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CROST：空间转录组综合数据库

已有 2454 次阅读 2023-11-29 10:51 |个人分类:科普|系统分类:科普集锦

CROST：空间转录组综合数据库

空间转录组学是一个新兴领域，其重点是理解这种空间组织背景下的基因表达模式。虽然传统的和单细胞转录组学技术在组织和细胞水平上对基因表达水平提供了有价值的见解，但它们缺乏组织内基因表达的空间分布信息。另一方面，空间转录组学将空间信息与转录组学数据结合起来，提供对组织结构的全面理解和对各种生物过程的机制见解，包括这种发育和疾病。目前，已经开发了50多种空间转录组学技术，主要分为基于测序和基于成像的方法。

基于测序的技术在进行下一代测序(NGS)之前利用空间条形码捕获原位转录本，然后分析条形码序列以绘制其原始位置。大多数空间转录组学研究都是基于10X Visium，这是最流行的基于测序的技术之一。然而，无论是10X Visium还是类似的技术，如Slide-seq V2，都无法达到单细胞分辨率。相反，基于成像的技术使用荧光探针来检测组织样本中的目标序列。代表性的成像技术包括10X Xenium、MERFISH和NanoString COX。

空间转录组学技术的发展对生物医学领域产生了重大影响，在组织发育、组织稳态、疾病微环境和生物微环境等领域都有广泛的应用。例如，Su等人利用结直肠癌的高分辨率空间转录组揭示了FAP +成纤维细胞和SPP1 +巨噬细胞之间的相互作用，提出了结直肠癌的潜在治疗策略。Wang等人以单细胞分辨率和高灵敏度绘制了小鼠器官形成过程中的转录动力学和方向性，揭示了发育组织(如大脑)中细胞的空间异质性和细胞命运。

最近空间转录组学数据的激增需要一个用户友好的数据库系统，方便访问数据、可视化和个性化分析。一些数据库，包括SpatialDB， Aquila， SPASCER， SODB和STomicsDB，已经开发用于维护空间转录组数据。尽管他们在空间转录组学方面做出了宝贵的努力，但这些数据库仍有一些显著的局限性和挑战。例如，SpatialDB仅包含24个转录组数据集，缺乏空间分析。同时，SODB和STOmicsDB都提供了交互式可视化平台，但遗憾的是，它们也缺乏空间分析。Aquila缺乏组织图像信息，不提供单细胞转录组数据的综合分析，从而限制了用户对数据集的深入了解。同样，SPASCER缺乏交互式空间可视化工具和在线空间数据分析平台，使其不适合大多数生物学家。此外，Aquila和SPASCER都进行下游分析，但不能有效地整合结果来全面探索生物过程，阻碍了用户获得更深入的空间转录组学数据。

为了解决这些限制并提供全面的解决方案，Wang等人开发了一个全面的空间转录组库，CROST（https://ngdc.cncb.ac.cn/crost/，图1），其中包含来自8个物种，35个组织和56种疾病的1033个空间转录组样本，每个样本都包含表达信息和空间定位细节(图像文件)。CROST的目标是创建一个具有各种优势的综合存储库，包括先进的分析管道、交互式可视化工具、相关性和共定位分析、组学数据集成以及用户友好的空间转录组学个性化分析平台。总的来说，CROST新型管道旨在提供广泛的功能和增强功能，以满足科学界的需求。

图1 CROST主要包括四个模块:Browse, Explore, Cancer SVG和Toolkit

参考文献

[1] Wang G, Wu S, Xiong Z, Qu H, Fang X, Bao Y. CROST: a comprehensive repository of spatial transcriptomics. Nucleic Acids Res. 2023 Oct 4:gkad782. doi: 10.1093/nar/gkad782.

以往推荐如下：

1. 分子生物标志物数据库MarkerDB

2. 细胞标志物数据库CellMarker 2.0

3. 细胞发育轨迹数据库CellTracer

4. 人类细胞互作数据库：CITEdb

5. EMT标记物数据库：EMTome

6. EMT基因数据库：dbEMT

7. EMT基因调控数据库：EMTRegulome

8. RNA与疾病关系数据库：RNADisease v4.0

9. RNA修饰关联的读出、擦除、写入蛋白靶标数据库：RM2Target

10. 非编码RNA与免疫关系数据库：RNA2Immune

11. 值得关注的宝藏数据库：CNCB-NGDC