Ковалентное фото-аптамерное мечение (CPAT) для мультиплексирования одиночных клеток и химических транскриптомных скринингов

Высокоточное мультиплексирование образцов в одноклеточном секвенировании РНК принципиально ограничено термодинамической обратимостью нековалентных меток, что вызывает перекрестные помехи сигналов и утрату данных. В настоящей работе мы представляем ковалентное фото-аптамерное мечение (CPAT) — стратегию, превращающую временное молекулярное распознавание в постоянные ковалентные анкеры посредством вставки карбена, опосредованной диазирином. Используя синтетическую программируемость ДНК, мы сайт-специфически интегрировали фотореактивные фрагменты в каркасы аптамеров, создав одномолекулярную архитектуру, сочетающую высокоаффинное связывание с геномной индексацией. Этот механизм «кинетической фиксации» обеспечивает почти мгновенную стабилизацию при облучении 365 нм, что позволяет проводить ультрастрогую очистку для устранения неспецифического фона. Валидация в химическом транскриптомном скрининге фармакологических возмущений показала, что за счёт превосходного отношение сигнала к шуму CPAT выявляет редкие, лекарственно-устойчивые субпопуляции. Превосходя неоднородность стохастических конъюгатов антител, CPAT предоставляет надёжную, химически определённую трифункциональную платформу для точного многомодального профилирования одиночных клеток.