VINE-seq
ஒயின்-செக் (வெஸ்ஸல் ஐசோலேஷன் அண்ட் நியூக்ளி எக்ஸ்ட்ராக்ஷன் ஃபார் சீக்வென்சிங்) என்பது மனித மூளை நுண்ணுயிரிகளின் வாஸ்குலர் மற்றும் பெரிவாஸ்குலர் செல்களை ஒற்றை-நியூக்ளி தீர்மானத்தில் தனிமைப்படுத்தவும் மூலக்கூறு ரீதியாக வகைப்படுத்தவும் ஒரு முறையாகும். மூளை திசு மாதிரிகளை ஒற்றை உயிரணுக்களாக இயந்திர ரீதியாகப் பிரிப்பது, அடர்த்தி சாய்வு மையவிலக்கு மற்றும் நுண்ணறிவுகளின் கருக்களை தனிமைப்படுத்த வடிகட்டுதல், செல்லுலார் மக்கள்தொகையின் ஃப்ளோரசன்ஸ்-ஆக்டிவேட்டட் செல் வரிசைப்படுத்தல் (எஃப்ஏசி) மற்றும் நீர்த்துளி அடிப்படையிலான ஒற்றை-நியூக்ளி ஆர்என்ஏ வரிசைமுறை (துளி-எஸ்என்ஆர்என்ஏ-செக்) ஆகியவற்றை உள்ளடக்கிய பல்வேறு அறியப்பட்ட ஆய்வக அடிப்படையிலான உத்திகளை இணைப்பதன் மூலம் இந்த நுட்பம் அடையப்படுகிறது. மொத்தத்தில், இது மூளையின் வாஸ்குலச்சரில் இருக்கும் பல்வேறு உயிரணு வகைகளின் ஒற்றை-நியூக்ளி டிரான்ஸ்கிரிப்டோமிக் சுயவிவரத்தை உருவாக்குகிறது. ஒற்றை-நியூக்ளி டிரான்ஸ்கிரிப்டோமிக் தரவை செயலாக்குவதன் மூலமும் பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலமும், மனித மூளை வாஸ்குலச்சரின் மூலக்கூறு நிலப்பரப்பை உருவாக்குவதற்கு செல் வகைகளுக்கு உள்ளேயும் இடையில் உள்ள பன்முகத்தன்மையை வேறுபடுத்திக் காட்ட முடியும், இது முன்பு செய்யப்படவில்லை. பின்னணி மூளை ஆரோக்கியத்தின் ஒரு மைய அம்சம், அத்தியாவசிய வளர்சிதை மாற்றங்கள், ஆக்ஸிஜன், ஊட்டச்சத்துக்கள் மற்றும் கழிவுகளை மனித மூளைக்கு கொண்டு செல்வதற்கும் எடுத்துச் செல்வதற்கும் செயல்படும் சிக்கலான நீர்நிலைகளை பராமரிப்பதாகும். வாஸ்குலச்சரின் இடையூறு அல்சைமர் நோய் மற்றும் பக்கவாதம் போன்ற நரம்பியல் கோளாறுகளுக்கு வழிவகுக்கும். வாஸ்குலச்சர் என்பது எண்டோதெலியல் செல்கள், பெரிசைட்டுகள், ஆஸ்ட்ரோசைட்டுகள் மற்றும் லுகோசைட்டுகள் உட்பட ஆனால் அவை மட்டுமல்லாமல் பல்வேறு வகையான உயிரணு வகைகளின் தாயகமாகும். பல ஆண்டுகளாக வாஸ்குலச்சரில் உள்ள செல்லுலார் பன்முகத்தன்மையைப் புரிந்துகொள்ள பல முயற்சிகள் மேற்கொள்ளப்பட்டாலும், மூளைச் சிக்கலான அமைப்பை டிகோட் செய்யும் நமது திறனை முறைசார் மற்றும் தொழில்நுட்ப வரம்புகள் தடுத்துள்ளன. எனவே, இந்த சிக்கலான சூழலில் வாஸ்குலர் மற்றும் பெரிவாஸ்குலர் செல்களின் முழுமையற்ற தன்மை காரணமாக நரம்பியல் கோளாறுகளுக்கான நமது சிகிச்சை விருப்பங்கள் போதுமானதாக இல்லை. ஒற்றை செல் ஆர்என்ஏ வரிசைமுறையின் (எஸ். சி. ஆர். என். ஏ-செக்யூ) சமீபத்திய முன்னேற்றங்கள் மூலம், எலிகளில் உள்ள மூளை வாஸ்குலச்சரின் மூலக்கூறு அட்லஸ் டிகோட் செய்யப்பட்டுள்ளது மற்றும் மனித மூளையில் காணப்படும் செல் வகைகளுக்குள் உள்ள