Recent advances in single-cell sequencing technologies
Recent advances in single-cell sequencing technologies | Precision Clinical Medicine | Oxford Academic (oup.com)
空間位置信息對(duì)于細(xì)胞命運(yùn)至關(guān)重要，新的空間轉(zhuǎn)錄組方法不僅能夠帶來轉(zhuǎn)錄組信息，同時(shí)還提供空間信息耻煤，幫研究者更好辨別轉(zhuǎn)錄的位置矾麻。將研究拓展到單細(xì)胞分辨率可更大程度提升科學(xué)家對(duì)單個(gè)細(xì)胞的認(rèn)識(shí)和解讀。近年來屯仗，空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)得到了迅速發(fā)展和改進(jìn)，特別適用于無法進(jìn)行基因標(biāo)記的人類研究￠倭ぃ空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)包括三類技術(shù)，第一類是單分子熒光原位雜交技術(shù)（smFISH）夯秃，第二類是原位測(cè)序技術(shù)座咆，第三類是基于原位捕獲策略的空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)。（圖1）前兩類技術(shù)具有單細(xì)胞分辨率仓洼，第三類技術(shù)正逐步接近單細(xì)胞分辨率介陶。
smFISH的代表技術(shù)是seqFISH和MERFISH。seqFISH可以通過多輪雜交在RNA上賦予時(shí)間條形碼色建，允許許多分子被多重化哺呜。MERFISH是一個(gè)高度多重化的smFISH成像方法，可以在單個(gè)細(xì)胞中鑒定數(shù)千種RNA的拷貝數(shù)和空間定位, 該技術(shù)使用組合標(biāo)簽箕戳、連續(xù)成像等技術(shù)來提高檢測(cè)通量某残。原位測(cè)序技術(shù)可以對(duì)固定組織或細(xì)胞樣本中的mRNA進(jìn)行直接測(cè)序，其強(qiáng)大之處在于發(fā)現(xiàn)測(cè)序信息與其位置之間的關(guān)聯(lián)陵吸，其代表性技術(shù)分別為FISSEQ玻墅、ISS、STARmap壮虫、ExSeq澳厢。
image.png
MEFISTO：從多模態(tài)數(shù)據(jù)中識(shí)別變異的時(shí)間和空間模式
因子分析是基因組學(xué)中廣泛使用的降維方法。現(xiàn)有的因子分析模型假設(shè)觀察到的樣本是獨(dú)立的旨指，而這個(gè)假設(shè)在時(shí)空分析研究中并不適用赏酥。2022年1月《Nature methods》發(fā)表了一個(gè)靈活且通用的工具箱：MEFISTO，用于在已知樣本之間的空間或時(shí)間依賴性的情況下對(duì)高維數(shù)據(jù)進(jìn)行建模谆构。MEFISTO不僅保持了因子分析對(duì)多模態(tài)數(shù)據(jù)的既定優(yōu)勢(shì)裸扶，還能夠進(jìn)行空間-時(shí)間上的降維、插補(bǔ)和平滑與非平滑變化模式的分離搬素。此外呵晨，MEFISTO 可以通過以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方式同時(shí)識(shí)別和對(duì)齊潛在的變異模式來整合多個(gè)相關(guān)數(shù)據(jù)集魏保。
image.png
https://biofam.github.io/MOFA2/MEFISTO.
Stereo-seq
Spatiotemporal transcriptomic atlas of mouseorganogenesis using DNA nanoball-patterned arrays
空間分辨轉(zhuǎn)錄組技術(shù)是研究哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)生等復(fù)雜生物學(xué)過程的有前途的工具。然而摸屠，分辨率谓罗、基因捕獲和現(xiàn)有方法的視野之間的不平衡使得它們無法系統(tǒng)地應(yīng)用于分析相對(duì)較大的三維中晚期胚胎。在這里季二，我們結(jié)合 DNA 納米粒子(DNB)圖案陣列和原位 RNA 捕獲創(chuàng)建空間增強(qiáng)分辨率組學(xué)測(cè)序(Stereo-seq)檩咱。應(yīng)用 Stereo-seq 技術(shù)建立了小鼠器官發(fā)生時(shí)空轉(zhuǎn)錄圖譜(MOSTA) ，該圖譜以單細(xì)胞分辨率和高靈敏度描繪了小鼠器官發(fā)生過程中轉(zhuǎn)錄變異的動(dòng)力學(xué)和方向性胯舷。我們利用這些信息來深入了解發(fā)育中的組織(如中腦背側(cè))中細(xì)胞空間異質(zhì)性和細(xì)胞命運(yùn)規(guī)律的分子基礎(chǔ)刻蚯。我們的全景圖集將有助于深入調(diào)查有關(guān)正常和異常哺乳動(dòng)物發(fā)展的長期問題。
image.png
Statistical and machine learning methods for spatially resolved transcriptomics with histology
image.png
空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)分析軟件包和算法的比較分析
Databases - STOMICS DataBase (cngb.org)
https://arxiv.org/pdf/2108.01304
空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)分析軟件包和算法的比較分析 (qq.com)
image.png
image.png
發(fā)現(xiàn)有人有個(gè)匯總
科研干貨——時(shí)空組學(xué)&單細(xì)胞組學(xué) - 知乎 (zhihu.com)
