利用單細胞基因組測序確定克隆分解和DNA複製狀態

2020-12-02 科學網

利用單細胞基因組測序確定克隆分解和DNA複製狀態

作者：

小柯機器人

發布時間：2019/11/15 15:06:17

加拿大癌症研究中心Samuel Aparicio和Sohrab P. Shah研究組合作利用單細胞基因組測序法確定了克隆分解和DNA複製狀態。該項研究成果發表在2019年11月14日出版的《細胞》上。

研究人員開發的DLP+系統，是一個利用商品化儀器進行可擴展的單細胞全基因組測序平臺，利用圖像識別目標和開源計算方法來工作。使用DLP+，研究人員已經生成了51,926個單細胞基因組數據集，並從多種細胞類型（包括細胞系、異種骨質移植和來源有限的診斷樣品）中匹配了細胞影像。通過對這些數據集分析，研究人員確定了跨組織類型和基因型的有絲分裂錯誤隔離率的變化。對匹配基因組和圖像測量結果分析揭示了細胞形態與基因組倍性狀態之間的相關性。共享拷貝數分布的細胞聚集實現了在單核苷酸解析度基礎上計算克隆基因型和推斷克隆系統的發育，並且避免了大量反卷積的局限性。最後，對以上特徵的聯合分析確定了多克隆群體中克隆特異性的染色體非整倍性。

據悉，準確測量單個腫瘤細胞基因組中克隆基因型、突變過程和複製狀態將有助於增進對腫瘤進化的了解。

附：英文原文

Title: Clonal Decomposition and DNA Replication States Defined by Scaled Single-Cell Genome Sequencing

Author: Emma Laks, Andrew McPherson, Hans Zahn, Daniel Lai, Adi Steif, Jazmine Brimhall, Justina Biele, Beixi Wang, Tehmina Masud, Jerome Ting, Diljot Grewal, Cydney Nielsen, Samantha Leung, Viktoria Bojilova, Maia Smith, Oleg Golovko, Steven Poon, Peter Eirew, Farhia Kabeer, Teresa Ruiz de Algara, So Ra Lee, M. Jafar Taghiyar, Curtis Huebner, Jessica Ngo, Tim Chan, Spencer Vatrt-Watts, Pascale Walters, Nafis Abrar, Sophia Chan, Matt Wiens, Lauren Martin, R. Wilder Scott, T. Michael Underhill, Elizabeth Chavez, Christian Steidl, Daniel Da Costa, Yussanne Ma, Robin J.N. Coope, Richard Corbett, Stephen Pleasance, Richard Moore, Andrew J. Mungall, Colin Mar, Fergus Cafferty, Karen Gelmon, Stephen Chia,The CRUK IMAXT Grand Challenge Team, Marco A. Marra, Carl Hansen, Sohrab P. Shah, Samuel Aparicio

Issue&Volume: 2019/11/14

Abstract: Accurate measurement of clonal genotypes, mutational processes, and replication states from individual tumor-cell genomes will facilitate improved understanding of tumor evolution. We have developed DLP+, a scalable single-cell whole-genome sequencing platform implemented using commodity instruments, image-based object recognition, and open source computational methods. Using DLP+, we have generated a resource of 51,926 single-cell genomes and matched cell images from diverse cell types including cell lines, xenografts, and diagnostic samples with limited material. From this resource we have defined variation in mitotic mis-segregation rates across tissue types and genotypes. Analysis of matched genomic and image measurements revealed correlations between cellular morphology and genome ploidy states. Aggregation of cells sharing copy number profiles allowed for calculation of single-nucleotide resolution clonal genotypes and inference of clonal phylogenies and avoided the limitations of bulk deconvolution. Finally, joint analysis over the above features defined clone-specific chromosomal aneuploidy in polyclonal populations.

DOI: 10.1016/j.cell.2019.10.026

Source: https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)31176-6

Cell：《細胞》，創刊於1974年。隸屬於細胞出版社，最新IF：36.216

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