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山東實(shí)力空間轉(zhuǎn)錄組

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2022-11-16

基于原位測(cè)序的空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)?;谠粶y(cè)序(ISS)的方法通過(guò)測(cè)序產(chǎn)生空間轉(zhuǎn)錄組信息,這種方法只依靠連接酶連接兩段DNA—一段已知序列的引物和一個(gè)探針與模板匹配,不匹配的探針就會(huì)被洗掉。2013年開(kāi)發(fā)的ISS中,每個(gè)探針使用一個(gè)查詢堿基來(lái)測(cè)序基因條形碼。FISSEQ和后來(lái)的EXeq使用了SOLiD,每個(gè)探針使用兩個(gè)查詢堿基來(lái)測(cè)序環(huán)化和RCA擴(kuò)增的cDNAs。在STARmap中,基因條形碼由SEDAL測(cè)序,其中還使用了兩個(gè)類(lèi)似固體的查詢堿基來(lái)避免錯(cuò)誤。BARseq還用基因條形碼放大了RCA探針?;贗SS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)包括:?jiǎn)渭?xì)胞分辨率、亞細(xì)胞轉(zhuǎn)錄物定位和可應(yīng)用于更大的組織區(qū)域。缺點(diǎn)是:檢測(cè)效率較低。空間轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)在進(jìn)行 HE 染色的同時(shí)需要保證獲取組織基因表達(dá)信息。山東實(shí)力空間轉(zhuǎn)錄組

如果只是通過(guò)空間轉(zhuǎn)錄組或者單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組,研究人員在兩個(gè)樣本中均可以發(fā)現(xiàn)淋巴細(xì)胞相關(guān)基因或者淋巴細(xì)胞群,無(wú)法解釋兩個(gè)樣本預(yù)后之間的差異。但是通過(guò)空間轉(zhuǎn)錄組,就能很清晰看到兩個(gè)樣本之間的差異。作者借助空間轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)探究人類(lèi)心臟在發(fā)育過(guò)程中的基因表達(dá)特征和細(xì)胞圖譜變化,發(fā)現(xiàn)對(duì)于每個(gè)發(fā)育階段的不同解剖區(qū)域,都有獨(dú)特的基因表達(dá)特征。結(jié)合單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù),作者進(jìn)一步確定和豐富了胚胎心臟基因表達(dá)的空間注釋信息。 陜西歐易生物空間轉(zhuǎn)錄組報(bào)價(jià)10X Visium空間轉(zhuǎn)錄組的實(shí)驗(yàn)主要分為兩部分:組織學(xué)板塊和組學(xué)板塊。

空間轉(zhuǎn)錄組的一般流程。將準(zhǔn)備好的新鮮冷凍組織切片放置于空間轉(zhuǎn)錄組芯片上。每個(gè)細(xì)胞中的RNA分子都包含著基因表達(dá)的信息。組織切片成像,以檢索組織學(xué)信息。這樣就可以看到一個(gè)細(xì)胞或一組細(xì)胞在組織中的位置??臻g轉(zhuǎn)錄組芯片上含有上千個(gè)捕獲的spot,這些捕獲探針的 Poly-T 尾可以結(jié)合RNA分子的 Poly-A 尾。這些陣列的排列順序就像一個(gè)棋盤(pán),帶有相同身份條形碼(barcode)的探測(cè)位于同一個(gè)正方形中。這樣就可以確定每個(gè)捕獲探針及其結(jié)合RNA的來(lái)源。組織切片固定。該芯片包含一個(gè)與組織切片一起成像的視覺(jué)可檢測(cè)框架。

空間轉(zhuǎn)錄組的一般流程2。這使得在后續(xù)步驟中覆蓋細(xì)胞組織圖像和基因表達(dá)數(shù)據(jù)成為可能。用我們的滲透試劑對(duì)組織進(jìn)行滲透,這意味著在細(xì)胞膜上形成小孔。RNA分子可以通過(guò)這些通道離開(kāi)細(xì)胞,并與芯片上相鄰的捕獲探針結(jié)合。因此,基因表達(dá)信息被捕獲在芯片上。需要通過(guò)以下步驟將捕獲的RNA分子中存儲(chǔ)的信息轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)。cDNA合成是為了創(chuàng)造穩(wěn)定的雙鏈DNA分子。這是必要的,因?yàn)閏dna - rna -雜交體的降解速度很快。此外,這是構(gòu)建可測(cè)序文庫(kù)之前的必要步驟。所有之前收集的信息都被匯集起來(lái),可以在線訪問(wèn)。這意味著在實(shí)踐中,您可以查看組織切片的圖像并選擇組織中的不同區(qū)域。然后你可以確定哪些基因在這些區(qū)域中以什么數(shù)量表達(dá)。因此,你可以在一個(gè)單一的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行新分析。作者通過(guò)對(duì)三個(gè)人類(lèi)腦皮層組織的空間轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,可評(píng)估不同腦皮層區(qū)域中基因表達(dá)特征和細(xì)胞類(lèi)型定位情況。

除了前面提及的依賴于成像的空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)外,一些無(wú)需成像即可計(jì)算重建空間基因表達(dá)模式所需信息的技術(shù)也被開(kāi)發(fā)了出來(lái),其中之一就是是 DNA 顯微技術(shù),它記錄 cDNA 之間的接近度,該信息可用于重建轉(zhuǎn)錄本之間的相對(duì)位置。另外,也出現(xiàn)了一些技術(shù)(如 pcRNAseq),在細(xì)胞水平上,可以通過(guò)多重分析來(lái)重建稀有類(lèi)型細(xì)胞基因的空間表達(dá)情況,然后基于來(lái)自常見(jiàn)細(xì)胞類(lèi)型的細(xì)胞基因表達(dá)將其映射到空間參考中的位置,這些細(xì)胞的類(lèi)型與附著于稀有細(xì)胞類(lèi)型的細(xì)胞相關(guān)。此外,“空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)”這一術(shù)語(yǔ)的變體,也用于描述將轉(zhuǎn)錄本定位到細(xì)胞器的技術(shù)(例如 APEX-seq),盡管該技術(shù)沒(méi)有記錄任何空間坐標(biāo)。盡管當(dāng)前空間轉(zhuǎn)錄組的數(shù)據(jù)在快速地增長(zhǎng),但尚未有對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總集成。河南空間轉(zhuǎn)錄組報(bào)價(jià)

空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)主要包括 MERFISH 和 seqFISH。山東實(shí)力空間轉(zhuǎn)錄組

高通量空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)的處理和分析需要新穎的方法和工具支撐,尤其是在預(yù)處理、scRNA-seq 數(shù)據(jù)的空間重構(gòu)、基于微陣列數(shù)據(jù)的細(xì)胞類(lèi)型去卷積、空間高變基因的識(shí)別、細(xì)胞間相互作用的推導(dǎo)等。scRNA-seq 技術(shù)的進(jìn)步啟發(fā)了利用高分辨率轉(zhuǎn)錄組定量分析與空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)的互補(bǔ)性質(zhì)的新方法。對(duì)于未進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序的 smFISH 和 ISS 數(shù)據(jù),可通過(guò) scRNA-seq 數(shù)據(jù)估算空間數(shù)據(jù)中未分析的基因的表達(dá)模式。此外,“空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)”這一術(shù)語(yǔ)的變體,也用于描述將轉(zhuǎn)錄本定位到細(xì)胞器的技術(shù)(例如 APEX-seq),盡管該技術(shù)沒(méi)有記錄任何空間坐標(biāo)。山東實(shí)力空間轉(zhuǎn)錄組

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