scholarly journals Dose-dependent spatiotemporal responses of mammalian cells to an alkylating agent

2017 ◽  
Author(s):  
Ann Rancourt ◽  
Sachiko Sato ◽  
Masahiko S. Satoh
Keyword(s):  
Cell Death ◽  
Single Cell ◽  
Cell Lines ◽  
Hela Cells ◽  
Cell Tracking ◽  
Cell Lineage ◽  
Cellular Responses ◽  
Spatiotemporal Data ◽  
Significant Heterogeneity ◽  
Lineage Tracking

AbstractCultured cell populations are composed of heterogeneous cells, and previous single-cell lineage tracking analysis of individual HeLa cells provided empirical evidence for significant heterogeneity of cell fates. Nevertheless, such cell lines have been used for investigations of cellular responses to various substances, resulting in incomplete characterizations. This problem caused by heterogeneity within cell lines could be overcome by analyzing the spatiotemporal responses of individual cells to a substance. However, no approach to investigate the responses using spatiotemporal data is currently available. Thus, the current study aimed to analyze the spatiotemporal responses of individual HeLa cells to cytotoxic, sub-cytotoxic, and non-cytotoxic doses of the well-characterized carcinogen, N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine (MNNG). Although cytotoxic doses of MNNG are known to induce cell death, the single-cell tracking approach revealed that cell death occurred following at least four different cellular events, suggesting that cell death is induced via multiple processes. We also found that HeLa cells exposed to sub-cytotoxic doses of MNNG were in a state of equilibrium between cell proliferation and cell death, with cell death again induced through different processes. However, exposure of cells to non-cytotoxic doses of MNNG promoted growth by reducing the cell doubling time, thus promoting the growth of a sub-population of cells previously recognized as putative cancer stem cells. These results demonstrate that the responses of cells to MNNG can be analyzed precisely using spatiotemporal data, regardless of the presence of heterogeneity among cultured cells, suggesting that single-cell lineage tracking analysis can be used as a novel and accurate analytical method to investigate cellular responses to various substances.

scholarly journals Identification of SNA-I-positive cells as stem-like cells in an established cell line using computerized single-cell lineage tracking

2018 ◽  
Author(s):  
Sachiko Sato ◽  
Ann Rancourt ◽  
Masahiko S. Satoh
Keyword(s):  
Single Cell ◽  
Cell Line ◽  
Cell Population ◽  
Cell Tracking ◽  
Cell Lineage ◽  
Live Cell ◽  
Wide Range ◽  
A Cell ◽  
Analysis System ◽  
Lineage Tracking

AbstractSingle-cell tracking analysis is a potential research technique for the accurate investigation of cellular behaviors and events occurring within a cell population. However, this analysis is challenging because of a lack of microscope hardware and software suitable for single-cell tracking analysis of a wide range of cell types and densities. We therefore developed a computerized single-cell lineage tracking analysis system based on a microscope optimized for differential interference contrast-based long-term live cell imaging, with software designed to automatically generate live cell videos, perform image segmentation, carry out single-cell tracking, and create and analyze a cell lineage database. We previously reported that minor cell sub-populations (3%–7%) within a cultured cancer cell line could play a critical role in maintaining the cell population. Given that sub-population characterization requires large-scale single-cell tracking analysis, we tracked single cells using the above computerized system and identified a minor cell population (1.5%) composed ofSambucus nigraagglutinin-I-positive cells, which acted as stem-like cells for the established culture. These results demonstrate the potential value of this computerized single-cell lineage tracking analysis system as a routine tool in cell biology, opening new avenues for research aimed at identifying previously unknown characteristics of individual cultured cells with high accuracy.

scholarly journals Ionizing radiation results in a mixture of cellular outcomes including mitotic catastrophe, senescence, methuosis, and iron-dependent cell death

2020 ◽  
Vol 11 (11) ◽  
Author(s):  
Sandy Adjemian ◽  
Teodora Oltean ◽  
Sofie Martens ◽  
Bartosz Wiernicki ◽  
Vera Goossens ◽  
...  
Keyword(s):  
Cell Death ◽  
Ionizing Radiation ◽  
Cell Lines ◽  
Case Reports ◽  
Cellular Responses ◽  
Mitotic Catastrophe ◽  
High Dose ◽  
X Rays ◽  
Cytotoxic Treatment ◽  
Dependent Cell

