TaKaRa
Á¦Ç°¸í/Á¦Ç°ÄÚµå
Å°¿öµå°Ë»ö
°Ë»ö
Home > Learning center > NGS_RNA-Seq > Bioview > CardiomyocyteÀÇ scRNA-seq Àû¿ë ¿¹

CardiomyocyteÀÇ scRNA-seq Àû¿ë ¿¹

-

½É±Ù ¼¼Æ÷ÀÇ Àü»ç º¯ÀÌ Å½»ö
Change of heart: exploring transcriptional variation in cardiomyocytes

DATE: September 9, 2019

¿ì¸®´Â ¿¬±¸Àڷμ­ ƯÁ¤ »ý¹°ÇÐÀû Çö»ó¿¡ ¸Å·áµÇ°í À̲ø¸®Áö¸¸, ƯÁ¤ ¿¬±¸ ÁÖÁ¦´Â ¶§·Î´Â ¸Å¿ì Å« ÇÑ°è°¡ ÀÖ´Â ÀϺΠ¼¼Æ÷ À¯Çü ¶Ç´Â »ý¹°ÇÐÀû ¸ðµ¨À» ÇÊ¿ä·Î ÇÏ´Â °æ¿ì°¡ ÀÖ´Ù. ¿¬±¸ÀÚ°¡ Á÷¸éÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ÇÑ°è Áß Çϳª´Â »ç¿ë °¡´ÉÇÑ ½ÇÇè¹ý°ú ½ÇÇèÇØ¾ß ÇÒ ¼¼Æ÷°¡ ȣȯµÇÁö ¾Ê¾Æ ¿øÇÏ´Â ½ÇÇèÀ» ¼öÇàÇÒ ¼ö ¾ø´Â °æ¿ìÀÌ´Ù.

ÀÌ·¯ÇÑ ¼¼Æ÷ À¯ÇüÀ¸·Î ÀÎÇÑ ÇѰ踦 ±Øº¹Çϱâ À§ÇØ Takara Bio´Â À¯¿¬ÇÏ°í °³¹æÀûÀ¸·Î ICELL8 systemÀ» ¼³°èÇÏ¿© ¿¬±¸ÀÚ°¡ ÀÌÀüÀÇ ¹æ¹ýÀ¸·Î Àû¿ëÇϱ⠾î·Á¿ü´ø ¼¼Æ÷ À¯Çü¿¡¼­µµ single cell sequencingÀÇ ÀÌÁ¡À» ´©¸± ¼ö ÀÖµµ·Ï ÇÏ¿´´Ù. À̹ø ICELL8 Innovator ½Ã¸®Áî ±â»ç¿¡¼­´Â ¿ÂÀüÇÑ ¼ºÃ¼ ¸¶¿ì½º ½É±Ù¼¼Æ÷¿¡¼­ scRNA-seqÀ» ¼öÇàÇÏ´Â ¹æ¹ýÀ» °³¹ßÇÑ Max Planck Institute for Heart and Lung ResearchÀÇ ¿¬±¸¿øÀ» Á¶¸íÇÏ¿´´Ù (ICELL8 ½Ã½ºÅÛÀ» »ç¿ëÇÏ¿© ¸¶¿ì½º ½É±Ù ¼¼Æ÷ Áغñ¸¦ À§ÇÑ ´Ü°èº° ÇÁ·ÎÅäÄÝÀº ¸µÅ© Âü°í).

Matters of the heart
´ëºÎºÐÀÇ Ã¼¼¼Æ÷´Â À̹èüÀÌÁö¸¸ ¼ºÀÎ ½É±Ù ¼¼Æ÷´Â ´Ù¾çÇÑ ¿°»öü ¼ö¸¦ °¡Áö¸ç ¼¼Æ÷´ç µÎ °³ÀÇ ¿°»öü ¼¼Æ®¸¦ °¡Áø µÎ °³ÀÇ ÇÙÀÌ °¡Àå ÀϹÝÀûÀÎ Á¶ÇÕÀÌ´Ù. Yekelchyk et al. ¿¬±¸±×·ìÀº ´ÜÇÙ ¹× ´ÙÇÙ ½É±Ù ¼¼Æ÷ÀÇ Àü»çü¸¦ Á¶»çÇÏ¿© Â÷ÀÌÁ¡ÀÌ Á¸ÀçÇÏ´ÂÁö, ±×¸®°í ±×·¯ÇÑ Â÷ÀÌ°¡ ±â´ÉÀû º¯È­¸¦ °¡Á®¿À´ÂÁö ¿©ºÎ¸¦ È®ÀÎÇÏ°íÀÚ ÇÏ¿´´Ù.

