浙大80后教授发表单细胞RNA测序研究

【字体: 时间:2016年01月25日 来源:生物通

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  浙江大学和哈佛大学的研究人员对小鼠胚胎干细胞进行了单细胞mRNA-seq分析。他们发现,这些细胞表现出的异质性是血清培养造成的。这项研究发表在一月二十一日的Cell Reports杂志上,文章的通讯作者是浙江大学80后教授郭国骥、哈佛大学的Stuart H. Orkin和Guo-Cheng Yuan。

  

生物通报道:基因表达变异是小鼠胚胎干细胞(ESC)的一个重要特征,但人们还不清楚这背后的具体原因。

浙江大学和哈佛大学的研究人员对小鼠胚胎干细胞进行了单细胞mRNA-seq分析。他们发现,这些细胞表现出的异质性是血清培养造成的。这项研究发表在一月二十一日的Cell Reports杂志上,文章的通讯作者是浙江大学80后教授郭国骥、哈佛大学的Stuart H. Orkin和Guo-Cheng Yuan。

研究显示,血清培养的小鼠ESC存在显著的异质性。研究人员在其中鉴定了高度变异的基因簇,以及独特的染色质状态。研究指出,双价基因(bivalent gene)更容易出现表达变异。

此外,研究人员还鉴定了让ESC退出原始态的ESC-priming通路。小鼠ESC可分为原始态 (Naïve)和始发态(primed)两种状态,始发态多能性是原始态多能性之后的发育阶段,已经为分化做好了准备。在特定条件下这两种状态可以相互转变。

进一步研究表明,无血清培养可以减少小鼠ESC的异质性和转录组变异。这说明,大部分的细胞内网络变异是由细胞外培养环境造成的。

除了培养条件,有时候实验员的性别也会影响到实验结果。2014年04月Nature Methods杂志发表的一项研究提出,男性实验员的出现会使小鼠和大鼠感到压力山大,而这样的反应会对研究结果产生显著的影响。鼠类是医学研究中广泛使用的动物模型,但人们往往没有注意到这样的问题。(更多详细信息参见:Nature Methods:论实验员性别的重要影响

自二十世纪九十年代中期以来,芯片就一直是基因组表达分析的中坚力量。在这一技术最辉煌的时期,准备研究基因表达模式的人都会想到使用芯片。不过随着测序成本的直线下降,RNA测序(RNA-seq)成为了越来越受欢迎的转录组分析方法。2015年6月,The Scientist杂志与多位专家共同探讨了从芯片到RNA-seq的过渡,希望帮助研究者们顺利度过这段艰难的转型期,最终实现华丽转身。(更多详细信息参见:从芯片到RNA-seq的转型之路

RNA测序究竟有多可靠呢?由美国FDA牵头的测序质量控制(SEQC)项目对RNA测序的准确性、可重现性和信息含量进行了综合性评估。其初步调查结果发表在2014年09月的Nature Biotechnology杂志上。研究人员用RNA参照样本在全球多个实验室的Illumina HiSeq、Life Technologies SOLiD、Roche 454平台上进行检测,主要评估RNA测序在接头区域和差异性表达谱中的表现,并将其与芯片和定量PCR(qPCR)进行比较。(更多详细信息参见:石乐明教授Nature子刊:RNA测序到底可不可靠

郭国骥教授简介:

郭国骥,男,1983年4月12日出生于武汉。现任浙江大学医学院教授,博士生导师,“国家青年****”入选者。2014年由浙江大学高层次人才引进计划从哈佛大学医学院引进并全职回国,成为浙江大学最年轻的教授之一。其主要利用单细胞分析技术研究干细胞的再生和分化机制,并在胚胎干细胞和成体干细胞领域有突出贡献。

教育工作经历:2001.9-2005.7 武汉大学 学士;2005.8-2010.7 新加坡国立大学 博士;2010.8-2010.10 新加坡基因研究所 博士后;2010.11-2014.9 美国哈佛大学医学院 Research Fellow;2014.10-Current  浙江大学医学院 教授,博士生导师

生物通编辑:叶予

生物通推荐原文:Serum-Based Culture Conditions Provoke Gene Expression Variability in Mouse Embryonic Stem Cells as Revealed by Single-Cell Analysis

 

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