清华大学给细胞装上“高清显微镜” 有了两大惊人发现

近日，清华大学基础医学院沈晓骅课题组开发出scFLUENT-seq新技术，首次实现对单个细胞内基因转录活动的精准捕捉与实时观测，如同为细胞装上“高清显微镜”。

相关研究成果以“单细胞新生转录揭示稀疏的基因组使用与可塑性”为题，于9月26日在线发表于国际顶刊《细胞》（Cell）。

基因转录生成的RNA中，非编码RNA水平低、随机性强、半衰期短，传统方法难精准观测。

而scFLUENT-seq通过给新生RNA打特殊标记，可在细胞核内直接捕获测序，具备精准捕捉RNA起始信息、保留未加工RNA、几乎无DNA污染三大优势，能真实反映基因工作状态。

借助该技术，团队在四种细胞中实验获得两大惊人发现。

一是单细胞转录极其稀疏：最活跃的胚胎干细胞，同时工作的基因不到基因组的3.1%，已分化的脾脏细胞基因活跃度更不足干细胞的1/50，但多细胞数据合并可覆盖80%基因组，群体分析常掩盖这种细胞间差异。

二是非编码RNA作用显著：占基因组98%的非编码区域并非“暗物质”，而是有高度活跃且随机的转录特征。

团队据此提出“新生转录多样性”概念，此类细胞在新生转录层面会同时转录更多蛋白编码基因和非编码单元，处于动态过渡阶段，展现更强命运可塑性。

该研究突破稳态转录组局限，为理解基因调控和细胞命运决定提供全新框架，未来有望为再生医学、癌症研究提供新思路。

单细胞新生转录组检测和转录的异质性与可塑性