AbstractRadiotherapy is commonly used as a cytotoxic treatment of a wide variety of tumors. Interestingly, few case reports underlined its potential to induce immune-mediated abscopal effects, resulting in regression of metastases, distant from the irradiated site. These observations are rare, and apparently depend on the dose used, suggesting that dose-related cellular responses may be involved in the distant immunogenic responses. Ionizing radiation (IR) has been reported to elicit immunogenic apoptosis, necroptosis, mitotic catastrophe, and senescence. In order to link a cellular outcome with a particular dose of irradiation, we performed a systematic study in a panel of cell lines on the cellular responses at different doses of X-rays. Remarkably, we observed that all cell lines tested responded in a similar fashion to IR with characteristics of mitotic catastrophe, senescence, lipid peroxidation, and caspase activity. Iron chelators (but not Ferrostatin-1 or vitamin E) could prevent the formation of lipid peroxides and cell death induced by IR, suggesting a crucial role of iron-dependent cell death during high-dose irradiation. We also show that in K-Ras-mutated cells, IR can induce morphological features reminiscent of methuosis, a cell death modality that has been recently described following H-Ras or K-Ras mutation overexpression.

scholarly journals Evaluation of the Cytopathicity (Fusion/Hemifusion) of Patient-Derived HIV-1 Envelope Glycoproteins Comparing Two Effector Cell Lines

2012 ◽  
Vol 17 (6) ◽  
pp. 727-737 ◽  
Author(s):  
Francesc Cunyat ◽  
Marta Curriu ◽  
Silvia Marfil ◽  
Elisabet García ◽  
Bonaventura Clotet ◽  
...  
Keyword(s):  
Cell Death ◽  
Single Cell ◽  
Cell Lines ◽  
Effector Cell ◽  
Cell Loss ◽  
Biological Properties ◽  
In Vitro Assays ◽  
Envelope Glycoproteins ◽  
Hiv 1

HIV-1 envelope glycoprotein (Env) is a major determinant of viral pathogenicity. The evaluation of the biological properties of patient-derived envelopes by comparing two effector cell lines (293T and HeLa) is reported. A standard cell-to-cell fusion assay was used to evaluate fusogenicity, whereas a coculture with CD4+ cells was used to evaluate absolute cell loss, single cell death, and hemifusion events. Fusion and absolute cell loss assays showed that Env-expressing 293T and HeLa cells had different fusion efficiencies; fusion was magnified in 293T cells despite a significantly lower cell-surface Env expression. Conversely, gp41-mediated single cell death and hemifusion induced in CD4+ cells by 293T-Env-positive cells were significantly lower than that induced by HeLa-Env-positive cells. These data showed that the effector cell line used in the in vitro assays is crucial, and a combination of assays is recommended to evaluate the biological properties of patient-derived envelope glycoproteins: preferentially, 293T-Env-positive cells for the evaluation of fusogenicity and HeLa-Env-positive cells for the evaluation of cell death parameters. The combination of assays described in our work could be a valuable tool for dual screenings of large collections of primary Envs or Env mutants and drugs acting on these Envs.

scholarly journals Single-cell lineage tracking analysis reveals that an established cell line comprises putative cancer stem cells and their heterogeneous progeny

2016 ◽  
Vol 6 (1) ◽  
Author(s):  
Sachiko Sato ◽  
Ann Rancourt ◽  
Yukiko Sato ◽  
Masahiko S. Satoh
Keyword(s):  
Stem Cells ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
Single Cell ◽  
Cell Line ◽  
Cell Lineage ◽  
Established Cell Line ◽  
Established Cell ◽  
Lineage Tracking

scholarly journals In Vitro Model Systems of Coxsackievirus B3-Induced Myocarditis: Comparison of Commonly Used Cell Lines and Characterization of CVB3-Infected iCell® Cardiomyocytes

Viruses ◽  
2021 ◽  
Vol 13 (9) ◽  
pp. 1835
Author(s):  
Lisa Kraft ◽  
Martina Sauter ◽  
Guiscard Seebohm ◽  
Karin Klingel
Keyword(s):  
Cell Death ◽  
Viral Load ◽  
Cell Lines ◽  
Hela Cells ◽  
Coxsackievirus B3 ◽  
Model System ◽  
Model Systems ◽  
H9c2 Cells ◽  
Cvb3 Infection

