As células são um pouco mais fáceis de entender, graças à tecnologia aprimorada desenvolvida por uma equipe de pesquisadores com base na China. Usando um método chamado ejeção e sequenciamento de células ativadas por Raman (RACE-Seq), os cientistas foram capazes de melhorar o sucesso da identificação e sequenciamento de células individuais de nossos ambientes para compreender as funções das células.

Eles publicaram seus resultados recentemente em Química Analítica .

"RACE-Seq é uma tecnologia útil para identificar, isolar e sequenciar células individuais com função particular do ambiente, "disse SU Xiaolu, autor do artigo e pesquisador do Centro de Célula Única do Instituto Qingdao de Bioenergia e Tecnologia de Bioprocessos (QIBEBT) da Academia Chinesa de Ciências (CAS). "Contudo, a taxa de sucesso e a qualidade do RACE-Seq têm sido bastante baixas para as amostras ambientais. "

As ferramentas de classificação e sequenciamento Raman de uma única célula, como o RACE-Seq, ajudam os pesquisadores a compreender as ligações mecanísticas entre a função e os componentes genéticos de células individuais na natureza. Para ambientes geneticamente variados, como solo encontrado no meio ambiente, RACE-Seq permite que as células sejam classificadas com base em suas funções funcionais sem danificá-las, e ter seu genoma sequenciado para estabelecer as ligações mecânicas entre a genética e a função.

Durante RACE-Seq, as células são carregadas em uma superfície de microchip e secas ao ar imediatamente antes de serem irradiadas com um laser. As células identificadas com a função para a qual estão sendo classificadas são identificadas e ejetadas para um poço receptor em outro chip. As células são então quebradas e seu material genético processado para determinar a ligação mecânica subjacente à função particular de interesse.

Anteriormente, este método pode produzir cerca de 20% de cobertura do genoma para células individuais de E. coli. Agora, os pesquisadores aprimoraram o método para que a cobertura chegue a cerca de 50%.

SU e sua equipe descobriram que ajustar a entrada de energia do laser ajudou a proteger as células para produzir melhor saída. Eles também descobriram que alterar a duração, temperatura ou outros aspectos das outras etapas não ajudaram a melhorar a saída.

Para resolver este problema, os pesquisadores adicionaram óleo antes de amplificar o DNA de células classificadas. Esta operação simples, porém elegante, reduz esses efeitos nocivos da irradiação Raman e aumenta muito a integridade dos genomas. Além disso, para a microbiota do solo, que são talvez as comunidades microbianas mais complexas da natureza, este novo protocolo melhora drasticamente a taxa de sucesso experimental do RACE-Seq.

"Nossas descobertas fornecem uma solução prática para melhorar o desempenho do RACE-Seq, e, portanto, deve tornar esta técnica mais acessível para os muitos laboratórios interessados ​​no sequenciamento de células únicas em todo o mundo, "disse XU Jian, diretor do Centro de Célula Única.

Os pesquisadores também observaram que o RACE-Seq ainda é incapaz de produzir genomas de boa qualidade com resolução precisa de uma célula a partir de amostras ambientais. Eles estão introduzindo novas tecnologias que podem atingir o objetivo final de classificar e sequenciar funcionalmente todas as células microbianas de ambientes naturais.