最近在单细胞RNA测序(scRNA)方面的突破,如最近开发的“RevGel-seq”方法,已经彻底改变了植物细胞分析。这项技术独立于特殊仪器,简化了原生质体分离过程,解决了原生质体的分离难题
现在,一个跨国研究团队回顾了这一点和植物scRNA测序的其他最新进展,旨在为促进不同植物样品的scRNA方法的适当选择提供指导。他们的评论文章发表在《生物设计研究》杂志上
在植物生物学的世界里,理解单个植物细胞的复杂性是一个复杂的挑战,特别是由于这些细胞被刚性细胞壁包裹的独特结构。这一挑战反过来阻碍了完整细胞核或原生质体的分离,而这对深入分析至关重要
现在,尽管传统的RNA测序在帮助研究人员理解植物细胞的复杂性方面发挥了重要作用,但单细胞RNA(scRNA)测序的发展使我们对植物生物系统的理解和分析取得了突破性进展
此外,scRNA测序的其他技术进步,如细胞分离、文库制备和测序技术的开发,进一步提高了研究人员在分析中克服植物特异性挑战的能力。尽管过去的研究已经回顾了scRNA测序的实用性和实用性,但没有多少人试图研究scRNA测序方面的技术发展
在最近的综述文章中,研究人员全面研究了植物系统生物学的最新进展和范式转变。植物系统具有复杂的细胞结构,需要创新的方法来解开隐藏在植物细胞内的秘密。这篇综述捕捉了scRNA技术的最新发展,并讨论了该领域的挑战和未来的潜在机遇
这篇综述首先讨论了单细胞转录组学中常用的方法,包括实验和计算成分,还阐述了scRNA测序的一般工作流程。鉴于原生质体制备和细胞核分离方法的挑战和局限性,微流体平台的使用为单细胞分离、分离和分析提供了主要的工作流程
虽然植物scRNA测序的原生质体和细胞核之间的选择取决于研究目标,但该综述敦促研究人员在确定最合适的方法时,仔细考虑多种因素的选择,如研究目标、植物物种和其他权衡
该综述随后谈到了scRNA测序文库构建和测序的进展,强调了重大成就,如Nextera XT DNA文库制备试剂盒、BD Rhapsody系统和Illumina测序技术。接下来,研究人员讨论了scRNA测序所涉及的多个步骤,然后继续讨论scRNA数据库的最新发展
例如,PlantscRNAdb是为分析植物中的scRNA-seq数据而开发的,包含26326个标记基因。另一方面,植物细胞标记数据库包含6种植物的22个组织中263种细胞类型的81117个细胞标记基因然后,作者讨论了研究人员为解决植物scRNA数据库的局限性所做的改进,如“scPlantDB”,这是一个由He等人创建的综合数据库,覆盖了17种植物物种的约250万个细胞
研究人员继续讨论scRNA测序在植物系统生物学中的应用,并详细阐述了scRNA测序如何被用于在细胞水平上研究植物生物学,揭示了植物发育的分子机制、植物对生物和非生物胁迫的反应、植物的表观遗传调控、细胞命运决定和器官发生,等等
在讨论scRNA测序进一步发展的挑战和潜力时,研究人员强调了最近的一项突破性进展,旨在优化原生质体分离方法,并在不同实验室建立标准化的单细胞RNA测序(scRNA-seq)过程
该开发采用了多方面的方法,试图将创新的scRNA-seq技术与传统方法相结合,以应对复杂的植物细胞世界。样品制备成为一个细致的过程,重点关注酶处理持续时间、温度和渗透势等变量
值得注意的是,该研究探索了新的scRNA-seq技术,包括RevGel-seq,该技术最初是为动物系统开发的,但现在被引入植物研究领域
橡树岭国家实验室这篇综述的首席研究员杨晓涵博士解释道,“RevGel-seq是最近在scRNA-seq方法上取得的突破,它真正改变了游戏规则。与在样品制备过程中依赖特定单细胞RNA仪器的传统方法不同,RevGel-seq对细胞条形码珠复合体进行操作。
”这种在人和小鼠细胞中制备scRNA-seq的创新样品不仅方便而且高效。“
RevGel-seq还消除了对特定仪器的需求,为不同时间或地点的样本采集和处理提供了灵活性。不用说,结果超出了预期,展示了RevGel-seq重塑植物研究中单细胞RNA测序方式的潜力。
本综述中列出的最新进展具有重要意义离子对植物生物学的未来。而scRNA酶
Provided by NanJing Agricultural University
2024-09-15
2024-09-15
2024-09-15
2024-09-15
2024-09-15