Las celdas son un poco más fáciles de entender, gracias a la tecnología mejorada desarrollada por un equipo de investigadores con sede en China. Usando un método llamado secuenciación y expulsión de células activadas por Raman (RACE-Seq), los científicos pudieron mejorar el éxito de la identificación y secuenciación de células individuales de nuestro entorno para comprender las funciones de las células.

Publicaron sus resultados recientemente en Química analítica .

"RACE-Seq es una tecnología útil para identificar, aislar y secuenciar células individuales con función particular del medio ambiente, "dijo SU Xiaolu, autor del artículo e investigador del Centro Unicelular del Instituto de Bioenergía y Tecnología de Bioprocesos de Qingdao (QIBEBT) de la Academia de Ciencias de China (CAS). "Sin embargo, la tasa de éxito y la calidad de RACE-Seq ha sido bastante baja para las muestras ambientales ".

Las herramientas de secuenciación y clasificación Raman de una sola célula, como RACE-Seq, ayudan a los investigadores a comprender los vínculos mecánicos entre la función y los componentes genéticos de las células individuales en la naturaleza. Para entornos genéticamente variados, como el suelo que se encuentra en el medio ambiente, RACE-Seq permite clasificar las células en función de sus roles funcionales sin dañarlas, y secuenciar su genoma para establecer esos vínculos mecánicos entre la genética y la función.

Durante RACE-Seq, las células se cargan en una superficie de microchip y se secan al aire inmediatamente antes de irradiarlas con un láser. Las células identificadas con la función para la que se están clasificando se identifican y se expulsan a un receptáculo en otro chip. Luego, las células se separan y su material genético se procesa para determinar el vínculo mecánico subyacente a la función particular de interés.

Previamente, este método podría producir una cobertura de aproximadamente el 20% del genoma para células de E. coli individuales. Ahora, los investigadores han mejorado el método para que la cobertura alcance alrededor del 50%.

SU y su equipo descubrieron que ajustar la entrada de energía del láser ayudó a proteger las células para producir un mejor rendimiento. También encontraron que cambiar la duración, la temperatura u otros aspectos de los otros pasos no ayudaron a mejorar el resultado.

Para abordar este problema, los investigadores agregaron aceite antes de amplificar el ADN de las células clasificadas. Esta operación simple pero elegante reduce los efectos nocivos de la irradiación Raman y aumenta en gran medida la integridad de los genomas. Es más, para la microbiota del suelo, que son quizás las comunidades microbianas más complejas de la naturaleza, este nuevo protocolo mejora drásticamente la tasa de éxito experimental de RACE-Seq.

"Nuestros hallazgos proporcionan una solución práctica para mejorar el rendimiento de RACE-Seq, y, por lo tanto, debería hacer que esta técnica sea más accesible para los muchos laboratorios interesados ​​en la secuenciación unicelular en todo el mundo, "dijo XU Jian, director del Centro Unicelular.

Los investigadores también observaron que RACE-Seq todavía no puede producir genomas de buena calidad con una resolución de una sola célula a partir de muestras ambientales. Están introduciendo tecnologías novedosas que pueden lograr el objetivo final de clasificar y secuenciar funcionalmente cada célula microbiana de entornos naturales.