பன்முகத்தன்மை மெதுவாக வெளிப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. இந்த சாதனைகள் இருந்தபோதிலும், முரைன் மூளை வாஸ்குலச்சர் மனித மூளை வாஸ்குலச்சரை முழுமையாக மறுபரிசீலனை செய்யாமல் இருக்கலாம், இது மொழிபெயர்ப்பு திறன் குறித்த கவலைகளுக்கு வழிவகுக்கும். கூடுதலாக, மனித மூளையின் எஸ். சி. ஆர். என். ஏ-செக்யூவை மையமாகக் கொண்ட பல முந்தைய ஆய்வுகள் வாஸ்குலச்சரில் உள்ள செல்லுலார் பன்முகத்தன்மையை வகைப்படுத்தவில்லை. வைன்-செக் என்ற புதிய முறையை அறிமுகப்படுத்தியதன் மூலம், ஒரு ஆராய்ச்சிக் குழு மூளையின் நுண்ணறிவுகளிலிருந்து அப்படியே இருக்கும் கருக்களை தனிமைப்படுத்த ஒரு முறையைப் பெற்றது. இதை நிறைவேற்ற, கருக்களை சேதப்படுத்தாமல் நுண்ணறைகளைச் சுற்றியுள்ள செல்களுக்கு வெளியே உள்ள மேட்ரிக்ஸை (ஈ. சி. எம்) அகற்றும் சவாலை அவர்கள் கடக்க வேண்டியிருந்தது. ஹிப்போகாம்பஸ் மற்றும் கார்டெக்ஸில் இருந்து உறைந்த மூளை திசுக்களில் வைன்-செக் பயன்படுத்துவதன் மூலம், அவை ஒற்றை-நியூக்ளி தீர்மானத்தில் மனித மூளை வாஸ்குலச்சரில் உள்ள பல்வேறு உயிரணு வகைகளின் முதல் குணாதிசயத்தை வழங்கின. மெத்தடாலஜி வைன்-செக் என்பது மனித மூளையின் வாஸ்குலச்சரை விவரிக்க ஒரு புதிய முறையாகும். இது மூளைக்குள் உள்ள வாஸ்குலர் மற்றும் பெரிவாஸ்குலர் செல் வகைகளின் அட்லஸை உருவாக்குவதற்காக ஒற்றை-நியூக்ளியோடைட் டிரான்ஸ்கிரிப்டோமிக்ஸுடன் ஆய்வக முறைகளின் கலவையைப் பயன்படுத்துகிறது. பின்வரும் படிகள் வைன்-செக் நெறிமுறையின் அடிப்படையை விவரிக்கின்றனஃ நெறிமுறையின் ஆரம்ப பகுதி ஸ்ப்ளினோசைட் தனிமைப்படுத்தல் மற்றும் மாதிரி சுத்தம் ஆகியவற்றிலிருந்து தழுவிய முறையைக் கொண்டுள்ளது. வைன்-செக்கைப் பொறுத்தவரை, மனித மூளை திசு ஆரம்பத்தில் பிரேதப் பரிசோதனைக்குப் பிறகு பிரித்தெடுக்கப்படுகிறது. ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஹிப்போகாம்பஸ் மற்றும் உயர்ந்த முன் புறணி ஆகியவற்றிலிருந்து மூளை திசுக்களை பிரித்தெடுத்தனர். திசு மாதிரிகள் முழுமையாக கலக்கும் வரை ஒரே மாதிரியாக இருக்கும் மற்றும் புலப்படும் திசு எதுவும் இருக்காது. மாதிரிகள் எச். பி. எஸ். எஸ்ஸில் 32 சதவீதம் டெக்ஸ்ட்ரான் கரைசலுடன் கலக்கப்படுகின்றன. செறிவூட்டப்பட்ட வாஸ்குலச்சர் கொண்ட ஒரு துகள்களுடன் செல்லுலார் அடுக்குகளைப் பிரிப்பதற்காக 4,400 கிராமில் 20 நிமிடங்களுக்கு மையவிலக்கு செய்யப்படுகிறது. மைய்லின் மற்றும் பேரன்கைமல் செல்களின் மீதமுள்ள அடுக்குகள் துகள்களைத் தொந்தரவு செய்யாமல் உறிஞ்சப்படுகின்றன. துகள்கள் டெக்ஸ்ட்ரான் கரைசலில் மீண்டும் இடைநிறுத்தப்படுகின்றன. செல்லுலார் குப்பைகளில் இருந்து துகள்களை மேலும் தூய்மைப்படுத்த