單細胞測序，解密小RNA分子的未知功能

隨著科研人員對各種遺傳疾病和癌症的深入挖掘，單細胞基因組方法捕獲的信息變得越來越重要。卡羅林斯卡學院（ Karolinska Institute）的研究人員近日公布了一種新方法，這種方法可以讀取個體胚胎幹細胞中短的、非編碼RNA序列，有助於人們更好地理解基因如何調控不同細胞類型的發展。相關結果以《Single-Cell Sequencing of the Small-RNA Transcriptome》為題發表在Nature Biotechnology 雜誌雜誌上。

基因中的信息首先被翻譯成信使RNA（mRNA），mRNA也是構成蛋白質的藍圖。然而，除了mRNA，細胞中還含有非編碼的、短的RNA序列，這些RNA不參與蛋白質的形成，且功能在很大程度上是未知的，其中最典型的是 microRNA（miRNA），它可以與mRNA相互作用從而調控基因的表達和細胞的功能。

「人們對短RNA分子功能的認識相當普遍，也了解它的一般機制，但人們尚不清楚這些分子在不同細胞或疾病中發揮的特殊作用。」卡羅林斯卡醫學院細胞分子生物系高級研究員Rickard Sandberg博士解釋說。

在本文中，研究人員對單細胞轉錄組進行分析，這種方法使得測量細胞內短RNA分子的絕對數量成為了可能，他們使用了兩種類型的胚胎幹細胞，旨在模擬早期胚胎附著到子宮內膜前後的狀態。

作者寫道，「我們發現了一種單細胞小RNA測序法，並將其應用至稚嫩的人類胚胎幹細胞和癌細胞中。對miRNAs、tRNAs（轉運RNA）和snoRNAs（小分子RNA）的分析表明miRNAs可能是不同細胞類型和狀態的潛在標誌。」

研究人員調查了兩種細胞狀態下小RNAs的分值，其中包括miRNA和很大程度上功能未知的短RNA片段（tRNAs和snoRNAs）。他們發現大量的miRNAs在兩種細胞狀態中的表達有差異。

本文作者Omid Faridani博士說，「這只是基礎研究和示範方法，仍需開展進一步研究。繪製細胞中的短RNA分子是確定這些分子特定功能的第一步。」

研究人員對該結果很興奮，對新方法的臨床應用也十分樂觀。「我們對短RNA分子在胚胎髮育過程中扮演的角色很感興趣，希望能有更多的研究證實這種方法可以用來篩選胚胎，以確定哪些胚胎的發育能力最強，這有利於改善目前的體外受精治療。」Sandberg博士總結道。

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