Coxsackievirus B3 (CVB3) belongs to the enteroviruses, which are a well-known cause of acute and chronic myocarditis, primarily infecting cardiac myocytes. As primary human cardiomyocytes are difficult to obtain, viral myocarditis is quite frequently studied in vitro in different non-cardiac and cardiac-like cell lines. Recently, cardiomyocytes that have been differentiated from human-induced pluripotent stem cells have been described as a new model system to study CVB3 infection. Here, we compared iCell® Cardiomyocytes with other cell lines that are commonly used to study CVB3 infection regarding their susceptibility and patterns of infection and the mode of cell death. iCell® Cardiomyocytes, HeLa cells, HL-1 cells and H9c2 cells were infected with CVB3 (Nancy strain). The viral load, CVB3 RNA genome localization, VP1 expression (including the intracellular localization), cellular morphology and the expression of cell death markers were compared. The various cell lines clearly differed in their permissiveness to CVB3 infection, patterns of infection, viral load, and mode of cell death. When studying the mode of cell death of CVB3-infected iCell® Cardiomyocytes in more detail, especially regarding the necroptosis key players RIPK1 and RIPK3, we found that RIPK1 is cleaved during CVB3 infection. iCell® Cardiomyocytes represent well the natural host of CVB3 in the heart and are thus the most appropriate model system to study molecular mechanisms of CVB3-induced myocarditis in vitro. Doubts are raised about the suitability of commonly used cell lines such as HeLa cells, HL-1 cells and H9c2 cells to evaluate molecular pathways and processes occurring in vivo in enteroviral myocarditis.

scholarly journals Single-cell cloning of human T-cell lines reveals clonal variation in cell death responses to chemotherapeutics

2019 ◽  
Vol 237 ◽  
pp. 69-77 ◽  
Author(s):  
Kathleen Hanlon ◽  
Alex Thompson ◽  
Lorena Pantano ◽  
John N. Hutchinson ◽  
Arshed Al-Obeidi ◽  
...  
Keyword(s):  
Cell Death ◽  
T Cell ◽  
Single Cell ◽  
Cell Lines ◽  
Clonal Variation ◽  
Cell Cloning ◽  
Human T Cell ◽  
Single Cell Cloning ◽  
T Cell Lines

scholarly journals Computationally Enhanced Quantitative Phase Microscopy Reveals Autonomous Oscillations in Mammalian Cell Growth

2019 ◽  
Author(s):  
Xili Liu ◽  
Seungeun Oh ◽  
Leonid Peshkin ◽  
Marc W. Kirschner
Keyword(s):  
Cell Cycle ◽  
Growth Rate ◽  
Cell Growth ◽  
Single Cell ◽  
Cell Lines ◽  
Mammalian Cells ◽  
Cell Tracking ◽  
Quantitative Phase ◽  
Phase Microscopy ◽  
Quantitative Phase Microscopy

AbstractThe fine balance of growth and division is a fundamental property of the physiology of cells and one of the least understood. Its study has been thwarted by difficulties in the accurate measurement of cell size and the even greater challenges of measuring growth of a single-cell over time. We address these limitations by demonstrating a new computationally enhanced methodology for Quantitative Phase Microscopy (ceQPM) for adherent cells, using improved image processing algorithms and automated cell tracking software. Accuracy has been improved more than two-fold and this improvement is sufficient to establish the dynamics of cell growth and adherence to simple growth laws. It is also sufficient to reveal unknown features of cell growth previously unmeasurable. With these methodological and analytical improvements, we document a remarkable oscillation in growth rate in several different cell lines, occurring throughout the cell cycle, coupled to cell division or birth, and yet independent of cell cycle progression. We expect that further exploration with this improved tool will provide a better understanding of growth rate regulation in mammalian cells.Significance StatementIt has been a long-standing question in cell growth studies that whether the mass of individual cell grows linearly or exponentially. The two models imply fundamentally distinct mechanisms, and the discrimination of the two requires great measurement accuracy. Here, we develop a new method of computationally enhanced Quantitative Phase Microscopy (ceQPM), which greatly improves the accuracy and throughput of single-cell growth measurement in adherent mammalian cells. The measurements of several cell lines indicate that the growth dynamics of individual cells cannot be explained by either of the simple models but rather present an unanticipated and remarkable oscillatory behavior, suggesting more complex regulation and feedbacks.

