enkeltcelletranskriptomikk

Enkeltcelletranskriptomikk er et felt innen molekylærbiologi som studerer transkriptomene til individuelle celler i stedet for gjennomsnittet over en cellepopulasjon. Mest brukt er enkeltcelle RNA-sekvensering (scRNA-seq), som gir kart over hvilke gener som uttrykkes i hver celle. Teknologier inkluderer droplet-baserte systemer (for eksempel 10x Genomics Chromium), mikrowell- og platebaserte metoder (som SMART-seq), og kombinasjoner av disse. Prosedyren innebærer isolasjon og dissosiasjon av celler, bygging av bibliotek og sekvensering, etterfulgt av omfattende dataanalyse.

Dataene er preget av høy dimensjonalitet og ofte sparsomme oppføringer på grunn av dropout-hendelser, hvilket krever spesialiserte normaliserings- og imputasjonsmetoder. Vanlige trinn inkluderer kvalitetsfiltrering av celler og gener, normalisering, reduksjon av dimensjonalitet (PCA, t-SNE, UMAP), og klustring for å identifisere celletyper eller tilstander. Deretter brukes markørgener for å tilordne celletyper og kartlegge utviklingslinjer eller tilstander. Mer avanserte analyser inkluderer pseudotid- eller trajektoriinf erens for å rekonstruere differensieringsprosesser og integrasjon av data på tvers av eksperimenter.

Multio-omics, som CITE-seq (RNA og proteinnivåer målt i samme celler) og scATAC-seq (åpen kromatin) gir ytterligere lag av informasjon. Bruksområder spenner fra utviklingsbiologi og celletypografi til kreftforskning, immunologi og nevrobiologi. Utfordringer inkluderer teknisk støy, batch-effekter, kostnader og behov for kraftig beregningskapasitet.