
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抗体阳性动物群特情人、寡核苷酸体现生产成本过高或使用程序流程繁复。近日,南方海洋科学与工程广东实验室(广州)的陈凯院士创业团队在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价格、跨外来物种、全公司兼容的全新解决方案。
期刊杂志百科
Journal of Genetics and Genomics (JGG)是由我国物理学学习院遗传基因基因病病与发展动物学学习所和我国遗传基因基因病病中医药学会主办单位的全球科研刊物,努力于报道怎么写人微生物制品理学学习和中医药学遗传基因基因病病学行业域的创新性学习成效。JGG 202历经四年度导致指数公式7.1,Scopus科研刊物评议依据CiteScore 9.9,跻身JCR 202历经四年度GENETICS & HEREDITY行业域Q1区(Top 10%),BIOCHEMISTRY & MOLECULAR BIOLOGY行业域Q1区,跻身我国物理学学习院刊物系统分区动物学类1区(Top刊物),遗传基因基因病病学和微生物化学与原子核动物学小类双1区。BIOPROFILE
啥是HEATag
巧用的“二合二为一”设计构思
HEATag是由凝集素和HUH内切酶组合的就结合蛋清
「品牌定位器」组件 - 凝集素
能够识别细胞膜上广泛存在且高度保守的糖基化呈现(如GlcNAc和Neu5Ac)。
「连结器」控制模块 - 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)目录长商品条码开始共价链接。
“1+1>2”的功能: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条形码进行子样本图标与追溯。
Fig1: HEATag许多标上目的提醒图
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实际的检验员
HEATag真的有能开打?
可能在各不相同状况下,达到辅乳食草动物血细胞膜系单血细胞膜混样测序
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。设计销售团队为 HEATag 软件设置了多轮 “压力差测试方法”,从神经元系到神经元核,从地温到地温,从新鲜样板量到比较固定样板量,全方面手机验证它的稳定度分析高性和可以信赖性。
首位轮测试方法专门针对辅乳動物细胞核膜系系:了解人数选取了产于人、鼠、仓鼠三种种群的四种问题细胞核膜系(HEK293T、K562、MEF、CHO),在高温使用 HEATag 标签后搭配测序。最终能够回笼的 11447 个细胞核膜系中,85.66% 都能在 HEATag 方形码为准配备到原种群,样板间穿插空气污染不多,UMAP 聚类算法了解也是可以事实证明,HEATag 方形码与种群非特异朋友基因组组结构特征高一样。 随后,测试软件先决状态进的一步强制升级:的研究人试着在 4℃下商品标签新鲜的感神经元、在恒温下商品标签甲醇固定好好神经元,恐怕简单商品标签神经元核。引发从未闪亮:各个先决状态下,样品量商品标签与鱼类个人信息均体现了非常好的的各种关联性,分割明确率超 95%。纵使甲醇固定好好会引发严重的转录本交叉式环境污染,神经元核准备会起少许 RNA 溜走,神经元类型、的注音引发从未与新鲜的感样品量要保持完全一致,验证 HEATag 就能够商品标签有差异 外理先决状态下的工作样品量。
Fig2: HEATag 可在不一样的条件下成功单肿瘤细胞转录组混样定性分析
要标记符号母乳喂奶爬行生物和浮游生物无脊椎神经爬行生物的原代上皮细胞
要说组织化系检查是 “依据题”,那组织化模板说是 “扩展题”, 等等模板往往会因组织化业务类型僵化、的环境认知性专项 ,为符号工艺的 “难题”,而 HEATag 恰恰舞在等等 “难题” 上展示出了好处。研究团队选择了大鼠和小鼠的睾丸公司,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 个细胞不仅仅能被精确区分开,大部分大部分上皮细胞类别的聚类分析法结杲都明确可辨。
更令人惊喜的是HEATag对海洋环境动物的替换性。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 长条码与种群转录组具有着较高一样性,不冒出因高盐的环境引起的 “标出不能正常工作”。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 可实行哺乳期间节肢动物团队范本多个 scRNA-seq 讲解
Fig4: HEATag可满足新鲜的大海无脊椎神经動物重量 scRNA-seq 分折
HEATag与组织的整合会所致转录组的明显该变
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在成功完成图标目标任务的同一时间,不是对后继的转录类物质析带来干忧,保证质量了钻研数据报告的真性。
Fig5: HEATag不会影响样品的 RNA 形容模式切换
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未来十年可期
HEATag 能为单受损细胞的研究带给啥子?
HEATag 的实用价值,远只有于 “处理好符号间题”,它的方便性和普遍意义,真正为单细胞系调查打开网页非常多几率性
从应该用3d场景来
HEATag 能覆盖率从 “非常简单比效了解”(如癌开发团队结构与正常情况开发团队结构、药剂净化处理与對照)到 “大面积理论钻研”(如开发团队结构細胞图谱制图、mtk量选择)的全范畴所需。根据 PIP-seq、Stereo-cell 等新兴可寻址水平的发展趋势,HEATag 还能进第一步提升自己单細胞理论钻研的通量,助推器科研开发开发团队开展调研大些面积的业务。从跨各个领域提升空间去看
HEATag 一方面适广泛用于于转录组学,还能与表观表观遗传组学、血清质组学、壮大空间组学等技木应用运用,采用订制字段和寡核苷酸回文序列,HEATag 还会轻易加上有差异 的组学方法,不影向数据信息抓取深度.。时候,体系结构HEATag还还会壮大单神经元糖组学调查技木应用。BIOPROFILE
相互合作动向
拜谱生物技术与陈凯教学制定目标总体合作项目相关
最该关注公众号的是,在 HEATag 技木增添出极大广泛软件升值空间的的背景下,拜谱植物学学已与男方深海科学技木与建筑项目山东本职工作室(佛山)陈凯专家达成最初始协议意项。交易双方彼此预计重点围绕 HEATag 技木的家产化落子、成果转化成转化成等放向开始淬硬层共建,持续推进该高率低、跨鱼类的单受损細胞标志技木变快广泛软件于实际情况成果转化成场所,为越来越多本职工作室打造高、城市发展的单受损細胞深入分析辅助工具,力助成果转化成本职工小说拜谱生物在受损細胞植物学学学、深海植物学学学、疾病症状缘由等范围达成越来越多提升