
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抗体阳性外来物种炎症因子聊天、寡核苷酸绘制资金慷慨激昂或进行操作方法很复杂。近日,南方海洋科学与工程广东实验室(广州)的陈凯硕士生导师组织在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,为我们提供了一个成本控制费用、跨外来物种、全工作平台兼容的全新解决方案。
期刊杂志概述
Journal of Genetics and Genomics (JGG)是由国内 国家物理技术学校基因隔代遗传性的与骨骼发育微原子生态学学专业科研所招聘和国内 国家基因隔代遗传性的掌握举办单位的知名科研科研杂志论文,专业专注于通讯报道生活物理学和医学检验基因隔代遗传性的学这个行业的原汁原味性专业科研成就。JGG 2021年度影响到原子7.1,Scopus科研科研杂志论文好评指标体系CiteScore 9.9,名列JCR 2021年度GENETICS & HEREDITY这个行业Q1区(Top 10%),BIOCHEMISTRY & MOLECULAR BIOLOGY这个行业Q1区,名列国内 国家物理技术学校杂志论文系统分区微原子生态学学类项1区(Top杂志论文),基因隔代遗传性的学和血生化与原子微原子生态学学小类双1区。BIOPROFILE
有何为HEATag
巧设的“二合为一体”构思
HEATag是由凝集素和HUH内切酶具有的融为一体蛋清
「确定器」摸块 - 凝集素
能够识别细胞膜上广泛存在且高度保守的糖基化表达(如GlcNAc和Neu5Ac)。
「连接方式器」摸块 - 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)目录条状码做出共价进行连接。
“1+1>2”的成效: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条形码进行样本量标示与朔源。
Fig1: HEATag丰富标识原则构造图
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实战演练验证
HEATag无论有可以打?
应该在不一样的必要条件下,体现蒲乳期家禽神经元系单神经元混样测序
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。理论研究队伍为 HEATag 设为了多轮 “学习压力测量”,从血神经元系到血神经元核,从恒温的到温度低,从新鲜范例到固定不动范例,全地方验证通过它的安全稳确定和可信性。
首轮测试测试专门针对辅乳期小动物组织人体体细胞系:调查者首选了基人、鼠、仓鼠5个外来种类的三种组织人体体细胞(HEK293T、K562、MEF、CHO),在空调温度下要 HEATag 标志后混合式测序。决定回收利用的 11447 个组织人体体细胞中,85.66% 都能可以通过 HEATag 条状码精准的相配到原外来种类,模板间双向危害特少,UMAP 聚类介绍介绍更要随时单位证明,HEATag 条状码与外来种类特喜欢的人基因遗传组显著特点高宽比不一样。 完后,测式环境进每一步发展:分析职工成功在 4℃下符号清新癌受损神经内部、在温度下符号甲醇比较固定不变癌受损神经内部,乃至行直接符号癌受损神经内部结构。结杲早已显眼:因此环境下,模本标识与种类资料均有着更好的相关内容性,转换为准率超 95%。即使甲醇比较固定不变会出现严重的转录本交差生态破坏,癌受损神经内部结构制取有 少量出 RNA 掉失,癌受损神经内部方式的注解结杲早已与清新模本保持着统一,证件 HEATag 行符号有所不同办理环境下的实践模本。
Fig2: HEATag 可在不相同环境下完整单血细胞转录组混样了解
可图标喂母乳部分哺乳动物和海底无脊梁骨部分哺乳动物的原代体细胞
如果你说聚集系各种测试是 “基本知识题”,那聚集样表那就是 “额外添加题”, 以下样表通常会因聚集类型的多样化、的环境适宜性独特,加入符号技术应用的 “瓶颈问题”,而 HEATag 恰恰恰在以下 “瓶颈问题” 上体现了长处。研究团队选择了大鼠和小鼠的睾丸组织结构,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 个细胞不光能被更准划分,全部通常内部内型的聚类分析法报告都清晰度可辨。
更令人惊喜的是HEATag对海域生物制品的替换性。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 长条码与外来物种转录组享有较高不一性,没造成因高盐坏境产生的 “标上失灵”。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 可体现喂母乳植物安排样版多种 scRNA-seq 研究分析
Fig4: HEATag可满足新鮮海域无脊柱家禽各种方面 scRNA-seq 剖析
HEATag与癌细胞的融入没进而引发转录组的不错更改
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在进行标上目标的同一时间,不太会对事后的转录类物质析致使骚扰,能保证了研究探讨数据显示的真性。
Fig5: HEATag会不良影响范例的 RNA 呈现模式切换
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末来可期
HEATag 能为单细胞核的研究引发那些?
HEATag 的價值,远不绝于 “防止标出原因”,它的利索性和共通性,正为单组织细胞探析打開更多的很有不确定性
从使用动画场景分析
HEATag 能覆盖面从 “简单的较好定性分析”(如癌团体与日常团体、类药治理 与對照)到 “大建设的规模研发”(如团体神经元图谱制作、高通芯片量挑选)的全使用范围需要量。跟随 PIP-seq、Stereo-cell 等多功能可加密技术工艺的成长,HEATag 还能进一个步骤提高了单神经元研发的通量,肋力教学科研团队图片推进更广建设的规模的新项目。从跨科技领域有潜力看你
HEATag 不只可应用在转录组学,还能与表观遗传基因组学、高蛋白质组学、办公空间组学等技巧紧密联系,凭借来样加工指数和寡核苷酸队列,HEATag 能能简单溶入不同于的组学具体步骤,不影晌无线信号捕捉到程度。同一,系统设计HEATag还能能开发单神经细胞糖组学研究探讨技巧。BIOPROFILE
达成合作的动态
拜谱生物工程与陈凯讲解获得大概企业合作想法
划得来注重的是,在 HEATag 工艺展现什么出较大方法软件软件优势的背静下,拜谱怪物体方法软件已与前力地区浮游怪物资源科学的与水利前力测试室(成都)陈凯专家教授达到目标逐项合作方式的想法。两人进度表着眼于 HEATag 工艺的加工业化起飞、科技转为等中心点实现深度的共建,促进推动这种效率率价、跨鱼类的单体肿瘤生殖细胞图标工艺速度快方法软件软件于具体科技情况,为大量测试室可以提供效率、经济发展的单体肿瘤生殖细胞探索产品,助力器科技工做者在体肿瘤生殖细胞怪物体方法软件学、浮游怪物资源怪物体方法软件学、皮肤疾病体系等行业领域完成大量翻过