Nature Methods标志着首次在单细胞水平上探索RNA结构：一种创新RNA测序方法

来自A*STAR新加坡基因组研究所(GIS)的研究人员发现了一种创新的单细胞核糖核酸(RNA)测序方法，以研究RNA结构在单个细胞中的作用。由于单个细胞中的RNA形状可以变化并驱动不同的功能，研究许多细胞中的集体RNA形状可能会忽略RNA结构和功能的个体变异性。这种新方法被命名为Sc-SPORT

　　

来自A*STAR新加坡基因组研究所(GIS)的研究人员发现了一种创新的单细胞核糖核酸(RNA)测序方法，可以对单细胞核糖核酸（RNA）进行测序，研究RNA结构在单个细胞中的作用。由于单个细胞中的核糖核酸形状各不相同并驱动着不同的功能，研究许多细胞中的集体核糖核酸形状可能会忽略核糖核酸结构和功能的个体差异。

这种新方法被命名为Sc-SPORT(Single Cell Structure Probing Of RNA Transcripts，单细胞 RNA 转录本结构探测，生物通注)，它能够基于形状而不是序列识别对人类发育和疾病至关重要的生物标志物。虽然单细胞基因表达分析显示了在看似相似的单个细胞中存在的多样性程度，但尚不清楚其他因素是否也会影响细胞的命运。通过这种方法，研究人员现在可以使用RNA结构作为额外的信息水平来识别发育和疾病中的细胞类型。

这一论文于2024年1月4日发表在《自然方法》杂志上。

在过去的十年中，通过不同的单细胞测序技术来了解单个细胞中的不同成分已经取得了突飞猛进的进展。随着研究人员对单个细胞层的深入研究，预测细胞轨迹变得越来越准确。

该研究由A*STAR GIS副执行主任兼首席研究员Wan Yue博士和A*STAR GIS研究员Jiaxu Wang博士领导，并与A*STAR生物信息学研究所(BII)首席研究员Roland Huber博士合作，标志着首次在单细胞水平上探索RNA结构，特别是针对稀有细胞类型和RNA结构异质性。过去，在研究大量 RNA 结构时，研究人员需要从数百万个细胞开始。这种方法只能得到一个综合了所有细胞所有形状的通用概览，很难看到单个细胞之间 RNA 结构的具体差异。现在，通过在单细胞中进行 RNA 结构探测，研究人员可以更好地了解每个细胞中存在的信息，并确定细胞何时可能出错。

对单细胞RNA结构的研究为识别个体细胞中可能在疾病中失调的结构生物标志物打开了大门，为现有的单细胞信息增加了额外的信息层。这种RNA结构可以作为RNA水平不改变的疾病的新的生物标志物或药物靶点。这将使研究人员能够识别基于RNA结构和RNA表达的细胞类型，并更好地了解RNA病毒如何在单个细胞中折叠。目前，该团队正在优化单细胞RNA结构测序的放大方法，并将这种方法应用于更复杂的细胞发育过程和癌症。

Wan Yue博士说:“与一次性研究数百万细胞的传统方法不同，这项突破使我们能够单独检查每个细胞中的RNA结构，揭示独特的模式和生物标志物，丰富我们对细胞命运的理解。面对由RNA病毒引起的COVID-19大流行，了解RNA如何在细胞内折叠变得至关重要。这项研究不仅揭示了RNA的基本功能，而且为RNA作为生物医学科学游戏规则改变者的潜力开辟了前所未有的见解。”

与早期的研究相比，这篇最新论文的发现也是独一无二的，因为它能够将数百万个细胞减少到单细胞水平，从而进行RNA结构测序。

A*STAR地理信息系统代理执行主任Liu Jian Jun教授表示:“在RNA研究快速发展的背景下，地理信息系统的工作突显了我们致力于破译RNA的复杂性。提高对RNA作用的认识，特别是在2019冠状病毒病大流行的背景下，有助于更好地防范大流行，并为针对RNA病毒的潜在治疗提供新的见解。”