
单细胞测序技术正在革命性地推动我们对生命复杂性的认知,然而其高昂的每样本成本和技术复杂性,限制了其在更多实验室和更广泛物种中的普及。尽管多重样本标记技术能有效“降本增效”,但现有的方法往往受限于抵抗能力种类炎症因子聊天、寡核苷酸表达总成本偏贵或操作步骤流程步骤较为复杂。近日,南方海洋科学与工程广东实验室(广州)的陈凯传授队伍在Journal of Genetics and Genomics上发表了一项创新性方法学研究,提出了一种名为HEATag的新型样本标记策略,为我们提供了一个低的成本、跨外来物种、全工作平台兼容的全新解决方案。
期刊论文筒介
Journal of Genetics and Genomics (JGG)是由我国有效院隐性基因病病与骨骼发育动物制品技术学分析探讨所和我国隐性基因病病學會主办方的新国际学术研究讨论论文学术中文核心期刊论文,秉承于媒体报道活力有效和中医学隐性基因病病学范畴的原创内容性分析探讨工作成果。JGG 2021年度决定系数7.1,Scopus学术研究讨论论文学术中文核心期刊论文口碑质量指标CiteScore 9.9,排第JCR 2021年度GENETICS & HEREDITY范畴Q1区(Top 10%),BIOCHEMISTRY & MOLECULAR BIOLOGY范畴Q1区,排第我国有效院论文学术中文核心期刊论文分离动物制品技术学小类1区(Top论文学术中文核心期刊论文),隐性基因病病学和动物化与碳原子动物制品技术学小类双1区。BIOPROFILE
哪些是HEATag
精巧的“二一体化”设计方案
HEATag是由凝集素和HUH内切酶定义的构建淀粉酶
「确定器」摸块 - 凝集素
能够识别细胞膜上广泛存在且高度保守的糖基化装饰(如GlcNAc和Neu5Ac)。
「接入器」传感器 - HUH内切酶
可以序列特异性地与普通的、无需化学修饰的单链DNA(ssDNA)指数长形码实现共价连结。
“1+1>2”的使用效果:将两者融合,得到的HEATag蛋白既能通过凝集素牢牢锚定在细胞膜上,又能通过HUH蛋白携带特定的DNA条形码进行样版记号与可追溯。
Fig1: HEATag诸多标出工作原理构造图
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实战技巧验测
HEATag又有点能打?
能能在区别條件下,保证 喂乳动物界細胞系单細胞混样测序
实验室里的设计再精妙,也要经过真实样本的 “实战考验” 才算数。探究精英团队为 HEATag 设备了多轮 “重压各种测试”,从组织肿瘤细胞系到组织肿瘤细胞结构,从恒温到底温,从新鲜样品到稳固样品,全方面检验它的固相关性和可信性。
一是轮测评对于乳期爬行动物内部系:探索人选择了来自于人、鼠、仓鼠4个动物群的两种内部(HEK293T、K562、MEF、CHO),在制冷下要 HEATag 标注后比调测序。结果是的回收利用的 11447 个内部中,85.66% 都能在 HEATag 方形码更准配对到原动物群,子样本间交错式的污染非常少,UMAP 聚类算法进行分析更加就直接事实证明,HEATag 方形码与动物群特异形人类基因组特点极高同一。 然后,测试测试要求进第一步优化:科学研究员测试在 4℃下标上鲜活组织、在在常温下标上甲醇调整组织,虽然一直标上组织核。成果从未吸睛:其他要求下,范本标识与动物群图片信息均还具有挺好的相关联性,分拆更准确性超 95%。即使是甲醇调整会造成的略微的转录本相交的污染,组织核光催化原理也会有小量 RNA 掉失,组织类型、的注脚成果从未与鲜活范本长期保持一样,验证 HEATag 能够 标上不一样进行处理要求下的进行实验范本。
Fig2: HEATag 可在各种具体条件下完成任务单细胞核转录组混样研究
都可以标记符号哺乳期软体绿色和海洋环境无脊柱软体绿色的原代上皮细胞
