江蘇空間轉(zhuǎn)錄組應(yīng)用

基于原位測序的空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)。基于原位測序（ISS）的方法通過測序產(chǎn)生空間轉(zhuǎn)錄組信息，這種方法只依靠連接酶連接兩段DNA—一段已知序列的引物和一個探針與模板匹配，不匹配的探針就會被洗掉。2013年開發(fā)的ISS中，每個探針使用一個查詢堿基來測序基因條形碼。FISSEQ和后來的EXeq使用了SOLiD，每個探針使用兩個查詢堿基來測序環(huán)化和RCA擴(kuò)增的cDNAs。在STARmap中，基因條形碼由SEDAL測序，其中還使用了兩個類似固體的查詢堿基來避免錯誤。BARseq還用基因條形碼放大了RCA探針。基于ISS技術(shù)的優(yōu)勢包括：單細(xì)胞分辨率、亞細(xì)胞轉(zhuǎn)錄物定位和可應(yīng)用于更大的組織區(qū)域。缺點是：檢測效率較低。該類工具的開發(fā)將簡化不同類型空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)的整合和分析。江蘇空間轉(zhuǎn)錄組應(yīng)用

和單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組一樣，空間轉(zhuǎn)錄組也可以進(jìn)行細(xì)胞間通訊分析，區(qū)別在于空間位置信息可以同時用于識別潛在的細(xì)胞間相互作用。通常通過了解配體受體（LR）對并測試 LR 對是否更有可能在鄰近細(xì)胞或 spot 中表達(dá)來完成。還有很多其他類型的分析可用于空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)，包括基因模式的識別，空間區(qū)域的轉(zhuǎn)錄組定義， 基因間的相互作用推斷，轉(zhuǎn)錄本的亞細(xì)胞定位以及基于H＆E圖像的基因表達(dá)估算等。1. 歐易生物具有上百例空間轉(zhuǎn)錄組項目執(zhí)行經(jīng)驗，致力通過質(zhì)量的服務(wù)，助力各位科研工作者取得新的突破。江蘇空間轉(zhuǎn)錄組使用10x Genomics公司宣布了新一代FFPE空間轉(zhuǎn)錄組商業(yè)化解決方案。

高通量空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)的處理和分析需要新穎的方法和工具支撐，尤其是在預(yù)處理、scRNA-seq 數(shù)據(jù)的空間重構(gòu)、基于微陣列數(shù)據(jù)的細(xì)胞類型去卷積、空間高變基因的識別、細(xì)胞間相互作用的推導(dǎo)等。scRNA-seq 技術(shù)的進(jìn)步啟發(fā)了利用高分辨率轉(zhuǎn)錄組定量分析與空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)的互補(bǔ)性質(zhì)的新方法。對于未進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序的 smFISH 和 ISS 數(shù)據(jù)，可通過 scRNA-seq 數(shù)據(jù)估算空間數(shù)據(jù)中未分析的基因的表達(dá)模式。此外，“空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)”這一術(shù)語的變體，也用于描述將轉(zhuǎn)錄本定位到細(xì)胞器的技術(shù)（例如 APEX-seq），盡管該技術(shù)沒有記錄任何空間坐標(biāo)。

