Les cellules sont un peu plus faciles à comprendre, grâce à une technologie améliorée développée par une équipe de chercheurs basée en Chine. En utilisant une méthode appelée éjection et séquençage cellulaires activés par Raman (RACE-Seq), les scientifiques ont pu améliorer le succès de l'identification et du séquençage des cellules individuelles de nos environnements pour comprendre les fonctions des cellules.

Ils ont publié leurs résultats récemment dans Chimie analytique .

"RACE-Seq est une technologie utile pour identifier, isoler et séquencer des cellules individuelles avec une fonction particulière de l'environnement, " a déclaré SU Xiaolu, auteur de l'article et chercheur au Centre unicellulaire de l'Institut de la bioénergie et des bioprocédés de Qingdao (QIBEBT) de l'Académie chinoise des sciences (CAS). "Toutefois, le taux de réussite et la qualité de RACE-Seq ont été assez faibles pour les échantillons environnementaux."

Les outils de tri et de séquençage Raman à cellule unique tels que RACE-Seq aident les chercheurs à comprendre les liens mécanistiques entre la fonction et les composants génétiques des cellules individuelles dans la nature. Pour les milieux génétiquement variés, comme les sols trouvés dans l'environnement, RACE-Seq permet de trier les cellules en fonction de leurs rôles fonctionnels sans les endommager, et ont leur génome séquencé pour établir ces liens mécaniques entre la génétique et la fonction.

Pendant RACE-Seq, les cellules sont chargées sur une surface de micropuce et séchées à l'air immédiatement avant d'être irradiées avec un laser. Les cellules identifiées avec la fonction pour laquelle elles sont triées sont identifiées et éjectées dans un puits de réception sur une autre puce. Les cellules sont ensuite séparées et leur matériel génétique traité pour déterminer le lien mécanique sous-jacent à la fonction particulière d'intérêt.

Précédemment, cette méthode pourrait produire une couverture d'environ 20 % du génome pour les cellules individuelles d'E. coli. Maintenant, les chercheurs ont amélioré la méthode pour que la couverture atteigne environ 50 %.

SU et son équipe ont découvert que l'ajustement de l'entrée d'énergie du laser aidait à protéger les cellules pour obtenir un meilleur rendement. Ils ont également constaté que changer la durée, la température ou d'autres aspects des autres étapes n'ont pas aidé à améliorer le rendement.

Pour s'attaquer à ce problème, les chercheurs ont ajouté de l'huile avant d'amplifier l'ADN des cellules triées. Cette opération simple mais élégante réduit ces effets nocifs de l'irradiation Raman et augmente considérablement l'exhaustivité des génomes. De plus, pour le microbiote du sol, qui sont peut-être les communautés microbiennes les plus complexes de la nature, ce nouveau protocole améliore considérablement le taux de réussite expérimentale de RACE-Seq.

"Nos résultats fournissent une solution pratique pour améliorer les performances de RACE-Seq, et devrait ainsi rendre cette technique plus accessible aux nombreux laboratoires intéressés par le séquençage unicellulaire dans le monde, " dit XU Jian, directeur du Centre unicellulaire.

Les chercheurs ont également noté que RACE-Seq est toujours incapable de produire des génomes de bonne qualité à une résolution précise d'une cellule à partir d'échantillons environnementaux. Ils introduisent de nouvelles technologies qui peuvent atteindre l'objectif ultime de trier et de séquencer fonctionnellement chaque cellule microbienne des environnements naturels.