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澳门吉尼斯人游戏平台下载:我校学者开发高分辨单细胞多模态空间组学技术

发布时间:2024-05-20  作者:  浏览次数:

南湖新闻网讯(通讯员 吴小凤)近期,曹罡教授与戴金霞副研究员团队开发了新型空间组学技术MiP-seq,该技术是基于成像的空间多组学双端原位测序技术(图1),打破了传统技术瓶颈,以亚细胞、单碱基分辨率同时实现了DNA、RNA、蛋白质和功能小分子的多维空间组学3D图谱,可以兼容转录组、蛋白组、拉曼成像、钙离子成像多个模态信息检测。该项研究成果以“Spatial multi-omics at subcellular resolution via high-throughput in situ pairwise sequencing”为题,于5月14日在线发表于学术期刊Nature Biomedical Engineering杂志。

图1:MiP-seq的操作原理及流程示意图

图1:MiP-seq的操作原理及流程示意图

解析组织空间异质性及其分子空间表达模式的空间组学是生命科学研究的关键前沿技术,其多组学拓展广度与高通量检测深度已为各研究领域的热点问题带来了新的发现与见解。空间组学方法主要分为基于二代测序(Next generation sequencing, NGS)捕获或成像策略两类。基于NGS的空间组学方法可进行全基因组、转录组范围的捕获,且部分方法可拓展至多组学,但缺乏单细胞分辨率,而且检测效率较低、成本较高、批间差异较大,重构的空间组学图像实质为2D马赛克间断式平面图片;基于成像的空间组学方法具有亚细胞分辨率,且捕获效率高,部分方法兼容多组学,可利用成像实现3D无间断空间组学,但大多数方法为靶向空间组,全转录组模式捕获效率较低,多轮成像光毒性大,高密度信号解析困难。因此各种空间组学方法都亟待进一步升级,以满足科研对空间组真正单细胞高分辨、高捕获率、高重复性的迫切需求。

MiP-seq的主要创新点有五点,一是MiP-seq采用双条形码锁式探针设计和双端测序策略。与传统的单条形码锁式探针和单端测序策略相比,本方法具有更高的解码能力(10N vs 4N),并且需要的测序轮数显著减少。因此MiP-seq可以大幅降低测序和成像成本,并且可以节省约50%的成本及测序时间。同时与单条码和单端测序相比,双条码测序策略可以显著缩短成像时间,从而最大限度地减少光毒性;二是MiP-seq成功实现了原位多组学检测(图2),以亚细胞分辨率同时描绘了