Secuencia de expansión: transcriptómica espacialmente precisa en el lugar en los sistemas biológicos intactos

Área de la Ciencia:

• Biología molecular
• La neurociencia
• La genómica

Sus antecedentes:

• Las imágenes de ARN multiplexadas actuales carecen de resolución a nanoescala, lo que limita la localización de la transcripción a los compartimentos subcelulares.
• La transcriptómica espacial precisa es crucial para comprender la función celular y la enfermedad.

Objetivo del estudio:

• Adaptar la microscopía de expansión para la secuenciación in situ de ARN con resolución a nanoescala.
• Desarrollar un método para la secuenciación de ARN altamente multiplexada y de larga lectura aplicable desde las escalas subcelulares hasta el sistema.

Principales métodos:

• Microscopia de expansión adaptada para la secuenciación de ARN in situ no dirigida y dirigida.
• Secuenciación de expansión aplicada (ExSeq) en el cerebro de ratón, el hipocampo y la biopsia de cáncer de mama metastásico humano.

Principales resultados:

• Untargeted ExSeq proporcionó la lectura de miles de genes, incluidas las variantes de empalme, en el cerebro del ratón.
• ExSeq dirigido generó mapas de ARN a nanoescala en las neuronas del hipocampo, revelando la localización de la transcripción a nivel dendrítico y de la columna vertebral.
• ExSeq identificó patrones de ARN específicos de tipo celular y de capa específica en la corteza visual y mapeó células tumorales e inmunes en biopsias de cáncer humano.

Conclusiones:

• La secuenciación de expansión (ExSeq) supera las limitaciones de resolución en las imágenes de ARN.
• ExSeq permite el mapeo altamente multiplejado del ARN desde la nanoescala hasta la escala del sistema.
• Esta técnica ofrece una visión sin precedentes de la transcriptómica espacial en diversos sistemas biológicos.