單細胞分離策略的優缺點
瀏覽次數:4537 發布日期:2018-10-25
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據美國能源部微生物基因組學計劃的主管Tanja Woyke介紹,研究人員使用幾種方法分離
單細胞,它們各有優缺點。
Quake曾使用微流體方法來分離一種稱為TM7的無法培養微生物1。TM7是桿狀的,于是Quake及其團隊專門捕獲口腔微生物群落中的桿狀細菌。隨后他們通過核糖體RNA來追蹤所要的細胞。在35個分離的桿狀細菌中,4個都證明是TM7,他們對其中一個進行測序。
Woyke認為,微流體方法有兩個主要優勢。第一,用戶能夠觀察他們正在分離的細胞,這讓他們能夠選擇特定的形態或表型,并將此信息與基因型相關聯。第二是擴增效率。單拷貝的細菌基因組顯然不夠用來測序,因此需要全基因組擴增。但并非所有片段都能同等擴增,一些可能會丟失。“一些研究表明,如果反應體積越小,那么單細胞基因組的回收就越好,覆蓋也更加均一,”Woyke說。
盡管如此,微流體策略通常是低通量的,且只有少數實驗室能夠接觸到這種設備。一個商業化的選擇是Fluidigm的C1™單細胞自動制備系統,這個微流體系統能夠自動化分離和制備96個單細胞的測序文庫。不過,它只適用于哺乳動物細胞,目前不支持細菌分離。
另一種單細胞分離方法是顯微操作,其中研究人員使用操縱桿驅動的玻璃毛細管來挑選單個細胞,并依次轉移到目的容器中。
Woyke表示,她偶爾會使用這種方法,主要是在處理低復雜度的樣品時,在2010年發表的一篇文章中,她和她的同事對一種昆蟲的細菌共生體進行測序,根據它獨特的形態將其與另一種共生體分離2。“這就是主要優勢,”Woyke說。“你可以看到細胞。”不過,顯微操作的通量也非常低。若細胞能游動或有粘性,則很棘手。