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多维空间组学

多维空间组学


技术详情

继单细胞测序之后,空间转录组技术已成为下一个热门技术手段,空间转录组技术在系统发育、疾病发生发展、肿瘤精准诊断、病原感染等领域具有广泛的运用前景。目前空间转录组解决方案主要包括以下三种技术方案。由于采取技术原理不同,各类方法在空间分辨率、检测效率、个性化研究、技术成本等方面各有其优缺点。

技术原理代表技术及简要原理技术特色亟待提升环节
基于捕获和NGS■ 10XVislum (2016, Science)
空间阵列探针原位捕获+NGS
■ DBIT-seq 2019, Cell)
微流控引入空间Barcode+NGS
■ Slide-seq (2019, Science)
微球阵列测序+原位捕获+NGS
■ Seq-Scope (2021, Cell)
探针阵列测序(illumina平台)+原位捕获+NGS
■ Stereo-seq (2022,Cell)
探针阵列测序(华大CG平台)+原位捕获+NGS
全转录组捕获
兼容高通量测序(可获3端100bp左右的数据)
DBIT-seq可扩展至表观组
无单细胞分辨率
原位捕获效率低下(远低于单细胞 DBiIT-seq除外)
批间差异大
基于序列原位杂交■ MERFISH 2015, Science)
编码探针杂交+多轮超分辨成像+解码纠错+多组学
■ seqFISH+ (2019, Nature)
编码探针杂交+序列杂交+多轮解码+多组学
亚细胞分辨率
灵敏度高(4996-1009%,随检测基因数增加而降低)
多轮纠错
靶向组
无法检测SNP
成本高/对成像设备要求高
基于原位测序■ ISS (2013, Nature Methods)
锁式探针靶向cDNA+原位RCA+原位测序
■ FISSEQ (2015, Science)
CDNA成环+原位RCA+全转录组原位测序(3'端32bp)
■ STARmap (2018, Science)
透明技术+锁式探针靶向RNA+原位RCA+原位测序
■ EXseq (2021, Science)
适明放大技术+靶向组、全转录组双模式+原位测序
■ MIP-seq(2022, BioRxiv)
多组学+功能组学+双端原位测序
亚细胞分辨率
靶向组、全转录组双模式
灵敏度高
( 30%-96%,随靶标探针数增加而升高)
可检测突变
全转录组捕获模式效率低下
(FISSEQ, 0.0059%)
测序读长短
灵敏度略低于
序列原位杂交
  • 三维空间组

    人类基因组包含大约20,000个蛋白质编码基因和大量的转录调控元件。研究表明,染色质状态以及三维结构对基因在的表达有着深远的影响。

    三维空间组

  • 空间转录组

  • 空间蛋白组

  • 空间多组学


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