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浙大80后教授發表單細胞RNA測序研究
【字體: 大 中 小 】 時間:2016年01月25日 來源:生物通
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浙江大學和哈佛大學的研究人員對小鼠胚胎干細胞進行了單細胞mRNA-seq分析。他們發現,這些細胞表現出的異質性是血清培養造成的。這項研究發表在一月二十一日的Cell Reports雜志上,文章的通訊作者是浙江大學80后教授郭國驥、哈佛大學的Stuart H. Orkin和Guo-Cheng Yuan。
生物通報道:基因表達變異是小鼠胚胎干細胞(ESC)的一個重要特征,但人們還不清楚這背后的具體原因。
浙江大學和哈佛大學的研究人員對小鼠胚胎干細胞進行了單細胞mRNA-seq分析。他們發現,這些細胞表現出的異質性是血清培養造成的。這項研究發表在一月二十一日的Cell Reports雜志上,文章的通訊作者是浙江大學80后教授郭國驥、哈佛大學的Stuart H. Orkin和Guo-Cheng Yuan。
研究顯示,血清培養的小鼠ESC存在顯著的異質性。研究人員在其中鑒定了高度變異的基因簇,以及獨特的染色質狀態。研究指出,雙價基因(bivalent gene)更容易出現表達變異。
此外,研究人員還鑒定了讓ESC退出原始態的ESC-priming通路。小鼠ESC可分為原始態 (Naïve)和始發態(primed)兩種狀態,始發態多能性是原始態多能性之后的發育階段,已經為分化做好了準備。在特定條件下這兩種狀態可以相互轉變。
進一步研究表明,無血清培養可以減少小鼠ESC的異質性和轉錄組變異。這說明,大部分的細胞內網絡變異是由細胞外培養環境造成的。
除了培養條件,有時候實驗員的性別也會影響到實驗結果。2014年04月Nature Methods雜志發表的一項研究提出,男性實驗員的出現會使小鼠和大鼠感到壓力山大,而這樣的反應會對研究結果產生顯著的影響。鼠類是醫學研究中廣泛使用的動物模型,但人們往往沒有注意到這樣的問題。(更多詳細信息參見:Nature Methods:論實驗員性別的重要影響)
自二十世紀九十年代中期以來,芯片就一直是基因組表達分析的中堅力量。在這一技術最輝煌的時期,準備研究基因表達模式的人都會想到使用芯片。不過隨著測序成本的直線下降,RNA測序(RNA-seq)成為了越來越受歡迎的轉錄組分析方法。2015年6月,The Scientist雜志與多位專家共同探討了從芯片到RNA-seq的過渡,希望幫助研究者們順利度過這段艱難的轉型期,最終實現華麗轉身。(更多詳細信息參見:從芯片到RNA-seq的轉型之路)
RNA測序究竟有多可靠呢?由美國FDA牽頭的測序質量控制(SEQC)項目對RNA測序的準確性、可重現性和信息含量進行了綜合性評估。其初步調查結果發表在2014年09月的Nature Biotechnology雜志上。研究人員用RNA參照樣本在全球多個實驗室的Illumina HiSeq、Life Technologies SOLiD、Roche 454平臺上進行檢測,主要評估RNA測序在接頭區域和差異性表達譜中的表現,并將其與芯片和定量PCR(qPCR)進行比較。(更多詳細信息參見:石樂明教授Nature子刊:RNA測序到底可不可靠)
郭國驥教授簡介:
郭國驥,男,1983年4月12日出生于武漢。現任浙江大學醫學院教授,博士生導師,“國家青年****”入選者。2014年由浙江大學高層次人才引進計劃從哈佛大學醫學院引進并全職回國,成為浙江大學最年輕的教授之一。其主要利用單細胞分析技術研究干細胞的再生和分化機制,并在胚胎干細胞和成體干細胞領域有突出貢獻。
教育工作經歷:2001.9-2005.7 武漢大學 學士;2005.8-2010.7 新加坡國立大學 博士;2010.8-2010.10 新加坡基因研究所 博士后;2010.11-2014.9 美國哈佛大學醫學院 Research Fellow;2014.10-Current 浙江大學醫學院 教授,博士生導師
生物通編輯:葉予
生物通推薦原文:Serum-Based Culture Conditions Provoke Gene Expression Variability in Mouse Embryonic Stem Cells as Revealed by Single-Cell Analysis