江蘇空間轉錄組應用

來源: 發(fā)布時間:2021-11-24

基于原位測序的空間轉錄組技術?;谠粶y序(ISS)的方法通過測序產(chǎn)生空間轉錄組信息,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探針與模板匹配,不匹配的探針就會被洗掉。2013年開發(fā)的ISS中,每個探針使用一個查詢堿基來測序基因條形碼。FISSEQ和后來的EXeq使用了SOLiD,每個探針使用兩個查詢堿基來測序環(huán)化和RCA擴增的cDNAs。在STARmap中,基因條形碼由SEDAL測序,其中還使用了兩個類似固體的查詢堿基來避免錯誤。BARseq還用基因條形碼放大了RCA探針。基于ISS技術的優(yōu)勢包括:單細胞分辨率、亞細胞轉錄物定位和可應用于更大的組織區(qū)域。缺點是:檢測效率較低。該類工具的開發(fā)將簡化不同類型空間轉錄組學數(shù)據(jù)的整合和分析。江蘇空間轉錄組應用

和單細胞轉錄組一樣,空間轉錄組也可以進行細胞間通訊分析,區(qū)別在于空間位置信息可以同時用于識別潛在的細胞間相互作用。通常通過了解配體受體(LR)對并測試 LR 對是否更有可能在鄰近細胞或 spot 中表達來完成。還有很多其他類型的分析可用于空間轉錄組學數(shù)據(jù),包括基因模式的識別,空間區(qū)域的轉錄組定義, 基因間的相互作用推斷,轉錄本的亞細胞定位以及基于H&E圖像的基因表達估算等。1. 歐易生物具有上百例空間轉錄組項目執(zhí)行經(jīng)驗,致力通過質(zhì)量的服務,助力各位科研工作者取得新的突破。江蘇空間轉錄組使用10x Genomics公司宣布了新一代FFPE空間轉錄組商業(yè)化解決方案。

高通量空間轉錄組學數(shù)據(jù)的處理和分析需要新穎的方法和工具支撐,尤其是在預處理、scRNA-seq 數(shù)據(jù)的空間重構、基于微陣列數(shù)據(jù)的細胞類型去卷積、空間高變基因的識別、細胞間相互作用的推導等。scRNA-seq 技術的進步啟發(fā)了利用高分辨率轉錄組定量分析與空間轉錄組學數(shù)據(jù)的互補性質(zhì)的新方法。對于未進行轉錄組測序的 smFISH 和 ISS 數(shù)據(jù),可通過 scRNA-seq 數(shù)據(jù)估算空間數(shù)據(jù)中未分析的基因的表達模式。此外,“空間轉錄組學”這一術語的變體,也用于描述將轉錄本定位到細胞器的技術(例如 APEX-seq),盡管該技術沒有記錄任何空間坐標。

空間轉錄組是在組織原位檢測基因表達的一種技術,與bulk RNA-seq或單細胞轉錄組測序相比,空間轉錄組避免了組織中細胞位置信息的丟失,使得我們在檢測基因表達的同時獲得基因在組織內(nèi)部的空間位置信息。正是由于空間轉錄組可以從多維度解析生物學過程的特點,近年來關于空間轉錄組無論是在技術開發(fā),還是大規(guī)模應用或商業(yè)化,都得到蓬勃發(fā)展。例如2019年4月,Science發(fā)文通過空間轉錄組揭示ALS(肌萎縮側索硬化癥,又稱漸凍癥)分子病理的時空動態(tài);2019年8月,Nature在線發(fā)表了景乃禾團隊解析小鼠早期胚胎細胞的時空表達數(shù)據(jù);2020年9月,Cell上發(fā)表了一篇利用空間轉錄組解析人鱗狀細胞*的文章;2021年1月,Science發(fā)表了將組織擴展和原位RNA測序結合起來的新型空間轉錄組技術ExSeq;2021年4月,10x Genomics公司宣布了新一代FFPE空間轉錄組商業(yè)化解決方案。結合空間轉錄組測序技術,作者進一步確定和豐富了胚胎心臟基因表達的空間注釋信息。

空間轉錄組的方法和技術有哪些?廣義上講,現(xiàn)有的生成空間分辨轉錄組學的方法可分為四類:用于空間重建的計算策略和組學實驗的組合,使用激光捕獲顯微切割(LCM)結合高通量進行直接測量,使用熒光物質(zhì)的基于圖像的原位轉錄組學 ,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)點和缺點??臻g重構的計算策略:這種計算方法可以充分利用內(nèi)在基因表達模式或共表達的趨勢,從單個細胞的大量轉錄組數(shù)據(jù)中重構細胞間的環(huán)境。然而,這些推論方法在某些情況下*呈現(xiàn)空間趨勢或特定組織的總體布局?;贚CM的方法:基于LCM的轉錄組學或基因組學成功地獲得了單個細胞的空間轉錄組,盡管其通量很低,但是在可以標記成千上萬個單個細胞位置的多路復用條形碼策略可行之前,將少量細胞的數(shù)據(jù)粗略地整合到構成***的巨大背景中,可能具有一定價值?;趫D像的原位轉錄組學:基于圖像的原位轉錄組學在很大程度上增加了可檢測區(qū)域,但也存在一些問題,例如幾種smFISH方法很難從包括信號干擾、轉錄本積累等復雜背景中提取單個細胞??臻g條形碼加高通量:費用較高且無法在單個細胞中獲得轉錄組。從實驗到分析一站式掌握空間轉錄組流程及原理。甘肅空間轉錄組

空間轉錄組使得在mRNA樣品處理和后續(xù)測序過程中位置信息的編碼和獲取成為可能。江蘇空間轉錄組應用

第二,數(shù)據(jù)庫的建立。盡管當前空間轉錄組的數(shù)據(jù)在快速地增長,但尚未有對應的數(shù)據(jù)庫來對這些數(shù)據(jù)進行匯總集成。第三,研究物種及組織的多樣化。在當前時代,除 LCM 之外,研究的***主要集中于人類和小鼠的大腦,而其他***(例如肝臟)的空間轉錄組學研究相對滯后。對除人類和小鼠以外的其他生物以及除大腦以外的其他***的技術現(xiàn)代化,將為開發(fā)有用的空間轉錄組學地圖集提供廣闊的前景。第四,集成度高、交互性強、易擴展、文檔信息完善的開源工作流程的開發(fā)。該類工具的開發(fā)將簡化不同類型空間轉錄組學數(shù)據(jù)的整合和分析。江蘇空間轉錄組應用

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