Lire l’ARN de tout son long, cellule par cellule

Présentation

Nous avons décrit en 2020, dans un article publié dans Nature Communications (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32788667/), une nouvelle méthode pour analyser plus finement la structure des ARN, afin d’y détecter des variations d’épissage ou d’édition avec une résolution allant jusqu’à la cellule unique. Ces approches combinent des outils de microfluidique avec le séquençage des acides nucléiques sur de grandes longueurs. Leur développement vise à améliorer la construction des atlas de cellules uniques qui sont en cours de réalisation.
De nombreux protocoles sont déjà disponibles pour analyser à la résolution de la cellule unique les mutations somatiques ou la méthylation de l’ADN, l’accessibilité de la chromatine, les profils épigénétiques, ou les variations du nombre de copies. L’approche transcriptomique sur cellule unique (scRNA-seq) reste pour l’heure l’approche la plus globale, permettant une analyse qualitative du transcriptome sur plusieurs centaines de milliers de cellules.
Une limite actuelle du scRNA-seq réside dans la façon dont s’effectue le séquençage, qui se limite le plus souvent à une seule extrémité de chaque molécule d’ARN. C’est suffisant pour décrire quantitativement le niveau d’expression des gènes, mais les informations sur l’épissage et l’hétérogénéité des séquences, réparties sur l’ensemble du transcrit, sont le plus souvent perdues.
Pour obtenir des informations plus complètes sur la séquence du transcriptome, nous avons mis en place une approche de séquençage pleine longueur à l’aide d’un séquenceur Nanopore.
La méthode mise au point a été baptisée ScNaUmi-seq. Le ScNaUmi-seq pourrait ainsi permettre d’analyser le paysage mutationnel des tumeurs, ou encore documenter les mécanismes d’épissage mis en place lors du développement précoce (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34497388/). Ce développement ajoute donc une nouvelle couche d’information importante pour améliorer notre définition des différents types cellulaires.
Un article plus récent (https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.08.24.252296v1), actuellement accessible sous forme de pré-publication, prolonge ce travail en appliquant la même approche à des échantillons de transcriptomique spatiale. La méthode, baptisée Spatial isoform Transcriptomics (SiT) permet de définir des variations spatiales d’épissage et/ou d’édition du génome