动画的单细胞DNA测序模板链(Strand-seq)

Strand-seq是单细胞DNA模板链序列的方法。它最初开发跟踪DNA链隔离在细胞分裂过程中,也有许多其他应用程序。在DNA复制,一个免费的新生的DNA链是由每一个原始模板链。这就产生了两个相同的姐妹染色单体为每个染色体。在有丝分裂期间,姐妹染色单体在两个子细胞平均分割,确保它们继承相同的DNA互补。因为两个子细胞中的DNA是相同的,是不可能看到哪些细胞遗传模板链。

然而,如果细胞脉冲剂量的一个细胞分裂的胸苷类似物BrdU BrdU变得纳入新形成的DNA链,从而能够区分姐妹染色单体。在细胞分裂,每个子细胞将继承一个模板“沃森”链,不包含BrdU和一个新生的克里克和BrdU链,而其他姐妹染色单体将确切的镜像。

为了检测遗传模板DNA链在单细胞水平,单个细胞通过流式细胞术排序。

从每一个细胞的DNA提取,然后分散。这些DNA片段测序进一步处理。BrdU-labelled DNA被删除,只留下最初的模板链。然后放大,每个DNA片段测序,结合基因组中正确的位置。进一步的分析是由一个叫做诱饵的软件包,情节上读取表意文字,每个染色体决定了链状态。染色体可以继承一个沃森克里克模板链和一个模板链,每一个从一个同系物。也有可能一两个染色体继承了两个沃森克里克链。46条染色体的细胞会看起来像这样。

使用Strand-seq,我们现在可以确定哪些模板链是为每个染色体遗传。并通过比较链继承在许多细胞,我们能够确定是否它是随机的。有意思的是,并不是所有的染色体继承完整模板链。相反,他们继承沃森模板链的一部分,克里克模板链的一部分。这种模式表明存在一个姐妹染色单体交换,或带宽。这些是DNA双链断裂的结果,和sc的数量是基因组不稳定性的指标。另一种类型的重排是染色体倒置,造成了一起放回正确的染色体。

如果两条染色体打破同时,作品的不同染色体有时被错误地贴在一起。这导致染色体易位。Strand-seq也可以用来检测染色体基因组拷贝数变化。染色体也有可能不是均匀划分的子细胞,导致细胞包含,例如,三份染色体18三染色体细胞。Strand-seq不仅是一个非常强大的工具来检测DNA遗传模式,而且不同类型的染色体畸变。因此,Strand-seq可以用来评估基因组不稳定性在单个细胞水平,导致比以前更高的灵敏度。