Evalúan el secuenciador Ultima Genomics para la secuenciación de ARN en células individuales

La secuenciación de ARN de una sola célula (scARN-seq) permite el estudio y la caracterización de estados y vías celulares a escalas de investigación cada vez mayores, incluido el Atlas de Células Humanas, el atlas de células para tumores y otras enfermedades y exámenes Perturb-Seq a gran escala, de millones de células que sufren perturbaciones genéticas o farmacológicas.

La secuenciación por síntesis mayoritariamente natural (mnSBS) es una nueva química de secuenciación que se basa en una fracción baja de nucleótidos marcados, que combina la eficiencia de la química sin terminación con la eficiencia y la escalabilidad del escaneo de punto final óptico dentro de un sistema fluídico abierto para permitir secuenciación de alto rendimiento.

Los científicos genómicos del Instituto Broad (Cambridge, MA, EUA) y sus colegas, idearon un método de preparación de bibliotecas para procesar bibliotecas unicelulares generadas con la plataforma Chromium de 10x Genomics (Pleasanton, CA, EUA) en el instrumento Ultima Genomics UG100 (Newark, CA, EUA), que produce lecturas de un solo extremo, en lugar de los dos extremos. El método usa un kit basado en PCR para convertir las bibliotecas 10x, diseñadas para ser procesadas en secuenciadores Illumina (Illumina, San Diego, CA, EUA), en aptas para usar con el secuenciador Ultima.

Los científicos demostraron una aplicación exitosa en cuatro estudios de casos de scARN-seq de diferentes tipos técnicos y biológicos, incluidos scARN-seq 5’ y 3’, células mononucleares de sangre periférica humana (PBMC) de un solo individuo y en multiplex, así como Perturb- Sec. La evaluación comparativa muestra que los resultados del scARN-seq basado en mnSBS son muy similares a los que utilizan la secuenciación de Illumina, con diferencias menores en los resultados relacionados con la posición de las lecturas en relación con los límites de los genes anotados, debido a que las lecturas de un solo extremo de Ultima están más cerca de los extremos de los genes que las lecturas de Illumina.

De los 166 genes con diferencias en la expresión de 3’ PBMC entre las dos plataformas de secuenciación, la mayoría (130 genes, 78,3 %) diferían en la fracción de lecturas que fueron asignadas por Cell Ranger al gen, de todas las lecturas asignadas a esa región del gen. Esto sugiere que esto está relacionado con la forma en que las lecturas de extremo único y emparejado se asignan a diferentes ubicaciones en relación con la transcripción. Ultima lee el mapa más cerca del extremo 5′ y 3′ que Illumina. Debido a que Cell Ranger excluye las lecturas que no se mapean completamente dentro de los límites de los genes anotados, se excluyen del análisis más lecturas de Ultima, ya que están más cerca de los extremos de los genes. Esta diferencia en la ubicación también puede conducir a más lecturas ambiguas o multimapeo.

Gilad Almogy, PhD, director ejecutivo y cofundador de Ultima, dijo: “El UG100 es una plataforma de secuenciación genérica y es capaz de acomodar la mayoría de las bibliotecas de secuenciación existentes, incluidas las bibliotecas preparadas para otras plataformas a través de un proceso de conversión simple. Específicamente, hemos probado con éxito la secuenciación de bibliotecas ATAC-seq y CITE-seq de una sola célula 10x, así como otros métodos de etiquetado de una sola célula”.

Joshua Levin, PhD, autor principal del estudio, dijo: “Dado que sería un costo más bajo, otros problemas no serían un asunto que le impidiera usar Ultima y ​​que para algunas aplicaciones como secuenciación de receptores de células T- y B se requieren enfoques 5’. Ultima ha afirmado que puede entregar NGS de precisión equivalente a Illumina a aproximadamente 1 dólar por Gb, en comparación con aproximadamente 6 a 7 dólares por Gb, precio de lista, para el instrumento NovaSeq de mayor rendimiento de Illumina. Puedes cambiar la escala de tu pantalla”.

Los autores concluyeron que el método era compatible con bibliotecas de scARN-seq de última generación, independientemente de la tecnología de secuenciación. Esperan que mnSBS sea de utilidad particular para proyectos rentables de scARN-seq a gran escala. El estudio se publicó el 15 de septiembre de 2022 en la revista Nature Biotechnology.

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