武漢烈冰科技單細(xì)胞多組學(xué)數(shù)據(jù)分析

從單細(xì)胞測序描述性分析轉(zhuǎn)向復(fù)雜樣本中不同細(xì)胞類型的功能解析，越來越需要一種多組學(xué)的細(xì)胞生物學(xué)視角。通過單細(xì)胞多組學(xué)——即對不同組學(xué)的數(shù)據(jù)集進(jìn)行分析和整合——科學(xué)家能夠從同一個單細(xì)胞來源中檢測多種細(xì)胞特征。這些特征包括全轉(zhuǎn)錄組基因表達(dá)、細(xì)胞表面蛋白表達(dá)、免疫組庫序列（包括T細(xì)胞和B細(xì)胞受體）以及用于了解表觀基因組調(diào)控的開放染色質(zhì)區(qū)域。隨著單個實(shí)驗可提供更多信息豐富的數(shù)據(jù)，研究人員的獲益更多，包括保留珍貴樣本、提高生產(chǎn)力、減少因批次效應(yīng)引起的錯誤，并節(jié)省更多的高科技資源（從資助基金到人員時間）。單細(xì)胞測序因其強(qiáng)大的探究疾病--細(xì)胞--基因的關(guān)系，一度成為高通量測序技術(shù)的“天花板”。單細(xì)胞多組學(xué)對不同組學(xué)技術(shù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析有助于更刻畫細(xì)胞內(nèi)的基因調(diào)控狀態(tài)、揭示調(diào)控機(jī)制。武漢烈冰科技單細(xì)胞多組學(xué)數(shù)據(jù)分析

單細(xì)胞多組學(xué)測序技術(shù)是在單細(xì)胞分辨率下精確分析細(xì)胞異質(zhì)性和基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的新技術(shù)，提供了全新的視角來分析細(xì)胞的分化路徑、細(xì)胞間的交互調(diào)控和細(xì)胞亞群的分離現(xiàn)象。轉(zhuǎn)錄組、表觀基因組、蛋白組學(xué)和代謝組學(xué)的差異賦予了組織內(nèi)同樣基因組背景下的單個細(xì)胞的功能特異性。單個細(xì)胞的組學(xué)變化決定了組織的功能狀態(tài)，因此，闡明組織的細(xì)胞異質(zhì)性是破譯生理功能和病理演變的關(guān)鍵。然而，以bulkＲＮＡ測序等為**的傳統(tǒng)方法掩蓋了細(xì)胞的異質(zhì)性，細(xì)胞組學(xué)變化的平均水平。近１０年來，單細(xì)胞組學(xué)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，實(shí)現(xiàn)了在單細(xì)胞分辨率下研究分子的變化規(guī)律。武漢烈冰單細(xì)胞多組學(xué)平臺單細(xì)胞多組學(xué)技術(shù)基于單細(xì)胞測序技術(shù)和高通量組學(xué)方法發(fā)展而來,能在單細(xì)胞分辨率下同時整合多種組學(xué)信息。

BDRhapsody單細(xì)胞分選系統(tǒng)集成了熒光顯微成像系統(tǒng)，可以對不同熒光標(biāo)記的細(xì)胞進(jìn)行檢測并計數(shù)。在進(jìn)行質(zhì)量評估之前，首先要將細(xì)胞的培養(yǎng)體系更換成上機(jī)所需的Buffer。在這個過程中，需要進(jìn)行多次離心、重懸操作，烈冰Novelbio單細(xì)胞實(shí)驗團(tuán)隊推薦采用水平轉(zhuǎn)子離心機(jī)來進(jìn)行這步操作。這種離心機(jī)可以有效減少細(xì)胞在多次更換Buffer過程中的損失，尤其是對于細(xì)胞量較少的樣本來說，顯得非常有必要。更換完Buffer之后，還需要將細(xì)胞進(jìn)行過篩操作，去除較大的細(xì)胞團(tuán)，獲得較為純凈的單細(xì)胞懸液。

