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單細(xì)胞基因組具有安全便捷的優(yōu)點(diǎn)
閱讀：514 發(fā)布時(shí)間：2019-5-6
單細(xì)胞基因組具有安全便捷的優(yōu)點(diǎn)
單細(xì)胞基因組可以揭示出每個(gè)細(xì)胞*的微妙變化，甚至可以揭示全新的細(xì)胞類型。單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)可謂是科技發(fā)展*的一大創(chuàng)舉，它極大地推進(jìn)了基因組學(xué)領(lǐng)域，使不同細(xì)胞類型得以精細(xì)區(qū)分，使得科學(xué)家們?cè)趩渭?xì)胞水平進(jìn)行分子機(jī)制研究成為可能。
單細(xì)胞基因組顯微操作技術(shù)提供了獲得少量細(xì)胞的替代方法，我們可以通過(guò)直接特定位置摘取單個(gè)細(xì)胞進(jìn)行測(cè)序，但是這種方法依賴于人工操作，無(wú)法實(shí)現(xiàn)高通量進(jìn)行。在多細(xì)胞生物體中，由于細(xì)胞存在著有絲分裂，在傳代過(guò)程中DNA復(fù)制存在著各種各樣的突變，這些突變通過(guò)積累終可以導(dǎo)致癌癥等多種疾病的方法，在生殖細(xì)胞發(fā)育過(guò)程中，也可以看到不同種基因組突變，包括替換、插入和刪除、拷貝數(shù)變異、染色體結(jié)構(gòu)重組等。
現(xiàn)階段，科學(xué)家們已經(jīng)開(kāi)始以單細(xì)胞分辨率組合多層信息。這些“多組學(xué)”技術(shù)可以更仔細(xì)地觀察細(xì)胞之間的可變性，更清楚地識(shí)別特定細(xì)胞及其功能。分析基因組DNA揭示了單細(xì)胞基因組，甲基化組織或染色質(zhì)，而分析RNA和蛋白質(zhì)則能分別產(chǎn)生轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)。
傳統(tǒng)的遺傳分析手段需要活的微生物，不僅如此，通常還需實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)富集到一定數(shù)量，比如數(shù)十億個(gè)細(xì)胞，才能用于DNA研究。然而，大部分微生物的生存條件實(shí)驗(yàn)室都難以復(fù)制，對(duì)于地球大部分生命和遺傳多樣性研究來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)方法非常有限。
單細(xì)胞基因組提供了大量樣品測(cè)序所不能提供的異質(zhì)性等信息。然而由于細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育受多種因素調(diào)節(jié)，僅依靠基因型或者表型信息無(wú)法全面、準(zhǔn)確地說(shuō)明問(wèn)題。因此，開(kāi)發(fā)單細(xì)胞基因組轉(zhuǎn)錄組共測(cè)定技術(shù)為研究基因變異與表型變異間的關(guān)系提供了強(qiáng)有力的工具。單細(xì)胞基因組的三維結(jié)構(gòu)對(duì)基因調(diào)控與細(xì)胞功能非常重要。每個(gè)細(xì)胞的基因組結(jié)構(gòu)都不一樣，然而此前沒(méi)有方法能測(cè)量單個(gè)二倍體細(xì)胞的基因組結(jié)構(gòu)。
單細(xì)胞基因組能在這些三維結(jié)構(gòu)里確定基因突變的位置，還揭示了父本與母本染色質(zhì)在基因印記與X染色體失活中的結(jié)構(gòu)差異，我們還發(fā)現(xiàn)不同類型的血細(xì)胞有不同的三維基因組結(jié)構(gòu)，基于結(jié)構(gòu)的細(xì)胞分型對(duì)于研究細(xì)胞功能有重要意義。