Comm Bio | TAS-Seq提高單細胞測序準確性
原創(chuàng)?圖靈基因?圖靈基因?2022-07-18 09:04?發(fā)表于江蘇
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日本科學家開發(fā)了一種新的DNA擴增和測序方法酝蜒，可提高單細胞RNA測序（scRNA-seq）的準確性金赦。這種稱為TAS-Seq的新方法使用一種末端轉(zhuǎn)移酶命辖，該酶在基于納米孔/磁珠的細胞分離平臺上固相擴增和排序與mRNA（cDNA）互補的DNA迂苛。雙脫氧核苷酸三磷酸（ddNTP）的使用終止了由末端轉(zhuǎn)移酶催化的測序反應，并有助于減少變異和處理錯誤。
這一發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《Communications Biology》雜志上的一篇文章中，標題為“TAS-Seq is a robust and sensitive amplification method for bead-based scRNA-seq”前酿。作者包括東京理科大學的助理教授Kouji Matsushima博士。
新方法在確定組織中的細胞組成鹏溯、基因檢測的靈敏度罢维、檢測細胞間相互作用的穩(wěn)健性、可溶性因子的檢測以及由于使用序列終止子而易于處理方面要求更高的精度。這種使用簡單材料和設備的技術進步可以為疾病和藥物靶點提供新的見解肺孵，并引發(fā)空間和單細胞多組學方法的進步匀借。
單細胞研究使人們有機會更深入地了解多細胞、異質(zhì)生物系統(tǒng)的復雜性平窘，而這是通過提供平均細胞讀數(shù)的批量分析無法實現(xiàn)的∠爬撸現(xiàn)有的技術，如基于液滴和平板的scRNA-seq瑰艘，會影響單細胞樣本的組成是鬼，并受到cDNA擴增限制的限制，這些限制會引入抽樣偏差和傾斜scRNA-seq數(shù)據(jù)集紫新。
作者指出均蜜，“TAS-Seq對末端轉(zhuǎn)移酶反應的變化表現(xiàn)出很高的耐受性，這使得現(xiàn)有的基于末端轉(zhuǎn)移酶的scRNA-seq方法的處理變得復雜芒率《诙”
作者使用小鼠和人類的肺樣本，比較了TAS-Seq和基于流式細胞術的scRNA-Seq數(shù)據(jù)偶芍，發(fā)現(xiàn)了良好的相關性充择。除了提高基因檢測靈敏度外，研究人員還使用TAS-Seq檢測到細胞間的強大相互作用以及細胞中更多生長因子和白細胞介素的表達匪蟀，而廣泛使用的現(xiàn)有scRNA-Seq技術（如10X Chromium v2和Smart-seq2）椎麦，依賴于模板轉(zhuǎn)換。作者發(fā)現(xiàn)萄窜，與其他scRNA-Seq平臺相比铃剔，TAS-Seq不僅可以檢測更多的基因撒桨，還可以識別出更多表現(xiàn)出高度可變表達的基因查刻。
Shichino說：“我們發(fā)現(xiàn)TAS-Seq在基因檢測靈敏度和基因丟失率方面可能優(yōu)于10X Chromium V2和Smart-seq2，這表明TAS-Seq可能是最敏感的高通量scRNA方法之一凤类。我們可以更均勻地檢測各種表達水平的基因穗泵，也可以更穩(wěn)健地檢測生長因子和白細胞介素基因∶瞻蹋”
根據(jù)他們在肺樣本中的發(fā)現(xiàn)佃延，作者指出，“擴大TAS-Seq應用將提高對單細胞水平肺生物學的理解和圖譜構(gòu)建夷磕÷乃啵”
該論文的第一作者、東京理科大學助理教授Shigeyuki Shichino博士說：“我們的技術TAS-Seq結(jié)合了基因檢測靈敏度坐桩、反應效率的穩(wěn)健性和細胞成分的準確性尺棋，使我們能夠捕獲重要的細胞信息∶圊危”
與用于擴增DNA的聚合酶不同膘螟，末端轉(zhuǎn)移酶不需要模板成福。然而，這很難處理荆残。研究人員通過使用終止DNA擴增反應的ddNTP克服了這一挑戰(zhàn)奴艾。
Shichino說：“ddNTP摻入，特別是雙脫氧胞苷磷酸（ddCTP）内斯，以隨機方式阻止了TdT對polyN-tail的過度延伸蕴潦，大大降低了TdT反應的技術難度『倨冢”
通過使用基于納米孔/磁珠的scRNA-seq平臺分離單個細胞品擎，新方法還降低了細胞采樣偏差，并提高了細胞組成數(shù)據(jù)的準確性备徐。
TAS-Seq的另一個優(yōu)點是降低了對批次效應的敏感性萄传。TAS-Seq數(shù)據(jù)也與組織樣本的流式細胞術數(shù)據(jù)高度相關，表明它可以生成高度準確的細胞組成數(shù)據(jù)蜜猾。
Shichino說：“我們已經(jīng)完成了TAS-Seq2的開發(fā)秀菱，這是一種TAS Seq的改進版和全面優(yōu)化版本，TAS-Seq2在小鼠脾細胞中的基因檢測靈敏度提高了1.5到2倍蹭睡⊙芰猓”東京理科大學的研究人員已經(jīng)成立了一家創(chuàng)業(yè)公司（ImmunoGenetics），將使用這種新方法提供scRNA-seq服務肩豁。
