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空间转录组是从空间层面上解析RNA-seq数据的技术,从而解析单个组织切片中的所有mRNA,从而能够定位和区分功能基因在特定组织区域内的活跃表达。

名称:冰冻空间转录组测序
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产品介绍

空间转录组是从空间层面上解析RNA-seq数据的技术,从而解析单个组织切片中的所有mRNA,从而能够定位和区分功能基因在特定组织区域内的活跃表达。

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细胞在组织内的物理位置是决定其分子特性的关键因素


空间转录组技术原理

1、对新鲜冷冻组织进行切片,并进行成像。

2、将组织切片放置在含有与RNA结合捕获探针的载玻片上,并进行固定和透化(使细胞中的mRNA得到释放,并结合到相应的捕获探针上,从而获取基因表达信息)。

3、以捕获的RNA为模板进行cDNA合成和测序文库制备。

4、对制备好的文库进行测序。

5、数据可视化分析(确定哪些基因得到表达,基因表达量,以及这些基因的空间位置信息)。

16.png10X GENOMICS空间转录组技术原理


10x Genomics空间转录组用于文库构建的每张载玻片上有四个捕获区域,每个捕获区域的大小为6.5×6.5mm,包含5000个被条形码标记的点(barcoded spots),每个点的直径为55 μm,点和点之间中心的距离为100 μm,并且每个点都仅有一个barcode序列。

组织切片的细胞中会释放出mRNA,迁移到每个spot的mRNA会被标记上相应的barcode序列,然后进行文库构建并进行测序。

最后,根据数据的条形码信息对数据进行分析,以确定哪些数据来自哪个位置,从而实现空间基因表达的可视化。

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应用方向

病理学

通过添加基因表达维度,得出形态学结论

免疫学

免疫细胞浸润、免疫细胞中的基因表达特征

发育生物学

发现组织背景中与形态形成有关的基因

神经科学

绘制大脑的各个细胞层、区分正常与患病的大脑解剖特征

肿瘤学

肿瘤微环境、肿瘤异质性、病程进展、癌症形态、肿瘤浸润淋巴细胞


结果展示

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 小鼠肾脏空间转录组的mRNA表达及聚类

A代表组织切片的HE染色。B和C分别代表UMI计数和总基因计数与组织空间位置的图像叠加。D代表基于总体差异表达基因的空间聚类结果,最右边显示了cluster2排名前10的特异表达基因。E、F、G、H分别代表了不同基因的空间mRNA表达。


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小鼠大脑空间分辨率的基因表达

A代表组织切片的HE染色。B和C分别代表海马组织的标记基因Tmsb4x和Selenow基因的空间表达情况,结果显示这两个基因在海马体中显著高表达,符合已知的基因表达模式

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