1. 什么是空間轉(zhuǎn)錄組
??空間轉(zhuǎn)錄組是一種用于從空間層面上解析RNA-seq數(shù)據(jù)的技術(shù)是复,從而解析單個組織切片中不同空間位置上的mRNA的表達(dá)信息。
??與單細(xì)胞RNA測序或組織樣本RNA測序相比竖螃,通過空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)可獲取組織中具體位置的轉(zhuǎn)錄信息淑廊,為研究提供有效數(shù)據(jù)支撐。
2.技術(shù)發(fā)展
??現(xiàn)有的空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)主要分為兩類:一類是基于雜交和成像的方法特咆,例如smFISH季惩,Branched FISH;另一類是基于測序的方法腻格,包括TIVA画拾,ISS,F(xiàn)ISSEQ等菜职。smFISH青抛,Branched FISH等靶向方法在分析的細(xì)胞數(shù)量和檢測靶點(diǎn)的數(shù)量上都受到限制。而上述基于測序的方法雖然是可作為非靶向的篩選手段酬核,但能夠分析的細(xì)胞數(shù)量仍處在較低水平蜜另。
??中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院利用一種稱為Geo-seq的技術(shù),整合激光顯微切割技術(shù)和微量RNA-seq技術(shù)愁茁,重建了小鼠不同發(fā)育時期的三維空間轉(zhuǎn)錄組圖譜蚕钦。其實該技術(shù)的第一篇文章發(fā)表于2016年亭病,繪制了小鼠早期胚胎原腸運(yùn)動中期(E7.0 late mid-streak stage)精細(xì)的三維分子圖譜鹅很,揭示了小鼠細(xì)胞譜系建立過程中的空間轉(zhuǎn)錄組特征、轉(zhuǎn)錄因子和信號通路調(diào)控網(wǎng)絡(luò)罪帖。然而該技術(shù)的工作量十分巨大促煮,首先需要將胚胎進(jìn)行連續(xù)切片邮屁,之后再利用LCM將每一個切片分成4~6個區(qū)域,每個區(qū)域的微量組織再分別進(jìn)行RNA抽提菠齿,微量RNA擴(kuò)增佑吝、建庫和測序的流程。
??2016年绳匀,另一項發(fā)表在Science上的工作芋忿,則利用基因芯片技術(shù)將位置信息保留在芯片上,再利用二代測序技術(shù)對組織中的RNA進(jìn)行測序疾棵,從而生成了組織切片上完整的基因表達(dá)圖像
3.基本原理
??當(dāng)組織冷凍切片附在空間轉(zhuǎn)錄組載片上時戈钢,條形碼引物結(jié)合并從組織中捕獲鄰近的mRNA。被捕獲的mRNA開始逆轉(zhuǎn)錄是尔,得到的cDNA中包含了空間條形碼殉了。
4. 應(yīng)用
??10x Genomics空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)可以應(yīng)用于腫瘤、免疫拟枚、發(fā)育薪铜、神經(jīng)和病理等研究方向。
已經(jīng)測試完畢的組織類型有:
人:心臟恩溅、腎臟隔箍、卵巢、乳房脚乡、淋巴結(jié)鞍恢、大腦、大腸每窖、肺帮掉、脾臟
小鼠:大腦、眼睛窒典、心臟蟆炊、腎臟、大腸瀑志、肝臟涩搓、肺、卵巢劈猪、四頭肌昧甘、小腸、脾臟战得、胃充边、睪丸、甲狀腺、舌頭
大鼠:大腦浇冰、腎臟贬媒、心臟
5. 參考資料
https://zhuanlan.zhihu.com/p/101370236?utm_source=wechat_session
生物通文章《《Nature Methods》2020年度技術(shù):空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)》