斯德哥爾摩大學(xué)研究人員開發(fā)首個(gè)在單個(gè)細(xì)胞中研究微小RNA活性的方法

微小RNA是調(diào)控基因表達(dá)的小分子,通過與基因產(chǎn)生的RNA結(jié)合并將其破壞,從而抑制基因表達(dá)。估計(jì)超過60%的人類基因受微小RNA調(diào)控,因此這些小分子參與許多生物過程,包括癌癥等疾病。 

要揭示微小RNA的功能,必須找到它確切作用的RNA目標(biāo)。目前存在的方法需要大量材料,通常需數(shù)百萬個(gè)細(xì)胞,才能奏效。

現(xiàn)在,斯德哥爾摩大學(xué)和SciLifeLab的研究人員開發(fā)出一種新方法,可以在單個(gè)細(xì)胞水平檢測微小RNA的目標(biāo)。這些細(xì)胞每個(gè)約一百分之一毫米大小,重量不到十億克,是生物體的基本組成單位。

利用這種靈敏的新方法,研究人員可以在細(xì)胞周期或紅細(xì)胞分化等生物過程中,跟蹤數(shù)千個(gè)RNA上的微小RNA作用。研究發(fā)現(xiàn),在這些過程中,微小RNA在每個(gè)細(xì)胞中執(zhí)行的任務(wù)出人意料地各不相同。未來,這種方法還可以應(yīng)用于整個(gè)組織的研究,找出組成復(fù)雜器官(如大腦)的許多細(xì)胞類型中的準(zhǔn)確變化。

斯德哥爾摩大學(xué)副教授Marc Friedl?nder表示:“我們團(tuán)隊(duì)的研究目標(biāo)是要在單個(gè)細(xì)胞水平理解和最終建立基因調(diào)控的數(shù)學(xué)模型。我們的新方法是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重大進(jìn)步?！?/span>

這項(xiàng)工作由Inna Biryukova博士領(lǐng)導(dǎo),她在實(shí)驗(yàn)方法的開發(fā)中發(fā)揮關(guān)鍵作用;Vaishnovi Sekar博士生則完成大量高級(jí)計(jì)算分析工作。

Vaishnovi Sekar說:“就計(jì)算復(fù)雜性而言,這是未知領(lǐng)域,我們?nèi)狈⒖键c(diǎn)和閾值。我們不得不探索大量方法,才能設(shè)計(jì)出不僅奏效,而且產(chǎn)生有意義生物學(xué)觀察結(jié)果的方法?！?/span>

該研究發(fā)表在《自然生物技術(shù)》雜志上。

More information: Inna Biryukova et al, Detection of transcriptome-wide microRNA–target interactions in single cells with agoTRIBE, Nature Biotechnology (2023). DOI: 10.1038/s41587-023-01951-0. www.nature.com/articles/s41587-023-01951-0