衣藻分批培养物的单细胞 RNA 测序揭示了其昼夜周期阶段的异质性,The Plant Cell

衣藻分批培养物的单细胞 RNA 测序揭示了其昼夜周期阶段的异质性
The Plant Cell ( IF 10.0 ) Pub Date : 2021-01-24 , DOI: 10.1093/plcell/koab025
Feiyang Ma 1 , Patrice A Salomé 2, 3 , Sabeeha S Merchant 2, 3, 4, 5 , Matteo Pellegrini 1, 3

光合单细胞藻类衣藻（Chlamydomonas Reinhardtii）因其易于在实验室培养而成为藻类生物学的多功能参考。基因组和系统生物学方法之前已经使用大量数据描述了转录组对环境变化的反应，从而代表了细胞池的平均行为。在这里，我们应用单细胞 RNA 测序 (scRNA-seq) 来探测三种环境和两种因细胞壁存在而不同的基因型下衣藻细胞群的异质性。首先，我们确定可以从有或没有细胞壁的单个藻类细胞中提取 RNA，从而为天然藻类群落取样提供了可能性。其次，scRNA-seq 根据其生长条件成功地将单个细胞分离成不重叠的细胞簇。尽管有共同的趋势，即停止光合作用和细胞分裂以节省资源，但暴露于铁或氮缺乏的细胞很容易被区分。值得注意的是，这些细胞群不仅重现了通过批量 RNA-seq 观察到的已知模式，而且还揭示了它们固有的异质性。尽管培养物是在恒定光照下生长的，但细胞之间变异的一个重要来源源于其内源性昼夜阶段。我们利用这一结果来表明，从藻类到陆地植物，昼夜节律铁反应可能是保守的。我们通过实验证明，大量 RNA-seq 数据代表了群体中通常隐藏的异质性的平均值。

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更新日期：2021-01-24

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