Research press release

一細胞の遺伝子の画像を得る

Nature Methods

Imaging genes in single cells

数千個のヒト細胞のそれぞれに関して遺伝子発現を自動測定する方法が、今週オンライン版に掲載される。その方法は、単一分子蛍光 in situ ハイブリダイゼーション法(smFISH)として知られる技術を大規模化するもので、RNA転写物が細胞内のどこにあるかを明らかにしてその生物学的機能に関する重要なてがかりをもたらす。

smFISHでは蛍光プローブとの結合を利用して細胞内の特定のRNA配列を検出することができるが、それぞれのRNA分子に対応する「点」の画像を得るには、高倍率の拡大および精密な画像化装置設定が求められる。Lucas Pelkmansたちは、はるかに明るいプローブを利用することにより、さらに多くの細胞の高速で確実な低倍率の画像化、低レベルな発現の正確な定量、および極めて短いRNA転写物の探索を行うことができた。そのソフトウェアツールは、自動的に細胞および核の輪郭を明示し、点を計数して発現を定量化し、転写物の細胞内での所在を網羅的に記録する。ヒト細胞を用いた研究の結果、高処理能のRNA配列解読法(RNA-seq)に匹敵するほど再現性が高い発現レベルが示された。

研究チームは、そのデータを利用して機能が関連する遺伝子を細胞内で発見することによってそれほど多くの細胞内で転写物の発現量および所在部位の流動性を測定することの重要性を強調している。

An automated method to measure the expression of genes in thousands of single human cells is reported this week in Nature Methods. The method scales up a technique known as single-molecule fluorescence in situ hybridization (smFISH) and determines where RNA transcripts are located in the cell, providing important clues about their biological function.

smFISH can be used to detect specific RNA sequences in a cell based on their binding to a fluorescent probe, but imaging the ‘dots’ corresponding to each RNA molecule requires high magnification and delicate imaging settings. Lucas Pelkmans and colleagues use much brighter probes, allowing them to perform rapid and robust low-magnification imaging of many more cells, quantify low-level expression accurately and also query very short RNA transcripts. Their software tools automatically outline cells and nuclei, count dots to quantify expression and exhaustively document where transcripts are located in the cell. Results from studies with human cells showed highly reproducible expression levels, comparable with those determined by high-throughput RNA sequencing (RNA-seq).

The authors highlight the importance of measuring the variability of transcript expression and location in so many cells by using their data to discover genes with related functions in the cell.

doi: 10.1038/nmeth.2657

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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