用单细胞基因组学分析人类细胞表型

单细胞基因组学

人体所有细胞的累积活动，以及它们无数的相互作用、生活史和环境体验，导致了人类个体独特的状态。

对人类细胞类型进行分类，了解它们是如何形成的，如何在个体间变化，以及如何在疾病中丧失功能的，这是一个长期的目标。

单细胞基因组学彻底改变了这一发展，因为基因测序提供了一种方法，可以在高信息含量和高通量测量的基础上对细胞状态进行定量注释。

随着干细胞生物学和基因编辑技术的进步，我们正处在一个迷人的旅程中，去了解构成人体的细胞表型，以及人类基因组是如何被用来构建和维持每个细胞的。

来自瑞士的科学家J. Gray Camp等人回顾了单细胞基因组学是如何被用来开发个性化表型策略的最新进展。

这些策略跨亚细胞、细胞和组织尺度，以连接我们的基因组和我们累积的细胞表型。文章发表在《科学》杂志上。

研究结果

在这篇综述中，研究者以单细胞基因组学为基础来概述人类器官和类器官的表型分类，以及CRISPR-Cas技术如何使表型在功能上与人类基因组的相关区域联系起来。

单细胞基因组学现在处于描述阶段，最终需要计算机以4D模拟的方式获知特定时间点定点位置的细胞状态。

短期目标是将不同的特征(RNA、DNA、染色质状态和谱系)测量结果整合到具有亚细胞和时间分辨率的三维空间中。

人类细胞中的扰动筛选可与4D时空模型整合，以衡量基因和调节区的功能相关性，从而建立分子、细胞和系统级的表型。

这可以帮助我们鉴定最可能受到人类疾病影响的细胞状态。

单细胞基因组学可以帮助我们克服当前未被满足的医疗需求。在疾病分类和个性化医学方面会带来令人兴奋的前景。