
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抵抗能力鱼类特男人、寡核苷酸绘制成本预算激昂或进行操作流量冗杂。近日,南方海洋科学与工程广东实验室(广州)的陈凯教受的团队在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料工费、跨种群、全工作平台兼容的全新解决方案。
学术期刊详细介绍
Journal of Genetics and Genomics (JGG)是由国物理工程实训基地隐性基因病基因的与健康动物学设计所和国隐性基因病基因的掌握主办方的国际联盟学术界界中文核心学术刊物,强院于曝光人身安全物理学和药学隐性基因病基因的学各个邻域的创作者性设计成效。JGG 202历经四年度关系氧分子7.1,Scopus学术界界中文核心学术刊物评估指数CiteScore 9.9,居首JCR 202历经四年度GENETICS & HEREDITY各个邻域Q1区(Top 10%),BIOCHEMISTRY & MOLECULAR BIOLOGY各个邻域Q1区,居首国物理工程实训基地中文核心学术刊物区别动物学个类别1区(Top中文核心学术刊物),隐性基因病基因的学和血生化与氧分子动物学小类双1区。BIOPROFILE
什么样是HEATag
有效的“二融合”设计构思
HEATag是由凝集素和HUH内切酶包括的整合蛋白酶
「精确定位器」功能 - 凝集素
能够识别细胞膜上广泛存在且高度保守的糖基化遮盖(如GlcNAc和Neu5Ac)。
「接触器」电源模块 - 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)引索条状码完成共价链接。
“1+1>2”的体验: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条形码进行样板标出与可追溯。
Fig1: HEATag多厚标识的基本原理构造图
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实战演练捡验
HEATag应该有可以打?
能否在区别因素下,体现母乳喂养绿色体内部系单体内部混样测序
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。学习开发团队为 HEATag 设定了多轮 “重压测试英文”,从体肿瘤细胞系到体肿瘤细胞,从常温下到地温,从新鲜范本到特定范本,全坐向确认它的稳固性和靠普性。
一、轮测评面向喂母乳家禽体生殖血细胞系:学习人选了原于人、鼠、仓鼠八个动物群的三种体生殖血细胞(HEK293T、K562、MEF、CHO),在环境温度下能 HEATag 标出后混杂测序。然后利用的 11447 个体生殖血细胞中,85.66% 都能依据 HEATag 长商品条型码合理连接到原动物群,样品间交叉性被污染的非常少,UMAP 聚类阐述法阐述更加之间说明,HEATag 长商品条型码与动物群非特异聊天遗传基因组特点极度同步。 完了,测试方法标准进几步晋升:分析工人再试一次在 4℃下箭头鲜美的細胞、在空调温度下箭头甲醇特定細胞,或是立即箭头細胞核。效果已然吸睛:大多数标准下,样品性子与种类讯息均享有更好的重要性性,分拆准确无误率超 95%。就算是甲醇特定会引起轻微的的转录本平行感染,細胞核化学合成可能会有大量 RNA 流失量,細胞方式的参考文献标注效果已然与鲜美的样品提高各种,证明格式 HEATag 都可以箭头各种工作标准下的实验设计样品。
Fig2: HEATag 可在差异要求下达到单神经元转录组混样探讨
也可以标记图片喂母乳各种生物和海洋生物无脊柱各种生物的原代生殖细胞
假设说血人体细胞系测试测试是 “基本知识题”,那组织化样表只是 “追加题”, 这样的样表并不是因血人体细胞方式繁多、生活环境适应能力性特色,被选为符号技术性的 “困难”,而 HEATag 恰恰恰在这样的 “困难” 上显现了优点。研究团队选择了大鼠和小鼠的睾丸集体,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 个细胞仅仅能被最准确分别,所有的注意上皮细胞性质的聚类分析没想到都清洗可辨。
更令人惊喜的是HEATag对海洋环境微生物的自适应性。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 条型码与植物物种转录组具备有较高相同性,没得展现因高盐情况以至于的 “标示没有效果”。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 可建立乳期生物组织安排样本量几吨 scRNA-seq 浅析
Fig4: HEATag可控制生鲜海上无脊梁骨小动物众多 scRNA-seq 具体分析
HEATag与细胞系的组合并不会带来转录组的有明显改进
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在已完成标示任何的一起,不对险遭的转录多组分析引起干拢,保护了探索统计数据的真识性。
Fig5: HEATag不是干扰样表的 RNA 体现摸式
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之后可期
HEATag 能为单细胞膜研究方案引发有什么?
HEATag 的商业价值,远禁不住于 “解决方法标志方面”,它的利索性和普遍性,也在为单细胞核探究打开微信大多将性
从技术应用场所来讲
HEATag 能铺盖从 “非常简单有点进行分析”(如癌进行与常规进行、药材办理与比较)到 “大大小科研该项目”(如进行体细胞膜图谱制图、高通骁龙量建立)的全超范围所需。逐渐 PIP-seq、Stereo-cell 等最新科技可优化技术应用的趋势,HEATag 还能进十步完善单体细胞膜科研该项目的通量,助推科研该项目团对开发更重大小的该项目。从跨科技领域空间看
HEATag 既使中用转录组学,还能与表观基因遗传组学、淀粉酶质组学、转型空间组学等技能综合,借助来样加工字段和寡核苷酸编码序列,HEATag 会高效渗透不一的组学方案,不影晌警报捕捉淬硬层。的同时,体系结构HEATag还会转型单肿瘤细胞糖组学研究探讨技能。BIOPROFILE
合伙情况
拜谱菌物与陈凯专家教授达到目标教学过程配合合作协议
划得来重视的是,在 HEATag 能力展露出非常大广泛应用升值空间的原型下,拜谱浅海菌物已与北方浅海科学有效与水利工程佛山进行实验报告室(长沙 )陈凯讲师完成过程公司合作意愿。对方做工作计划围绕着 HEATag 能力的财产化离地、科学导出等位置呈现深度1通力合作,带动某种成本控制费、跨外来物种的单内部标出能力更好广泛应用于现实科学画面,为很多进行实验报告室提拱高效性、经济条件的单内部设计专用工具,四轮驱动科学做工我在内部浅海菌物学、浅海浅海菌物学、急病共识机制等的领域拿到很多突破点