பி. பி. எஸ் மூலம் தொடர்ச்சியான கழுவல்கள் செய்யப்படுகின்றன. நுண் கப்பல்கள் வெளிப்படுகின்றன மற்றும் மீதமுள்ள செல்லுலார் குப்பைகள் அகற்றப்படுகின்றன. சுட்டி ஸ்ப்ளினோசைட்டுகளைப் பிரித்தெடுக்க வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு முறை மாற்றியமைக்கப்பட்டு, மீதமுள்ள வாஸ்குலர் செல்களிலிருந்து கருக்களை தனிமைப்படுத்த உதவியது. 10 நிமிடங்களுக்கு 500 கிராம் மையவிலக்கு வாஸ்குலர் செல்களை நியூக்ளியிலிருந்து பிரிக்க செய்யப்படுகிறது மற்றும் லைசிஸ் இடையக, ஆர்னேஸ் இன்ஹிபிட்டர் மற்றும் ஈடிடிஏ இல்லாத புரோட்டீஸ் இன்ஹிபிட்டர் ஆகியவற்றின் கரைசலில் மீண்டும் இடைநிறுத்தப்படுகிறது. பின்னர் அணுக்கள் கண்ணாடி டவுன்சர்களைப் பயன்படுத்தி ஒரே மாதிரியாக மாற்றப்படுகின்றன. மாதிரிகள் மையவிலக்கு மூலம் மீண்டும் ஒரு முறை துளைக்கப்படுகின்றன. மீதமுள்ள செல்லுலார் குப்பைகள் மற்றும் துணை தயாரிப்புகள் சுக்ரோஸ் சாய்வு கழுவுதல் மற்றும் ஃப்ளோரசன்ஸ்-ஆக்டிவேட்டட் செல் வரிசைப்படுத்தல் (எஃப்ஏசிஎஸ்) ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி குறைக்கப்படுகின்றன. உயர்தர தரவை வழங்க உதவும் வகையில் துகள்கள் சுத்திகரிக்கப்படுகின்றன. மீதமுள்ள கருக்களுக்கு ஓட்டம் சைட்டோமெட்ரி பயன்படுத்தப்படுகிறது. வாஸ்குலர் நியூக்ளியஸின் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளை தீர்மானிக்க இந்த நுட்பம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஃப்ளோ சைட்டோமெட்ரியின் ஆய்வக ஓட்டங்கள் எதிர்பார்க்கப்பட்ட மதிப்புகளிலிருந்து 3.4 மடங்கு அதிகமாக மதிப்பிடப்பட்டுள்ளன. இதற்கு பதிலளிக்கும் விதமாக, ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு மாதிரிக்கு சுமார் 10,000 கருக்களைப் பெற அதிக கருக்களைப் பிரித்து வரிசைப்படுத்தினர். ஓட்ட வரிசைப்படுத்தலுக்குப் பிறகு, நீர்த்துளி அடிப்படையிலான எஸ்என்ஆர்என்ஏ-செக்யூ நூலகங்களைச் செய்ய ஒரு மாதிரிக்கு 10,000 கருக்கள் தேவைப்படுகின்றன. சொட்டு அடிப்படையிலான எஸ்என்ஆர்என்ஏ-செக் நூலகங்கள் வரிசைப்படுத்தலுக்கு தயாராக உள்ளன. பி. சி. ஆரின் 15 சுழற்சிகளுக்குப் பிறகு போதுமான சிடிஎன்ஏ பெறப்படுகிறது. ஆராய்ச்சியாளர்கள் வெற்றிகரமாக நோவாசெக் 6000 இல் எஸ் 4 பாதைகளில் வாஸ்குலர் கருக்களை வரிசைப்படுத்தினர். பயன்பாடுகள் மூளை வரைபடம் தங்கள் பரிசோதனை மற்றும் டிரான்ஸ்கிரிப்டோமிக் பகுப்பாய்வு மூலம், வைன்-செக்கின் ஆசிரியர்களும் படைப்பாளர்களும் தொடர்ச்சியான முறைகள் ஆரோக்கியமான மனித மூளை திசுக்களில் உள்ள தமனி அமைப்பில் உள்ள வாஸ்குலர் எண்டோதெலியல் மற்றும் மென்மையான தசை உயிரணுக்களின் டிரான்ஸ்கிரிப்டோமிக் வெளிப்பாட்டை