由于細胞是生物學的基本單位，研究人員正更加努力地嘗試將它們進行單個分離、研究和比較。DNA研究主要涉及的是測序單細胞微生物相對簡單的基因組；而更大更復雜的人類細胞基因組則是一個更大的挑戰(zhàn)。隨著測序成本的大幅度下降，破譯來自單細胞的30億堿基的基因組并逐個細胞比較序列正在變?yōu)楝F(xiàn)實。

上接： Science：單細胞測序（上）

來自斯坦福大學的Stephen Quake測定了來自一項研究的100個精子的重組率，發(fā)現(xiàn)了許多新的重組熱點和與間接方法發(fā)現(xiàn)的相一致的比率。隨后他更深程度地測序了8個精子足以確定突變率。他在會議上報告說發(fā)現(xiàn)其比率為每10億個堿基為30個變異，略高于其他人所發(fā)現(xiàn)的。

紐約冷泉港實驗室的研究生Timour Baslan正利用單細胞技術來研究癌細胞。他與MD安德森癌癥中心的分子遺傳學家Nicholas Navin展開了合作。Navin實驗室曾開發(fā)一種所謂的單核測序（single-nucleus sequencing）技術繪制腫瘤圖譜。他們已利用這一技術追查了癌癥的進化，追蹤了癌癥隨時間和擴散越來越普遍時不同的細胞亞群。Baslan和同事們現(xiàn)在在測序前會將遺傳條形碼添加到每個細胞上，這樣使得他們能夠將樣本集中在一起進行測序，仍然能夠識別在混合物中來自單個細胞的序列，一種節(jié)約成本的測量。

Baslan報告說到目前為止，他們已經(jīng)將這一方法應用至十幾個乳腺癌患者，抽取之后前后的腫瘤細胞。每位患者的反應各不相同。在一個腫瘤中，接受治療后一種類型的癌細胞比例增高，表明使用的藥物只有效對抗了部分而非所有的腫瘤細胞。在另一名患者中，他們在X染色體上觀察到了一個重要的重排和額外拷貝的某個基因生成了能使腫瘤抵抗藥物效應的蛋白。第三位患者腫瘤細胞染色體被治療所破壞。Basla說這種方法“現(xiàn)在對于我們而言成為了常規(guī)程序，”，他可以輕易地繪制數(shù)以百計的單細胞圖譜。他計劃整合微流體設備以進一步簡化這種方法。其目標是理解腫瘤的演變和了解哪些癌細胞將會對各種治療生成反應。

與此同時，Navin繼續(xù)改良了單核測序。通過挑選出預備進行細胞分裂具有雙倍染色體的細胞，減少復制數(shù)量和加工步驟，他只需要幾個毫微克而非幾微克的DNA。在會議上，它報告說他已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了乳腺癌細胞中的變異，分析顯示這些變異是均一的?！爱斈銓⒎糯箸R靠得更近些，你就會在堿基水平上檢測到更多的變異，”他指出。

當Navin對來自一個更為復雜侵襲性乳腺癌的4個腫瘤細胞進行測序時發(fā)現(xiàn)了一個相似的趨勢。測序腫瘤的100萬個細胞樣品揭示了6個突變，所有都存在于已知的癌基因中。而單細胞測序則在每個細胞中揭示出了另外的30個突變，這些在更大的樣本中沒有被檢測到。當他觀測來自相同腫瘤的另外100個細胞時，它發(fā)現(xiàn)其中大量的突變突變頻率很低。“這種多樣性可能正在驅動癌癥，”他說。當Navin僅測序外顯子時他也發(fā)現(xiàn)了相同的突變。

馬里蘭州貝塞斯達國家人類基因組研究所的遺傳學家Elaine Ostrander稱分析單個癌細胞的前景“令人難以置信的興奮“，以一種“充滿希望和優(yōu)雅”的方式解析了正在腫瘤中發(fā)生的事件。但是另一些人則更為謹慎?！暗玫竭@些類型的數(shù)據(jù)是很難的，因為你將不得不對大量的細胞進行測序，”華盛頓大學基因組研究所共同負責人Elaine Mardis說。

盡管研究人員們一致認為單細胞測序或許還沒有足夠高通量來實用于癌癥評估，“不能過分強調這一技術進展有多快。隨著這一技術的成熟，我們將看到一些革命性的東西出來，”Auton說。