´ÜÀÏ ¼¼Æ÷ RNA ½ÃÄö½ÌÀº ÀÌ·¯ÇÑ Áú¹®¿¡ ´äÇϱâ À§ÇÑ È®½ÇÇÑ ¹æ¹ýÀÌÁö¸¸ ÀúÀÚ´Â ÀÌ ¹æ¹ýÀÌ ÀÌÀü¿¡´Â ¿ÂÀüÇÑ ¼ºÀÎ ½É±Ù ¼¼Æ÷¿¡ Àû¿ëÇÒ ¼ö ¾ø¾ú´Ù´Â Á¡¿¡ ÁÖ¸ñÇÑ´Ù. ÇÑ °¡Áö Áß¿äÇÑ ÀÌÀ¯´Â ¸Å¿ì Å« Å©±âÀÇ ½É±Ù ¼¼Æ÷°¡ microfluid ¹× droplet ±â¹ÝÀÇ scRNA-seq ¹æ¹ý°ú ȣȯµÇÁö ¾Ê´Â´Ù´Â °ÍÀÌ´Ù. ¶Ç ´Ù¸¥ ÇÑ°èÁ¡Àº ÇÙ °³¼ö¿¡ ±â¹ÝÇÑ ¾ö°ÝÇÑ »çÀü ºÐ·ù°¡ ¼öÇàµÇÁö ¾ÊÀº ´ÜÀÏ ÇÙ ½ÃÄö½ÌÀ» ÁøÇàÇÒ ¶§¿¡ ÇÙ °³¼ö¿¡ ´ëÇÑ Á¤º¸°¡ ¼Ò½ÇµÈ´Ù´Â Á¡ÀÌ´Ù.

¡°ICELL8 ½Ã½ºÅÛ¸¸ÀÌ ¼¼Æ÷ÀÇ ÇÙ¼º°ú °ü·ÃµÈ À¯»çÁ¡°ú Â÷ÀÌÁ¡À» ±¸ºÐÇÒ ¼ö ÀÖ¾ú½À´Ï´Ù. »Ó¸¸ ¾Æ´Ï¶ó, ½É±Ù¼¼Æ÷¿Í °°ÀÌ Å©±â°¡ Å« ¼¼Æ÷´Â ºÐ·ù°úÁ¤¿¡¼­ ¼Õ»óÀ» ¹Þ¾Æ RNA ÇÔ·®ÀÇ º¯È­¸¦ À¯¹ßÇÏ´Â ¼Õ»óÀ» ÀÔ´Â °æ¿ì°¡ ¸¹À¸³ª, ICELL8 ½Ã½ºÅÛÀÏ ÀÌ¿ëÇÏ¿© ºÐ¼®ÇÒ ¼¼Æ÷ÀÇ Ç°ÁúÀ» ¾ö°ÝÈ÷ °ü¸®ÇÒ ¼ö ÀÖ¾ú°í, ½ÃÄö½Ì µ¥ÀÌÅÍ°¡ À߸ø Çؼ®µÇ´Â °ÍÀ» ÇÇÇÏ´Â µ¥ µµ¿òÀÌ µÇ¾ú½À´Ï´Ù. ¡±

