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The Plant Journal|焦雨铃研究组综述植物单细胞组学的研究进展

日期: 2022-04-22

澳门永利澳门永利最老登录入口焦雨铃课题组应邀撰写了题为“Advances and Applications of Single-cell Omics Technologies in Plant Research”的综述文章,近期在The Plant Journal杂志发表。该文章对植物单细胞的分离方法、基因组和转录组建库、以及近期的单细胞组学研究做了系统的总结、分析和展望。

单细胞组学面临的首个技术难点在于分离或者标记单个细胞。先后开发的梯度稀释、口吸管分选、流式细胞荧光分选、微流控、以及光镊、激光捕获显微切割等技术实现了不同场景下单细胞的分离,其中多种技术已应用于植物单细胞研究。在分离获得单细胞中的基因组、转录组后,可以选择适宜的全基因组扩增或转录组扩增方法构建基因组和转录组文库。

通过单细胞基因组研究,可以检测单细胞水平的基因组差异,特别是单碱基变和拷贝数变异。单细胞转录组能够检测细胞转录动态,根据特征表达确定细胞身份,重构细胞发育轨迹以及推测基因互作网络。本文综述了应用单细胞基因组研究分析减数分裂中的交换事件;应用单核转录组分析基因随机表达现象等研究案例。另外,本文综述了单细胞染色质可及性、单细胞表观组以及单细胞蛋白组在植物领域取得的初步进展。

Figure 1. Single-cell omics advances in plant studies.

本文在对以上内容详细综述的基础上,提出了单细胞分离、细胞类群注释等植物领域面临的挑战,并展望了空间转录组、基于基因编辑的细胞谱系追踪等未来发展方向。博士生莫亚金(CLS20级) 为该论文第一作者,澳门永利澳门永利最老登录入口、北大-清华生命科学联合中心、定量生物学中心焦雨铃教授为该论文通讯作者。相关研究得到了王宽诚教育基金会、杰出青年科学基金和中科院先导专项的资助。

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.15772