Biểu Hiện Gen Trong Một Giọt Nước

Có nhiều lý do để phân tích sự biểu hiện gen ở một tế bào đơn thay vì cả một quần thể. Tuy nhiên, việc khuếch đại bộ phiên mã của một tế bào đơn để phân tích nhiều tế bào song song cùng lúc là một thách thức không nhỏ. Trong số báo 161, tháng 5/2015 trên tạp chí Cell, hai nhóm nghiên cứu khác nhau đã cùng báo cáo hai kỹ thuật mới trong việc phân tích biểu hiện bộ phiên mã của một tế bào đơn (single-cell transcriptomics) chỉ trong một giọt nước.

Hai nhóm nghiên cứu, một của Marc Kirschner và một của Steve McCarroll, cùng tại Đại Học Harvard đã cùng dùng chung một hướng tiếp cận vi lưu chất (microfluidic). Bằng các thiết bị vi lưu chất, họ tạo ra hàng ngàn giọt nước kích cỡ nano-lít, mỗi giọt nước chứa 1 tế bào và một bộ mồi mã vạch (barcoded primer). Các chuỗi trình tự mã vạch (barcoded sequence) của đoạn mồi là đơn nhất đối với mỗi giọt nước sao cho sau khi phiên mã ngược (reverse transcription) và giải trình tự RNA, các nhà nghiên cứu có thể xác định được các tế bào xuất nguồn của mỗi bộ phiên mã.

Kỹ thuật của nhóm Kirschner gọi là inDrop và được dùng trong nghiên cứu tế bào gốc phôi chuột, trong khi nhóm McCarroll gọi là Drop-seq dùng trong nghiên cứu một loại tế bào đặc biệt của võng mạc chuột. Mặc dù vậy, hai công nghệ này hoàn toàn có thể áp dụng cho rất nhiều loại tế bào.

Hình: Minh họa 2 công nghệ trong cùng 1 hình vẽ
Tầng 1: Sự hình thành giọt nước: đoạn mồi, các chất cần thiết cho phản ứng (phá hủy tế bào và phiên mã ngược), và tế bào được đóng gói trong mỗi giọt nước.

Tầng 2: Phản ứng:
Hình A: là kỹ thuật Drop-seq: các đoạn mồi mã vạch dính trên hạt resin, tế bào bị phá vỡ và các mạch RNA bám lên đoạn mồi. Tầng 3, giọt nước vỡ ra và RNA được phiên mã ngược.

Hình B: là kỹ thuật inDrop: các đoạn mồi mã vạch và các chất được chuyên chở trong quả cầu hydrogel kích cỡ micro-mét. Sau khi tế bào bị vỡ, phiên mã ngược tạo ra cDNA.

Huy Vũ

Bài báo:
1. http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/43549/title/Gene-Expression-in-a-Drop/
2. http://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(15)00500-0
3. http://www.cell.com/abstract/S0092-8674(15)00549-8

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*