正如不知道上下文的情況下很難理解對話一樣，生物學(xué)家在不了解細胞環(huán)境的情況下也很難理解基因表達的意義。為解決這個問題，美國普林斯頓大學(xué)工程學(xué)院研究人員開發(fā)了一種新方法，整合了來自同一組織樣本的多個切片的基因表達信息，提供了健康和疾病中的細胞活動的三維（3D）視圖，包括常見的皮膚癌和鱗狀細胞癌。
新方法可闡明細胞周圍的環(huán)境，方便生物學(xué)家更好地理解基因表達信息。研究人員希望，新方法將打開識別稀有細胞類型的大門，并幫助醫(yī)生更精確地選擇癌癥治療方案。相關(guān)論文16日發(fā)表在《自然?方法》雜志上。
將基因表達與細胞環(huán)境聯(lián)系起來的基本技術(shù)被稱為空間轉(zhuǎn)錄組，已存在多年?？茖W(xué)家將組織樣本分解到一個微尺度的網(wǎng)格上，并將網(wǎng)格上的每個點與基因表達的信息聯(lián)系起來。但目前的計算工具只能在兩個維度上分析基因表達的空間模式。使用單個組織樣本的多個切片的實驗，很難合成組織中細胞類型的完整圖景。
普林斯頓大學(xué)開發(fā)的新方法PASTE，整合了來自同一組織樣本的多個切片的信息，提供了腫瘤或發(fā)育中器官內(nèi)基因表達的3D視圖。當(dāng)實驗中的序列覆蓋范圍因技術(shù)或成本問題而受到限制時，PASTE還可將來自多個組織切片的信息合并到具有更豐富基因表達信息的單個2D切片中。
該技術(shù)可對單個組織樣本的多個切片進行比對，根據(jù)細胞的基因表達譜對細胞進行分類，同時保留細胞在組織中的物理位置。
研究人員將PASTE應(yīng)用于從4名不同患者的皮膚癌活檢中收集的數(shù)據(jù)。此前對這些數(shù)據(jù)的分析表明，細胞類型錯綜復(fù)雜，癌細胞和健康細胞高度混雜在一起。然而，PASTE方法顯示，3個患者樣本中明顯的低空間相干性或是由于實驗中的低序列覆蓋率導(dǎo)致的。
研究人員整合了幾個這樣的切片，并有效地增加了數(shù)據(jù)的覆蓋面后，得到了更多空間上連貫的細胞分組，這比組織中隨機定位的每一種細胞類型更合理。