空間轉(zhuǎn)錄組是在組織原位檢測基因表達(dá)的一種技術(shù)，與bulk RNA-seq或單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測序相比，空間轉(zhuǎn)錄組避免了組織中細(xì)胞位置信息的丟失，使得我們在檢測基因表達(dá)的同時獲得基因在組織內(nèi)部的空間位置信息。正是由于空間轉(zhuǎn)錄組可以從多維度解析生物學(xué)過程的特點，近年來關(guān)于空間轉(zhuǎn)錄組無論是在技術(shù)開發(fā)，還是大規(guī)模應(yīng)用或商業(yè)化，都得到蓬勃發(fā)展。例如2019年4月，Science發(fā)文通過空間轉(zhuǎn)錄組揭示ALS（肌萎縮側(cè)索硬化癥，又稱漸凍癥）分子病理的時空動態(tài)；2019年8月，Nature在線發(fā)表了景乃禾團(tuán)隊解析小鼠早期胚胎細(xì)胞的時空表達(dá)數(shù)據(jù)；2020年9月，Cell上發(fā)表了一篇利用空間轉(zhuǎn)錄組解析人鱗狀細(xì)胞*的文章；2021年1月，Science發(fā)表了將組織擴(kuò)展和原位RNA測序結(jié)合起來的新型空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)ExSeq；2021年4月，10x Genomics公司宣布了新一代FFPE空間轉(zhuǎn)錄組商業(yè)化解決方案。結(jié)合空間轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)，作者進(jìn)一步確定和豐富了胚胎心臟基因表達(dá)的空間注釋信息。

空間轉(zhuǎn)錄組的方法和技術(shù)有哪些？廣義上講，現(xiàn)有的生成空間分辨轉(zhuǎn)錄組學(xué)的方法可分為四類：用于空間重建的計算策略和組學(xué)實驗的組合，使用激光捕獲顯微切割（LCM）結(jié)合高通量進(jìn)行直接測量，使用熒光物質(zhì)的基于圖像的原位轉(zhuǎn)錄組學(xué) ，以及基于寡核苷酸的空間條形碼再加上高通量。每種方法都有其優(yōu)點和缺點?？臻g重構(gòu)的計算策略：這種計算方法可以充分利用內(nèi)在基因表達(dá)模式或共表達(dá)的趨勢，從單個細(xì)胞的大量轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中重構(gòu)細(xì)胞間的環(huán)境。然而，這些推論方法在某些情況下*呈現(xiàn)空間趨勢或特定組織的總體布局?；贚CM的方法：基于LCM的轉(zhuǎn)錄組學(xué)或基因組學(xué)成功地獲得了單個細(xì)胞的空間轉(zhuǎn)錄組，盡管其通量很低，但是在可以標(biāo)記成千上萬個單個細(xì)胞位置的多路復(fù)用條形碼策略可行之前，將少量細(xì)胞的數(shù)據(jù)粗略地整合到構(gòu)成***的巨大背景中，可能具有一定價值?；趫D像的原位轉(zhuǎn)錄組學(xué)：基于圖像的原位轉(zhuǎn)錄組學(xué)在很大程度上增加了可檢測區(qū)域，但也存在一些問題，例如幾種smFISH方法很難從包括信號干擾、轉(zhuǎn)錄本積累等復(fù)雜背景中提取單個細(xì)胞?？臻g條形碼加高通量：費(fèi)用較高且無法在單個細(xì)胞中獲得轉(zhuǎn)錄組。從實驗到分析一站式掌握空間轉(zhuǎn)錄組流程及原理。甘肅空間轉(zhuǎn)錄組

空間轉(zhuǎn)錄組使得在mRNA樣品處理和后續(xù)測序過程中位置信息的編碼和獲取成為可能。江蘇空間轉(zhuǎn)錄組應(yīng)用

第二，數(shù)據(jù)庫的建立。盡管當(dāng)前空間轉(zhuǎn)錄組的數(shù)據(jù)在快速地增長，但尚未有對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫來對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總集成。第三，研究物種及組織的多樣化。在當(dāng)前時代，除 LCM 之外，研究的***主要集中于人類和小鼠的大腦，而其他***（例如肝臟）的空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究相對滯后。對除人類和小鼠以外的其他生物以及除大腦以外的其他***的技術(shù)現(xiàn)代化，將為開發(fā)有用的空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)地圖集提供廣闊的前景。第四，集成度高、交互性強(qiáng)、易擴(kuò)展、文檔信息完善的開源工作流程的開發(fā)。該類工具的開發(fā)將簡化不同類型空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)的整合和分析。江蘇空間轉(zhuǎn)錄組應(yīng)用

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