单细胞RNA测序(scRNA-seq)能够表征来自复杂组织的单个细胞之间的基因表达差异,提供更高分辨率的转录组信息。目前大多数单细胞实验都是使用短读长完成的。由于短读长的片段化,只能捕获分子的各端。测序片段只能在基因水平上提供表达信息,缺少可能对疾病或生物功能十分关键的异构体多样性分析。
而单细胞全长转录组测序,可获得完整mRNA序列,用于对不同mRNA异构体、可变剪切、融合基因等进行分析,随着单细胞研究领域的越来越深入,在癌症、神经生物学、发育生物学、免疫学、基因编辑、耐药研究等方向都有广泛应用前景。
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Oxford Nanopore单细胞全长工作流程
起始样本制备与细胞捕获流程与10x Genomics流程一致,通过反转录后生成带有barcode的全长cDNA,作为建库流程的input。使用生物素化引物对带有barcode的cDNA样本进行PCR扩增,然后采用链霉亲和素下拉法,去除缺乏细胞barcode的截短cDNA分子,这样可以使全长cDNA的测序效率最大化。然后使用Oxford Nanopore的cDNA-PCR测序试剂盒制备测序文库。最后使用Oxford Nanopore PromethION平台进行测序。
数据下机后可使用Oxford Nanopore的wf-single-cell分析流程,对测序设备生成的原始纳米孔读长序列的输入文件(FASTQ)进行过滤和分析,并输出基因和异构体计数矩阵、UMAP细胞簇图等分析结果。
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Oxford Nanopore单细胞全长实测数据分享
通过对Oxford Nanopore的单细胞全长转录组工作流程进行测试,得到了十分出色的结果数据。
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通过对Oxford Nanopore测序数据与Illumina测序数据的一致性分析,发现二者的细胞分群结果呈现较高的一致性,且UMI与基因检出数相关性较高(R≥0.99)。
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综上所述,Oxford Nanopore单细胞工作流程可实现单细胞转录本水平的异构体检出、可变剪切、融合基因等分析内容,同时结合Illumina测序数据可实现准确的基因和转录本定量,精准定位表达差异。在二代单细胞转录组的基础上更深入挖掘细胞间异质性,开启单细胞应用的新视界!
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