單細(xì)胞分離策略的優(yōu)缺點(diǎn)

    據(jù)美國能源部微生物基因組學(xué)計劃的主管Tanja Woyke介紹，研究人員使用幾種方法分離單細(xì)胞，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)。

     Quake曾使用微流體方法來分離一種稱為TM7的無法培養(yǎng)微生物1。TM7是桿狀的，于是Quake及其團(tuán)隊專門捕獲口腔微生物群落中的桿狀細(xì)菌。隨后他們通過核糖體RNA來追蹤所要的細(xì)胞。在35個分離的桿狀細(xì)菌中，4個都證明是TM7，他們對其中一個進(jìn)行測序。

Woyke認(rèn)為，微流體方法有兩個主要優(yōu)勢。第一，用戶能夠觀察他們正在分離的細(xì)胞，這讓他們能夠選擇特定的形態(tài)或表型，并將此信息與基因型相關(guān)聯(lián)。第二是擴(kuò)增效率。單拷貝的細(xì)菌基因組顯然不夠用來測序，因此需要全基因組擴(kuò)增。但并非所有片段都能同等擴(kuò)增，一些可能會丟失。“一些研究表明，如果反應(yīng)體積越小，那么單細(xì)胞基因組的回收就越好，覆蓋也更加均一，”Woyke說。

     盡管如此，微流體策略通常是低通量的，且只有少數(shù)實(shí)驗(yàn)室能夠接觸到這種設(shè)備。一個商業(yè)化的選擇是Fluidigm的C1™單細(xì)胞自動制備系統(tǒng)，這個微流體系統(tǒng)能夠自動化分離和制備96個單細(xì)胞的測序文庫。不過，它只適用于哺乳動物細(xì)胞，目前不支持細(xì)菌分離。

    另一種單細(xì)胞分離方法是顯微操作，其中研究人員使用操縱桿驅(qū)動的玻璃毛細(xì)管來挑選單個細(xì)胞，并依次轉(zhuǎn)移到目的容器中。

     Woyke表示，她偶爾會使用這種方法，主要是在處理低復(fù)雜度的樣品時，在2010年發(fā)表的一篇文章中，她和她的同事對一種昆蟲的細(xì)菌共生體進(jìn)行測序，根據(jù)它獨(dú)特的形態(tài)將其與另一種共生體分離2。“這就是主要優(yōu)勢，”Woyke說。“你可以看到細(xì)胞。”不過，顯微操作的通量也非常低。若細(xì)胞能游動或有粘性，則很棘手。