6月8日,单细胞中心主任徐健研究员应邀赴中科院分子植物科学卓越创新中心出席现代生物学系列讲座并做题为“代谢功能靶向性的微生物单细胞多组学:从拉曼组原理到流式拉曼分选仪”的报告。
代谢活动是菌群最重要的功能特征之一,但是通常难以快速、低成本、深入地定量与表征。
针对上述瓶颈,单细胞中心提出了拉曼组等代谢功能靶向性微生物单细胞多组学技术体系。
拉曼组是一个菌群样品在一个状态下的单细胞拉曼光谱的集合,每张光谱能定量地刻画一个细胞的底物分解、产物合成、药敏性、环境应激性等关键的代谢表型,是一种最接近“功能”的单细胞代谢表型组。同时,拉曼组还具有广谱适用、活体、无损、免荧光标记、全景式表型、快速、高通量、低成本、能耦合下游测序、质谱或培养等优势。
基于拉曼组原理,单细胞中心研制和产业化了以高通量流式拉曼分选仪(FlowRACS)、单细胞拉曼光镊分选仪(RACS-Seq)等为代表的拉曼组仪器系列。
徐健研究员结合具体场景,为与会师生讲解了RACS-Seq如何做到单细胞“表里兼得”,FlowRACS如何进一步提高通量、CAST-R如何服务单细胞精度微生物代谢活力/抗逆性/耐药性快检以及SCIVVS活细胞(如益生菌)产品快速质检技术的优点等。
徐健研究员表示,上述仪器系列和技术平台可以在单细胞层面揭示每个细胞独特的基因表达特征,甚至揭示全新的细胞类型,是一种代谢功能靶向性的单细胞多组学手段,能在单个细胞乃至细胞器的精度建立代谢表型组和基因组/转录组/蛋白组等的关联,从而在最“深”的水平回答“Who is doing What,and How”。
与会人员对该报告产生了广泛兴趣,并在报告结束后进行提问,所提问题涵盖了技术原理、待测细胞的特殊要求、仪器使用推广以及后续合作开发等多个方面,徐健研究员均给出了详细回答,并分享了他在拉曼分析技术和仪器开发方面更细致且长远的思考。同时,他也发出合作邀请,欢迎大家积极将单细胞拉曼技术应用到自己的科学研究中。