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新方法可將細胞活動拍成“動態短片”

時間:2018-08-10 11:36:54    來源:科技日報    

美國哈佛大學醫學院和瑞典卡羅林斯卡醫學院研究人員8日在《自然》雜志上發表研究論文稱,他們開發出一種能夠監視細胞決策的新方法,可通過細胞內信使核糖核酸(mRNA)的狀況來預測細胞在未來幾小時內的狀態。

RNA豐度是描述單個細胞狀態的重要指標。隨著技術進步,科學家們已經能通過單細胞RNA測序揭示RNA豐度,對單個細胞進行分析。但這種方法只能在某個時間點捕獲細胞活動的“靜態快照”。而此次最新研究,則能夠將細胞活動的“靜態快照”轉變成“動態短片”,讓科學家通過一次分析就能了解細胞的動態發育路徑。

這一新方法實際上是一種數學模型。該模型將RNA作為預測因子,估算基因表達隨時間變化的情況,進而預測單個細胞在未來幾小時內的狀態。依靠這一模型,科學家可以監測細胞的決策行為,預測其發展方向。相關實驗的測試結果表明,該模型準確性極高,預測結果與細胞實際發育情況完全相同。

對細胞決策行為進行監測,預測其未來發展路徑,將有助于科學家更好地分析復雜組織和器官中的細胞功能,監測器官的發育情況,深入了解器官如何在細胞水平上對特定藥物或治療產生反應,這對于人類疾病研究具有重要意義。研究人員稱,新方法不僅有助于揭示大腦的正常發育過程,同時也為深入了解精神分裂癥、自閉癥等人類大腦發育障礙提供了線索。(劉海英)

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