
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外来物种特喜欢的人、寡核苷酸呈现成本投入昂贵或的操作步骤流程冗杂。近日,南方海洋科学与工程广东实验室(广州)的陈凯讲解专业团体在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代价、跨种类、全渠道兼容的全新解决方案。
中文核心期刊简价
Journal of Genetics and Genomics (JGG)是由国家人学科理工大学基因性与大微生理学探究所和国家人基因性先学会牵头的國際学术交流交流论文杂志,秉承打造于有关资料生命的意义学科学合理和临床医学基因性学教育科技领域行业的原创设计性探究科研成果。JGG 202几年度印象细胞7.1,Scopus学术交流交流论文杂志判断要求CiteScore 9.9,位居JCR 202几年度GENETICS & HEREDITY教育科技领域行业Q1区(Top 10%),BIOCHEMISTRY & MOLECULAR BIOLOGY教育科技领域行业Q1区,位居国家人学科理工大学论文杂志区域微生理学商品类别1区(Top论文杂志),基因性学和生化学与分子式微生理学小类双1区。BIOPROFILE
那些是HEATag
幽默的“二合二为一”方案
HEATag是由凝集素和HUH内切酶搭建的相结合蛋清
「位置定位器」模块电源 - 凝集素
能够识别细胞膜上广泛存在且高度保守的糖基化体现(如GlcNAc和Neu5Ac)。
「相防水连接器」输出模块 - 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)指数长条码对其进行共价连接方式。
“1+1>2”的成效: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条形码进行样例符号与追溯。
Fig1: HEATag诸多标上方法举手图
BIOPROFILE
实战演练开展
HEATag究竟有能开打?
应该在不一样的具体条件下,满足母乳喂奶各种动物癌细胞膜系单癌细胞膜混样测序
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。探析团队图片为 HEATag 设有了多轮 “气压測試”,从受损生殖细胞系到受损生殖细胞结构,从常温的到高低温,从新鲜子范例到紧固子范例,全定位确认它的稳界定高性和稳定性。
一、轮考试对於蒲乳期食草动物癌神经体细胞系:研发成员会选择了根据人、鼠、仓鼠6个外来种类的几种癌神经体细胞(HEK293T、K562、MEF、CHO),在空调温度下使用 HEATag 符号后相混测序。不可能回收利用的 11447 个癌神经体细胞中,85.66% 都能确认 HEATag 条状码更准确筛选到原外来种类,模板间平行环境污染较少,UMAP 聚类解析法解析是会直接證明,HEATag 条状码与外来种类特喜欢的人dna组特证角度不一。 完了,公测具体水平进一大步加剧:科学研究人员管理试用在 4℃下记号清爽肿瘤神经元、在常温下记号甲醇固定不动不变肿瘤神经元,甚至会进行记号肿瘤神经元核。数据我照样精彩:所以具体水平下,样版量产品标签与种类信息查询均体现了很不错的涉及性,切分准确的率超 95%。尽管甲醇固定不动不变会从而导致经微的转录本交差的污染,肿瘤神经元核制取就会小量 RNA 流失率,肿瘤神经元业务类型的注音数据我照样与清爽样版量维持一致性,事实证明 HEATag 也可以记号其他净化处理具体水平下的研究样版量。
Fig2: HEATag 可在有所不同标准下实现单肿瘤细胞转录组混样解析
要能标上哺乳期各种节肢动物和海上无脊椎神经各种节肢动物的原代细胞系
我认为神经组织系公测是 “条件题”,那结构模板是 “浮动题”, 一些模板也许因神经组织类形更复杂、情况适应能力性非常规,为标志技艺的 “突破点”,而 HEATag 恰巧在一些 “突破点” 上增添了优劣势。研究团队选择了大鼠和小鼠的睾丸阻止,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 个细胞不只是能被精确性差别,因此主要癌细胞类形的聚类分析法最终结果都清晰度可辨。
更令人惊喜的是HEATag对海洋资源生物制品的支持性。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 长条码与动物群转录组还具有较高同步性,不存在出来因高盐生态促使的 “标示没用”。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 可达到母乳喂养节肢动物组织性范本几吨 scRNA-seq 定量分析
Fig4: HEATag可体现新鲜松茸浮游生物无脊梁骨绿色强有力的加密管控 scRNA-seq 分折
HEATag与受损细胞的构建不会轻易激发转录组的同质性优化
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在达到标识成就的另外,不想对前因后果的转录酚类化合物析诱发干拢,以确保了学习动态数据的现实性。
Fig5: HEATag不影向模本的 RNA 理解摸式
BIOPROFILE
未来发展可期
HEATag 能为单组织深入分析面临任何?
HEATag 的商业价值,远不仅于 “满足记号的问题”,它的轻松性和普遍性,现在为单体细胞探索拆开更多的或许性
从技术应用情况看
HEATag 能遍及从 “很简单很分享”(如癌组织与正常值组织、类药物解决与较)到 “大投资额理论深入分析”(如组织癌生殖细胞图谱生成、高通芯片量挑选)的全超范围供需。根据 PIP-seq、Stereo-cell 等多功能可扩容水平的發展,HEATag 还能进步完善单癌生殖细胞理论深入分析的通量,帮助科学组织实施更高投资额的工作。从跨方面价值来看看
HEATag 不单单使用来转录组学,还能与表观人类基因组学、蛋白酶质组学、空間组学等枝术相结合,实现订做引索和寡核苷酸编码序列,HEATag 也就可以快些融进了 不同于的组学注意事项,不应响手机信号抓取深度.。同一,应用场景HEATag还也就可以的发展单人体细胞糖组学深入分析枝术。BIOPROFILE
协作静态
拜谱怪物与陈凯硕士生导师已达成首次合作协议想法
值不值得关注度的是,在 HEATag 的方法展示出不小软件利用发展潜力的背静下,拜谱菌物已与华南地区深海动物工程科学合理与建设项目四川科学验室(长沙)陈凯博士生导师形成逐项战略合作需求。彼此项目环绕 HEATag 的方法的行业化趴地、成果转化课题项目和转化了等方位刺激性角度协同,促使此低代价、跨鱼类的单组织标注的方法快点软件利用于实计成果转化课题项目场面,为多科学验室作为效率高、市场经济的单组织研究分析用具,帮助成果转化课题项目事情者在组织菌物学、深海动物工程菌物学、问题制度等范围得到多的提升