最近，卡羅林斯卡學(xué)院的研究人員開發(fā)出了一種單細(xì)胞程序，測量了單個胚胎干細(xì)胞中短的非編碼RNA序列的絕對數(shù)量。這種新方法可以加深我們對于“基因是如何被調(diào)節(jié)、不同的細(xì)胞類型如何發(fā)展”的理解。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在10月31日的《Nature Biotechnology》。

當(dāng)我們基因中的信息被使用時——例如構(gòu)建一個蛋白質(zhì)，它首先被翻譯成信使RNA，其功能是作為蛋白質(zhì)的藍(lán)圖。我們的細(xì)胞還含有非編碼的短RNA序列，它們不能幫助蛋白質(zhì)的形成，在一定程度上其功能是未知的。其中最著名的是microRNA（miRNA），它們可與信使RNA相互作用，從而調(diào)節(jié)基因和細(xì)胞功能。

現(xiàn)在，卡羅林斯卡學(xué)院的研究人員已經(jīng)確定了單個細(xì)胞中短RNA序列的絕對數(shù)量。以前對短RNA分子的研究是基于同時對多個細(xì)胞進(jìn)行分析，這使得我們很難研究其精確的功能。

本文資深作者、細(xì)胞和分子生物學(xué)系的Rickard Sandberg教授說：“我們對于短RNA分子的功能的認(rèn)識，是很一般的。我們了解一般機(jī)制，但尚不清楚這些分子在不同類型的細(xì)胞或疾病中所發(fā)揮的具體作用。”

這項(xiàng)分析是采用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)進(jìn)行的，這種技術(shù)可讓我們測量細(xì)胞內(nèi)小分子RNA的絕對數(shù)量。研究人員使用了兩種類型的胚胎干細(xì)胞，旨在模仿附著于子宮內(nèi)膜之前和之后的早期胚胎。

研究人員在兩種細(xì)胞狀態(tài)中檢測到了大量的小RNAs，包括miRNA以及較短的RNA片段（tRNA和snoRNA），其功能很大程度上是未知的。研究人員還發(fā)現(xiàn)，大量的miRNA在這兩個細(xì)胞狀態(tài)中的表達(dá)是不同的。

這項(xiàng)研究的第一作者Omid Faridani說：“本研究是一項(xiàng)基礎(chǔ)性研究，證實(shí)了這種方法起作用，從而為進(jìn)一步的研究提供了建議。確定細(xì)胞內(nèi)小分子RNA的水平，是識別這些分子的特異功能的第一步。”

從長遠(yuǎn)來看，Rickard Sandberg可以想象出這種方法在臨床中的應(yīng)用。他說：“例如，我們非常關(guān)注短RNA分子在胚胎發(fā)育過程中所扮演的角色。我們希望，有了更多的知識，這種方法就可以用來確定哪些胚胎有最好的發(fā)育機(jī)會，然后將被用來改善目前的體外受精治療。”