研究課題

Single Cell Transcriptome Analysis Pipeline

カルニンチ ピエロ

ライフサイエンス技術基盤研究センター(CLST)
機能性ゲノム解析部門
部門長

〒230-0045 神奈川県横浜市鶴見区末広町1-7-22
TEL: MAIL:Carninci@riken.jp

各個体における細胞は様々な(混合)遺伝子発現パターンを示しており、それぞれの細胞が同じ発現パターンを持っていないことを示唆します。したがって個々の細胞の発現プロファイリングは遺伝子調節の理解にとって不可欠であり、一見健康な個体であっても異常な細胞型が見つかることもあります。我々は一細胞を解析する時の複雑な手順を1つの簡単なワークフローにまとめたSingle Cell Transcriptome Anaysis Pipelineを確立しました。 元々ある一細胞の実験データと発現データを基にしたデータベースによって、一細胞発現データの析出と分散を更に簡単に行うことができます。

パイプラインはまず一細胞をマイクロ流体工学Fluidigm C1システムに取り込みます。そして、細胞解析(例えばGFP発現レベル)の定量化のためにGeneral Electrics’ (GE)社の(GE)InCell6000画像処理システムを利用します。細胞が取り込まれた後には、我々が独自に開発したRNA表現プロファイリング方法:SMARTer RNA-seqプロトコールかC1-CAGEによって解析されます。

シーケンスデータ解析は、通常においてNext Generation Sequencing(NGS)分析のための重要なキーです。したがって、我々はCAGE分析のために単純な3つのシステムから成る特別な解析プラットフォームを開発しました。そのシステムは:データ統合システム、シーケンス・データ視覚化システム(ZENBU)、そしてシーケンサー・データ処理ワークフローシステム(MOIRAI)の3つです。

データ統合システムでは、細胞イメージ・ソースコード(git hub)や配列データなどを含むあらゆる広い種類の異なる型からデータを集積します。ZENBUは配列データを視覚化するために開発されたゲノム・ブラウザーです。データは遺伝子名や転写レベルなどをを含み、各一細胞の発現レベルに合わせて表示されます。また配列が読まれた部位を赤く視覚化します。

MOIRAIには、ウェットラボの研究者が分析〜修正〜テストランという一連の流れを作ることができるグラフィカル・インタフェースです。グラフィック品質管理指標を持つインターフェイスによって、ユーザーがデータ品質を評価しやすく、また潜在的問題を速く見つけることを可能にします。

我々は本パイプラインを利用して一細胞解析のために更なる開発・高度化を目指します。

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