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當前位置:中国福彩网下载 » 單細胞測序研究 » 10X Genomics 單細胞轉錄組測序

單細胞轉錄組測序

單細胞轉錄組測序(Single-cell RNA-sequencing, scRNA-seq)是在單個細胞水平對mRNA進行高通量測序的一項新技術,原理是將分離的單個細胞中微量的mRNA通過擴增后再進行高通量測序。單細胞轉錄組測序能夠有效解決組織樣本細胞異質性以及常規RNA-seq被掩蓋的細胞群內的轉錄組異質性難題,有助于發現新的稀有細胞類型,并深入了解細胞生長過程中的表達調控機制。

基于10x Genomics新Chromium系統,利用油包水的微反應體系,通過序列標簽(cell barcode和UMI)區別群體中的不同細胞和轉錄本,獲得單細胞水平的基因表達譜,可實現數千甚至上萬個單細胞群體分析,解決常規scRNA-seq方法在通量或擴展性方面存在的不足,為單細胞研究開拓新的思路。

技術優勢 

通量高
一次可以同時測8個樣本
每個樣本至多可測10000個細胞
  周期短
6分鐘內完成上萬個細胞封裝
一天之內完成細胞懸液制備、單細胞捕獲、擴增以及建庫
  捕獲效率高
單個細胞捕獲效率高達65%
  應用范圍廣
動物細胞、植物細胞均可以進行單細胞測序
廣泛應用于腫瘤細胞異質性、免疫細胞群體檢測以及胚胎發育等研究

技術原理

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利用8通道的微流體“雙十字”交叉系統,將含barcode的凝膠珠(Gel Beads)、細胞和酶的混合物、油三者混合,形成GEMs。
GEMs形成后,細胞裂解,凝膠珠自動溶解釋放大量barcode序列,隨后mRNA逆轉錄產生帶有Barcode和UMI信息的cDNA,再構建標準測序文庫。

建庫流程

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案例展示

案例一  通過10× genomics單細胞轉錄組測序繪制肺癌腫瘤微環境圖譜 
Phenotype molding of stromal cells in the lung tumor microenvironment 

研究背景

腫瘤周圍的組織、免疫細胞、血管和細胞外基質共同形成的腫瘤微環境對腫瘤的生長和侵襲至關重要,本研究試圖通過單細胞轉錄組測序揭示肺癌腫瘤微環境的特征。

技術路線

10x

研究結果

文章共選取5例共19個樣本,通過10×genomics單細胞轉錄組測序探索基質細胞的亞群分類、基因功能(信號通路)、關鍵marker基因和臨床預后。共鑒定出52個基質細胞亞群,反映了腫瘤微環境復雜性。對基質細胞的marker基因做生存曲線,發現這些marker基因可以作為肺癌預后診斷的潛在標志物。

參考文獻
Lambrechts D, Wauters E, Boeckx B,et al. Phenotype molding of stromal cells in the lung tumor microenvironment. Nature medicine, 2018, 24(8): 1277.(IF:32.621)

常見問題

1. 為什么每個樣品需要那么多的細胞量?
答:細胞在上機之前,需要對進行一系列的質檢,質檢過程需要用掉部分細胞。
2. 如何檢測細胞活性?
答:可以使用臺盼藍染色,用顯微鏡觀察細胞活性。
3. 植物細胞能做單細胞測序嗎?
答:植物細胞可以做單細胞測序,但需要注意兩點:1. 需要注意細胞大小,10× genomics的適用對象是直徑小于40 nm的細胞。2. 植物細胞含有細胞壁,細胞壁對后續裂解有影響,所以需要用纖維素酶等消化細胞壁,制成原生質體。
4. 單細胞測序需要和常規轉錄組一樣設置重復嗎?
答:單細胞測序的目的是分離群體細胞中的不同亞群,表征這些亞群的特征,我們建議老師最好有實驗組和對照組,但一般對生物學重復沒有要求。


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