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单细胞测序技术进展

已有 1013 次阅读 2022-9-15 20:01 |个人分类:科普|系统分类:科普集锦

单细胞测序技术进展

 

单细胞组学测序技术最早于2009年应用于转录组学,随后快速发展并应用于基因组学、DNA甲基化、三维基因组结构、染色质亲和性、组蛋白修饰等领域。在单细胞组学领域,单细胞表观基因组测序、细胞谱系示踪的单细胞基因组测序、空间分辨单细胞转录组学和基于三代测序平台的单细胞组学测序等4个方面发展最为迅速。

 

单细胞表观基因组测序可以用来研究染色质状态、三维基因组结构、组蛋白修饰和转录因子结合、DNA甲基化和染色质状态与转录组联合分析等。单细胞基因组测序可以进行细胞谱系示踪、基因调控网络构建和细胞通讯网络构建等。当前可用的单细胞基因组测序技术如表1所示,4个比较维度为一致性(Uniformity)、精确度(Accuracy)、覆盖率(Coverage)和操作性(Operation)。其中,一致性最好的是LIANTI,精确度最高的是SISSORMETA-CS,覆盖率最高的是LIANTIDOP-PCRMDAMALBAC META-CS的实验操作比 eMDASISSORLIANTI.要简单。

 

1 单细胞基因组测序技术

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空间定位对于确定细胞命运至关重要,几年来空间转录组技术发展很迅速。大部分技术都能够达到单细胞层次水平(如表2所示)。其中,基于单分子荧光原位杂交和原位测序方法能够达到单细胞精度水平,基于原位捕获策略的测序方法也能接近单细胞精度水平。

 

2 空间分辨转录组技术

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三代/实时单分子测序技术已然来临,未来将从基因组、表观基因组、转录组和其他组学方面开展细胞分型、细胞功能、转录调控、翻译调控、剪接调控、基因组稳定调控等研究(如图1所示)。

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1 基于三代测序的单细胞测序技术

 

目前,单细胞组学测序技术具有九大特性(如图2所示):空间分辨率(Spatial resolution)、通用性(Universality)、敏感性(Sensitivity)、准确性(Accuracy)、高通性(Throughput)、花费(Cost)、自动化(Automation)、速度(Speed)和时间分辨率(Temporal resolution)。这九大特性犹如高度不一的木桶,单细胞组学技术的优劣取决于木桶的最短板。未来单细胞测序技术只在补短板,发扬长板。

 

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2 当前单细胞组学测序技术的九大特性

 

参考文献

[1] Wen L, Tang F. Recent advances in single-cell sequencing technologies. Precis Clin Med. 2022;5(1):pbac002. doi:10.1093/pcmedi/pbac002

 

以往推荐如下:

1. mRNA表达无法取代蛋白质表达

2. Any RNA

3. 癌症内RNA

4. 一对搭档:计算与生物

5. miRNA组学

6. piRNA关联数据库和计算模型

7. 细胞通讯推理框架

8. 四张图揭示环状RNAs的特性、细胞作用和潜在应用

9. 美国癌症研究协会AACR项目:GENIE

10. 环状RNAs与衰老

11. 生物网络的关系推断

12. 网络模块识别已20

13. miRspongeR 2.0版本来了

 

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