單細(xì)胞測序是指獲取單個細(xì)胞遺傳信息的測序技術(shù),即對單個細(xì)胞水平上,對基因組或轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行提取擴(kuò)增和高通量測序分析。
該技術(shù)能夠揭示單個細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)和基因表達(dá)狀態(tài),包括結(jié)構(gòu)變異、拷貝數(shù)變異、RNA表達(dá)水平等數(shù)據(jù),使不同細(xì)胞類型得以精確區(qū)分,并有助于科學(xué)家在但細(xì)胞水平進(jìn)行分子機(jī)制的研究。
為什么要做單細(xì)胞測序?對于多細(xì)胞生物來說,在細(xì)胞的分裂和分化過程中,必然會逐漸產(chǎn)生或大或小的差異,即遺傳信息的異質(zhì)性。例如,同一腫瘤組織中的不同細(xì)胞內(nèi)涵不同基因組和轉(zhuǎn)錄組等遺傳信息,就臨床利用上而言,這種差異或能影響某種療法對該腫瘤起到的作用。
傳統(tǒng)的研究方法是在多細(xì)胞基礎(chǔ)上完成檢測,即一次處理成千上萬個細(xì)胞。比如,當(dāng)研究人員想要檢測某個蛋白的表達(dá)量,常用的方法如WesternBlot等,從而得到的信號值反映的其實(shí)是基因在群體細(xì)胞中的表達(dá)平均后水平,這就會導(dǎo)致不同細(xì)胞間表達(dá)異質(zhì)性信息的丟失。
但如果運(yùn)用單細(xì)胞測序方法,如流式細(xì)胞術(shù)技術(shù),在單細(xì)胞水平對熒光強(qiáng)度加以測定,就能*反應(yīng)同一個細(xì)胞群里不同細(xì)胞的基因組和轉(zhuǎn)錄組等遺傳信息的狀況。
對個體細(xì)胞的DNA測序可以幫助我們了解例如在癌癥中的小范圍細(xì)胞的變異;進(jìn)行RNA測序則有助于我們了解和鑒別不同的細(xì)胞類型與其表現(xiàn)的基因,對研究發(fā)育生物學(xué)等有較大裨益。