最近,空間轉錄組學研究炙手可熱。細胞及其在組織樣本中的相對位置之間的關系對于理解疾病病理可能至關重要。空間轉錄組學是一項開創性的技術,它使科學家能夠測量組織樣本中的所有基因活性,并繪制出發生該活性的位置的圖。該技術已經導致了新發現,這些新發現將有助于幫助科學家更好地了解生物過程和疾病。
來自10X公司的Visium空間基因表達解決方案,提供了分析空間整體轉錄組的方法。通過將總mRNA基因表達數據與形態H&E染色的圖像相疊加,利用Visium,研究人員可以從整個組織切片和各種各樣的樣本類型中獲得整個轉錄組高通量基因表達分析結果。該解決方案使研究人員能夠揭示正常和患病組織的生物學結構,并發現新的組織生物標志物。
優勢總結:
一、可以分析整個組織中的整個轉錄組,而不只被限定在有興趣的某個小區域內。
二、visium提供高的細胞分辨率,每個斑點的直徑為55微米。表示每個斑點上平均有1到10個細胞,細胞的數量根據組織樣本的不同而略有差異。
三、可以從完整的組織獲得完整的轉錄組基因表達,因此無需解離組織,沒有組織解離偏向性。
四、可以結合臨床病理信息,講組織上的病理特征跟基因表達結合起來。
五、易于使用的分析軟件結合了組織學基因表達數據,以簡化數據分析。
原理圖:
1、每個載玻片包含四個捕獲區域,可以容納四張單獨的組織切片。
2、每張載玻片具有5000個條形碼斑點的捕獲區域。
3、每個斑點中包含數百萬個含有聚(dT)的寡核苷酸鏈,可捕獲帶ployA的mRNA。
實驗操作流程:
1、新鮮冰凍組織標本切片放置在載玻片的四個捕獲區,每個區域一張切片。
2、利用標準的固定和染色技術(包括H&E染色)在載玻片上對組織切片進行染色。
3、組織透化(也就是在細胞上打出小孔),從細胞中釋放出mRNA,mRNA與spot上存在的空間條形碼寡核苷酸結合。
4、反轉錄,合成cDNA的第二條鏈并變性。
5、帶有barcoded的 cDNA被收集起來用于建庫。
6、建好的文庫再用測序儀進行測序。
組織透化優化:
組織透化優化是指在進行正式的實驗之前先用組織透化芯片來做預實驗,因為不同組織類型的結構蛋白不同,也導致組織透化所需時間不同,所以需要提前摸索組織透化的最優時間。
組織優化與一般建庫步驟有兩點不同:
① 反轉錄時使用的dNTP帶Cy3熒光基團,用于評定組織透化程度;
② 成像之前需要去除組織,組織有自發熒光會干擾熒光成像。
最佳組織透化時間通過三個條件決定:
①熒光信號最強;
②熒光信號彌散最弱;
③前兩個情況一致的情況下選擇較長的組織透化時間。
數據分析:
得到測序數據之后就可以對空間轉錄組測序數據進行分析了。
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