生物通報道：多細胞生物的每個細胞都攜帶著相同的遺傳學(xué)信息。不過，近年來蓬勃發(fā)展的單細胞研究告訴我們，每一個細胞都是*的。不同類型的細胞激活特定組合的機制，即使是同類型細胞，基因表達也會出現(xiàn)差異。

那么，細胞之間的哪些差異有生物學(xué)意義，哪些差異來自于技術(shù)偏好呢？要獲得可靠的結(jié)果又需要研究多少細胞呢？這些問題曾經(jīng)是單細胞研究（尤其是單細胞轉(zhuǎn)錄組研究）的攔路虎，令人望而卻步。單細胞RNA測序（scRNA-seq）和單細胞數(shù)據(jù)分析工具在這方面為人們提供了很大的幫助。

The Scientist雜志zui近了單細胞研究領(lǐng)域的一些專家，請他們分享了在單細胞中進行轉(zhuǎn)錄研究的秘訣。希望幫助研究者們更好地構(gòu)建文庫，處理和分析結(jié)果數(shù)據(jù)。

細胞分離

分離細胞是單細胞研究中zui困難的步驟之一。目前的單細胞分離策略主要分為三類：手動分離、熒光激活的細胞分選和微流體技術(shù)。

在進行單細胞轉(zhuǎn)錄分析之前，我們需要確定自己拿到了正確的細胞。如果你想要的細胞已經(jīng)處于懸浮狀態(tài)（比如循環(huán)腫瘤細胞），而且含量相對比較豐富，那么流式細胞分析將是你的理想選擇。如果樣本是實體組織，我們可以用酶分解掉膠原和其他細胞外蛋白。不過酶學(xué)消化對細胞影響較大，甚至可能改變基因轉(zhuǎn)錄情況。把組織細胞制成懸液之后，我們就可以通過特異性的熒光標(biāo)簽分離出自己想要的細胞。進一步拿到單細胞是比較棘手的一步，可能需要用到微流體設(shè)備。

將細胞分散到懸液中，會失去它們在組織里的位置信息。如果你想要了解單細胞所處的環(huán)境，就得使用激光捕獲顯微切割技術(shù)。這種技術(shù)通過掃描組織切片定位目的細胞，并將其提取出來。操作者需要非常小心，以免切到細胞或細胞核。數(shù)量zui為的細胞只能用毛細管等器具手動獲取。

近年來單細胞測序技術(shù)發(fā)展得非常迅速，為表觀遺傳學(xué)研究提供了很大的助力。The Scientistzui近撰文詳細介紹了單細胞表觀遺傳學(xué)研究中的一些關(guān)鍵技術(shù)。這些技術(shù)可以幫助我們在單個細胞中檢測DNA、組蛋白和染色質(zhì)水平上的表觀遺傳學(xué)修飾。（更多詳細信息參見：單細胞表觀遺傳學(xué)研究指南）

單細胞基因組研究為人們揭示了復(fù)雜生物學(xué)體系的許多重要線索，包括微生物群落的生態(tài)多樣性和人類癌癥的基因組。今年一月Nature Reviews Genetics雜志發(fā)表的一篇重要綜述，全面介紹了單細胞基因組測序的發(fā)展現(xiàn)狀。文章的通訊作者是科學(xué)家、斯坦福大學(xué)生物工程系主任Stephen R. Quake。（更多詳細信息參見：學(xué)者Nature綜述：單細胞測序之現(xiàn)狀）

前不久，克薩斯大學(xué)MD安德森癌癥中心的研究人員開發(fā)了*用于單細胞DNA測序的突變檢出程序，Monovar。這一重要成果發(fā)表在四月十八日的Nature Methods雜志上，文章通訊作者是MD安德森癌癥中心的助理教授Ken Chen博士和Nicholas Navin。Chen博士本科于清華大學(xué)，隨后在Illinois大學(xué)取得博士學(xué)位。

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