空间转录组空间转录组是一种用于从空间层面上解析RMA-seq数据的技术,从而解析单个组织切片中的所有mRNA。空间条形码逆转录oligo(dT)引物在显微镜载玻片表面的有序附着,使得在mRMA样品处理和后续测序过程中位置信息的编码和获取成为可能。单细胞RMA测序或组织样本RNA测序,均无法为研究人员提供精确的空间信息。通过空间转录组技术可获职组织中具体位置的转录信息,为研究和诊断提供有效数据支撑。 技术应用 10x Genomics空间转录组技术可以应用于肿瘤、免疫、发育、神经和病理等研究方向 1、肿瘤学 肿瘤微环境、肿瘤异质性、病程进展、癌症形态、肿瘤浸润淋巴细胞 2、免疫学 免疫细胞漫润、免疫细胞中的基因表达特征、免疫群体的扩散 3、发育生物学 通过将基因表达直接定位到位置实现人类相关发现、发现组织背景中与形态形成有关的基因 4、神经科学 绘制大脑的各个细胞层、区分正常与患病的大脑解剖特征 5、病理学 通过添加基因表达维度得出形态学结论、通过基因表达了解可能发生假阴性/假阳性的位置 技术原理 10x Genomics空间转录组用于文库构建的每张载玻片上有四个捕获区域,每个捕获区域的大小为6.5x6.5mm,包含5000个被条形码标记的点(barcoded spots),每个点的直径为55μm,点和点之间中心的距离为100μm,并且每个点都有一个唯一的barcode序列。组织切片的细胞中会释放出mRMA,迁移到每个spot的mRNA会被标记上相应的barcode序列,然后进行文库构建并进行测序。最后,根据数据的条形码信息对数据进行分析,以确定哪些数据来自哪个位置,从而实现空间基因表达的可视化。 技术优势 1. 广泛的样本适用性:适合大多数组织类型; 2. 简单的操作流程:一个工作日内可完成从组织切片到文库的工作流程; 3. 较高的分辨率:每个捕获区域包含 5000 个 spots,每个spots 捕获平均1-10个细胞; 实验流程 10x Visiun的实验主要分为两部分:组织学板块和组学板块。组织学板块包括样品的包埋、切片、固定、染色及成像,记录切片的形态学信息;组学板块包括CDNA的合成、扩增、接头连接和测序,记录切片的转录本信息和空间位置信息 。具体实验流程如下: B、切片固定和透化:将组织切片放置在含有与RNA结合捕获探针的载破片上,并进行固定和透化,使细胞中的 RMA 得到释放,并结合到相应的捕获探针上,从而获取基因表达信息。 C、逆转录和文库构建:以捕获的 RNA 为模板,进行cDNA合成,和测序文库制备。 D、高通量上机测序:对制备好的测序文库,进行二代高通量短读长测序。 E、数据可视化分析:结合E结果,确定哪些基因有表达,表达量高低,以及这些基因的空间位置信息 建库流程 分析内容 标准信息分析 1.读入据; 2.数据预处理; 3.基因表达可视化: 4.降维聚类及可视化; 5.交互式绘图可视化; 6.空间变量特征的识别; 7.可视化解剖区域的子集:粗略的取到皮层得到子集,过滤,取皮层细胞 高级信息分析 Omicsmart定制化 在线报告分析 送样要求 (1)物种范围:人、小鼠和大鼠,其他物种需评估决定; (2)样本类型:新鲜冷冻组织,OCT包埋组织; (3)样本质量检测:RIN≥7。 |