清華大學給細胞裝上「高清顯微鏡」 有了兩大驚人發現

9月29日消息，近日，清華大學基礎醫學院沈曉驊課題組開發出scFLUENT-seq新技術，首次實現對單個細胞內基因轉錄活動的精準捕捉與實時觀測，如同為細胞裝上「高清顯微鏡」。

相關研究成果以「單細胞新生轉錄揭示稀疏的基因組使用與可塑性」為題，於9月26日在線發表於國際頂刊《細胞》（Cell）。

基因轉錄生成的RNA中，非編碼RNA水平低、隨機性強、半衰期短，傳統方法難精準觀測。

而scFLUENT-seq通過給新生RNA打特殊標記，可在細胞核內直接捕獲測序，具備精準捕捉RNA起始信息、保留未加工RNA、幾乎無DNA污染三大優勢，能真實反映基因工作狀態。

藉助該技術，團隊在四種細胞中實驗獲得兩大驚人發現。

一是單細胞轉錄極其稀疏：最活躍的胚胎幹細胞，同時工作的基因不到基因組的3.1%，已分化的脾臟細胞基因活躍度更不足幹細胞的1/50，但多細胞數據合併可覆蓋80%基因組，群體分析常掩蓋這種細胞間差異。

二是非編碼RNA作用顯著：占基因組98%的非編碼區域並非「暗物質」，而是有高度活躍且隨機的轉錄特徵。

團隊據此提出「新生轉錄多樣性」概念，此類細胞在新生轉錄層面會同時轉錄更多蛋白編碼基因和非編碼單元，處於動態過渡階段，展現更強命運可塑性。

該研究突破穩態轉錄組局限，為理解基因調控和細胞命運決定提供全新框架，未來有望為再生醫學、癌症研究提供新思路。