领导这项研究的NAIST大学副教授Minoru Kubo解释说：“这些信息可能会在分离过程中丢失。

该位置信息对于决定哪些细胞开始再生以及哪些细胞不在细胞样品中是重要的。因此，研究人员设计了一种方法，他们可以在不影响位置信息的情况下，从完整组织中的单个活细胞中提取含RNA的细胞核。

为了验证1cell-DGE，他们将其应用于苔藓植物Physcomitrella的专利，其再生特性得到了很好的证实。Kubo和他的同事使用商用显微操纵器从离体叶片的单细胞中提取含细胞核的RNA，然后使用一种独特的分子标识符来制备cDNA文库，以标记原始RNA，用于1细胞DGE分析。

切除后立即从31个细胞中除去RNA，一天后分析34个细胞。发现0小时有2000多个基因差异表达，24小时有4000个基因。

“我们用这些数据来计算伪时间。Pseudotimes根据基因表达谱估计细胞发育和分化之间的过渡，”Kubo解释道。

伪分析表明，24小时内负责再生的几个基因的表达可分为两组，表明细胞再生能力的异质性。

久保指出“不同的再生标记可以反映叶片切除过程中细胞的位置”，证明了1cell-DGE保留了位置信息及其对研究再生的重要性。

在这个阶段，RNA提取的微观操作必须由人工完成，但久保认为，这一步骤的自动化可以使1cell-DGE成为研究依赖于细胞位置的基因表达的标准工具。

“有可能同时从活组织和器官中回收成千上万的细胞成分，”他说。

　　免责声明：本文由用户上传，与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考，并不构成投资建议。投资者据此操作，风险自担。 如有侵权请联系删除！