為了確保單細胞RNA測序能夠使用最好的方法,日前研究人員對13種方法進行了基準性的測試,一項刊登在國際雜志Nature Biotechnology上的研究報告中,來自西班牙的科學家們通過研究發現,日本理化所開發的Quartz-seq2方法或許是進行單細胞RNA測序的最佳手段。
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此前,用于基因組分析的方法缺乏一定的基準,這就會在后來的分析過程中產生許多問題,由于使用不同方法的研究小組有著不同的標準,因此其所得到的結果也不盡相同;基于這一點,許多從事單細胞RNA分析的研究人員聯合起來評估不同的手段,從而篩選出具有良好可重復性的方法。
單細胞RNA測序被視為基因組研究中下一個重大的計劃,最初,以人類基因組計劃為例的基因組研究試圖確定在任何有機體所有細胞中所發現的DNA序列,但讓事情變得復雜的是,有機體的細胞共享著相同的DNA代碼,實際上,這些細胞在表型上是不同的,因為基于表觀遺傳學因素,不同的基因會表達或不進行表達。而且啟動子和增強子的遺傳區域在表達上也存在巨大差異,其并不直接編碼蛋白,但卻會對其它遺傳區域產生影響。因此,理解單個細胞的遺傳組成或許有望幫助研究者確定單個細胞在諸如癌癥等疾病中是如何表現出差異的,以及其在發育過程中改變的機制,目前正在參與人類細胞圖譜繪制的科學家們就正在開發一種針對不同細胞類型的全面基因表達圖譜。
為了進行比較,研究人員使用了13種方法來分析由將近3000個細胞組成的集合,這些細胞滿足以下四種條件,即包括多種細胞類型;有些細胞非常相似;其在基因表達上僅有細微的差異;同時細胞能夠被標記進行追蹤,而且其都來自不同的物種,這些細胞主要是人類外周血細胞和小鼠結腸細胞,同時還包括一部分狗機體細胞。
研究者根據能夠檢測到細胞狀況和標志物表達的精確性來評估上述方法,文章中,研究人員使用六種關鍵指標來評估上述方法,即基因檢測、轉錄特征表達的總體水平、簇的準確性、分類概率、整合后的簇準確性及可混合性;選擇這些指標是為了比較不同方法的準確性、對不同細胞類型的適用性、區分密切相關細胞類型的能力、生成可重復概況的能力、檢測群體標記的能力、與其它方法的兼容性,以及對細胞圖譜繪制具有良好的預測價值等。
研究者發現,由日本理化所所開發的Quartz-seq2方法具有較高的準確性,且在基準測試中得分最高;總體而言這種方法是目前最佳的手段,后期研究人員還將進一步對其進行改進,從而使其能夠在人類圖譜繪制計劃中表現更好。最后研究者Heyn說道,這種方法展現出了深遠的性能測試差異,我們希望后期能通過更為深入的研究來幫助開發新方法,為人類細胞圖譜和更廣泛的單細胞群體制定較高質量的數據集標準和指南等。
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