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单细胞转录组

所属分类：

单细胞与空间组学服务

10X Genomics公司的Chromium系统利用8通道的微流体“双十字”交叉系统，将含barcode的凝胶珠（Gel Beads）、细胞和酶的混合物、油三者混合，形成GEMs（油包水的微体系）。GEMs形成后，细胞裂解，凝胶珠自动溶解释放大量barcode序列，随后mRNA逆转录产生带有10X barcode和UMI信息的cDNA，构建标准测序文库，其中10X barcode 用于区分细胞，UMI用于区分mRNA分子。

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服务介绍

产品简介

单细胞转录组测序（scRNA-seq）是指在单细胞水平上对 RNA 进行高通量测序和分析的新技术，具有通量高、成本低的显著优势。不同于常规组织或细胞群测序得到的结果，scRNA-seq单细胞测序能够表征单个细胞的表达谱，避免单个细胞的异质性生物学信息被大量细胞的均质化掩盖，从而更好地理解细胞之间的差异和功能。

10x Genomics  Chromium单细胞文库制备系统通过微流控芯片技术获得单细胞反应体系，并在传统文库构建的基础上引入标签，通过追溯标签序列将众多mRNA、表面蛋白信息定位回原来的单个细胞。用于完成单细胞3’和5’RNA测序文库构建以及单细胞表面蛋白检测文库构建等。

Chromium系统将样本封装到数百至数万个微反应体系，每个微反应体系中含有可唯一识别的编码DNA用于后续数据拆分及分析。每个凝胶珠（Gel Bead），注入数百万独特的寡核苷酸序列，与样品（单细胞或细胞核）混合后，凝胶珠和样品被油-表面活性剂溶液包裹，形成GEMs，其作为单独的反应囊泡，随后凝胶珠溶解并且样品被编码DNA所标记。然后将每个液滴中含有10x barcode信息的产物混合，构建标准测序文库。测序后，根据10x barcode序列进行单细胞或单细胞核数据拆分，并利用10x Genomics提供的可特异性解析10x barcode的分析软件进行数据分析及可视化展示。

设备参数及优势

  1. 细胞通量高：一次可以同时做8个样本，细胞通量高达80000+个细胞；

  2. 捕获率高：细胞捕获率最高可达65%；

  3. 短时高效：十几分钟内可完成上万个细胞封装，一天内获得测序文库；

  4. 双细胞发生率低：多细胞率低于0.9%/1000cells；

  5.  针对V（D）J分析，可检出单个细胞的配对的TCR/BCR双链V（D）J全长序列；

  6. 针对ATAC分析，线粒体污染率低于2%；

  7. 可进行单细胞转录组，免疫组，蛋白组，表观组多组学研究。

实验流程

数据分析

单细胞数据分析是单细胞转录组测序中的一个关键影响因素，也是现在的科研人员的主要需求。单细胞数据分析可以划分成四部分进行理解，分别是数据预处理，常规分析，探索性分析及可选的高级分析。数据预处理一般使得是测序原始数据fastq或Bcl数据的处理及使用cellranger软件对数据进行简单比对的分析。常规分析可以理解未第二轮的智联控制，常用seurat，scanpy等软件进行分析，其中seurat是最常用的一种，常规分析一般可做到细胞注释。探索性分析一般指的是如细胞通路富集分析，细胞轨迹分析，细胞通讯分析，细胞周期分析等等。可选的高级分析一般指的是采用其他技术结合进行理解生物学过程和机制，如结合空间转录组测序，与crispr联合应用，与甲基化联合应用的分析。

应用

迄今为止，单细胞 RNA 表达谱分析正迅速成为包括人类、动物和植物在内的各种研究不可替代的方法，能够以前所未有的方式更准确、快速地鉴定组织中的稀有和新细胞。此外，有了有关 mRNA 和蛋白质水平的基因表达、代谢物、细胞间通讯和空间景观的信息，就有可能解决健康和疾病中细胞组成和功能的难题。

 

送样建议

参考文献

1. Jovic D, Liang X, Zeng H, et al. Single‐cell RNA sequencing technologies and applications: A brief overview[J]. Clinical and Translational Medicine, 2022, 12(3): e694.

 

 

关键词：

单细胞转录组

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