我室杨朝勇教授/林世超副研究员团队在高通量单细胞RNA双代谢标记测序技术研究方面取得重要进展，相关研究以“Simultaneous Measurement of RNA Synthesis and Degradation Rates in Single Cells Unveils the Regulatory Mechanisms of Temporal RNA Dynamics”为题发表于Angewandte Chemie International Edition（Angew. Chem. Int. Ed.., 2025, 64, e202510939）。

细胞基因表达是具有细胞异质性的动态过程，会随着细胞分化、胚胎发育以及外部环境刺激而不断变化。RNA作为基因表达的重要载体，是研究基因表达动态变化的关键分子，其水平由RNA的合成和降解过程共同调控。近年来，单细胞测序技术通过对单个细胞的分离与高通量测序，使研究者能够在单细胞水平解析基因表达模式，揭示细胞间的异质性。然而，目前大多数单细胞测序方法仍只能捕捉某一时间点RNA的静态丰度，难以同时测量RNA合成与降解速率，从而限制了对RNA动态调控机制的深入理解。

针对上述挑战，杨朝勇教授/林世超副研究员团队提出了scDUAL-seq——一种基于RNA双代谢标记的单细胞转录组动态测序技术。该方法利用核苷类似物6-thioguanosine（6sG）与4-thiouridine（4sU）进行RNA序贯标记，并通过化学核苷转换反应诱导标记位点分别发生G>A和U（T）>C的碱基替换，再利用团队前期开发的单细胞转录组测序平台Well-Paired-Seq对标记后的RNA进行单细胞水平的分析。在第二个标记时间窗口内，带有6sG标记的RNA丰度逐渐下降，代表了RNA的降解过程；带有4sU标记的RNA丰度逐渐上升，代表了RNA的合成过程。因此，scDUAL-seq可在单次实验中对数千个单细胞分别同时测量RNA的合成与降解速率。与传统依赖单一核苷类似物标记的方法相比，该方法显著提高了测量的准确性。在结直肠癌细胞的糖皮质激素动态响应过程中，scDUAL-seq揭示了糖皮质素受体信号通路调控下RNA的动态变化，发现CEBPB、KLF家族、STAT1等关键转录因子在RNA表达调控中发挥的关键作用，系统阐明了RNA合成与降解速率协同调控基因表达的机制。该方法为解析细胞生理与病理动态过程中的基因表达调控规律提供了强有力的工具。

该工作是在杨朝勇教授和林世超副研究员共同指导下完成的。我院2022级硕士生王思莹（已毕业）与2019级博士生尹坤（现为上海交通大学博士后）为论文的共同第一作者。研究工作得到了国家自然科学基金（22293031, 22204134, 22404106）、国家重点研发计划（2022YFA1104200, 2024YFC3405600）、中国博士后科学基金（2025T180297）、福建省自然科学基金（2025J09060）等项目的资助。

  论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202510939