Технологии одноклеточного секвенирования заполняют мелкие детали в каталоге жизни. Исследователи из Центра здоровья Университета Коннектикута (UConn Health) и Лаборатории Джексона (JAX) идентифицировали 40 подтипов ганглиозных клеток сетчатки (RGC) вместе с генетическими маркерами и факторами транскрипции, которые их дифференцируют.
Благодаря недавним достижениям в технологиях секвенирования одноклеточной РНК на основе капель исследователи теперь могут изолировать отдельные клетки и амплифицировать их генетический материал, чтобы исследовать полный набор РНК. Это дает возможность проводить детальную перепись ячеек заданного типа (e.грамм., RGC), выявляя тонкие молекулярные различия, составляющие подтипы.
RGC передают визуальные данные от глаза к мозгу, и ранее было идентифицировано 30 подтипов. Используя секвенирование одноклеточной РНК, исследовательская группа проанализировала 6225 RGC, обнаружив около 5000 генов, экспрессируемых на клетку, в левом и правом глазах новорожденных мышей. Обработка полученных данных с помощью алгоритмов кластеризации привела к классификации ячеек на 40 подтипов.
Ефрем Ф. Трахтенберг, к.D., из отдела неврологии Университета штата Коннектикут возглавил исследовательскую группу, в которую входил Пол Робсон, доктор философии.D., Директор JAX по одноклеточной биологии. Их исследование, опубликованное в Nature Communications, обеспечивает новую точность ответа на большой вопрос в биологии: что составляет тип или подтип клеток?
Центральная нервная система млекопитающих очень сложна и включает взаимодействие многих специализированных типов и подтипов нейронов. Исследовательская группа выбрала RGC именно потому, что к настоящему времени было идентифицировано больше его подтипов по сравнению с любым другим основным типом нейронных клеток, а также потому, что другие широкие классы типов клеток сетчатки (например, фоторецепторы) были изучены на уровне отдельных клеток. Их цель состояла в том, чтобы выяснить молекулярные различия между подтипами RGC и уникальные для них маркеры.
Помимо выявления новых подтипов RGC и их маркеров, исследователи демонстрируют степень вариабельности экспрессии генов между клетками, необходимую для дифференциации их на подтипы, и представляют иерархию от популяции типов клеток к подтипам. Наборы данных для исследования общедоступны через удобное для пользователя веб-приложение UConn Health, RGC Subtypes Gene Browser.