தெளிவுபடுத்த முடிந்தது என்பதைக் கண்டறிந்தனர். கூடுதலாக, விஐஎன்இ-செக் முறையே ஈசிஎம் பண்பேற்றம் மற்றும் டிரான்ஸ்மெம்பிரேன் போக்குவரத்தில் ஈடுபடும் மேட்ரிக்ஸ் பெரிசைட்டுகள் மற்றும் டிரான்ஸ்போர்ட் பெரிசைட்டுகள் எனப்படும் பெரிசைட்டுகளின் இரண்டு புதிய துணை மக்கள்தொகையைப் பிடிக்க முடிந்தது. அல்சைமர் நோய் VINE-SEQ ஐப் பயன்படுத்தி, இந்த ஆராய்ச்சியாளர்களால் அல்சைமர் நோயில் (AD) மனித மூளை வாஸ்குலச்சரின் மூலக்கூறு அடிப்படையைக் கண்டறிய உதவ முடிந்தது. AD-தொடர்புடைய மரபணுக்கள் வாஸ்குலர் செல் வகைகளில் மிகவும் வெளிப்படுத்தப்படுகின்றன என்பதையும், சாதாரண மூளை மாதிரிகளுடன் ஒப்பிடும்போது AD மூளை மாதிரிகளில் மரபணு வெளிப்பாடு மாற்றங்கள் அல்லது ஏராளமான எண்டோதெலியல் செல்கள், மென்மையான தசை செல்கள் மற்றும் பெரிவாஸ்குலர் ஃபைப்ரோபிளாஸ்ட் செல்கள் இழப்பு உள்ளன என்பதையும் அவர்கள் காட்டினர். மேலும் பயன்பாடுகள் வைன்-செக் முதலில் மனித மூளையின் வாஸ்குலச்சரை வரைபடமாக்க வடிவமைக்கப்பட்டது, ஏனெனில் தற்போது மூலக்கூறு வரைபடம் எதுவும் இல்லை. 2021 ஆம் ஆண்டில் வைன்-செக் அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட காகிதத்தின் முன் அச்சு கிடைத்ததிலிருந்து, மூளை வாஸ்குலச்சர் பற்றிய நமது அறிவை விரிவுபடுத்துவதில் அதன் பங்களிப்பிற்காக மூலக்கூறு வரைபடம் அங்கீகரிக்கப்பட்டுள்ளது, இது மூளை நோய்களைப் பற்றிய ஆழமான ஆய்வுகளுக்கு அனுமதிக்கும் மற்றும் மூளைக்கு மருந்து விநியோகத்தின் சவாலை சமாளிக்கும். VINE-SEQ ஆல் உருவாக்கப்பட்ட தரவுகளின் சில பயன்பாடுகள் AD, டிமென்ஷியா, இஸ்கெமிக் ஸ்ட்ரோக் மற்றும் மூளையில் கடுமையான COVID-19 இன் விளைவுகள் ஆகியவற்றின் நோய்க்கிருமிகள் பற்றிய நமது அறிவை மேம்படுத்த பங்களித்துள்ளன. நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள் முந்தைய ஒற்றை-நியூக்ளி தனிமைப்படுத்தப்பட்ட நுட்பங்களை விட அதிக செரிப்ரோவாஸ்குலர் நியூக்ளியஸை தனிமைப்படுத்துகிறது நியூக்ளியங்களின் சிறந்த தனிமைப்படுத்தல் காரணமாக வாஸ்குலச்சரில் அரிதான உயிரணுக்களைப் பிடிக்கிறது உறைந்த காப்பகப்படுத்தப்பட்ட மூளை திசுக்களுக்கு பொருந்தக்கூடிய நொதி பிரிவினையைத் தவிர்ப்பதன் மூலம் மரபணு வெளிப்பாட்டை மாற்றும் விளைவைக் குறைக்கிறது குறைபாடுகள் உயிரணு வகைகளின் தன்மை அறியப்பட்ட அணு குறிப்பான்களுக்கு மட்டுப்படுத்தப்பட்டுள்ளது ஆர். என். ஏவின் அணு துளைகளிலிருந்து நியூக்ளி சாத்தியமான கசிவை தனிமைப்படுத்துவதன் மூலம் சைட்டோபிளாஸ்மிக் டிரான்ஸ்கிரிப்டோமிக் தகவல்களை இழப்பது, இதனால் சில முக்கியமான ஆர். என். ஏ டிரான்ஸ்கிரிப்ட்களை இழக்கிறது குறிப்புகள் டிஎன்ஏ வரிசைமுறை முறைகள்