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百迈客邀您体验新技术——空间转录组

百迈客医学 百迈客医学 2022-08-10

        对于转录组,大家是不是已经耳熟能详了呀,那么空间转录组大家又了解多少呢?本期小编给大家带来了真正的福利哟,欢迎大家前来交流学习~


        下面小编再和您唠唠空间转录组的那些事儿,带您一窥空间转录组的真容。百迈客医学诚邀各位老师前来尝新体验哟~


为什么要做空间转录组?





     在多细胞生物中,单个细胞的基因表达严格按特定的时间和空间顺序发生,即基因表达具有时间特异性和空间特异性。时间特异性可以通过对不同时间点的样本取材,使用转录组测序技术来解析时间维度上细胞类型和基因表达模式;空间特异性信息则相对较难获得。

     下图A和B是两个肿瘤组织的切片,A样本中存在淋巴细胞浸润现象,预后效果良好;而B样本淋巴细胞都被肿瘤组织阻碍在肿瘤的边缘,预后效果差。



什么是空间转录组?





     空间转录组是从空间层面上解析RNA-seq数据的技术,从而解析单个组织切片中的所有mRNA,从而能够定位和区分功能基因在特定组织区域内的活跃表达。

     空间转录组可以应用到组织切片和染色的标准方法中,从而研究空间分辨率下整个转录组mRNA的表达情况,同时在同一组织切片中获得组织学相关信息。


空间转录组技术原理是什么?





     当组织冷冻切片附在空间转录组载片上时,条形码引物结合并从组织中捕获邻近的mRNA。被捕获的mRNA开始逆转录,得到的cDNA中包含了空间条形码。分析Illumina测序结果中空间条形码的序列,可以将每个mRNA转录的序列映射回组织切片中的起始位置。


空间转录组技术原理是什么?





     空间转录组用于文库构建的每张载玻片上有四个捕获区域,每个捕获区域的大小为6.5x6.5mm,包含约5000个被条形码标记的点(barcoded spots),每个点的直径为55 μm,点和点之间中心的距离为100 μm,并且每个点都有一个唯一的barcode序列。

组织切片的细胞中会释放出mRNA,迁移到每个spot的mRNA会被标记上相应的barcode序列,然后进行文库构建并进行测序。

    最后,根据数据的条形码信息对数据进行分析,以确定哪些数据来自哪个位置,从而实现空间基因表达的可视化。


空间转录组的应用方向有哪些?





    在免疫学、肿瘤学、发育学、病理学和神经学等方面均有很好的应用。


空间转录组的数据量该如何确定?





    如下图所示,不同的样本类型、不同的Coverage和基因表达量不同,其数据量也会不同。但数据量可按照以下方式进行计算≥50k reads pairs per spot,(例如:假设某样本的coverage为50%,则对应的数据量应该为:50% tissue coverage * 5000 total spots) * 50,000 read pairs per spot= 125 million read pairs (250M total reads)


空间转录组技术的已发表文献有哪些?





空间转录组技术的已发表的部分文献请见下表


小编寄语

百迈客自2015年率先引进PacBio三代测序平台,2018年8月又与牛津纳米孔公司达成长期合作,拥有MinION、GridION X5和PromethION三种型号全套纳米孔测序仪。全长转录组测序可利用Nanopore或Pacbio三代测序平台进行测序,借助其超长读长优势,无需组装,直接获得全长转录本,可准确鉴定基因的可变剪接、APA、融合基因、基因家族和非编码RNA等信息。

百迈客至今已积累了丰富的项目经验,据不完全统计,百迈客三代全长转录组成功案例累计发表篇数20+!,已发表文章研究物种覆盖哺乳动物、昆虫、林木、水产、中药和作物等领域,高精尖一流技术团队,助力累累科研硕果。



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