Development of computational methods to investigate the stochastic dynamic behavior of microbial communities

2021 ◽  
Author(s):  
Αθανάσιος Μπαλωμένος
Keyword(s):  
Single Cell ◽  
Visual Analytics ◽  
In Silico ◽  
Regulatory Networks ◽  
Cell Tracking ◽  
Cell Lineage ◽  
Phenotypic Switching ◽  
Stochastic Dynamic ◽  
Serovar Typhimurium ◽  
F Measure

Η ανάπτυξη μεθόδων και εργαλείων πληροφορικής για την αξιοποίηση των κυτταρικών ταινιών (cell movies) που να επιτρέπουν την ακριβή εξαγωγή των χαρακτηριστικών των βακτηρίων σε επίπεδο του μεμονωμένου κυττάρου (single-cell), την οπτικοποίηση και τη στατιστική μοντελοποίηση αυτών των χαρακτηριστικών, καθώς και την διεξαγωγή πειραμάτων ανάπτυξης μικροβιακών κοινοτήτων in silico, μέσω ρεαλιστικής προσομοίωσης, αποτελεί σήμερα πρόκληση του τομέα της υπολογιστικής συστημικής μικροβιολογίας. Στη διεθνή βιβλιογραφία απαντώνται μέθοδοι που αναλύουν κυτταρικές ταινίες με βακτήρια και ποσοτικοποιούν την πληροφορία που εξάγεται από χρονοσειρές εικόνων που απεικονίζουν αναπτυσσόμενες μικροβιακές αποικίες. Παραταύτα αυτές οι μέθοδοι μειονεκτούν σε αρκετά σημεία, π.χ. παρουσιάζουν χαμηλά ποσοστά επιτυχίας κατάτμησης πολύπλοκων κυτταρικών ταινιών με χιλιάδες κύτταρα, ενώ συχνά απαιτούν λεπτομερή παραμετροποίηση και έτσι χαρακτηρίζονται ως μη φιλικές προς το χρήστη-βιολόγο. Επιπλέον είναι σαφής η έλλειψη μιας ενιαίας υπολογιστικής στρατηγικής (pipeline), ικανής να αναλύει αυτόματα κυτταρικές ταινίες, να χαρακτηρίζει με αξιόπιστο τρόπο τη στοχαστικότητα στις κυτταρικές ιδιότητες, να παρέχει δυνατότητες οπτικοποίησης της κυτταρικής ποικιλομορφίας, αλλά και να επιτρέπει τη ρεαλιστική προσομοίωση της συμπεριφοράς μικροβιακών κοινοτήτων, λαμβάνοντας υπόψιν την εγγενή στοχαστικότητα των βιολογικών φαινομένων. Βασικό στόχο της εν λόγω διδακτορικής διατριβής λοιπόν αποτέλεσε η ανάπτυξη μιας τέτοιας ενιαίας στρατηγικής με τρία στάδια για τη μελέτη της δυναμικής συμπεριφοράς μικροβιακών κοινοτήτων. Το πρώτο στάδιο αποτελεί η ανάπτυξη αυτοματοποιημένης μεθόδου ανάλυσης κυτταρικών ταινιών, η οποία συλλέγει και οργανώνει ιεραρχικά την εξαγόμενη πληροφορία χωρίς να απαιτείται η παρέμβαση του ανθρώπου-χρήστη. Το δεύτερο στάδιο περιλαμβάνει τη δημιουργία ενός πληροφοριακού συστήματος (single-cell analytics and visualization platform) το οποίο επιτρέπει στο χρήστη να χαρακτηρίζει στατιστικά και να οπτικοποιήσει με διαφορετικούς τρόπους τις εξαγόμενες πληροφορίες από την ανάλυση εικόνας. Το τρίτο στάδιο υποστηρίζει την ανάπτυξη ενός πρότυπου «ψηφιακού διδύμου» που προσομοιώνει την ανάπτυξη μικροβιακών κοινοτήτων λαμβάνοντας υπόψιν την εγγενή στοχαστικότητα του φαινομένου αλλά και τις συνθήκες του μικροπεριβάλλοντος. Αρχικά, αναπτύχθηκε πρωτότυπη μέθοδος αντιστοίχισης κυττάρων (cell tracking) μεταξύ συνεχόμενων στιγμιότυπων εικόνας (frames) κυτταρικών ταινιών και δημιουργίας δέντρων κυτταρικής γενεαλογίας (cell lineage tree construction). Η μέθοδος αυτή μπορεί να παρακολουθεί και να ποσοτικοποιεί τις ιδιότητες των κυττάρων (π.χ. κυτταρική επιφάνεια, μήκος, πλάτος κ.α.) ανά γενιά και απεικία. Η πολύ μεγάλη ακρίβεια αντιστοίχισης βακτηρίων που επιτυγχάνεται (98,7%) είναι υψηλότερη σε σύγκριση με αυτή των υπαρχόντων μεθόδων. Κατά τη διάρκεια της κατάτμησης και της παρακολούθησης των βακτηρίων (δηλαδή με τη δημιουργία των δέντρων κυτταρικής γενεαλογίας), η προτεινόμενη μεθοδολογία ανάλυσης κυτταρικών ταινιών παράγει πληθώρα «μεγάλων δεδομένων» (“big data”), τα οποία χαρακτηρίζουν κάθε μεμονωμένο κύτταρο σε κάθε χρονική στιγμή (στιγμιότυπο εικόνας) μιας πολύπλοκης κυτταρικής ταινίας με πιθανά εκατοντάδες στιγμιότυπα και χιλιάδες κύτταρα. Δημιουργήθηκε λοιπόν ένα ολοκληρωμένο σύστημα ανάλυσης υψηλής ακρίβειας το οποίο συμβάλλει καθοριστικά στην πρόοδο της συστημικής βιολογίας και της ανάλυσης