(資料圖片)
記者近日從廈門大學獲悉，該校化學化工學院楊朝勇教授和嘉庚創新實驗室張惠敏副研究員團隊在單細胞全基因組測序領域取得重要突破，相關成果發表于《美國科學院院報》。
據介紹，拷貝數變異（copy number variation，CNV）在許多疾病的發生和發展研究中扮演重要的角色。在腫瘤研究中，拷貝數變異可形成獨特的“基因指紋”，用于推斷腫瘤的發生和發展，并對腫瘤轉移進程進行追蹤。單細胞拷貝數變異計數的準確性，依賴于單細胞基因組擴增的保真度。
目前，絕大部分單細胞全基因組測序都需要通過全基因組擴增技術，擴增單細胞的基因組DNA，以產生足夠的核酸模板用于測序文庫的構建。然而，預擴增通常存在偏置性高、隨機性強等問題，當映射到參考基因組時，這些擴增產物通常部分重疊，使拷貝數測量復雜化并導致計數不準確。此外，目前大多數全基因組擴增方法耗時長、成本高，限制了單細胞全基因組測序的廣泛應用。
針對這一難題，廈大團隊開發了一種基于數字微流控（Digital microfluidics，DMF）的自動化單細胞全基因組測序文庫制備方法（dd-scCNV Seq），用于單分子分辨率進行拷貝數分析。dd-scCNV Seq利用Tn5轉座酶直接將原始的單細胞基因組DNA打斷，并將這些原始片段作為模板進行擴增，隨后對這些重復的片段進行過濾，生成原始DNA的唯一標識片段，從而實現單分子分辨率的拷貝數變異的數字計數。與其他測序方法相比，所獲得的拷貝數變異模式更準確。利用自動化的數字微流控芯片，dd-scCNV Seq僅需五步，在不到4小時內即可獲得單細胞基因組測序文庫。dd-scCNV Seq還可以精確測定不同來源樣品（如血液、骨髓、羊水細胞等）中的拷貝數變異，為臨床拷貝數變異檢測提供了一種高效且準確的方法。此外，dd-scCNV Seq無需進行全基因組擴增，大大簡化了實驗過程，降低了時間和試劑成本，為生命科學和生物醫學領域提供了一種更高性價比的單細胞全基因組測序方法。（記者 林霞）