華人學者Science發表RNA測序壯舉

生物通報道：Scripps研究所（TSRI）、加州大學聖地亞哥分校UCSD和Illumina公司的科學家們利用單核RNA測序技術，首次完成了單神經元轉錄組的大規模評估。這一壯舉於六月二十四日發表在Science雜誌上，為人們揭示了大腦皮層神經元的驚人多樣性。

「大腦皮層的細胞之間存在很大的轉錄組多樣性，這種多樣性將幫助我們理解正常大腦和大腦疾病，比如阿爾茨海默症、帕金森病、ALS和抑鬱症，」TSRI的Jerold Chun教授表示。他和UCSD的Kun Zhang、Wei Wang，以及Illumina公司的范建兵（Jian-Bing Fan）博士共同領導了這項研究。Wei Wang教授早年畢業於清華大學，隨後在邁阿密大學進修，1996年獲得加州大學舊金山分校的博士學位。

過去，大多數研究者將大腦皮層作為一個整體來研究，往往根據一個微小的樣本進行推測。實際上，大腦皮層的各個部分在顯微鏡下看起來並不相同。皮層神經元呈現出不同的形態和密度，還會形成功能性的Brodmann區。越來越多的證據表明，同類神經元之間也存在一定的差異。

研究人員從一個人類大腦皮層的六個Brodmann區分離了三千二百多個神經元。他們對這些神經元進行單核RNA測序，破譯了每個細胞核里的mRNA。研究顯示，人類大腦皮層的神經元可以分為16個亞型。這些神經元會形成多種組合，簇集在皮層的不同部位和Brodmann區中，讓這些地方具有獨特的外形和功能。

值得注意的是，一些神經元的轉錄組差異源自於出生前的早期大腦發育。這些神經元上的特殊標誌物證明它們來自胎腦的神經節隆起（ganglionic eminence），而神經節隆起負責生產去往大腦皮層的抑制性神經元。研究人員認為，這些神經元可能與發育性大腦疾病有特別密切的關係。

多細胞生物的每個細胞都攜帶著相同的遺傳學信息。不過，近年來蓬勃發展的單細胞研究告訴我們，每一個細胞都是獨一無二的。The Scientist雜誌最近聯繫了單細胞研究領域的一些專家，請他們分享了在單細胞中進行轉錄研究的秘訣。希望幫助研究者們更好地構建文庫，處理和分析結果數據。（更多詳細信息參見：單細胞研究指南：RNA-seq方法比較）

浙江大學和哈佛大學的研究人員在Cell Reports雜誌上發表了單細胞RNA測序研究。基因表達變異是小鼠胚胎幹細胞（ESC）的一個重要特徵，但人們一直不清楚這背後的具體原因。研究人員發現，小鼠胚胎幹細胞表現出的異質性是血清培養造成的。他們在其中鑒定了高度變異的基因簇，以及獨特的染色質狀態。研究還表明，無血清培養可以減少小鼠ESC的異質性和轉錄組變異。（更多詳細信息參見：浙大80後教授發表單細胞RNA測序研究）

RNA測序可以獲得相當驚人的數據量，這恰恰是一柄雙刃劍。豐富的數據量蘊含著大量的寶貴信息，但這樣的數據需要複雜的生物信息學分析，才能從中提取到有意義的結果。正因如此，數據分析可以說是RNA測序的重中之重。佛羅里達大學、加州大學Irvine分校等單位的研究人員在Genome Biology雜誌上發表文章，概述了RNA-seq生物信息學分析的現行標準和現有資源，為人們提供了一份帶有注釋的RNA-seq數據分析指南。這將成為開展RNA-seq研究的寶貴參考資料。（更多詳細信息參見：新鮮出爐：RNA-seq 數據分析指南）

作者簡介：

范建兵美國哥倫比亞大學博士，國際知名腫瘤基因組學研究與應用專家。曾任美國頂級測序平台生產商 Illumina公司資深技術總監，擁有20餘年資深業界經驗，涉足包括癌症基因組學、遺傳學和生物信息學等領域。參與包括人類基因組計劃在內的多項人類基因組遺傳學研究課題，發表學術論文150餘篇，近5年發表文章70篇，引用總數超過一萬次, 專著1部，擁有國際專利19項， 《Genomics》執行編輯，《Genomics Data》主編，及其他多部刊物編輯。現為廣州基準醫療公司創始人和董事長。

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