单细胞转录组测序知识一隅

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了单细胞转录组测序知识一隅相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

参考技术A

单细胞转录组测序 (Single Cell RNA Sequencing)是在单细胞水平对mRNA进行全转录组扩增及高通量测序的一种高端技术,研究单个细胞内的整体基因表达情况,以及基因的结构变异。主要用于细胞分子机制中细胞异质性研究、以及样本量少而无法进行常规高通量测序等。单细胞RNA-Seq提供成千上万个单个细胞的转录谱,这种水平的通量分析使研究人员能够在单细胞水平上了解哪些基因表达,多少数量以及异质样品中成千上万个细胞之间的差异。
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10xGenomics单细胞转录平台作为近来最常见的一种单细胞产品,其工作流程概述如下:

GEMs(Gel Bead in emulsion),每一个GEMs均是 Gel Bead + Master Mix + Cell Lysate 的混合,其中 Master Mix 是即用型的常规PCR预混合溶液; Cell Lysate 表示细胞裂解液。如下图所示:

具体的实验流程如图所示,最终含有细胞的油滴占所有油滴比例大约5%,更好地保证了含有细胞的油滴里面只有1个细胞,一个包含细胞的油滴内就是一个单细胞scRNA-Seq。每个GEMs内包含独特的10X barcode用于区分不同的单细胞;每个GEMs内相同的10X barcode与不同的UMI组成用于区分不同转录本的Gel Bead poly(dT) Primers。

V2和V3版本的实验过程和基本原理相同,用于生成3\'基因表达文库的 Gel Bead poly(dT) Primers 差异主要是UMI随机序列长度从 10bp 增加到了 12bp。 UMI多样性增加,相应的Gel Beads上Primers的数量也从73多万种增加到350多万种,在相同测序深度下V3能发现更多的基因;GEMs(油包水)数量未有改变,还是能鉴定500-10,000个细胞。下图可见V2和V3结构区别:

下图显示了具体的R1,R2和I1三种数据文件的主要内容,其中V3试剂的R1比V2试剂的R1要长 2bp ,详情见下方:

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易基因-单细胞甲基化测序&单细胞转录组测序

大家好,这里是专注表观组学十余年,领跑多组学科研服务的易基因。

易基因单细胞甲基化测序&单细胞转录组测序

 

高通量单细胞DNA甲基化测序简介

单细胞DNA甲基化组学研究很大程度上受制于建库技术,传统的文库构建方法或类似于基因组DNA的单细胞扩增技术很难应用到甲基化实验过程中。目前单细胞甲基化研究主要受限于检测成本、不同细胞位点检测共有性差异等。

高通量单细胞甲基化scRBS技术指标:

  • 起始量:单细胞;
  • 高通量:上百成千个单细胞快速高通量甲基化检测;
  • 数据量:单细胞1G测序数据;
  • 覆盖度:每个单细胞覆盖4-10M的CG位点;
  • 重复性:不同单细胞CG位点覆盖重复性可到达50%以上;
  • 分辨率高:单碱基分辨率;
  • 性价比高:单个细胞检测费用低至千余元。
多个单细胞检测CG位点的重复性高度一致

 

单细胞转录组测序(smart-seq2)简介

Smart-seq2技术在单细胞水平对带Poly(A)的RNA进行全长转录组扩增及高通量测序,能够满足高灵敏度、低偏好性的cDNA扩增,得到全长转录本,实现高水平的序列模板转换。

 

Smart-seq2技术有较好的覆盖范围,可检测到稀有转录本,无需额外的专业设备,应用范围较广,可以解决传统 RNA 定量技术在早期胚胎发育、干细胞、癌症、免疫等研究领域中存在的样品量极低或细胞异质性的问题,是在单细胞水平研究基因表达强有力的工具,极大地拓展了RNA-seq 的应用范围。

 

技术优势:

  • 起始量低:1-1000个细胞或10pg-10ng total RNA即可高效扩增;
  • 转录本覆盖度高:通过双端引物扩增全长cDNA,获得全转录组信息,避免3’端和5’端偏好性,产物完整性好;
  • 检测灵敏度高:大幅度增加了低表达基因的检出量;
  • 碱基分辨率高:可达单碱基分辨率,且可以定位到具体基因的具体转录本;
  • 实验可控:质控点多,可从实验的开端判断细胞状况。

 

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