記者近日從廈門大學獲悉，該�；瘜W化工學院楊朝勇教授和嘉庚創(chuàng)新實驗室張惠敏副研究員團隊在單細胞全基因組測序領(lǐng)域取得重要突破，相關(guān)成果發(fā)表于《美國科學院院報》。
據(jù)介紹，拷貝數(shù)變異(copy number variation，CNV)在許多疾病的發(fā)生和發(fā)展研究中扮演重要的角色。在腫瘤研究中，拷貝數(shù)變異可形成獨特的“基因指紋”，用于推斷腫瘤的發(fā)生和發(fā)展，并對腫瘤轉(zhuǎn)移進程進行追蹤。單細胞拷貝數(shù)變異計數(shù)的準確性，依賴于單細胞基因組擴增的保真度。
目前，絕大部分單細胞全基因組測序都需要通過全基因組擴增技術(shù)，擴增單細胞的基因組DNA，以產(chǎn)生足夠的核酸模板用于測序文庫的構(gòu)建。然而，預擴增通常存在偏置性高、隨機性強等問題，當映射到參考基因組時，這些擴增產(chǎn)物通常部分重疊，使拷貝數(shù)測量復雜化并導致計數(shù)不準確。此外，目前大多數(shù)全基因組擴增方法耗時長、成本高，限制了單細胞全基因組測序的廣泛應用。
針對這一難題，廈大團隊開發(fā)了一種基于數(shù)字微流控(Digital microfluidics，DMF)的自動化單細胞全基因組測序文庫制備方法(dd-scCNV Seq)，用于單分子分辨率進行拷貝數(shù)分析。dd-scCNV Seq利用Tn5轉(zhuǎn)座酶直接將原始的單細胞基因組DNA打斷，并將這些原始片段作為模板進行擴增，隨后對這些重復的片段進行過濾，生成原始DNA的唯一標識片段，從而實現(xiàn)單分子分辨率的拷貝數(shù)變異的數(shù)字計數(shù)。與其他測序方法相比，所獲得的拷貝數(shù)變異模式更準確。利用自動化的數(shù)字微流控芯片，dd-scCNV Seq僅需五步，在不到4小時內(nèi)即可獲得單細胞基因組測序文庫。dd-scCNV Seq還可以精確測定不同來源樣品(如血液、骨髓、羊水細胞等)中的拷貝數(shù)變異，為臨床拷貝數(shù)變異檢測提供了一種高效且準確的方法。此外，dd-scCNV Seq無需進行全基因組擴增，大大簡化了實驗過程，降低了時間和試劑成本，為生命科學和生物醫(yī)學領(lǐng)域提供了一種更高性價比的單細胞全基因組測序方法。(記者 林霞)