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    空间转录组
    空间转录组

    一澳洲幸运5正规官网网址、产品概述

     

    随着单细胞测序技术的日趋成熟和广泛应用,生物医学领域的科学家们对研究有了更高的要求澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址。由于单细胞RNA测序只能通过所测细胞的表达情况澳洲幸运5正规官网网址,对细胞群体进行分群,但对于三维空间内,不同细胞群体间相对位置的关系不得而知澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址,因此空间转录组测序技术应运而生。这项技术为生物澳洲幸运5正规官网网址、医学各领域带来了新的契机澳洲幸运5正规官网网址,有助于科学家更好地理解疾病和生物过程澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址。


     

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    空间转录组学研究的相关技术不少,但是这些方法大部分都存在细胞数量限制大澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址、测序深度不足等问题澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址。而10x Genomics公司提供的Visium空间基因表达解决方案是目前唯一一个高通量空间转录组的商业化解决方案澳洲幸运5正规官网网址。该解决方案结合组织切片和染色技术,通过空间转录组测序澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址,将组织切片中不同细胞基因表达情况映射到该细胞的具体位置澳洲幸运5正规官网网址,绘制出所有基因活动发生的空间位置图谱澳洲幸运5正规官网网址。

     

    二澳洲幸运5正规官网网址、技术原理和流程

     

    10x Genomics空间基因表达解决方案的核心在于其玻片,利用该玻片来进行文库的构建澳洲幸运5正规官网网址,玻片上有4个捕获区域澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址,每个捕获区域的大小为6.5mm×6.5mm澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址,每个捕获区域中包含有5000个spots澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址,而每个spots中都被标记上一种特定的条形码序列(每个spot中包含百万条含有oligodT的寡聚核苷酸链)澳洲幸运5正规官网网址,可捕获1~10个细胞,并且每个spot中每条条形码序列的UMI都不一样,用以区别同一细胞的不同转录本澳洲幸运5正规官网网址。为了达到高的细胞分辨率,每个spot直径55um澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址,相邻两个spot中心距离100um澳洲幸运5正规官网网址。

     

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    三、实验流程

     



    切片制备、染色成像澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址、透化澳洲幸运5正规官网网址、cDNA合成、制备文库

     

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    四澳洲幸运5正规官网网址、案例解析

     

    案例一

    Exuberant fibroblast activity compromises lung function via ADAMTS4.(Nature, 2020,IF=42.778)

    严重的呼吸道感染可导致急性呼吸窘迫综合征(ARDS)澳洲幸运5正规官网网址。尽管宿主炎症反应阻止病毒的传播并清除病原体澳洲幸运5正规官网网址,但最终都会导致组织损伤和ARDS澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址。本研究表明澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址,呼吸道病毒感染诱导成纤维细胞不同的激活状态澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址,在严重流感病毒感染期间,损伤反应性肺成纤维细胞的会导致致死性免疫病理反应澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址。作者先通过单细胞RNA-seq找到关键因子——ADAMTS4蛋白酶澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址,再对ARDS高峰期(感染10d后)的4只小鼠肺部切片进行了空间转录组测序,得到成纤维细胞在空间结构上的分布情况澳洲幸运5正规官网网址。结合单细胞RNA-seq的数据澳洲幸运5正规官网网址,分析得到产生蛋白酶ADAMTS4和炎症细胞因子的成纤维细胞会改变肺微环境澳洲幸运5正规官网网址,以牺牲肺功能为代价促进强大的免疫细胞浸润澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址。因此澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址,可以以成纤维细胞分泌的ECM蛋白酶活性为靶点设计治疗药物澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址,不失为?澳洲幸运5正规官网网址;し喂δ芎透纳蒲现睾粑栏腥玖俅苍ず笠恢址椒?澳洲幸运5正规官网网址。

     

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    案例二

    Spatiotemporal dynamics of molecular pathology in amyotrophic lateral sclerosis.(Science. 2019澳洲幸运5正规官网网址,IF=41.037)

    肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)的瘫痪是由运动神经元退化导致的骨骼肌失神经引起的澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址。运动神经元和神经胶质之间的相互作用导致了运动神经元的丢失澳洲幸运5正规官网网址,但是在完整的脊髓组织中驱动这些过程的分子事件的时空顺序仍然知之甚少澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址。研究中澳洲幸运5正规官网网址,作者运用空间转录组学来获得疾病过程中小鼠脊髓的基因表达量,以及肌萎缩性脊髓侧索硬化症患者死后组织的基因表达量澳洲幸运5正规官网网址,来得到ALS的潜在分子机制澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址澳洲幸运5正规官网网址。通过识别通路动力学澳洲幸运5正规官网网址,在早期区分小胶质细胞和星形胶质细胞种群的区域差异,并识别小鼠ALS模型和人类死后脊髓之间相同的信号通路澳洲幸运5正规官网网址。


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