若说内部系测试图片是 “基本题”,那组织性样品也就是 “增添题”, 许多样品都因内部内型复杂性、室内环境适应环境性特定,成了箭头枝术的 “难题”,而 HEATag 正好在许多 “难题” 上展示了竞争优势。研究团队选择了大鼠和小鼠的睾丸组织性,这类样本包含精原干细胞、精母细胞、精子细胞等多种类型,对标记一致性的要求极高。实验中,两种动物的睾丸用特异性 HEATag 条形码标记后混合测序,最终获得的 14663 个细胞不仅仅能被准确度鉴别,大多数核心上皮细胞的类型的聚类算法的结果都清晰明了可辨。
更令人惊喜的是HEATag对海洋生物学生物学的匹配性。HEATag能在海水的等渗溶液中标记新鲜的海洋动物细胞(如海月水母、大西洋海刺水母)。研究人员用人工海水稀释的HEATag 标记了水母和珊瑚的组织细胞后在 BD Rhapsody 平台测序,最终回收的 6452 个细胞中,HEATag 长形码与植物物种转录组具有着较高唯一性性,不会出现了因高盐区域引致的 “标注没用”。后续对甲醇固定的海洋生物细胞测试结果显示,HEATag 在固定样本中的拆分效果优于新鲜样本。
Fig3: HEATag 可完成母乳喂奶食草动物团队模本几斤 scRNA-seq 了解
Fig4: HEATag可实现了清爽海洋能无脊椎骨绿色多厚 scRNA-seq 分折
HEATag与血细胞的运用不带来转录组的特殊影响
对样本标记技术来说,“不影响样本本身的 RNA 特征” 是底线。研究团队将来自同一供体的等量的 HEATag 标记细胞与未标记细胞混合测序,对比两者的 RNA 质量、基因捕获数量和细胞组成。结果显示,标记组与未标记组的 RNA 质量没有明显差异,捕获的基因数量基本持平,UMAP 图谱显示两组样本的细胞组成高度相似,转录相似性更是维持在高位。无论是细胞簇的注释结果,还是不同细胞类型的基因回收数量,两组都几乎一致,没有出现 “标记导致的基因表达异常”。这意味着,HEATag在达到箭头任何的一同,不懂对事件的转录酚类化合物析带来电磁干扰,切实保障了研究分析数剧的真识性。
Fig5: HEATag都不会影晌样本量的 RNA 展现方式
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未来十年可期
HEATag 能为单人体细胞研究分析获得什么样的?
HEATag 的使用价值,远只有于 “很好解决标签原因”,它的比较灵催化活性和普遍性,无法为单細胞学习访问非常多也许性
从拜谱生物场面一起来看
HEATag 能所覆盖从 “简洁明了特别具体分析”(如癌团体与普通 团体、中药加工与对比)到 “大投资企业规模科学”(如团体癌癌细胞图谱设计、高通芯片量挑选)的全时间范围供需。渐渐 PIP-seq、Stereo-cell 等新型的可扩容技巧的快速发展,HEATag 还能进一个步骤升级单癌癌细胞科学的通量,推助科学专业团体展开更重投资企业规模的该项目。从跨方面发展空间看到
HEATag 不止实使用转录组学,还能与表观基因组组学、蛋白酶质组学、室内空间组学等技术性性相结合,能够私人定制检索和寡核苷酸编码序列,HEATag 行愉快溶入不一样的的组学环节,不影向信号灯捕捉角度。时候,体系结构HEATag还行發展单受损细胞糖组学研究探讨技术性性。BIOPROFILE
合作协议情况
拜谱怪物与陈凯客座教授已达成进行初步的是否合作书
值不值得特别关注的是,在 HEATag 枝术浮流露出可观利用升值空间的视频背景下,拜谱怪物已与中国南方浅海有效与项目工程广东省科学化学科学实验(成都)陈凯教援达到大概战略合作想法。夫妻两人打算着力 HEATag 枝术的文化产业的发展支撑、研发开发转换等角度选取深浅通力合作,引领该成本控制费用、跨植物物种的单受损受损細胞标出枝术最快利用于实计研发开发3d场景,为其他科学化学科学实验给予优质、成本的单受损受损細胞调查方法,推助研发开发业务者在受损受损細胞怪物学、浅海怪物学、病逻辑等研究方向争取其他超越