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空间转录组技术不需要制作单细胞悬液,可以在保留细胞空间位置信息的前提下测定细胞的基因表达,能够避免组织解离带来的基因表达扰动,支持难解离样本的直接分析,具有广泛的应用前景。
📚 空间转录组技术分类
1. Next-Generation Sequencing (NGS)-based 基于NGS的方法
基于NGS的方法源自scRNA-seq的概念创新,在文库制备前给不同位置的reads带上映射了空间信息的短序列,也就是空间barcode。主要包括ST、10x Visium,Slide-seq,HDST(high-definition),DBiT-seq,Stereo-seq,Seq-Scope,Pixel-seq等。
2016年,Stahl等人首次提出了一种基于NGS的空间转录组学(ST)方法,之后ST技术被10x Genomics公司收购并进一步开发,命名为 "10x Visium"。Slide-seq通过在橡胶涂层玻片上的独特DNA条形码微珠(类似于Drop-seq)实现mRNA的捕获,提高了分辨率到10μm级别,HDST技术通过替换Slide-seq中的微珠进一步达到亚细胞级2μm分辨率。DBiT-seq采用了微流体技术将polyT barcode应用于组织切片。Stereo-seq使用随机条形码DNA纳米球以阵列模式沉积,以实现纳米级分辨率。Seq-Scope已实现亚细胞分辨率。Pixel-seq使用源自多聚体的凝胶寡核苷酸阵列捕获RNA,与现有方法相比,分辨率提高了多达200倍。
2. Imaging-based 基于成像的方法
在基于成像的ST方法中,荧光信号由单个RNA分子在其天然位置生成,高分辨率荧光显微镜用于检测和区分来自不同RNA分子的单分子信号。不同方法的差异在于光学条形码的特性及其生成方法。这些差异反过来决定了这些技术的不同性能以及不同技术最适合解决的生物学问题范围。基于图像的空间转录组学可以简单分为两类:原位测序(
in situ
sequencing,ISS)和荧光原位杂交(Fluorescence
in situ