단일 세포의 다중 오믹스 분석 장비 Fluidigm C1

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단일 세포의 다중 오믹스 분석 장비 Fluidigm C1

1. 왜 단일 세포를 연구해야 할까?

단일 세포를 연구해야 하는 이유는 각 세포들 간에 이질성이 존재하기 때문이다. 지금까지의 유전체 분석 방법인 bulk analysis는 수천 개 또는 수백만 개의 세포를 함께 분석하여 평균값을 이용하였으나, 그 결과는 단일 세포를 분석한 결과와 상당히 다른 양상을보인다.

위의 그림의 오른쪽 그래프에서 보면 bulk analysis에 의한 특정 유전자의 발현은 초록색 선으로 나타나는 1.5x의 값을 나타내지만, 단일 세포로 분리한 실험 결과는 파란색 세포인 B 군집은 -2x, 빨간색 세포인 C 군집은 4x, 회색 세포인 군집 A는 1x로 나타났다. 이와 같은 예에서 보여지듯이 기존의 방식인 bulk analysis의 실험 결과는 실제 세포들의 특징을 대표한다고 하기 어렵다. 따라서, 단일 세포 레벨에서의 연구는 지금까지 답을 얻을 수 없었던 많은 질문들에 대한 해결책을 얻을 수 있다.

2. 단일 세포 연구의 최신 트렌드, 다중 오믹스 분석을 위한 Fluidigm C1

1990년, 단일 세포의 mRNA의 정제 및 증폭에 성공한 이래 단일 세포 연구가 꾸준히 진행되어 왔고, 특히 mRNA 수준에서 유전자 발현 분석이 주로 연구되어 왔으나, 2018년 현재 전세계적으로 단일 세포를 연구하는 트렌드는 다중 오믹스 분석이다. 즉, 단일 세포의 genome, epigenome, transcriptome, proteome, metabolome, phenome 등의 다방면에서 연구를 하는 것이다. 현재 많은 장비들이 mRNA-sequencing만 지원하는 것에 비해 Fluidigm C1은 다중 오믹스 분석을 위한 모든 실험에 적용 가능하여 현재까지 20가지 이상의 응용법에 사용될 수 있다 (아래 그림 참고).

 

 

3. 단일 세포의 다면적 측면을 연구, 다모드 응용법 (Multimodal application)을 위한 C1

단일 세포의 다중 오믹스는 multimodal application, 즉 다모드 응용법에 의해 한 세포에서 여러 측면을 동시에 볼 수 있다. 다모드 응용법은 한 세포 내의 다면적인 측면을 Batch variation 없이 연구할 수 있기 때문에 샘플이 귀중한 단일 세포 연구를 위해 특히 유용한 방법이며 신뢰도 높은 결과를 얻을 수 있다는 장점도 있을 뿐만 아니라, 시간 및 노동력 절감 효과까지 얻을 수 있다.    

1) T-ATAC-seq : T-ATAC-seq 은 하나의 세포에서 open chromatin 부위와 TCR α/β 부위를 증폭하여 두 종류의 산물을 동시에 얻을 수 있다. 이 후 각각의 Library prep 과정을 거쳐 NGS로 결과를 확인함으로써, transcriptome과 epigenome의 결과를 연동시킬 수 있기 때문에 많은 연구자들에게 관심을 받고 있다. T-ATAC-seq은 2018년 4월 Nature Medicine지에 게재된  최신 응용법이다.

 

 

2) sc-GEM : sc-GEM은 restriction enzyme과 specific primer를 이용하여 단일 세포에서 보고자 하는 부위의 genotype, gene expression, DNA methylation을 한번에 볼 수 있는 응용법으로, 2016년 Nature Methods지에 게재되었다.

3) Bimodal application mRNA /protein detection : 단일 세포에서 protein과 mRNA의 발현을 qPCR 또는 NGS로 동시에 확인할 수 있는 iomodal application이며, 단백질의 발현은 Oligo가 결합된 항체를 이용한 Proximity Extension Assay (PEA) 로 확인 가능함

 

 

4. 진화하는 단일 세포 장비 C1

C1 장비는 장비 교체 없이 새로운 응용법을 적용할 수 있는 진화하는 단일 세포 장비이다. 즉, 기술의 발전 및 연구 트렌드의 변화에 따라 개발되는 새로운 응용법을 C1에서 사용하고 싶다면 프로토콜 개발 소프트웨어인 C1 Script Builder 및 Open App IFC를 이용하면 가능하다. 이와 같은 방식을 통해 개발한 프로토콜을 공유하는 웹싸이트인 C1 Script Hub에서 프로토콜을 다운로드 받아 이용할 수도 있다

 

현재까지 230여편의 논문이 발표된 바로 증명 되었 듯이, Fluidigm C1은 전세계 많은 연구자들이 다양한 분야에서 지속적으로 활용중이며, 지속적으로 새로운 응용법이 개발되고 있는 진화하는 단일 세포 다중 오믹스를 위한 장비이다.

 

 

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T. 02-2140-3362
By |2018-08-07T16:35:09+00:008월 7th, 2018|제품소개|0 Comments

글쓴이 :

Younginfrontier

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