- Dr. Thomas Braun, corresponding author

ÀÌ·¯ÇÑ ¹®Á¦¸¦ ±Øº¹Çϱâ À§ÇØ ¿¬±¸¿øµéÀº Å©±â°¡ Å« ½É±Ù ¼¼Æ÷ (ÃÖ´ë 200¥ìm ±æÀÌ)¸¦ ¼ö¿ëÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ³Êºñ°¡ Å«±¸°æ ³ëÁñÀ» °¡Áö´Â ICELL8 ½Ã½ºÅÛÀ¸·Î ÀüȯÇÏ¿´´Ù. ½É±Ù ¼¼Æ÷ ÇöŹ¾×Àº ½Ã°£ÀÌ Áö³²¿¡ µû¶ó ħ°­µÇ±â ½±±â ¶§¹®¿¡ ¿¬±¸¿øµéÀº Ç÷§ÆûÀÇ À¯¿¬¼ºÀ» È°¿ëÇÏ¿© ¼¼Æ÷ ÇöŹ¾×ÀÌ ÀÚÁÖ È¥Çյǵµ·Ï ºÐ»ç ÇÁ·ÎÅäÄÝÀ» ¼öÁ¤ÇÏ¿© ICELL8 Ĩ Àüü¿¡ °ÉÃÄ ½É±Ù ¼¼Æ÷°¡ º¸´Ù ±ÕÀÏÇÏ°Ô ºÐÆ÷µÇµµ·Ï ÇÏ¿´´Ù (±×¸² 1).


±×¸² 1. ICELL8 Ĩ ÀüüÀÇ ½É±Ù ºÐÆ÷
(Yekelchyk et al. 2019 º¸Ãæ ÀÚ·á ±×¸² 1¿¡¼­ ¹ßÃéÇÑ ÆгÎ, CC-BY 4.0¿¡ ÀÇ°ÅÇÏ¿© »ç¿ë ¹× äÅÃ).
µÎ ÆгÎÀÇ »ö»óÀº ¸¶ÀÌÅ©·ÎÀ£¿¡ ÀÖ´Â »ó´ëÀûÀÎ ¼¼Æ÷ ¼ö¸¦ ³ªÅ¸³½´Ù. ÆгΠA. ±âº» ºÐ»ç ÇÁ·ÎÅäÄÝÀº ºü¸¥ ħ°­ ¼Óµµ·Î ÀÎÇØ ½É±Ù ¼¼Æ÷°¡ ÀÌÁúÀûÀ¸·Î ºÐÆ÷ÇÏ°Ô µÈ´Ù. ÆгΠB. ¼öÁ¤µÈ ÇÁ·ÎÅäÄÝÀº ½É±Ù¼¼Æ÷¸¦ Ĩ Àüü¿¡ °í¸£°Ô ºÐÁÖÇÑ´Ù.

Don't miss a beat
scRNA-seq µ¥ÀÌÅÍÀÇ ¿¹ºñ ÁÖ¼ººÐ ºÐ¼®Àº ½É±Ù¼¼Æ÷°¡ µÎ °³ÀÇ ±¸ºÐµÇ´Â Ŭ·¯½ºÅ͸¦ Çü¼ºÇÏ¿´À½À» ³ªÅ¸³ÂÁö¸¸, ½Éµµ ÀÖ´Â ºÐ¼® °á°ú, Ŭ·¯½ºÅ͸µÀÌ °ËÃâµÈ À¯ÀüÀÚÀÇ Àý´ë ¼ö¿Í °ü·ÃÀÌ ÀÖ´Â °ÍÀ¸·Î ³ªÅ¸³µ´Ù (±×¸² 2, ÆгΠA). ICELL8 ±â±â¿¡´Â ¼¼Æ÷ ºÐÁÖ ÈÄ À̹Ì¡ ´Ü°è°¡ ÅëÇյǾî Àֱ⠶§¹®¿¡ ÀúÀÚ´Â °¢ ¼¼Æ÷¸¦ º¸°í À̸¦ ½ÃÄö½Ì °á°ú¿Í ¿¬°ü½Ãų ¼ö ÀÖ¾ú´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ »ó¼¼ÇÑ ºÐ¼®À» ÅëÇØ Å¬·¯½ºÅÍ 1À» Çü¼ºÇÑ ¼¼Æ÷°¡ ¸·´ë ¸ð¾çÀÇ ÇüŸ¦ ÀÒ°í ÀÛÀº Å©±â¿¡ È帴ÇÑ ¼¿ ¸ð¾çÀ¸·Î °¡´ÆÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ¼¼Æ÷ ¼Õ»óÀ» ÀÔ¾ú°í, ÀÌ·Î ÀÎÇØ RNA ºÐÇØ°¡ ÀϾÀ½À» È®ÀÎÇÏ¿´´Ù (±×¸² 2, ÆгΠA ¹× B).

