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苏黎世大学生物学家开发出一种能够可视化单个细胞内基因活性的方法。该方法非常高效,能够同时观测数千个人细胞内的每个细胞的所有基因表达情况。
该方法在基础医学领域和医学诊断学领域应用前景广阔。通过该方法,科学家发现单个细胞之间的基因活性,空间结构导致细胞间表达的分子差异非常巨大。
检测基因活性在医学诊断学特别是癌症诊断领域是一项常规的检查。但是该技术既不能检查数万个单细胞的基因活性,也不能检测单细胞内RNA的空间分布情况。最近由苏黎世大学科学家Lucas Pelkmans开发的全自动技术解决了该难题,能够精确分析单细胞的基因活性。相关报道发表在近期的Nature Methods杂志上。
自动分析机器人=荧光显微镜+超级计算机
该最新技术结合了自动荧光显微镜和超级计算机技术。该文章的第一作者Stoeger博士称,当基因变得活跃的时候,RNA就会产生,我们在机器人的帮助下就能够将其染色。
接下来,荧光显微镜记录下RNA的亮度,这些图像由超级计算机进行进一步分析。这样就能够快速的分析出数千个人类细胞内的数千个基因的表达情况。Pelkmans博士称,该技术不仅高通量分析多个细胞,还能够分辨单个细胞内的不同RNA分子的空间分布。
RNA的空间分布
新研究揭示了单个细胞的基因表达是不同的。不仅如此,科学家还惊异的发现不同的单个细胞的RNA分子的空间分布也存在差异。
Battich博士解释成,我们发现功能相似的基因也有相似的RNA空间分布。这种空间相似性的意义大大超越了RNA数量的相似性。
Pelkmans博士总结该技术的重要意义称,我们的方法对基础医学,和癌症研究等各个领域都有重要意义,因为我们能够测量单个细胞的多个基因活性