NHGRI Computational and Functional Genomics Centerの科学部長であるBing Ren、PhD、およびHoward Hughes Medical Instituteの調査員が率いる科学者チームは、Nature Journalで本日（2022年9月22日）発表を発表しました。
「新しい手法により、RNAのダイナミクスと遺伝子調節領域やRNA修飾などの特徴を同時に分析することができます。これは研究者にとってエキサイティングな進歩です」とRen氏は述べています。
RNA分子は生涯に不可欠です。それらは、タンパク質合成、細胞シグナル伝達、遺伝子調節など、多くの生物学的プロセスで極めて重要な役割を果たします。 RNA分子のレベルと活性は、細胞の恒常性を維持するために細胞内でしっかりと制御する必要があります。
2014年、Renのチームは、個々の細胞におけるRNA分子のレベル、機能、および特性に関する包括的な情報を提供する強力なツールであるシングルセルRNA-seq（SCRNA-seq）と呼ばれる方法を発明しました。その後、SCRNA-seqは、細胞生物学の複雑さについて高度な研究者の理解を持つ広く使用されている技術となっています。
「シングルセルRNA-seqは、特定の時点で個々のセルのスナップショットを提供することでフィールドに革命をもたらしました」と、レンの研究室の上級研究員であるJingjing Li博士は、次のように述べています。 「新しいアプローチを使用すると、静的な画像だけでなく、細胞イベントや遺伝的摂動に応じてRNAがどのように変化するかについての動的な映画を研究することができ、遺伝子発現の複雑な調節メカニズムに関する前例のない洞察を与えてくれます。」
研究者は、個々の細胞のRNA分子の合成速度を測定する2つの以前の既存の方法に基づいて構築することにより、SCSLAM-ISOSEQ技術を作成しました。 ISO-seqは、さまざまな形態のRNA分子（アイソフォーム）をキャプチャできます。結果として得られる手法であるSCSLAM-ISOSEQは、RNAの生成と分解の速度、代替スプライシングパターン、修正など、個々のRNA分子のダイナミクスと特徴に関する非常に詳細な情報を提供します。
SCSLAM-ISOSEQの能力を実証するために、NHGRIの研究者は、2つの異なる細胞ストレス条件のRNAダイナミクスと特徴を分析しました。彼らは、マウス胚性幹細胞とヒト誘導多能性幹細胞の2つの異なる細胞タイプでこれらの細胞応答を研究しました。この研究により、チームはRNA分子が変化する環境にどのように反応するかについての新しい洞察を明らかにすることができました。たとえば、RNAアイソフォームは細胞ストレス反応に不可欠な役割を果たすことを発見し、細胞ストレスから生じる疾患の治療標的としての潜在能力を示唆しています。
「この新しい手法はRNA生物学にとって変革的であり、RNAの調節、細胞の再プログラミング、および疾患メカニズムに関する将来の研究への道を開くと考えています」と、Renの研究室の上級研究員でもあるJianan Ma博士の共同ファーファースト著者Jianan MAは述べています。
研究者は、SCSLAM-ISOSEQをさらに改善し、RNA生物学とヒト疾患の新しい発見を促進するために、より広い科学コミュニティがよりアクセスしやすくすることを計画しています。
