SeqScope剖析所有基因表達

　　研究潛在疾病基因的研究人員一直受到限制，因為傳統的成像技術一次只能研究少數幾個基因。

　　圖片來自于論文

　　組成人類基因組的大約30,000 個基因中包含了對生命至關重要的指令。然而，我們的每個細胞在其日常功能中僅表達這些基因的一部分。例如，心臟細胞和肝細胞之間的差異取決于表達哪些基因——基因的正確表達可能意味著健康與疾病之間的差異。

　　直到最近，研究潛在疾病基因的研究人員一直受到限制，因為傳統的成像技術一次只能研究少數幾個基因。

　　密歇根大學醫學院的 Jun Hee Lee 博士和他的團隊開發的一項新技術，采用高通量測序而不是顯微鏡來獲得來自組織載玻片的基因表達的超高分辨率圖像。

　　這項被他們稱為 Seq-Scope ，可以研究人員能夠以令人難以置信的高分辨率（0.6 微米或比人類頭發小66 倍）觀察每個表達的基因，以及這些細胞內的單個細胞和結構，這超出了目前方法多個數量級。

　　“每當病理學家獲得組織樣本時，他們都會對其進行染色并在顯微鏡下觀察，這就是他們診斷疾病的方式，” Lee 解釋說,“而使用我們的新方法，制作了一個微型設備，可以將其與組織樣本重疊，并使用具有空間坐標的條形碼對其中的所有內容進行排序。”

　　每個所謂的條形碼都由核苷酸序列組成：A、T、G、C。使用這些條形碼，計算機能夠定位組織樣本中的每個基因，從而為從基因組轉錄的所有mRNA 創建類似Google 的數據庫。

　　“人們一直在嘗試用其他方法來做到這一點，比如微印刷、微珠或微流體設備，但由于技術限制，它們的分辨率一直在 20-100 微米的距離。在那個分辨率下你無法真正看到水平診斷疾病所需的細節”。

　　Lee補充說，該技術有可能創造一種無偏見的系統方法來分析基因。

　　“每當我們從事科學研究時，我們都必須對兩三個基因的作用做出假設，但現在我們擁有微觀尺度的全基因組數據，那么對患者或模型動物組織內部發生的事情有了更多了解。”

　　Lee說，這些知識可用于深入了解為什么某些患者對某些藥物有反應，而另一些則沒有。

　　該團隊使用正常和患病的肝細胞證明了該技術的有效性，成功識別了垂死的肝細胞、周圍發炎的免疫細胞和基因表達改變的肝細胞。

　　“這項技術實際上顯示了人們以前發現的許多已知的病理特征，但也顯示了許多以前未被發現的以新方式調節的基因，”Lee 說， “Seq-Scope 技術與其他單細胞 RNA 測序技術相結合，可以加速科學發現，并可能導致分子診斷的新模式。”