به گزارش بنیان به نقل از medicalxpress، هر موجودی از یک سلول منشا می گیرد و با تقسیم سلول، نسخه هایی از آن به صورت بنیادینه باقی می مانند و برخی دیگر از آن ها طی فرایندی به نام تمایز به سلول های تخصص یافته تبدیل می شوند. برای درک سیگنال های داخلی و خارجی که موجب وارد شدن سلول به این مسیرها می شود، محققین می توانند RNAآن ها را توالی یابی کنند.

توالی یابی RNA مربوط به حجم زیادی از سلول، ایده آل نیست زیرا این سلول ها معمولا در مراحل مختلف تکوینی قرار دارند. برای حل این مشکل، محققین یک غربالگری RNA تک سلولی را طراحی کردند که توانایی مطالعه بسیاری از وقایع زیستی را به طور همزمان فراهم می آورد اما باز هم شناسایی ارتباط بین تغییرات سلولی طی مراحل مختلف تکوینی بسیار مشکل است.

برای مطالعه تکوین سلولی، محققین از ابزارهای ریاضی برای آنالیز حجم وسیعی از داده های غربالگری استفاده کردند. اما این ابزار نیز مشکلات خاص خود را داشت. دکتر ریزوی و همکارانش در دانشگاه کلمبیا به استفاده از توپولوژی پرداختند که بخشی از ریاضی است که ارتباطات فضایی بین سطح و شکل را برای شناسایی ارتباطات بین مراحل سلولی مختلف و ژن هایی که در هر مرحله از تکوین سلولی فعال هستند، مطالعه می کند. آن ها الگوریتمی را طراحی کردند که آنالیز داده های توپولوژیک تک سلولی(scTDA) نامیده می شود. الگوریتم توالی RNA سلول های منفرد را آنالیز می کند و مدارهای تکوینی دخیل را بازسازی می کند و پیشرفت در برنامه های رونویسی مختلف را در همان زمان ثبت می کند. محققین از scTDA برای ترسیم مسیر تکوین سلول های بنیادی موشی به سلول های عصبی حرکتی استفاده کردند. نقشه حاصل به طور صحیح نشان داد که مدارهای تکوینی موجود این سلول ها، از سلول های بنیادی شروع می شود و به نورون ها ختم می شود. به دنبال شناسایی ژن های فعال در این مسیر، محققین توانستند پروتئین هایی را شناسایی کنند که تکوین سلول را در مراحل مختلف این مسیر هدایت می کند. این روش برای مطالعه مسیرهای تکوینی سلول های بنیادی از ریه موش ها، جنین انسان و مغز موش ها نیز می تواند به کار برود و شرایط را برای آنالیز عمقی سلول های منفرد در هر مرحله از تکوین باز می کند.

پایان مطلب/