Singelcellsekvensering

Singelcellsekvensering er en gruppe teknikker som gjør det mulig å analysere genetisk materiale eller transkriptom i enkeltceller, i motsetning til bulkprøver hvor dataene kommer fra mange celler. Denne tilnærmingen avslører cellers individuelle variation og kan identifisere sjeldne celletyper og utviklingsstadier som ofte går tapt i samlede målinger.

Vanlige typer inkluderer singelcelle RNA-sekvensering (scRNA-seq) som måler genuttrykk i hver celle; singelcelle DNA-sekvensering (scDNA-seq) som kartlegger genomisk variasjon og mutasjoner; og singelcelle ATAC-sekvensering (scATAC-seq) som kartlegger åpne kromatinregioner og regulering. Flere multimodale tilnærminger kombinerer data fra RNA og epigenetiske profiler i samme celle.

Arbeidsflyten involverer isolering av enkeltceller (for eksempel ved mikrofluidsystemer eller andre celleavskillsmetoder), forberedelse av bibliotek, sekvensering og omfattende bioinformatiske analyser. Analysen inkluderer celletypeidentifikasjon gjennom klustering, differensiell uttrykk mellom grupper, samt inferens av utviklingslinjer og celletrajektorer.

Fordeler og utfordringer: singelcellsekvensering gir dyp innsikt i cellulær heterogenitet og muliggjør kartlegging av komplekse vev. Utfordringer inkluderer teknisk støy og dropout, behov for avansert statistikk og store dataprosesseringskrav samt kostnader.

Anvendelser inkluderer kartlegging av vev under utvikling, studier av immunrespons, analyser av tumorheterogenitet og identifisering av mål for terapi. Store atlasprosjekter som Human Cell Atlas bruker singelcellsekvensering for å bygge referansekart over menneskekroppen.