"Streckkodssystem" hjälper forskare mäta genaktivitet
Forskare vid Karolinska Institutet har utvecklat en ny metod att mäta geners aktivitet i enskilda celler, som är känsligare och mycket mer exakt än tidigare sätt att mäta. Den nya metoden presenteras i tidskriften Nature Methods och bygger på en form av molekylära "streckkoder" som ger varje enskild mRNA-molekyl en unik märkning.
Eftersom vävnader består av många olika typer av celler är det viktigt för forskarna att kunna analysera enskilda celler var och en för sig. Exempelvis kan det i en tumör finnas en liten mängd stamceller som driver tumörens utveckling. Om man analyserar hela tumören missar man stamcellerna, men om man analyserar enskilda celler från tumören kan man observera både stamceller och andra, mer specialiserade celler.
När en gen aktiveras bildas en kopia av genen i form av en mRNA-molekyl (även kallad budbärar-RNA) som sedan fungerar som mall för tillverkning av olika proteiner. Vilka gener som är aktiva och inte styr därmed vilken celltyp man får i slutändan, men kan också påverka sjukdomsutveckling. Geners aktivitet analyseras vanligen genom att man mäter halten av mRNA-molekyler i vävnaden. Hittills har det dock varit svårt att få någon uppfattning om mRNA i enskilda celler, eftersom det ofta bara finns en handfull sådana per cell.
Därför har en forskargrupp vid Karolinska Institutet, institutionen för medicinsk biokemi och biofysik under ledning av Sten Linnarsson utvecklat en form av molekylära "streckkoder", som består av korta bitar DNA med slumpmässig sekvens, vilka ger varje enskild molekyl en unik märkning. Det blir då möjligt att kopiera de få mRNA-molekylerna i enskilda celler tusentals gånger och ändå se exakt hur många molekyler det fanns i cellen från början, helt enkelt genom att räkna antalet olika streckkoder/märkningar. Kopieringen är nödvändig för att sedan kunna mäta halten, eftersom dagens mätinstrument saknar tillräcklig känslighet för att mäta ett fåtal mRNA-molekyler.
Forskningen har finansierats med anslag från Vetenskapsrådet, Europeiska forskningsrådet (ERC), Cancerfonden och Ragnar Söderbergs stiftelse.
Publikation
Quantitative single-cell RNA-seq with unique molecular identifiers.
Nat. Methods 2014 Feb;11(2):163-6