随着研究的细化与深入,人们越来越关注以往被常规Bulk 测序所掩盖的信息,例如细胞与细胞之间的异质性,微环境的细微差别,10XGenomics平台的出现高通量的单细胞RNA测序成为可能。其基于微流控技术的单细胞系统,结合高通量测序平台,可同时获得 1000-10000个细胞的表达信息,逐步成为研究瘤细胞异质性、免疫疾病以及胚胎发育等领域的常规方法。
技术路线
10X Genomics利用微流体交叉系统,将含有标记序列barcode的凝胶珠、细胞及酶形成油包水的GEM结构,随后在该微体系中完成cDNA反转录,后续完成文库的构建及上机测序。
单细胞转录组测序样本类型:
制备好的单细胞悬液或血液、组织
单细胞转录组测序质量要求:
细胞活性大于80%,细胞浓度介于5*10^5—1.2*10^6/ml,细胞总数大于10^5个,细胞培养基及缓冲液不能含Ca2+和Mg2+,细胞体积需小于40μm,大于5μm。若采用单细胞核测序,建议台盼蓝染色,然后用细胞计数仪进行活性和浓度质检,满足:活性<10%,结团率<10%,背景干净,无碎片,60倍显微镜下观察核膜完整。
注:若客户组织样本消化困难,可与我们联系,派森诺的研发团队将竭尽所能提供帮助。
分析结果展示
Cell Ranger 测序数据质量统计结果
UMAP分群结果
top10 marker基因UMAP映射图、
GO富集分析柱状图
GO富集分析气泡图
KEGG Pathway富集结果柱状图
KEGG富集分析
top3 差异基因在细胞群内的表达量分布对比图
经典案例
题目:Single cell transcriptome profiling of retinal ganglion cells identifies cellular subtypes
期刊:Nature Communications
年份:2018
影响因子:12.353
本文重新定义了视网膜神经节细胞类型并且鉴定了对应的marker基因。
取出生后5天的小鼠左眼和右眼的视网膜,解离成单细胞悬液后进行免疫抗体包被筛选,筛选得到视网膜神经节细胞(retinal ganglion cells,RGCs)
通过聚类分析将6225个RGCs分成了40个亚群,这些RGCs均表达视网膜神经节细胞的marker基因Thy1与前期免疫抗体包被筛选结果一致,整体看这40个cluster的基因表达谱都比较相似,任意簇与簇之间的相关系数均大于0.9。下一步,作者鉴定了各亚群的marker基因,并通过免疫荧光原位杂交验证。
Q:细胞悬液的制备过程中是否会影响基因的表达?
A:目前常用的方法中,不管是酶消化还是机械操作都会不可避免的对细胞产生影响,前者会使细胞产生应激反应,后者则容易损伤细胞,进而影响细胞活性。所以,在单细胞测序实验设计时,设置对照是非常重要的。前述的这些影响,在case和control中同样存在,我们关注case和control的差异表达基因,就可以去除实验的系统误差,找到决定感兴趣生物学过程的关键基因。
Q:如何判断细胞类型?
A:细胞类型的判断是需要您自己选择Marker基因的,您可以参考同类物种或样本的已发表文章,或者根据数据库去确定Marker,比如CellMarker,panglao等。
Q:10XGenomics单细胞平台有什么优势?
A:一.细胞通量高,一次可捕获上万细胞 ;
二.对细胞大小及类型限制低,且捕获效率达65% ;
三.从悬液到文库构建周期短。