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JoVE Journal Biology
High-Quality Brain and Bone Marrow Nuclei Preparation for Single Nuclei Multiome Assays

Preparazione di nuclei cerebrali e del midollo osseo di alta qualità per saggi multiomi a nucleo singolo

Full Text
3,446 Views
07:59 min
December 22, 2023

DOI: 10.3791/65715-v

Carolina Moraes Cabé1, Sophie Novault1, Ana Jeemin Choi2, Valerie Seffer1, Laura Barrio Cano1, Valentina Libri1,3, Milena Hasan1

1Cytometry and Biomarkers UTechS, C2RT,Institut Pasteur, Université Paris Cité, 2Microenvironment and Immunity Unit,Institut Pasteur, Université Paris Cité, INSERM U1224, 3Istituto Superiore di Sanità

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Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study focuses on the optimization of nuclei isolation from brain and bone marrow tissues for downstream single-nuclei multiome assays. The importance of high-quality nuclei extraction is highlighted due to its impact on single-cell transcriptomics and multi-omics analyses.

Key Study Components

Research Area

  • Single-cell transcriptomics
  • Multi-omics
  • Nuclei isolation techniques

Background

  • The success of transcriptomics relies on the purity and quality of isolated cells/nuclei.
  • Recent advancements in flow cytometry and image-based technologies enhance cell sorting capabilities.
  • Special consideration is needed for fragile or rare cell populations, necessitating optimized protocols.

Methods Used

  • Modified nuclei preparation protocol for brain and bone marrow tissues
  • Mouse model system
  • Techniques include flow cytometry and automated cell counting

Main Results

  • Improved nuclei recovery rates with minimized stress during preparation.
  • Purity of brain nuclei increased from 36% to nearly 100% after sorting.
  • Established a reliable workflow to prepare nuclei for high-quality sequencing data.

Conclusions

  • This study demonstrates an effective protocol for isolating high-purity nuclei from specific tissues.
  • The findings have significant implications for enhancing single-cell multiomic analyses in health and disease research.

Frequently Asked Questions

What is the main goal of this study?
To optimize the protocol for nuclei isolation from brain and bone marrow tissues for improved single-nuclei multiome assays.
Why is nuclei purity important?
High nuclei purity is essential for accurate transcriptional profiling and reliable data in single-cell analyses.
What methods are used to isolate nuclei?
The study utilizes a modified nuclei preparation protocol that includes lysis buffer and flow cytometry.
What improvements were observed in nuclei recovery?
Nuclei recovery improved significantly, with brain nuclei purity rising from 36% to nearly 100% post-sorting.
Which tissues are focused on in this research?
The research specifically focuses on mouse brain and bone marrow tissues.
How does the new protocol affect sequencing data quality?
The optimized protocol aims to yield high-quality sequencing data by ensuring high viability and purity of isolated nuclei.
What are the implications of this study?
This study could significantly enhance research methodologies in the fields of genomics and single-cell biology.

Il successo della trascrittomica e della multiomica a singola cellula/singolo nucleo dipende in gran parte dalla qualità delle cellule/nuclei. Pertanto, l'isolamento di cellule/nuclei dai tessuti e la loro purificazione devono essere altamente standardizzati. Questo protocollo descrive la preparazione di nuclei dal cervello e dal midollo osseo per il test multioma a singolo nucleo a valle.

L'Unità Tecnologica di Citometria e Biomarcatori supporta progetti biomedici attraverso tecnologie e pipeline all'avanguardia per la fenotipizzazione cellulare e la profilazione molecolare con risoluzione a singola cellula. In questo contesto, utilizziamo diversi strumenti per l'analisi multiomica di singole cellule per ottenere informazioni sull'espressione genica e sulla regolazione genica in salute e malattia. La citometria a flusso identifica e individua le singole cellule in base a caratteristiche uniche.

I recenti progressi includono selezionatori spettrali ad alta produttività, basati su immagini, e queste tecnologie offrono flessibilità nella progettazione del pannello, consentono l'uso simultaneo di coloranti simili e la gestione dell'autofluorescenza. Una delle principali sfide sperimentali quando si utilizzano tecnologie all'avanguardia a cellula singola è quella di lavorare con popolazioni cellulari particolarmente fragili o rare. Ogni tessuto o tipo di cellula deve essere sottoposto a un'ottimizzazione del protocollo per ottenere un numero sufficiente di cellule altamente vitali che si traducono in dati di sequenziamento di alta qualità.

Il nostro protocollo di preparazione dei singoli nuclei modificato migliora il recupero dei nuclei e riduce al minimo lo stress sui nuclei. È specificamente ottimizzato per i tessuti cerebrali e del midollo osseo e copre tutte le fasi, dalla dissociazione del campione alla purificazione dei nuclei.

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