常见问题
Q1:10X单细胞标记的细胞数目范围一般是多少?细胞标记上的数目是越多越好吗? A:标记效率官方是65%。实际项目中,如果悬液质量比较好、活性高、杂质少,标记效率甚至高于65%。标记上的细胞多,那么拿到的细胞肯定也多,但是也会有另一个问题,就是单个细胞的数据量少了,所以在实际项目中需要平衡。
Q2:10X单细胞测序5’试剂和3’试剂有什么区别? A:两种试剂的区别:主要是磁珠breads的序列不同,5’试剂磁珠序列是Switch Oligo(作用主要是把测序接头、barcode、UMI等序列连接再mRNA的5’端)、3’试剂主要是polyT(作用:反转的时候与mRNA的polyA互补结合,实现mRNA的反转)
Q3: 单细胞建库方法5’端和3’端捕获有什么区别?为什么VDJ通常用5‘捕获? A: 10x单细胞转录组建库有5‘端和3’端建库两种方式。在3’端的建库中,Gel beads的末端序列是poly(dT),用于和转录组3’端的polyA结构互补配对。而在5’端的建库中,Gel beads的末端序列是switch oligo序列,其末端有polyG的结构。转录本会在酶的作用下在其5‘端加上polyC的结构,由此完成配对。
3’:
5’:
VdJ:
VDJ建库的捕获固定采用5’端捕获方法,目的是为了在保证序列长度较短的情况之下富集到位于5’端的多变VDJ区域,而不是位于3’端的较为保守的C区域,这段区域通常不是重点的研究方向。 |
10x Genomics单细胞转录组测序(single cell RNA-seq, scRNA-seq),是在单个细胞水平对 mRNA 进行高通量测序的一项新技术,其能够以高通量和单分子分辨率研究单个细胞表达谱,揭示复杂细胞群体的异质性,避免单个细胞的基因表达信号被群体的平均化所掩盖。 10x Genomics系统具有高通量、周期短、适用范围广等优势,一个样品可进行1000~10000个细胞转录组分析;6.5min可完成上万细胞的封装,一天内完成单细胞捕获、反转录扩增与建库;相较其他平台,单个细胞的测序成本低;适用于绝大部分的细胞类型,包括生殖细胞、胚胎细胞、血细胞、神经细胞、肿瘤细胞、免疫细胞、干细胞等。
应用领域
1. 发育生物学:胚胎、神经、脑等各种组织;
2. 肿瘤异质性与耐药性研究;
3. 干细胞分化潜能研究;
4. 免疫方向;
5. 细胞图谱绘制。
技术路线
分析内容
标准信息分析
1.测序数据统计与评估:各个样本测序数据基本质控(reads数、测序饱和度等)、各个样本数据比对(细胞数目统计、reads基因组比对率等)、基因表达定量;2.单细胞亚群分类与分类结果可视化:细胞过滤、细胞亚群分类、分类结果可视化(TSNE图);3.亚群上调表达基因分析:上调表达基因筛选、上调基因表达分布、上调基因蛋白质互作网络分析、上调表达基因基因GO/KEGG功能富集分析、DO基因疾病富集分析(人)、Reactome通路富集分析(人、大鼠、小鼠);4.基因集变异分析GSVA分析;5.膜蛋白注释(物种必须具备蛋白序列库)。
高级信息分析
1. 拟时分析(monocle):推断出发育过程细胞的分化轨迹或细胞亚型的演化过程;
2. 拟时分析(PAGA):计算细胞亚群之间的连通性,检验后构建PAGA网络图,筛选差异表达基因;
3. 细胞通讯分析(物种限制:人、小鼠和大鼠):通过统计不同细胞类型中受体和配体的表达及配对情况,推断不同细胞之间的相互作用;
4. 转录因子分析(物种限制:人、小鼠和果蝇):体现不同细胞/细胞类型之间的转录因子调控活性差异,绘制转录调控网络图
5. 细胞周期分析(物种限制:人、小鼠和大鼠):推断单个细胞的细胞周期;
6. 单细胞CNV分析(限肿瘤):通过基因的相对表达量来推测单细胞染色体区域的CNV;肿瘤克隆亚型分析、CNV分布分析;
7. RNA速率分析:通过mRNA生成和降解过程的动态变化,推断细胞分化发育轨迹。