針對單細(xì)胞測序的細(xì)胞數(shù)量判斷環(huán)節(jié)：主要是對細(xì)胞數(shù)量、基因表達(dá)量、測序質(zhì)量進(jìn)行整體描述。過濾標(biāo)準(zhǔn)：由于細(xì)胞破碎后游離RNA會釋放到環(huán)境或孔中，并且測序中也會存在一些死細(xì)胞，導(dǎo)致數(shù)據(jù)存在background值。因此，我們需要設(shè)定一定的標(biāo)準(zhǔn)來過濾掉假細(xì)胞或死細(xì)胞。以10×Genomics為例，細(xì)胞數(shù)量判斷主要通過分析UMICounts-Barcode曲線斜率拐點(diǎn)，當(dāng)存在多個斜率拐點(diǎn)的時候，結(jié)合預(yù)期UMI=500時的細(xì)胞數(shù)量進(jìn)行過濾。當(dāng)斜率拐點(diǎn)低于UMI=500的時候，選擇UMI=500作為細(xì)胞的判斷的標(biāo)準(zhǔn)；否則，選擇和預(yù)期細(xì)胞數(shù)量非常接近的拐點(diǎn)作為細(xì)胞判斷的位置。這樣我們能夠有效獲得真實(shí)的并且在基因數(shù)量上可以分析的數(shù)據(jù)。單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組技術(shù)在多個研究領(lǐng)域都發(fā)揮了重要的推進(jìn)作用，揭示了組織中微量的細(xì)胞類型和基因表達(dá)特征。

單細(xì)胞技術(shù)讓我們在基因組學(xué)、表觀基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)等層面上解析了許多錯綜復(fù)雜的生命密碼。隨著科技的進(jìn)步，我們發(fā)現(xiàn)整合多個組學(xué)的信息可以更仔細(xì)地觀察細(xì)胞之間的可變性，更清楚地識別特定細(xì)胞及其功能。單細(xì)胞多組學(xué)在臨床診斷、疾病分型以及細(xì)胞發(fā)展機(jī)制這些重大生命科學(xué)領(lǐng)域方面的應(yīng)用也將越來越廣。單細(xì)胞技術(shù)從 2009 年發(fā)展到現(xiàn)在，研究范圍不再局限于轉(zhuǎn)錄組，而是擴(kuò)展到了基因組、免疫組、表觀組、蛋白組等多組學(xué)水平。單細(xì)胞多組學(xué)測序技術(shù)是在單細(xì)胞分辨率下精確分析細(xì)胞異質(zhì)性和基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的新技術(shù)。青島烈冰科技單細(xì)胞多組學(xué)測序

單細(xì)胞多組學(xué)技術(shù)可在同一細(xì)胞中捕獲分析兩種以上的組學(xué)信息,包括轉(zhuǎn)錄組、基因組、表觀基因組、蛋白組等。武漢烈冰科技單細(xì)胞多組學(xué)數(shù)據(jù)分析

如在現(xiàn)有研究方法基礎(chǔ)上，進(jìn)行特定亞細(xì)胞區(qū)域的蛋白質(zhì)組學(xué)、相互作用蛋白質(zhì)組學(xué)以及某種特定翻譯后修飾類型的蛋白質(zhì)組學(xué)的研究等。這將有助于諸多生化過程以及致病機(jī)理的全新認(rèn)識與發(fā)現(xiàn)。隨著基于單細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)質(zhì)譜研究方法的不斷發(fā)展，單細(xì)胞分析方法的靈敏度、蛋白質(zhì)的覆蓋度、細(xì)胞通量、空間分辨率以及多組學(xué)的兼容能力會不斷突破我們的認(rèn)知極限。更重要的是，單細(xì)胞分析在臨床診斷、疾病分型以及細(xì)胞發(fā)展機(jī)制這些重大生命科學(xué)領(lǐng)域方面的應(yīng)用將會越來越大。武漢烈冰科技單細(xì)胞多組學(xué)數(shù)據(jù)分析

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