δεδομένων μεγάλης κλίμακας, όπως οι ταινίες ανάπτυξης βακτηριακών κοινοτήτων πολλαπλών στιγμιότυπων. Με την ολοκλήρωση των παραπάνω σταδίων, είχε αναπτυχθεί πλέον μια ολοκληρωμένη μέθοδος ανάλυσης κυτταρικών ταινιών, η οποία έλαβε την κωδική ονομασία BaSCA (Bacterial Single-Cell Analytics). Το σύστημα BaSCA αξιολογήθηκε ενδελεχώς και επετεύχθη ιδιαίτερα υψηλό ποσοστό F-measure, 98%, γεγονός που αποδεικνύει την ευρωστία (robustness) του αλγορίθμου κατάτμησης. Σε σχέση με υπάρχοντα λογισμικά, το BaSCA επιτυγχάνει σημαντικά υψηλότερο ποσοστό F-measure στα δεδομένα από διαφορετικά εργαστήρια που χρησιμοποιήθηκαν στην αξιολόγηση. Το ποσοστό F-measure παραμένει πολύ υψηλό (πάνω από 96.7%) ακόμα και για πολύπλοκες ταινίες που παρουσιάζουν μεγάλο συνωστισμό βακτηρίων. Η πληροφορία που μπορεί να εξαχθεί από την ανάλυση ταινιών, οργανώνεται σε σχεσιακή βάση βιοδεδομένων (relational bio-database), που επιτρέπει την εξόρυξη πληροφοριών από τα δεδομένα σε επίπεδο μεμονωμένων κύτταρων (single-cell analytics). Ένα ακόμα καινοτόμο χαρακτηριστικό, είναι η δυνατότητα δημιουργίας διαφορετικών «όψεων» στα δεδομένα, με στόχο την άμεση και φιλική οπτικοποίηση της πληροφορίας (visual analytics). Με τον τρόπο αυτό το σύστημα επιτρέπει στο χρήστη να επιλέγει υποπληθυσμούς (αποικίες, γενιές, συγγενείς στο δέντρο) και να διεξάγει στατιστικές αναλύσεις και εκτιμήσεις κατανομών. Επιπλέον για να επεκτείνουμε τις δυνατότητες οπτικοποίησης του BaSCA, η εργασία αυτή υποστήριξε και τη δημιουργία R πακέτου που ονομάστηκε ViSCAR (Visualization and Single-Cell Analytics in R). Με στόχο την υλοποίηση in silico μοντελοποίησης της ανάπτυξης μικροβιακών κοινοτήτων σε δύο διαστάσεις με ρεαλιστικά και ατομοστραφή μοντέλα (Individual-based models), τροποποιήθηκε και επεκτάθηκε σημαντικά το λογισμικό ανοιχτού κώδικα Cellmodeller. Έτσι διαμορφώθηκε ένα ευέλικτο υπολογιστικό περιβάλλον στο οποίο μπορούμε να «προγραμματίζουμε» διαφορετικές συμπεριφορές κυττάρων, και να προσομοιώνουμε την ανάπτυξη μιας ποικιλόμορφης κοινωνίας ενόσω αυτά αλληλεπιδρούν στοχαστικά κάτω από διαφορετικές συνθήκες μικροπεριβάλλοντος και πιθανά αλλάζουν φαινότυπο δυναμικά. Έτσι, κατέστη δυνατή η in silico προσομοίωση μικροβιακών κοινοτήτων που αναπτύσσονται με βάση στοχαστικά ατομοστραφή μοντέλα εξέλιξης για κάθε κύτταρο που εισέρχεται στη προσομοίωση. Δημιουργήθηκε ένας «ψηφιακός δίδυμος» (digital twin) μικροβιακής κοινότητας και εφαρμόστηκε η προτεινόμενη ενιαία στρατηγική για την περίπτωση της Σαλμονέλλας (Salmonella enterica serovar Typhimurium). Επιπλέον, ενσωματωθήκαν στα ατομοστραφη μοντέλα τα ρυθμιστικά δίκτυα γονιδιακής έκφρασης (gene regulatory networks) που αφορούν το μηχανισμό διακυτταρικής χημικής επικοινωνίας (quorum sensing), τον μηχανισμό ανάπτυξης της λοιμοτοξικότητας (virulence) της S. typhimurium, αλλά και την μεταξύ τους αλληλεπίδραση. Στη προσομοίωση λαμβάνεται υπόψη η εγγενής στοχαστικότητα που διέπει την ανάπτυξη και διαίρεση των μεμονωμένων βακτηρίων, η οποία επηρεάζει την αλλαγή φαινοτυπικής κατάστασης των κυττάρων ως προς τη λοιμοτοξικότητα. Επιβεβαιώθηκε έτσι η πρακτική εφαρμογή της ενιαίας προτεινόμενης στρατηγικής (pipeline) που είναι ικανή να αναλύει αυτόματα κυτταρικές ταινίες από πειράματα μικροσκοπίας ζωντανών κυττάρων (live cell imaging), να απεικονίζει με αποτελεσματικό τρόπο και να εξάγει στατιστικά μοντέλα για τα χαρακτηριστικά των κυττάρων σε αυτές. Επιπλέον επιδείχθηκε πως τα μοντέλα αυτά συμβάλουν στη δημιουργία ρεαλιστικών συνθετικών ταινιών που προσομοιώνουν στοχαστικά τη δυναμική συμπεριφορά μικροβιακών κοινοτήτων στο χώρο και στο χρόνο, όπως αυτές του παθογόνου S. typhimurium, σε μικροπεριβάλλον που οδηγεί στην αλλαγή φαινοτυπικής κατάστασης (phenotypic switching) κύτταρα που το καθένα ακολουθεί τη δική του εξατομικευμένη «λογική».

