黔东南州信息港
体育
当前位置:首页 > 体育

加州大学实现在单细胞中同时进行RNA测序蔬菜

发布时间:2020-10-23 18:52:55 编辑:笔名
加州大学实现在单细胞中同时进行RNA测序和ATAC测序

2019年10月14日,来自加州大学圣地亚哥分校的张鹍教授领导的研究组(陈松博士为作者)在Nature Biotechnology杂志发表了题为High-throughput sequencing of the transcriptome andchromatin accessibility in the same cell的文章,介绍了基于微滴平台的SNARE-seq技术。

该组去年曾在Nature Biotechnology杂志发表文章,对成体人脑分别进行单细胞表达谱测序和单细胞染色质可接近谱测序,并通过计算整合的方式首次描绘了人成体大脑的单细胞多组学图谱。本次发表的SNARE-seq技术则是更进一步,利用精巧的分子生物学策略,实现了在每个单细胞中同时进行RNA-seq和ATAC-seq。该技术的原理是将ATAC-seq插入基因组的接头序列(adapter)转换成了可以被mRNA测序引物识别的多聚A尾 (poly还可以接受两次仙侣奇缘邀请。 1、发起和接受邀请 玩家接取奇缘任务后 A tail),从而可以利用已有的单细胞测序手段同时检测基因表达和染色质可接近性。该技术由于不依赖于手工单独分离单细胞中的各个组学的成分,可以实现大规模的单细胞多组学高通量测序。与此同时,该技术也省去了将多种单细胞组学数据整合时的复杂计算,避免了不同组学整合时因为数据偏差和算法问题导致的不一致。应用SNARE-seq,作者系统性的绘制了新生小鼠和成体小鼠大脑中20多种不同细胞类型的联合的表达图谱和表观调控图谱。

为了确认SNARE-seq接头序列转换策略的有效性,作者们首先在GM12878淋巴细胞系上对技术体系进行了验证。与传统的(ATAC-seq)和改进版的(Omni-ATAC)细胞染色质可接近性测序比较,SNARE-seq方法在细胞群(bulk)水平检测到的绝大部分的染色质开放区域都与这两种方法一致,而细胞条形码(cell barcode)的存在则为SNARE-seq提供了单细胞解析度的染色质可接近性信号,可以用来研究不同细胞之间基因表达调控的相同与差异。进一步的,该研究利用了四个不同细胞系的混合物来检测SNARE-seq技术的特异性。无论是单独应用单细胞表达谱数据还是单独应用单细胞染色质可接近性数据,SNARE-seq采集到的数据集都可以被聚类分析清楚地分成四个不同的细胞群体,而且两种组学方法的分群模式显示出高度的一致性。这些结果清楚表明了在SNARE-seq方法中,同一个单细胞中mRNA和开放染色质是被同时收集的,这种技术可以有效地用来检测组织内的多组学水平的细胞异质性。

在证明实验手段的可靠性之后,作者应用SNARE-seq技术对新生小鼠和成体小鼠的大脑样本进行了图谱绘制,总共采集了将近16,000个单细胞的双组学数据。通过聚类分析,这些样本中的脑细胞可以被分成至少20个不同的细胞类型,而且独立的单细胞表达谱或染色质可接近性数据的聚类分析同样给出了类似的分群效果。尤其在新生小鼠的大脑样品中,两种数据的单独分群结果都在单细胞水平上显示出了非常类似的基于发育过程的细胞分化拟时间(pseudotime)轨迹。除了绘制各个细胞类型的表达图谱和染色质可接近性图谱,联合两个组学测序的数据,作者还鉴定出了Wnt信号通路对于神经前体细胞增殖的调控作用。与已有的单细胞ATAC-seq方法相比,SNARE-seq因为同时结合了每个细胞的转录组数据,因此可以更加精确的识别各种细胞类型,尤其是低丰度的细胞(如血管周细胞和小神经胶质细胞),从而提高了对这类细胞类型专有染色质开放区域(peak)鉴定的特异性。

<我国进出口总值为3259.7亿美元p>

作者还将SNARE-seq技术与已发表的单细胞表达谱和染色质可接近性双组学联合捕获方法sci-CAR技术进行了比较。除了相似的表达谱检测的灵敏度之外,SNARE-seq技术在染色质可接近性测序上有多达5倍的信号的提升,并且无需像sci-CAR技术那样借助于特制的含细胞条形码的转座子(Tn5),因而更容易被其他实验室实现和重复。另外,SNARE-seq采用的开放染色质接头序列转换策略具有很强的普适性。一方面其稍经改进就可以和其他已有的单细胞表达谱测序方法结合以实现不同检测规模和精度的要求,另一方面也可以被应用于转换其他单细胞组学测序方法中产生的接头序列,在将来的多组学联合检测的方法开发上应用前景广阔。

研究背景

人类大脑内包含多种多样的不同类型的神经元,这些神经元是神经系统实现复杂认知功能的生物学基础。借助于近年来兴起的单细胞表达谱测序技术(single cell RNA-seq),人们已经可以将大脑内的神经元分成几十甚至上百种不同的细胞类型,这些发现极大地推动了人们对于大脑功能的认识。除了基因转录谱的分析,表观遗传学的分析可以进一步的研究这种脑内神经元细胞异质性是如何形成的。其中细胞染色质可接近性测序技术(ATAC-seq),由于其操作的简易性,已经被广泛的用于研究细胞内转录因子的结合位点和染色质调控区域。如何将这两种测序方法结合起来,对不同细胞类型转录调控和转录输出进行同步研究,是当前单细胞多组学研究中的热点之一。

宝宝发烧口臭是风热感冒
心力衰竭治疗预防
携太极藿香正气口服液同行,十一自驾游轻松又自在
十一长假健康出游,太极藿香正气口服液来护航
友情链接