Single Cell Sequencing と Single Molecule Sequencing - シングルセルと一分子

今年の5月は暑い！6月も暑い！何でこんなに暑いのか。
巷ではクールビズならぬ、スーパークールビズ、というものがあるそうで、何でも「暑い夏は、アロハシャツやポロシャツで仕事しましょう！」という試みらしいです。
「なーんだ、いつもやっていることじゃん」って思ったあなた、時代を先取りしてますね。

でもビジネスマンとして、客先にアロハで行ったらきっとびっくりされる。
日本で根付くにはまだまだ10年くらいかかるでしょうか。
ビジネスアロハ、とか普及すれば良いのに。
ハワイではオフィシャル用のアロハ、沖縄でもフォーマル用のかりゆし、というのがちゃんとあるように。


さて、今日はシングルセルのはなし。

Single Cellというのは文字通り1細胞
Single MoleculeというのはPacBioのシークエンス原理でもある、1分子

この2つ、文字が似ているせいか、混乱される方が非常に多い。
1分子というのはここではDNAを増幅せずに1分子をそのまま読むということで、Single Molecule シークエンスという使われ方をします。

Single Cell シークエンスというと、1つの細胞からDNAまたはRNAを抽出し、その1つの細胞内にあるゲノムや、1つの細胞内で発現している遺伝子をシークエンスするという意味です。
がんのように、細胞ごとに異なるゲノム変異を持っているような環境を研究対象にしたい場合、シングルセルで読むことは非常に意味があります。

Vollmers et al. PLoS One. 2015; 10(1): e0117050

Human Immunoglobulin (IgH)のスプライスアイソフォームをシングルセルレベルで明らかにした
論文です。
タイトルだけを読むと、PacBioのIso-Seqを、シングルセルでやったのか？と思ってしまうかもしれません。
でも中身を読むとそうではありませんでした。

Vollmers et al. 2014

シングルセルで読んだのは上の方
Single B-Cell RNA-Seqは、フリューダイムのC1システム&Nextera XT transposaseでイルミナ用のライブラリを作り、MiSeqとHiSeqを使って行なっている。
一方PacBioシークエンスは、B-Cell RNAサンプルをバルクで集めて行なっている。シングルセルではありませんでした。
バルクとはいえ、B-Cellにて発現しているIGH遺伝子のアイソフォームをPacBioのロングリードで一気にシークエンスする。
その結果、新規のアイソフォーム（Alternative Transcript）が複数見つかった。
これら新規アイソフォームは、SangerシークエンスでもValidationされて、確かに存在することが確かめられた。

で、既知・新規含めたIGHアイソフォーム配列が求められた上で、C1使用してシングルセルで読んだショートリードRNA-Seqデータを、それらと比較する。
どのセルでどんなアイソフォームが発現していたのか、わかるわけです。

なーるほど。

最初からPacBioだけで全てをやろうとしないで、ショートリードとの見事なコラボレーション！
シングルセルのアプリケーションとして、参考になりますね。