Nature Methods | 当细胞开始“自白”：解码癌症基因的双面叙事

正文

请到「今天看啥」查看全文

细胞核中的DNA并非散乱分布，而是像紧密缠绕的线团，包裹在组蛋白（nucleosome）形成的染色质结构中。DEFND-seq使用碘化锂（lithium diiodosalicylate）处理细胞核，温和去除组蛋白，使DNA充分暴露。这种处理既保持核膜完整，又让后续的转座酶（transposase）能均匀切割DNA，避免传统方法因染色质压缩导致的数据偏差。

2. 微流控“分装术”：万级细胞的高通量捕获

解聚后的细胞核通过10x Genomics微流控芯片，与携带条形码（barcode）的磁珠共包裹在油滴中。每个油滴内，RNA被逆转录为带条形码的cDNA，DNA则被片段化并标记相同条形码。最终，通过测序可追溯每个DNA片段和RNA分子来自哪个细胞核，实现DNA突变与RNA表达的精准配对。

模式图 （Credit: Nature Methods ）

数据说话：DEFND-seq的四大性能突破

研究团队通过多组实验验证了DEFND-seq的可靠性，关键数据如下：

高覆盖度：捕捉更多基因“信号”

在人类BJ成纤维细胞中，DEFND-seq平均每个细胞核检测到731,814条独特DNA片段和20,000个独特RNA转录本，远超同类技术sci-L3（仅40,681条DNA片段和194个RNA）。

基因组覆盖均匀性（CV值）低至0.6（100 kb区间），媲美主流单细胞DNA测序技术（如LIANTI、PTA等）。

高准确性：区分“人类”与“小鼠”细胞的火眼金睛

在混合人类U87和小鼠3T3细胞的实验中，DEFND-seq仅产生5.2%的交叉污染，且RNA与DNA数据高度一致。例如，某个细胞若在RNA中显示90%人类基因表达，其DNA数据也会同步显示人类基因组特征，验证了技术的精准性。

冷冻样本兼容性：解锁临床珍贵样本

对保存4年以上的胶质母细胞瘤冷冻样本，DEFND-seq仍成功捕获1,821个细胞核，检测到关键致癌基因MYCN扩增和PTEN缺失。这意味着该技术可回溯分析大量临床库存样本，极大拓展研究资源。

成本可控：单个细胞分析仅需0.56美元

利用10x Genomics商业化平台，单次实验可处理超40,000个细胞核，每个细胞的试剂成本低至0.56美元（约合人民币4元），为大规模研究铺平道路。

实战案例：胶质母细胞瘤的“基因-表型”地图

胶质母细胞瘤（GBM）是最致命的脑癌，5年生存率不足5%。应用DEFND-seq分析患者肿瘤组织，研究者揭示了前所未有的细节：

发现“基因型-表型”强关联

请到「今天看啥」查看全文