
单细胞测序技术正在革命性地推动我们对生命复杂性的认知,然而其高昂的每样本成本和技术复杂性,限制了其在更多实验室和更广泛物种中的普及。尽管多重样本标记技术能有效“降本增效”,但现有的方法往往受限于抗体阳性动物群特情人、寡核苷酸淡化的成本过高或进行工艺流程繁杂。近日,南方海洋科学与工程广东实验室(广州)的陈凯专家的团队在Journal of Genetics and Genomics上发表了一项创新性方法学研究,提出了一种名为HEATag的新型样本标记策略,为我们提供了一个低的成本、跨动物群、全软件兼容的全新解决方案。
期刊杂志简单
Journal of Genetics and Genomics (JGG)是由全球实验性院基因与健康怪物体学探索所和全球基因能够承办的国际英文学界界杂志,着力于于新闻报道灵魂实验性和临床医学基因学分析方向的原创设计性探索成果展。JGG 2025年度引响要素7.1,Scopus学界界杂志评测因素CiteScore 9.9,位居JCR 2025年度GENETICS & HEREDITY分析方向Q1区(Top 10%),BIOCHEMISTRY & MOLECULAR BIOLOGY分析方向Q1区,位居全球实验性院杂志设计布局怪物体学类项1区(Top杂志),基因学和生化学与碳原子怪物体学小类双1区。BIOPROFILE
这些是HEATag
灵巧的“二合并”设汁
HEATag是由凝集素和HUH内切酶购成的融入球蛋白
「导航定位器」控制模块 - 凝集素
能够识别细胞膜上广泛存在且高度保守的糖基化呈现(如GlcNAc和Neu5Ac)。
「接入器」模快 - HUH内切酶
可以序列特异性地与普通的、无需化学修饰的单链DNA(ssDNA)目录方形码做共价接连。
“1+1>2”的效率:将两者融合,得到的HEATag蛋白既能通过凝集素牢牢锚定在细胞膜上,又能通过HUH蛋白携带特定的DNA条形码进行子样本标出与溯源系统。
Fig1: HEATag多方面标示方式构造图
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实际的考验
HEATag真的有多用打?
就可以在区别状况下,实行蒲乳期软体动物神经元系单神经元混样测序
实验室里的设计再精妙,也要经过真实样本的 “实战考验” 才算数。论述创业团队为 HEATag 配置了多轮 “压为公测”,从神经生殖细胞系到神经生殖细胞,从恒温的到较低温度,从新鲜模本到特定模本,全位置验证通过它的平衡性和不靠谱性。
首先轮测验根据喂乳食草动物受损体人体细胞系:研发相关人员会选择了源自人、鼠、仓鼠六个种群的每种受损体人体细胞(HEK293T、K562、MEF、CHO),在空调温度下使用 HEATag 标志后混合物测序。进而回收公司的 11447 个受损体人体细胞中,85.66% 都能实现 HEATag 长条码较准匹配好到原种群,范例间交叉的情况被污染的非常少,UMAP 聚类剖析法剖析亦是同时证件,HEATag 长条码与种群特情人遗传基因组特证较高不一样。 没过多久,各种测试生活必备经济条件进一个步骤晋升:科研人士我的第一次在 4℃下记号鲜新人体神经元核、在室内温度下记号甲醇规定人体神经元核,也真接记号人体神经元核核。数据但还醒目:几乎所有生活必备经济条件下,范本元素与鱼类讯息均有着更好的关联性,拆成精确度率超 95%。纵然甲醇规定会使得较轻的转录本交叉性被污染,人体神经元核核备制会产生极少量 RNA 掉失,人体神经元核分类的标注数据但还与鲜新范本恢复不符,证实 HEATag 会记号不相同进行处理生活必备经济条件下的实践范本。
Fig2: HEATag 可在不同于状态下结束单组织细胞转录组混样定性分析
就能标记符号母乳喂养各种猎物和深海无脊梁骨各种猎物的原代体细胞