scholarly journals Novel application of single-cell next-generation sequencing for determination of intratumoral heterogeneity of canine osteosarcoma cell lines

2021 ◽  
pp. 104063872098524
Author(s):  
Jordan Ayers ◽  
Rowan J. Milner ◽  
Galaxia Cortés-Hinojosa ◽  
Alberto Riva ◽  
Sandra Bechtel ◽  
...  
Keyword(s):  
Single Cell ◽  
Cell Lines ◽  
Pathway Analysis ◽  
Expression Patterns ◽  
Significant Heterogeneity ◽  
Osteosarcoma Cell ◽  
Bulk Analysis ◽  
Human Patient ◽  
Reverse Transcription Pcr ◽  
Cell Transcriptome

Osteosarcoma (OSA) is a highly aggressive and metastatic neoplasm of both the canine and human patient and is the leading form of osseous neoplasia in both species worldwide. To gain deeper insight into the heterogeneous and genetically chaotic nature of OSA, we applied single-cell transcriptome (scRNA-seq) analysis to 4 canine OSA cell lines. This novel application of scRNA-seq technology to the canine genome required uploading the CanFam3.1 reference genome into an analysis pipeline (10X Genomics Cell Ranger); this methodology has not been reported previously in the canine species, to our knowledge. The scRNA-seq outputs were validated by comparing them to cDNA expression from reverse-transcription PCR (RT-PCR) and Sanger sequencing bulk analysis of 4 canine OSA cell lines (COS31, DOUG, POS, and HMPOS) for 11 genes implicated in the pathogenesis of canine OSA. The scRNA-seq outputs revealed the significant heterogeneity of gene transcription expression patterns within the cell lines investigated (COS31 and DOUG). The scRNA-seq data showed 10 distinct clusters of similarly shared transcriptomic expression patterns in COS31; 12 clusters were identified in DOUG. In addition, cRNA-seq analysis provided data for integration into the Qiagen Ingenuity Pathway Analysis software for canonical pathway analysis. Of the 81 distinct pathways identified within the clusters, 33 had been implicated in the pathogenesis of OSA, of which 18 had not been reported previously in canine OSA.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document