华人学者Science发表RNA测序壮举

　　

生物通报道：Scripps研究所（TSRI）、加州大学圣地亚哥分校UCSD和Illumina公司的科学家们利用单核RNA测序技术，首次完成了单神经元转录组的大规模评估。这一壮举于六月二十四日发表在Science杂志上，为人们揭示了大脑皮层神经元的惊人多样性。

“大脑皮层的细胞之间存在很大的转录组多样性，这种多样性将帮助我们理解正常大脑和大脑疾病，比如阿尔茨海默症、帕金森病、ALS和抑郁症，”TSRI的Jerold Chun教授表示。他和UCSD的Kun Zhang、Wei Wang，以及Illumina公司的范建兵（Jian-Bing Fan）博士共同领导了这项研究。Wei Wang教授早年毕业于清华大学，随后在迈阿密大学进修，1996年获得加州大学旧金山分校的博士学位。

过去，大多数研究者将大脑皮层作为一个整体来研究，往往根据一个微小的样本进行推测。实际上，大脑皮层的各个部分在显微镜下看起来并不相同。皮层神经元呈现出不同的形态和密度，还会形成功能性的Brodmann区。越来越多的证据表明，同类神经元之间也存在一定的差异。

研究人员从一个人类大脑皮层的六个Brodmann区分离了三千二百多个神经元。他们对这些神经元进行单核RNA测序，破译了每个细胞核里的mRNA。研究显示，人类大脑皮层的神经元可以分为16个亚型。这些神经元会形成多种组合，簇集在皮层的不同部位和Brodmann区中，让这些地方具有独特的外形和功能。

值得注意的是，一些神经元的转录组差异源自于出生前的早期大脑发育。这些神经元上的特殊标志物证明它们来自胎脑的神经节隆起（ganglionic eminence），而神经节隆起负责生产去往大脑皮层的抑制性神经元。研究人员认为，这些神经元可能与发育性大脑疾病有特别密切的关系。

多细胞生物的每个细胞都携带着相同的遗传学信息。不过，近年来蓬勃发展的单细胞研究告诉我们，每一个细胞都是独一无二的。The Scientist杂志最近联系了单细胞研究领域的一些专家，请他们分享了在单细胞中进行转录研究的秘诀。希望帮助研究者们更好地构建文库，处理和分析结果数据。（更多详细信息参见：单细胞研究指南：RNA-seq方法比较）

浙江大学和哈佛大学的研究人员在Cell Reports杂志上发表了单细胞RNA测序研究。基因表达变异是小鼠胚胎干细胞（ESC）的一个重要特征，但人们一直不清楚这背后的具体原因。研究人员发现，小鼠胚胎干细胞表现出的异质性是血清培养造成的。他们在其中鉴定了高度变异的基因簇，以及独特的染色质状态。研究还表明，无血清培养可以减少小鼠ESC的异质性和转录组变异。（更多详细信息参见：浙大80后教授发表单细胞RNA测序研究）

RNA测序可以获得相当惊人的数据量，这恰恰是一柄双刃剑。丰富的数据量蕴含着大量的宝贵信息，但这样的数据需要复杂的生物信息学分析，才能从中提取到有意义的结果。正因如此，数据分析可以说是RNA测序的重中之重。佛罗里达大学、加州大学Irvine分校等单位的研究人员在Genome Biology杂志上发表文章，概述了RNA-seq生物信息学分析的现行标准和现有资源，为人们提供了一份带有注释的RNA-seq数据分析指南。这将成为开展RNA-seq研究的宝贵参考资料。（更多详细信息参见：新鲜出炉：RNA-seq 数据分析指南）

作者简介：

范建兵 美国哥伦比亚大学博士，国际知名肿瘤基因组学研究与应用专家。曾任美国顶级测序平台生产商 Illumina公司资深技术总监，拥有20余年资深业界经验，涉足包括癌症基因组学、遗传学和生物信息学等领域。参与包括人类基因组计划在内的多项人类基因组遗传学研究课题，发表学术论文150余篇，近5年发表文章70篇，引用总数超过一万次, 专著1部，拥有国际专利19项， 《Genomics》执行编辑，《Genomics Data》主编，及其他多部刊物编辑。现为广州基准医疗公司创始人和董事长。

生物通编辑：叶予

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