如何说组织性系自测是 “基本题”,那组织性模板可是 “追加题”, 这样模板通常会因组织性类形麻烦、区域融入性层次性,变成了标上技术水平的 “常见问题”,而 HEATag 恰恰恰在这样 “常见问题” 上展示出了长处。研究团队选择了大鼠和小鼠的睾丸组织化,这类样本包含精原干细胞、精母细胞、精子细胞等多种类型,对标记一致性的要求极高。实验中,两种动物的睾丸用特异性 HEATag 条形码标记后混合测序,最终获得的 14663 个细胞不能被准确性分辩,全部的大部分神经元类形的聚类算法結果都明了可辨。
更令人惊喜的是HEATag对浅海生物工程的更换性。HEATag能在海水的等渗溶液中标记新鲜的海洋动物细胞(如海月水母、大西洋海刺水母)。研究人员用人工海水稀释的HEATag 标记了水母和珊瑚的组织细胞后在 BD Rhapsody 平台测序,最终回收的 6452 个细胞中,HEATag 方形码与鱼类转录组更具较高一样的性,不能发现因高盐大环境导致的 “符号生效”。后续对甲醇固定的海洋生物细胞测试结果显示,HEATag 在固定样本中的拆分效果优于新鲜样本。
Fig3: HEATag 可保证辅乳動物组织结构范本强有力的加密管控 scRNA-seq 分享
Fig4: HEATag可保证 清爽浮游生物无脊椎骨软体动物丰富 scRNA-seq 剖析
HEATag与癌细胞的通过不会轻易影响转录组的同质性该变
对样本标记技术来说,“不影响样本本身的 RNA 特征” 是底线。研究团队将来自同一供体的等量的 HEATag 标记细胞与未标记细胞混合测序,对比两者的 RNA 质量、基因捕获数量和细胞组成。结果显示,标记组与未标记组的 RNA 质量没有明显差异,捕获的基因数量基本持平,UMAP 图谱显示两组样本的细胞组成高度相似,转录相似性更是维持在高位。无论是细胞簇的注释结果,还是不同细胞类型的基因回收数量,两组都几乎一致,没有出现 “标记导致的基因表达异常”。这意味着,HEATag在顺利完成图标的任务的并且,不要对后期的转录成分析导致干挠,提高了探讨数据源的现实性。
Fig5: HEATag不想引响模板的 RNA 把你想表达出来模式,
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未来的可期
HEATag 能为单神经元理论研究造成是什么?
HEATag 的使用价值,远只有于 “搞定标签疑问”,它的机灵性和共通性,已经为单受损细胞探索点开比较多有机会性
从应该用情况你看
HEATag 能包括从 “很简单更介绍”(如癌结构与普通 结构、口服药操作与照表)到 “大占比钻研”(如结构人体生殖细胞图谱作图、高通骁龙量建立)的全使用范围供给。跟着 PIP-seq、Stereo-cell 等复合型可趋势的技术的趋势,HEATag 还能进十步升级单人体生殖细胞钻研的通量,转向科技创新公司做好很大占比的大型项目。从跨邻域成长性来说
HEATag 一方面常主要用于转录组学,还能与表观什么是基因组学、氨基酸质组学、个人空间组学等枝术应用紧密结合,采用订制数据库索引和寡核苷酸字段,HEATag 还可能轻松自在渗透差异的组学流程图,不作用网络信号驯服厚度。同一时间,源于HEATag还还可能快速发展单组织细胞糖组学钻研枝术应用。BIOPROFILE
进行合作技术性
拜谱海洋生物与陈凯博士生导师获得阶段性战略合作意愿性
值当大家关注的是,在 HEATag 新工艺表显出大用软件潜力股的原型下,拜谱菌物已与我国南部海底地理学与过程前力實驗室(长沙 )陈凯教学促成进行初步相互合作想法。买卖双方项目紧扣 HEATag 新工艺的房产化立式、成果转变转变等位置生成长度协同作战,促使此种成本低的费、跨种群的单组织记号新工艺更快用软件于具体情况成果转变环境,为非常多實驗室提供数据效率高、划算的单组织深入分析手段,助力器成果转变的工诗人在组织菌物学、海底菌物学、疫情新机制等方面要先拿到非常多超越