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福建空間轉(zhuǎn)錄組

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2021-11-11

早期空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)的另一條發(fā)展路線是基因捕獲和增強(qiáng)子捕獲篩選,開(kāi)發(fā)于二十世紀(jì)八十年代,當(dāng)時(shí) DNA 測(cè)序通量正在增加,動(dòng)物基因組是新開(kāi)放的前沿領(lǐng)域。果蠅和小鼠的篩選是在八十年代后期進(jìn)行的,目的是觀察未靶向且通常未知的基因表達(dá)情況。隨著通量的增加,增強(qiáng)子和基因捕獲技術(shù)在九十年代成為空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)的技術(shù),直到 WMISH 在九十年代后期興起。WMISH 技術(shù)的自動(dòng)化程度較高,避免了對(duì)轉(zhuǎn)基因品系的依賴,同時(shí)由于在二十一世紀(jì)初獲得物種的參考基因組信息變得越來(lái)越便利,探針設(shè)計(jì)因此也更為方便。有很多其他類型的分析可用于空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù),包括基因模式的識(shí)別,空間區(qū)域的轉(zhuǎn)錄組定義等。福建空間轉(zhuǎn)錄組

空間轉(zhuǎn)錄組研究的的必要性。研究單細(xì)胞我們想要探究細(xì)胞間的異質(zhì)性,但是常規(guī)的單細(xì)胞是將細(xì)胞解離成單細(xì)胞懸液,然后利用單細(xì)胞分離技術(shù)(微孔,微板,液滴)等方法實(shí)現(xiàn)單細(xì)胞建庫(kù),這里比較大的問(wèn)題是是細(xì)胞失去了原本在組織的空間信息。然而這個(gè)空間信息在實(shí)際研究中有很重要。特別是在研究細(xì)胞命運(yùn)機(jī)制及細(xì)胞譜系發(fā)生空間位置的信息顯得尤為重要,因此發(fā)展空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的位置信息的保留,對(duì)研究此類細(xì)胞狀態(tài)尤為必要。空間轉(zhuǎn)錄組使用空間轉(zhuǎn)錄組是在組織原位檢測(cè)基因表達(dá)的一種技術(shù)。

10x Genomics 公司提供的 Visium 空間基因表達(dá)解決方案是目前***一個(gè)高通量空間轉(zhuǎn)錄組的商業(yè)化解決方案。該解決方案巧妙的將單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)原理和組織切片染色結(jié)合在一起,從而研究空間分辨率下整個(gè)轉(zhuǎn)錄組 mRNA 的表達(dá)情況,同時(shí)在同一組織切片中獲得組織學(xué)相關(guān)信息??臻g轉(zhuǎn)錄組相關(guān)的顯微解剖技術(shù)通常分為兩類:機(jī)械和光學(xué)。前者包括 Tomo-seq 等,通過(guò)沿感興趣軸,利用冷凍切片機(jī)進(jìn)行組織切片,然后在每個(gè)切片上均進(jìn)行 RNA 測(cè)序。10x 提供的載玻片分為兩種:用于摸索組織比較好透化時(shí)間的組織優(yōu)化玻片和用于正式實(shí)驗(yàn)的基因表達(dá)玻片。

空間轉(zhuǎn)錄組的方法和技術(shù)有哪些?廣義上講,現(xiàn)有的生成空間分辨轉(zhuǎn)錄組學(xué)的方法可分為四類:用于空間重建的計(jì)算策略和組學(xué)實(shí)驗(yàn)的組合,使用激光捕獲顯微切割(LCM)結(jié)合高通量進(jìn)行直接測(cè)量,使用熒光物質(zhì)的基于圖像的原位轉(zhuǎn)錄組學(xué) ,以及基于寡核苷酸的空間條形碼再加上高通量。每種方法都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)??臻g重構(gòu)的計(jì)算策略:這種計(jì)算方法可以充分利用內(nèi)在基因表達(dá)模式或共表達(dá)的趨勢(shì),從單個(gè)細(xì)胞的大量轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中重構(gòu)細(xì)胞間的環(huán)境。然而,這些推論方法在某些情況下*呈現(xiàn)空間趨勢(shì)或特定組織的總體布局?;贚CM的方法:基于LCM的轉(zhuǎn)錄組學(xué)或基因組學(xué)成功地獲得了單個(gè)細(xì)胞的空間轉(zhuǎn)錄組,盡管其通量很低,但是在可以標(biāo)記成千上萬(wàn)個(gè)單個(gè)細(xì)胞位置的多路復(fù)用條形碼策略可行之前,將少量細(xì)胞的數(shù)據(jù)粗略地整合到構(gòu)成***的巨大背景中,可能具有一定價(jià)值?;趫D像的原位轉(zhuǎn)錄組學(xué):基于圖像的原位轉(zhuǎn)錄組學(xué)在很大程度上增加了可檢測(cè)區(qū)域,但也存在一些問(wèn)題,例如幾種smFISH方法很難從包括信號(hào)干擾、轉(zhuǎn)錄本積累等復(fù)雜背景中提取單個(gè)細(xì)胞??臻g條形碼加高通量:費(fèi)用較高且無(wú)法在單個(gè)細(xì)胞中獲得轉(zhuǎn)錄組??臻g轉(zhuǎn)錄組的條形碼逆轉(zhuǎn)錄oligo(dT)引物在顯微鏡載玻片表面的有序附著。

有哪些技術(shù)手段可以進(jìn)行空間轉(zhuǎn)錄組研究?已發(fā)表的關(guān)于空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)有Slide-seq , LCM-seq , seqFISH, MERFISH , Liver single cell zonation , Geo-seq and Tomo-seq。這些方法或是在細(xì)胞數(shù)量上限制較大,或是存在有效測(cè)序深度不足等問(wèn)題。10x Genomics公司提供的Visium空間基因表達(dá)解決方案是目前較好的一個(gè)高通量空間轉(zhuǎn)錄組的商業(yè)化解決方案。該解決方案可以輕松地將空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)應(yīng)用到組織切片和染色的標(biāo)準(zhǔn)方法中,從而研究空間分辨率下整個(gè)轉(zhuǎn)錄組mRNA的表達(dá)情況,同時(shí)在同一組織切片中獲得組織學(xué)相關(guān)信息。作者借助空間轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)探究人類心臟在發(fā)育過(guò)程中的基因表達(dá)特征和細(xì)胞圖譜變化。湖北歐易生物空間轉(zhuǎn)錄組多少錢

10x Genomics公司宣布了新一代FFPE空間轉(zhuǎn)錄組商業(yè)化解決方案。福建空間轉(zhuǎn)錄組

空間基因表達(dá)技術(shù)能夠在保留空間背景信息的同時(shí),多角度測(cè)量轉(zhuǎn)錄組譜。然而,現(xiàn)有的分析方法并沒(méi)有解決技術(shù)分辨率有限或有效利用空間信息的問(wèn)題。來(lái)自美國(guó)的科研團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了BayesSpace,這是一種完全貝葉斯統(tǒng)計(jì)方法,它使用來(lái)自空間鄰域的信息來(lái)增強(qiáng)空間轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的分辨率并進(jìn)行聚類分析?;鶞?zhǔn)測(cè)試證明BayesSpace在識(shí)別具有相似表達(dá)譜的空間簇和提高空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)分辨率方面的效用,其既克服了有效利用空間信息進(jìn)行表達(dá)數(shù)據(jù)聚類的挑戰(zhàn),又克服了目前空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)分辨率有限的問(wèn)題。福建空間轉(zhuǎn)錄組

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