À̹ø¿¡µµ ¿¬±¸ÀÚµéÀº ¿ÂÀüÇÏ°í ¼Õ»óµÇÁö ¾ÊÀº ½É±Ù ¼¼Æ÷°¡ Á¸ÀçÇÏ´Â well¸¸ ó¸®ÇÏ°í ºÐ¼®ÇÒ ¼ö ÀÖµµ·Ï À̹ÌÁö ±â¹ÝÀÇ ¼¼Æ÷ ¼±Åà ±âÁØÀ» Á¶Á¤Çϱâ À§ÇØ ICELL8 Ç÷§ÆûÀÇ °³¹æ¼ºÀ» È°¿ëÇÏ¿´´Ù. ¼¼Æ÷´ç Æò±Õ 60¸¸ reads ¹× 3,900°³ÀÇ À¯ÀüÀÚ°¡ °ËÃâµÈ scRNA-seq µ¥ÀÌÅÍ´Â Å©±âÀÇ Â÷ÀÌ¿¡µµ ºÒ±¸ÇÏ°í ½É±Ù ¼¼Æ÷ÀÇ »ó´ëÀûÀ¸·Î ±ÕÀÏÇÑ ºÐÆ÷¸¦ ³ªÅ¸³»¾ú°í, ÀÌ´Â Áõ°¡µÈ ¹è¼ö¼ºÀÌ ½É±Ù ¼¼Æ÷ Àü»çü¿¡´Â ÃÖ¼ÒÇÑÀÇ ¿µÇ⸸ ¹ÌÄ£´Ù´Â °ÍÀ» ³ªÅ¸³½´Ù (±×¸² 2, ÆгΠC).


±×¸² 2. scRNA-seq¿¡ ´ëÇÑ °³º° ½É±Ù¼¼Æ÷ÀÇ À̹ÌÁö ±â¹Ý ÃßÀûÀº Àΰø ¼¼Æ÷ Ŭ·¯½ºÅ͸µÀ» ¹æÁöÇÑ´Ù.
(Yekelchyk et al. 2019ÀÇ ±×¸² 1¿¡¼­ ¹ßÃéÇÑ ÆгÎ, CC-BY 4.0¿¡ ÀÇ°ÅÇÏ¿© »ç¿ë ¹× äÅÃ).
ÆгΠA. Ãʱâ PCA plotÀº µÎ °³ÀÇ ÇÏÀ§ ±×·ìÀ¸·ÎÀÇ ½É±Ù ¼¼Æ÷ Ŭ·¯½ºÅ͸µÀ» º¸¿©ÁØ´Ù.
ÆгΠB. ¶óÀ̺귯¸® Áغñ Àü Ŭ·¯½ºÅÍ 1 ¹× 2ÀÇ ½É±Ù¼¼Æ÷ À̹ÌÁö (2ä³Î reflection mode: DAPI ¹× Cell Tracker [Texas Red]). Ç°Áú °ü¸®¿¡¼­ Ŭ·¯½ºÅÍ 1ÀÇ ¼¼Æ÷°¡ ¼Õ»óµÈ °ÍÀ¸·Î ³ªÅ¸³µ´Ù.
ÆгΠC. IntactÇÑ ¸·´ëÇü ½É±Ù ¼¼Æ÷ÀÇ PCA plot

