酵母单细胞转录组测序:揭示酵母衰老过程中的早期异质性

作者&投稿:保律 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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芽殖酿酒酵母具有有限的分裂潜能,在死亡之前只能产生有限数量的子细胞,这种现象被称为 复制衰老 ,而在死亡前产生的子细胞的数量被称为 复制寿命(RLS) 。由于酿酒酵母的寿命较短;生物学背景清晰;基因编辑方法简单,因此被认为是研究衰老的理想模式生物。事实上,最初在酿酒酵母中发现的衰老基因,以及衰老相关的信号通路都十分保守,并相继在线虫、分枝杆菌甚至人类中发现。

通过在固体琼脂板上持续进行人工显微解剖,构建一个 RLS阵列(在3个不同的时间点采样:新生后2hr,16hr,32hr),细胞分别放置到单管(包含细胞裂解液和ERCC)进行单细胞转录组测序(Smart-seq2)。

作者总计收集了136个酵母细胞,测序分析后剔除不合格的细胞(低基因表达的细胞;有效reads占比偏低的细胞),最终用于分析的细胞125个(3个时间段分别为:37,43,45),中值gene高达2202。

通过3个不同年龄组的酵母单细胞转录组数据分析可以看出,细胞与细胞之间的转录异质性随着酵母群体衰老而增加。

单细胞转录组分析显示了关键的生物过程或细胞成分,包括氧化还原过程、氧化应激反应(OSR)、翻译、核糖体生物发生和线粒体,它们是酵母衰老的基础。

进一步验证上面的结论:酵母的衰老伴随着氧化应激反应(OSR)、氧化还原过程、核糖体生物发生的相关基因表达的变化。




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