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单细胞测序技术的应用2022-12-12 08:40:41

自2009年汤富酬等开发了第一个单细胞测序技术以来,大量单细胞转录组测序方法不断涌现,选择其中比较有代表性的4种方法进行讨论.SMART-Seq利用全长mRNA建库从而提升转录本序列覆盖度, 基因组的全覆盖可以用于可变剪切的检测以及在转录本层面进行全面的变异分析. SMART-Seq2在SMART-seq基础上使用Oligo-dT primer结合到polyA进行逆转录,另外SMART-Seq2使用模板转化寡核苷酸产生的锁核酸作为3端的最后一个碱基, 由于SMARTSeq2不需要纯化步骤,从而产量优于SMART-Seq并获得更高的覆盖度。Macosko团队将微流体技术引入单细胞转录组测序开发出Drop-seq。

Drop-seq利用微流体装备将带有条形码的微珠和细胞装入微小的液滴, 使用该技术科学家可以在12h内对10000个单细胞进行建库测序,平均每个细胞只需要6.5美分.10xGenomics单细胞测序技术首先将具有特定DNA片段的凝胶微珠与细胞混悬液中的单个细胞形成油包水混悬液,油包水混悬液中的mRNA分子通过逆转录得到cDNA, 随后将cDNA分子通过PCR扩增进行建库测序.最后将测序结果根据条形码标签定位至每个细胞以及根据分子标签定位到mRNA片段.对于多细胞生物而言,单独细胞基因表达是按照特定的时间和空间顺序进行,虽然scRNA-seq揭示了单个细胞的基因表达谱, 但是常规转录组测序和单细胞转录组测序都难以还原细胞的位置信息. 空间转录组技术将基因表达与组织切片的免疫化学染色图像进行整合, 绘制基因表达的空间位置, 从而获得完整的基因表达图谱.空间转录组技术具有代表性的是10x公司开发的Visium空间转录组技术,Visium的组织捕获区域含有约5000个带有条形码标记的点,由于组织类型和厚度具有特异性,每个条形码标记的点可以捕获1~10个细胞不等.Visium技术不仅可以使用新鲜冷冻标本,10x公司2021年推出的VisiumFFPE技术还可以处理福尔马林固定、石蜡包埋样本。
 
出自《细胞生物信息学及技术》作者顾宁,王方旭,李艳。