
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免疫抗体种群特异形、寡核苷酸绘制利润高额或方法具体步骤比较复杂。近日,南方海洋科学与工程广东实验室(广州)的陈凯教导团队图片在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价格、跨种群、全手机平台兼容的全新解决方案。
论文期刊详细资料
Journal of Genetics and Genomics (JGG)是由中华现代国微生命科学有效院隐性基因与阴茎发育海洋微生命科学习所和中华现代国隐性基因学好举办的全球科研杂志论文,强院于了解人身安全微生命科学有效和医药学隐性基因学科技业务各个领域的爱创作性学习收获。JGG 202几年度干扰氧分子7.1,Scopus科研杂志论文点评标准CiteScore 9.9,稳居JCR 202几年度GENETICS & HEREDITY科技业务各个领域Q1区(Top 10%),BIOCHEMISTRY & MOLECULAR BIOLOGY科技业务各个领域Q1区,稳居中华现代国微生命科学有效院杂志论文分区域海洋微生物工程专业类别1区(Top杂志论文),隐性基因学和什么是生化与氧分子海洋微生物工程小类双1区。BIOPROFILE
哪些是HEATag
得当的“二一体化”结构设计
HEATag是由凝集素和HUH内切酶搭建的协同球蛋白
「固定器」控制模块 - 凝集素
能够识别细胞膜上广泛存在且高度保守的糖基化淡化(如GlcNAc和Neu5Ac)。
「接触器」方案 - 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)数据库索引长条型码去共价接连。
“1+1>2”的成果: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条形码进行样板标志与可追溯。
Fig1: HEATag多个箭头操作过程展示图
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进阶篇捡验
HEATag知乎问答有可以打?
能否在不一能力下,体现喂母乳节肢动物上皮神经元系单上皮神经元混样测序
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。理论研究管理团队为 HEATag 使用了多轮 “水压测式”,从内部系系到内部系核,从低溫到低溫,从新鲜样板到稳固样板,全八卦方位认可它的增强性和安全可靠性预计。
独第二轮软件测试造成哺乳期间甲壳动物神经元系:探索人工采用了源于人、鼠、仓鼠六个种类的五种神经元(HEK293T、K562、MEF、CHO),在恒温使用 HEATag 标记图片后比调测序。之后的回收利用的 11447 个神经元中,85.66% 都能经过 HEATag 条状码更准适应到原种类,范本间平行水污染非常少,UMAP 聚类研究分析研究分析更多的是单独證明,HEATag 条状码与种类特喜欢的人染色体组特色位置一致性。 然后,各种测试具体必备前提条件进几步升級:论述人士测试在 4℃下记号刚采生殖组织体上皮细胞系、在空调温度下记号甲醇不变生殖组织体上皮细胞系,还会直接性记号生殖组织体上皮细胞系核。成果照样闪亮:所有具体必备前提条件下,样品价格标签与外来物种内容均还具有比较好的涉及到的性,分割精确性率超 95%。倘若甲醇不变会致使较轻的转录本交叉式环境污染,生殖组织体上皮细胞系核制取很有可能少量出 RNA 外流,生殖组织体上皮细胞系类别的参考文献标注成果照样与刚采样品保持稳定共同,材料 HEATag 不错记号不一样的解决具体必备前提条件下的实验性样品。
Fig2: HEATag 可在区别情况下做好单组织转录组混样定性分析
才可以标志辅乳家禽和大海无脊柱家禽的原代细胞系
要是说结构系测试英文是 “基础性题”,那结构范本即使 “额外增加题”, 这么多范本经常因结构的类型更复杂、工作环境转变性特有,加入标记图片技术工艺的 “重点关键问题”,而 HEATag 恰巧在这么多 “重点关键问题” 上浮现了特色。研究团队选择了大鼠和小鼠的睾丸聚集,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 个细胞不仅仅能被合理辨认,所有大部分受损细胞型的聚类算法结杲都明晰可辨。
更令人惊喜的是HEATag对大海生物体的配适性。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 条型码与动物群转录组含有较高保持一致性检验,不会显现因高盐生态引发的 “标出没用”。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 可完成哺乳期间部分动物机构模板重量 scRNA-seq 剖析
Fig4: HEATag可确保新鲜毛肚海洋能无脊椎骨生物强有力的加密管控 scRNA-seq 定量分析
HEATag与组织的紧密结合没有致使转录组的不错变动
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在成功完成标识日常任务的的同时,就不会对之后的的转录酚类化合物析发生干忧,维持了探索数剧的真识性。
Fig5: HEATag没不良影响样例的 RNA 表现格局
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将来可期
HEATag 能为单组织研究方案带去一些 ?
HEATag 的价值量,远不绝于 “化解标出大问题”,它的灵亲水性性和共通性,将要为单体细胞探索加载太多或许性
从软件消费场景而言
HEATag 能扩大从 “简易是比较讲解”(如癌聚集机构与普通聚集机构、性药物治理 与比对)到 “蝗灾较科学研究探讨”(如聚集机构細胞系图谱作图、mtk量挑选)的全范围图实际需求。随之 PIP-seq、Stereo-cell 等新的技术可拓张的技术的发展趋势,HEATag 还能进十步升高单細胞系科学研究探讨的通量,四轮驱动教育科研管理团队开展调研更蝗灾较的投资项目。从跨各个领域空间方面看
HEATag 除了适合于转录组学,还能与表观遗传基因组学、血清质组学、三维空间组学等技木水平切合,采用设计引索和寡核苷酸字段,HEATag 可轻松自由融于各种的组学具体步骤,不会影响预警驯服广度。同时,来源于HEATag还可壮大单神经元糖组学研究探讨技木水平。BIOPROFILE
相互合作动态信息
拜谱生态学与陈凯讲师促成最初战略合作意项
需要重视的是,在 HEATag 技木展示出出非常大使用竞争力的题材下,拜谱生态学已与全国地区海洋能能科学的与建设项目全国科学试验室(汕头)陈凯教学已达成最初加盟的想法。另一方进度表围绕着 HEATag 技木的产业的发展化下地、教育科技创新管理转变等方向上选取层次操作,推动一种节省成本费、跨动物群的单神经元膜标示技木更加迅速使用于实计教育科技创新管理场所,为多科学试验室给出高效益、金钱的单神经元膜深入分析辅助工具,推动教育科技创新管理工作的者在神经元膜生态学学、海洋能能生态学学、病毒原则等行业要先拿到多推动