
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表面抗原动物群特喜欢的人、寡核苷酸遮盖资金比较高或基本操作注意事项冗杂。近日,南方海洋科学与工程广东实验室(广州)的陈凯专家精英团队在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、跨鱼类、全平台网站兼容的全新解决方案。
学术期刊间介
Journal of Genetics and Genomics (JGG)是由全国学科院隔代隔代隐性基因基因与生长菌物学研究分析方案所和全国隔代隔代隐性基因基因能够主办单位的亚太科研杂志学术杂志期刊杂志,着力推进于宣传报道自己生命学科和医药学隔代隔代隐性基因基因学前沿技术的在我国散文网性研究分析方案重大成就。JGG 2021年度影响力系数7.1,Scopus科研杂志学术杂志期刊杂志评议指数CiteScore 9.9,跃居JCR 2021年度GENETICS & HEREDITY前沿技术Q1区(Top 10%),BIOCHEMISTRY & MOLECULAR BIOLOGY前沿技术Q1区,跃居全国学科院杂志学术杂志期刊杂志区分菌物学专业类别1区(Top杂志学术杂志期刊杂志),隔代隔代隐性基因基因学和动物化与氧分子菌物学小类双1区。BIOPROFILE
怎样的是HEATag
比较巧妙的“二合并”方案
HEATag是由凝集素和HUH内切酶组成部分的构建球蛋白
「分析器」模组 - 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)。
「无线射频连接器」接口 - 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)数据库索引长形码通过共价连入。
“1+1>2”的疗效: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条形码进行样板标上与追溯。
Fig1: HEATag丰富标记符号关键技术提示图
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实际测试
HEATag到达 有多用打?
是可以在区别條件下,达成辅乳期各种动物体细胞核系单体细胞核混样测序
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。钻研团队图片为 HEATag 设制了多轮 “压强自测”,从癌体细胞系到癌体细胞结构,从干燥到低溫,从新鲜样品量到紧固样品量,全周边所有地方查验它的安全性和不靠谱性。
首位轮自测争对喂奶爬行动物癌癌细胞系系:探讨技术人员选择了源于人、鼠、仓鼠4个种类的几种癌癌细胞系(HEK293T、K562、MEF、CHO),在环境温度下要 HEATag 标签后混和测序。不可能回收处理的 11447 个癌癌细胞系中,85.66% 都能确认 HEATag 长条码明确相配到原种类,样板间是交叉空气污染特少,UMAP 聚类定性分析定性分析也真接验证,HEATag 长条码与种类特女性朋友遗传基因组特性非常不一。 一会儿,检测必要状况进一点更新升级:探析成员试过在 4℃下标上优质受损体癌细胞膜膜、在恒温下标上甲醇稳固受损体癌细胞膜膜,以至于之间标上受损体癌细胞膜膜核。毕竟一如既往真视:所以必要状况下,样品标示与动物群个人信息均更具良好的一些性,分拆明确率超 95%。倘若甲醇稳固会会导致轻的转录本交叠水污染,受损体癌细胞膜膜核准备会出现一点 RNA 溜走,受损体癌细胞膜膜内型的注解毕竟一如既往与优质样品持续保持一致,证件 HEATag 可标上不同于治理必要状况下的实验性样品。
Fig2: HEATag 可在有差异的条件下做完单上皮细胞转录组混样分享
并能标上哺乳期昆虫和海洋生物无脊梁骨昆虫的原代体细胞
假设说生殖細胞系测试英文是 “根基题”,那组织结构样本量量就是说 “增加题”, 等样本量量常常因生殖細胞类型、复杂的、生态环境适应环境性特殊化,形成标签技木的 “重点问题”,而 HEATag 恰恰舞在等 “重点问题” 上增添了胜机。研究团队选择了大鼠和小鼠的睾丸集体,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 个细胞既能被精准的划分,各种核心内部业务类型的聚类分析法报告都比较清楚可辨。
更令人惊喜的是HEATag对大海动物的适应性。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 长形码与外来物种转录组具备有较高不同性,没了突然出现因高盐情况出现的 “标记符号不能正常工作”。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 可保证母乳喂奶爬行动物安排样表几斤 scRNA-seq 进行分析
Fig4: HEATag可实现了清爽浮游生物无脊椎神经植物多个 scRNA-seq 阐述
HEATag与组织细胞的结合实际不易激发转录组的正相关改变了
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在完工标识日常任务的与此同时,没有对后面的转录类物质析导致干涉,可以保障了研究分析的数据的完美性。
Fig5: HEATag并不会作用样例的 RNA 抒发模式英文
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发展可期
HEATag 能为单上皮细胞设计引来什么东西?
HEATag 的價值,远以上于 “克服记号困难”,它的灵巧性和共通性,还在为单组织科研加载更好将性
从广泛应用不一样看到
HEATag 能履盖从 “简略有点进行分析”(如癌组识开发与正确组识开发、食用的药物治疗与照表)到 “大范畴探索”(如组识开发細胞图谱设计、mtk量筛分)的全范畴的需求。根据 PIP-seq、Stereo-cell 等一种新型可扩容技术应用的开发,HEATag 还能进一次的提升单細胞探索的通量,推助科研管理工程项目团队开发大范畴的工程项目。从跨层面竞争力一起来看
HEATag 实际上适宜于转录组学,还能与表观遗传基因组学、蛋白酶质组学、发展进步空间组学等能力搭配,使用个性指数和寡核苷酸回文序列,HEATag 就能够便捷构建各不相同的组学程序流程,不影晌警报获取进一步。时,来源于HEATag还就能够发展进步单血细胞糖组学探究能力。BIOPROFILE
联合动态图
拜谱生物技术与陈凯硕士生导师制定分步公司合作的想法
值得一看喜爱的是,在 HEATag 技能创造出强大应运潜力股的背景图下,拜谱海上动物已与男方海上专业与水利南京市测试室(南京)陈凯硕士生导师形成进行初步合作共赢有意向的。男女双方工作中计划需紧紧围绕 HEATag 技能的财产化落地式、科技分析和转化了等的方向展平深层次警税,促使上述低利润、跨外来物种的单组织标出技能更好应运于合理科技分析动画场景,为更大测试室出具科学规范、成本的单组织分析交通工具,四轮驱动科技分析工作中者在组织海上动物学、海上海上动物学、急病新机制等行业有更大超出