苏州高通量测序单细胞多组学数据分析可视化

时间:2022年08月27日 来源:

相对于Smart-Seq技术在细胞数量上的问题,BD和10X这两个平台普遍提供的细胞数量都在1-6K不等的测序细胞量,这个量级的测序细胞量已经可以说能够完全覆盖绝大部分组织的SingleCell群体类型。因此,这两种技术对于基于基因表达进行准确细胞分型上,无论是从细胞数量上来说还是表达检测可靠性来说,都会更实用。同时依托RandomCellLabel技术,使得其对于NovaSeq、HiSeqXTen、Hiseq4000等设备存在的Indexhooping现象,相对于Smart-Seq数据来说,影响几乎可以忽略不计(10XGenomics官方网站曾给出hooping测试结果,显示无影响。烈冰专精单细胞多组学测序领域。苏州高通量测序单细胞多组学数据分析可视化

单细胞测序是指针对单个细胞进行全转录组测序分析,可精确地描述每一个细胞的状态,在异质性发育过程中具有不可忽视的应用价值。然而,单细胞测序无法给出固态异质化组织中细胞空间排布信息,对于揭示发育过程、病理微环境都存在很大的局限性。空间转录组测序以点阵形式记录病理切片细胞的空间信息并进行测序,可以精确指示点阵内的全部基因表达情况。空间转录组测序的加入,无疑让单细胞测序如虎添翼,更精确地勾勒了组织水平的异质性。重庆single cell 单细胞多组学技术支持深度的单细胞测序数据解读助力生物健康医疗时代。

空间转录组测序与单细胞测序的结果不同,这里存在一个概念叫做NumberofSpotsundertissue,即,空间转录组片子上组织覆盖的有效的spot位点。这个有效Spot的筛选标准是有UMI以及有序列表达。那么这个时候,贴片的质量就成为了制约空间转录组有效区域的要点了。如果组织没有很好地覆盖到空转片上,那么容易出现虽然有HE染色有组织片子,但是没有基因表达,即无有效Spot位点。同样的,另一个就是组织切片的大小,也就是说组织切片在整个玻片的覆盖面积越小,分析的有效区域就越少。这两者基本上决定了整个空间转录组分析结果的基础质量。

从单细胞测序描述性分析转向复杂样本中不同细胞类型的功能解析,越来越需要一种多组学的细胞生物学视角。通过单细胞多组学——即对不同组学的数据集进行分析和整合——科学家能够从同一个单细胞来源中检测多种细胞特征。这些特征包括全转录组基因表达、细胞表面蛋白表达、免疫组库序列(包括T细胞和B细胞受体)以及用于了解表观基因组调控的开放染色质区域。随着单个实验可提供更多信息丰富的数据,研究人员的获益更多,包括保留珍贵样本、提高生产力、减少因批次效应引起的错误,并节省更多的高科技资源(从资助基金到人员时间)。单细胞测序因其强大的探究疾病--细胞--基因的关系,一度成为高通量测序技术的“天花板”。单细胞多组学可从整体层面快速有效地探寻疾病发生、发展的根本原因或药物作用靶点等信息。

未来,单细胞多组学测序技术的发展,一方面将集中在对现有技术的优化和新方法的开发.现有技术的优化不仅包括建库手段、测序技术和算法工具等方面,还包括优化实验设计、自动化实验流程以及提升实验效率.为了更好地检测到各种大分子的特征,研究者可以考虑从生物、化学和物理等多学科中寻找解决方案.此外,新的计算方法和分析工具能帮助研究者越过一些实验限制,发现更多新奇的生物过程.例如,拟时序分析(pseudotimetrajectory)将有助于人们理解早期胚胎发育的细胞分化轨迹.新方法则可以更多地关注目前未能检测到的一些重要的基因表达调控层面,如DNA三维结构、非编码RNA和胞内蛋白等.另一方面,目前的单细胞多组学测序技术发展势头强劲,研究者不断研发并丰富着单细胞测序工具箱,各种组学方法百家争鸣.未来,研究者需要从众多相似的方法中筛选出一些稳定、通用、成本低、可商业化的方法,并进一步扩大其实际应用范围。随着单细胞多组学的不断进步, 研究者将有机会在单细胞分辨率下进一步理解个体发育以及疾病发展机制。北京single cell 单细胞多组学

单细胞多组学测序主要包含细胞分离、文库构建、高通量测序和生物信息学分析等步骤。苏州高通量测序单细胞多组学数据分析可视化

二代测序技术在测序方法上取得了重大突破,基于“边合成边测序”(sequencingbysynthesis)和大规模平行测序技术(massiveparallelanalysis,MPS),使测序通量和读取速度得到极大提升,烈冰生物斥巨资购置的Novaseq6000测序仪的测序原理可以简化为四步:样品文库构建、簇生成、测序和数据分析。由于读长限制,样品DNA或由RNA逆转录得到的cDNA需要被打断成300-500bp的片段,并在3和5端接上3种序列:1)Index,用于区分样品来源;2)Adapter,用于结合测序通道上的位点;3)Primerbindingsite,用于结合PCR引物启动扩增反应。苏州高通量测序单细胞多组学数据分析可视化

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