À̾ ¿¬±¸ÀÚµéÀº ½ÉÀå ºñ´ë¿Í °°Àº º´¸®ÇÐÀû »óŸ¦ ÅëÇØ ÀÌÁú¼ºÀÌ À¯¹ßµÉ ¼ö ÀÖ´ÂÁö ¿¬±¸ÇÏ¿´´Ù. ½ÉÀå ºñ´ë¸¦ À¯µµÇÑ ÈÄ, ±×µéÀº ½É±Ù ¼¼Æ÷ÀÇ ¹è¼ö¼º º¸´Ù´Â ±¹¼Ò Á¶Á÷ÀÇ È¯°æ Â÷ÀÌ¿¡ ÀÇÇØ À¯¹ßµÇ´Â °ÍÀ¸·Î º¸ÀÌ´Â Àü»ç Â÷À̸¦ ¹ß°ßÇÏ¿´´Ù.

Making single-cell sequencing more accessible
´ÜÀÏ ¼¼Æ÷ ½ÃÄö½ÌÀº ¾ß»ýÇü ¹× Áúº´ Á¶°Ç¿¡¼­ ¼¼Æ÷ ÇൿÀ» ÀÌÇØÇÏ´Â µ¥ ¸Å¿ì Áß¿äÇÑ µµ±¸ÀÌ´Ù. ±×·¯³ª ÀûÀýÇÑ ½ÇÇè¹æ¹ýÀÌ ¾øÀ¸¸é ¸¹Àº ¼¼Æ÷ À¯Çü¿¡ ÀÌ ±â¼úÀ» Àû¿ëÇÒ ¼ö ¾ø¾ú´Ù. ICELL8 ±â¼úÀº ÀÛÀº ÇÙ¿¡¼­ ºÎÅÍ Å©±â°¡ Å« ½É±Ù ¼¼Æ÷¿¡ À̸£±â±îÁö ±¤¹üÀ§ÇÑ Å©±âÀÇ ¼¼Æ÷¸¦ ºÐÁÖ ¹× ó¸®Çϵµ·Ï ¼³°èµÇ¾ú´Ù. ¶ÇÇÑ ÀÌ ½Ã½ºÅÛÀº ¸ÂÃãÇü ¾ÖÇø®ÄÉÀ̼ÇÀ» À§ÇÑ »õ·Î¿î ºÐ¼®¹ýÀ» °³¹ßÇÏ°í ÃÖÀûÈ­ÇÒ ¼ö ÀÖ´Â À¯¿¬¼º°ú ½ÃÄö½Ì µ¥ÀÌÅ͸¦ ó¸®µÈ ¼¼Æ÷¿Í ´Ù½Ã ¿¬°áÇÏ´Â ±â´ÉÀ» Á¦°øÇÏ¿© ¿¬±¸ÀÚ°¡ µ¥ÀÌÅ͸¦ ´õ ±íÀÌ ÀÌÇØÇÒ ¼ö ÀÖµµ·Ï ÇÑ´Ù. ¸·½º ÇöûÅ© ¿¬±¸¿øÀº ICELL8 ½Ã½ºÅÛÀ» »ç¿ëÇÏ¿© ¿ÂÀüÇÑ ½É±Ù ¼¼Æ÷¿¡ scRNA-seq¸¦ µµÀÔÇÏ´Â °ÍÀº scRNA-seq ¸ñÇ¥¸¦ ´Þ¼ºÇϱâ À§ÇØ ÀÌ·¯ÇÑ °³¹æÀûÀÌ°í À¯¿¬ÇÑ ½Ã½ºÅÛÀ» ¿¬±¸¿¡ »ç¿ëÇÑ ÁÁÀº ¿¹·Î °è¼ÓÇؼ­ ¸¹Àº ¿¬±¸ºÐ¾ß¿¡ ICELL8 ½Ã¸®Áî°¡ Àû¿ëµÉ °ÍÀ¸·Î ±â´ëÇÑ´Ù.

[¿ø¹®] Change of heart: exploring transcriptional variation in cardiomyocytes

References
Yekelchyk, M., Guenther, S., Preussner, J. & Braun, T. Mono- and multi-nucleated ventricular cardiomyocytes constitute a transcriptionally homogenous cell population. Basic Res. Cardiol. 114, 36 (2019).