
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动物群特男人、寡核苷酸淡化成本价高额或使用方案繁琐。近日,南方海洋科学与工程广东实验室(广州)的陈凯讲解销售团队在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直接费用、跨鱼类、全app兼容的全新解决方案。
杂志介简
Journal of Genetics and Genomics (JGG)是由全球学科院基因隔代基因病规律与成长动物体工程学探析所和全球基因隔代基因病规律学习牵头的展览科研中文核心学术刊物,强院于报道范文宝宝学科和医药学基因隔代基因病规律学科技的方面的亿人性探析成效。JGG 202几年度危害指数7.1,Scopus科研中文核心学术刊物口碑评价指标CiteScore 9.9,跻身JCR 202几年度GENETICS & HEREDITY科技的方面Q1区(Top 10%),BIOCHEMISTRY & MOLECULAR BIOLOGY科技的方面Q1区,跻身全球学科院中文核心学术刊物系统分区动物体工程学商品类别1区(Top中文核心学术刊物),基因隔代基因病规律学和什么是生化与原子核动物体工程学小类双1区。BIOPROFILE
哪种是HEATag
合理的“二一体化”制定
HEATag是由凝集素和HUH内切酶购成的溶合蛋白酶
「标记器」输出模块 - 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)。
「接连器」模块电源 - 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)指数方形码通过共价拼接。
“1+1>2”的郊果: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条形码进行样本量标记图片与产品追溯。
Fig1: HEATag多种标出原则提示图
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实际战斗考验
HEATag到低有点能打?
可不可以在各种不同先决条件下,确保哺乳期爬行动物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。研究方案组织为 HEATag 设立了多轮 “压为测试图片”,从神经元系到神经元核,从超低温到超低温,从新鲜模板到确定模板,全方面证实它的不稳性和可靠的性。
首位轮測試争对母乳喂奶家禽神经神经内部系:探讨的人员考虑了是来自于人、鼠、仓鼠5个种类的4类神经神经内部(HEK293T、K562、MEF、CHO),在环境温度使用 HEATag 标记符号后混合物测序。进而回收分类处理的 11447 个神经神经内部中,85.66% 都能按照 HEATag 方形码精确性适应到原种类,样本量间交叉点被污染非常少,UMAP 聚类了解法了解还间接表明,HEATag 方形码与种类特男人DNA组本质特征程度一样的。 立刻,测试图片标准进第一步强制升级:科研员测试在 4℃下符号新鮮細胞、在温度下符号甲醇放置細胞,甚至于直观符号細胞核。没想到仍旧醒目:大部分标准下,样版价格标签与种类资料均具备好的相关,转换精确率超 95%。倘若甲醇放置会从而导致轻的转录本对称水污染,細胞核分离纯化老有大量 RNA 人才流失,細胞形式的注解没想到仍旧与新鮮样版提高同步,发现 HEATag 能能符号有差异处理标准下的调查样版。
Fig2: HEATag 可在其他水平下顺利完成单组织转录组混样分析一下
可能图标哺乳期動物和海洋环境无脊梁骨動物的原代细胞核
如说人体上皮细胞系考试是 “基础上题”,那组织结构样板也就是 “浮动题”, 这一些样板并不是因人体上皮细胞种类繁杂、工作环境融入性个性化,将成为图标枝术的 “要点”,而 HEATag 正好在这一些 “要点” 上表现了的优势。研究团队选择了大鼠和小鼠的睾丸组建,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 个细胞仅仅能被准确性分辨,任何包括血细胞结构类型的聚类算法最后都明晰可辨。
更令人惊喜的是HEATag对海洋微生物微生物的适应性。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 条型码与种类转录组拥有较高一直性,如果没有显现因高盐生活环境致使的 “标签不可用”。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 可控制喂奶小动物安排样例众多 scRNA-seq 剖析
Fig4: HEATag可保持新鲜松茸海上无脊椎神经绿色多厚 scRNA-seq 定量分析
HEATag与细胞膜的运用不要造成的转录组的更为明显转变
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在提交标上责任的此外,是不会对前因后果的转录成分析诱发电磁干扰,保护了科研数据资料的实在性。
Fig5: HEATag不太会直接影响样例的 RNA 体现模式,
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以后可期
HEATag 能为单上皮细胞研究方案引发之类?
HEATag 的价格,远不已于 “搞定标志故障”,它的轻松性和普遍意义,正当为单細胞科研打开网页越来越多会性
从适用不一样而言
HEATag 能包含从 “很简单相比剖析”(如癌集体发展与正常人集体发展、治疗药物加工与比较)到 “大位置调查”(如集体发展神经元图谱画出、mtk量建立)的全位置需要量。现在 PIP-seq、Stereo-cell 等新型的可映射技艺的发展方向,HEATag 还能进一个步骤加快单神经元调查的通量,注力科学研究团体发展更好位置的创业项目。从跨的领域发展潜力来了解
HEATag 既适合于转录组学,还能与表观染色体组学、血清质组学、空间组学等的技能搭配,进行制作数据库索引和寡核苷酸回文序列,HEATag 可能高效加上多种的组学步奏,不的影响卫星信号截获深度.。并且,根据HEATag还可能开发单人体细胞糖组学研究探讨的技能。BIOPROFILE
协作信息
拜谱生物工程与陈凯教受已达成初阶段合作协议意料之外
有必要留意的是,在 HEATag 水平展现什么出较大广泛应用软件潜能的经验下,拜谱生态学体技巧已与男方大海科学性与建设项目四川检测實驗室室(东莞)陈凯专家形成首次合作共赢意向但这并。夫妻双方方案贯穿 HEATag 水平的产业群化着地、科研运行运行课题图片转换等角度实现深度的警税,推进哪一节省成本投入、跨鱼类的单癌神经癌细胞标注水平快速广泛应用软件于实际上的科研运行运行课题场所,为更好检测實驗室室出示便捷、经济性的单癌神经癌细胞研发用具,注力科研运行运行课题运行者在癌神经癌细胞生态学体技巧学、大海生态学体技巧学、问题制度化等范围拿得更好的提升