Наноячейки помогли ученым расшифровать геном одиночного нейрона

Новая методика секвенирования генома единичной клетки, основывающаяся на разделении генетического материала по наноматрицам, позволила расшифровать почти полные геномы кишечной палочки и человеческого нейрона, говорится в статье американских ученых, опубликованной в журнале Nature Biotechnology.

Секвенирование (расшифровка последовательностей ДНК) генома целого организма из всего одной клетки позволяет расшифровать геномы бактерий, которые трудно культивировать в лаборатории, и помогает в изучении раковых и стволовых клеток.

Хотя технология секвенирования генома из одной клетки используется давно, эффективность применяемых методик была относительно низкой из-за "амплификационного смещения" — неравномерной репликации ДНК, что "загрязняло" подлежащий секвенированию генетический материал.

Группа из Калифорнийского университета под руководством Джеффа Гоула (Jeff Gole) разработала и применила новую методику секвенирования — MIDAS, основывающуюся на разделении одиночных клеток по матрицам с 255 наноячейками объемом в 12 нанолитров.

Каждая ячейка могла содержать только одну клетку. После заполнения матриц генетическим материалом (кишечными палочками), начинался процесс амплификации ДНК, позволяющий "нарастить" достаточное для секвенирования генома бактерий количество ДНК в каждой ячейке. После этого биоматериал отправлялся в пробирки, предназначенные для аппарата секвенирования.

Малый объем ячеек позволил ученым снизить вероятность "загрязнения" ДНК и увеличить эффективность секвенирования генома из одной клетки в полтора раза.

Также, ученым удалось секвенировать геномы нескольких нейронов человеческого мозга и подтвердить гипотезу о том, что геномы нейронов из разных отделов мозга различаются. По мнению ученых, их метод поможет углубиться в понимание таких болезней, как шизофрения, синдромы Альцгеймера и Паркинсона.