摘要:分析菌落中每个细菌细胞的基因活性?与其他方法相比,在W Rzburg开发的单细胞转录组学技术可以更有效地执行此操作:它可靠地检测到每个细菌细胞的300至600个基因,其成功率为95%,从而超过了既定程序的效率。...
并非细菌种群中的所有个体都是相同的。有些可能处于细胞分裂的边缘,有些人在区分,有些则在适应不断变化的环境条件的过程中。特别是关于病原体,研究人员必须尽可能了解细菌种群中的这种多样性。这些知识可以帮助开发改进的疗法。
一种有助于分析细菌多样性的技术是单细胞转录组学。它使用小的允许分子(mRNA)来确定哪些基因在特定时间点的人群的单个细菌细胞中有效。即使在复杂的细菌组中,mRNA分析也显示了单个细菌细胞如何对抗生素或其他环境变化反应。
杂志“自然协议”中的出版
Julius-Maximilians-Universität(JMU)Würzburg和Würzburg基于RNA的感染研究(HIRI)的Helmholtz Institute(HIRI)的研究人员开发了2020年细菌单单细胞转录组学的创新变体。该方法称为细菌Matq-seq,具有几种对象。
自那以后,Würzburg的研究人员进一步完善了他们的方法。在日记中自然协议,他们现在提出了一个逐步协议,即用MATQ-SEQ创建单个细菌转录组的精确指令。该协议还包括对数据的实验和计算机辅助分析。
协议涵盖了95%所用的细菌
JMU分子感染生物学研究所的Christina Homberger博士说:“我们开发了一种基于定量单细胞RNA测序的强大细菌SCRNA-SEQ方案。”科学家和她的JMU同事Fabian Imdahl博士是该研究的第一位作者。
“使用模型生物,例如沙门氏菌肠,我们表明该方法非常有效。
分析了300至600个基因的活性
Fabian Imdahl说:“我们的方法可靠地检测到每个细菌细胞的300至600个基因的活性。平均而言,这也比目前实现的其他方法要多得多。”基于记录的基因活性,很容易识别单个细菌当前正在做的事情或目前正在适应的环境条件。
从单细胞隔离到原始数据生成的整个过程大约需要MATQ-SEQ大约五天。它是来自数百个细胞的较小样品的理想选择。在此范围内,它的工作效率非常高,并且具有高分辨率。对于数十万到数百万个细胞范围内的高细胞吞吐量,其他方案更合适,因此必须接受高细胞损失,并且必须接受每个细胞少于100个基因的检测。
全球独特的合作平台
Hiri和Imib主任JörgVogel教授解释说:“我们的协议可以对各种细菌物种进行强大的分析,从而为在Würzburg的全球独特的微生物单细胞RNA测序平台开发奠定了基础。”该平台旨在巩固协议和专业知识,从而使其他研究人员和实验室可以使用该技术。
新平台称为微生物单细胞RNA-Seq(Microseq)中心:“它基于我们开发的技术和其他已建立的高通量方法,用于单个细菌的转录组分析。”将来,来自世界各地的研究小组将能够访问细菌细胞单细胞转录组学的技术。