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多維空間組學技術(shù)

多維空間組學

技術(shù)詳情

繼單細胞測序之后，空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)已成為下一個熱門技術(shù)手段，空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)在系統(tǒng)發(fā)育、疾病發(fā)生發(fā)展、腫瘤精準診斷、病原感染等領(lǐng)域具有廣泛的運用前景。目前空間轉(zhuǎn)錄組解決方案主要包括以下三種技術(shù)方案。由于采取技術(shù)原理不同，各類方法在空間分辨率、檢測效率、個性化研究、技術(shù)成本等方面各有其優(yōu)缺點。

技術(shù)原理 代表技術(shù)及簡要原理 技術(shù)特色 亟待提升環(huán)節(jié)
基于捕獲和NGS ■ 10XVislum (2016, Science)
空間陣列探針原位捕獲+NGS
■ DBIT-seq 2019, Cell)
微流控引入空間Barcode+NGS
■ Slide-seq (2019, Science)
微球陣列測序+原位捕獲+NGS
■ Seq-Scope (2021, Cell)
探針陣列測序(illumina平臺)+原位捕獲+NGS
■ Stereo-seq (2022,Cell)
探針陣列測序(華大CG平臺)+原位捕獲+NGS 		全轉(zhuǎn)錄組捕獲
兼容高通量測序(可獲3端100bp左右的數(shù)據(jù))
DBIT-seq可擴展至表觀組 		無單細胞分辨率
原位捕獲效率低下(遠低于單細胞 DBiIT-seq除外)
批間差異大
基于序列原位雜交 ■ MERFISH 2015, Science)
編碼探針雜交+多輪超分辨成像+解碼糾錯+多組學
■ seqFISH+ (2019, Nature)
編碼探針雜交+序列雜交+多輪解碼+多組學 		亞細胞分辨率
靈敏度高(4996-1009%,隨檢測基因數(shù)增加而降低)
多輪糾錯 		靶向組
無法檢測SNP
成本高/對成像設(shè)備要求高
基于原位測序 ■ ISS (2013, Nature Methods)
鎖式探針靶向cDNA+原位RCA+原位測序
■ FISSEQ (2015, Science)
CDNA成環(huán)+原位RCA+全轉(zhuǎn)錄組原位測序(3'端32bp)
■ STARmap (2018, Science)
透明技術(shù)+鎖式探針靶向RNA+原位RCA+原位測序
■ EXseq (2021, Science)
適明放大技術(shù)+靶向組、全轉(zhuǎn)錄組雙模式+原位測序
■ MIP-seq(2022, BioRxiv)
多組學+功能組學+雙端原位測序 		亞細胞分辨率
靶向組、全轉(zhuǎn)錄組雙模式
靈敏度高
( 30%-96%,隨靶標探針數(shù)增加而升高)
可檢測突變 		全轉(zhuǎn)錄組捕獲模式效率低下
(FISSEQ, 0.0059%)
測序讀長短
靈敏度略低于
序列原位雜交

鯤羽生物秉承著“助力科學探索、普惠百姓健康”的理念，致力于空間原位單細胞多維組學研究，歷經(jīng)8年開發(fā)了一套具有高檢測效率、高通量、單細胞、單堿基分辨率的新型多組學原位雙端測序技術(shù)MiP-Seq，可廣泛應用于個體發(fā)育、疾病發(fā)展機制、腫瘤發(fā)生發(fā)展、病原感染進程等探究。

MiP-Seq

多維新型空間
組學方法

MiP-Seq是一種可集成轉(zhuǎn)錄組、基因組、蛋白組、小分子、功能組等多維成像的新型空間組學方法。
技術(shù)特征：
1、其獨特的探針結(jié)構(gòu)可單堿基精度識別目標(位點/序列)，具有組織原位高通量識別SNP的能力；
2、相對于傳統(tǒng)原位測序技術(shù)，新引入的雙端測序方法以更短的條形碼讀長解讀到更高通量的目標分子，提高測序效率及準確率，達到真正單細胞分辨率，單堿基靈敏性；
3、與抗體核酸標記、小分子標記、鈣成像、拉曼成像等多技術(shù)巧妙耦合，可呈現(xiàn)特征顯微解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域多種生物大分子、鈣信號、化學指紋圖譜的全景圖譜；
4、與其他成像技術(shù)兼容，能集病理診斷、NGS診斷與FISH分子診斷于一身。
應用場景：解決了單細胞研究方法丟失組織原位信息、且無法實現(xiàn)同一樣本同步解讀多組學原位信息的困局。進一步將多組學大數(shù)據(jù)映射到原位表達譜中，將深度解析分子表達譜的空間分布特征，多維揭示不同類型細胞在不同位置及不同狀態(tài)的運轉(zhuǎn)機制。將助力科學研究及精準診斷，廣泛應用于個體發(fā)育、疾病發(fā)展機制、腫瘤發(fā)生發(fā)展、病原感染進程等領(lǐng)域。

MiP-Seq數(shù)據(jù)主要性能指標
靈敏性 56-96% (VS HCR3.0) 顯高于單細胞測序與目前商業(yè)化空間組學技術(shù)平臺(10倍以上) 樣本適用性 動物/植物/微生物(所有適用于原位雜交樣本)
分辨率 單細胞、單堿基(共聚焦分辨率/200納米)，顯著高于目前商業(yè)化的各種空間組學捕獲測序技術(shù)分辨率 數(shù)據(jù)信息 低通量(單細胞分辨率高清圖)
中高通量(空間細胞表達譜+空間分析)
檢測周期

常規(guī)樣本：
低通量15個工作日完成交付
中高通量30個工作日完成交付

檢測通量 DNA/RNA/Protein靶向組(定制化) 成本

低通量：單片低于單分子FISH
中高通量：單片顯著低于其他商業(yè)空間組學平臺


部分客戶文章

Some customer articles

Lin D, Hong P, Zhang S, Xu w, Jamal M, Yan K, Lei Y, Li 4 RuanY, Fu ZF, i G, Cao G. Digestion ligation- only Hi-C is an efcient and cost effective method for chromosome conformation capture. Nat Genet. 2018 May;50(5):754 763.

Xu z, Feng z, Zhao M, Sum Q, Deng L, Jia X, Jiang T, Luo P Chen w, Tudi A, Yuan J, Li X, Gong H, Luo Q, Li A. Whole-brain connectivity atlas of glutamatergic and GABAergic neurons in the mouse dorsal and median raphe nuclei. Elife. 2021 Nov 18;10:e65502.

Xiao Q, Huang x, Zhang Y, Xu w, Yang Y, Zhang Q, Hu z, Xing F, Sun Q, Li G, Li x. The landscape of promoter-centred RNA-DNA interactions in rice. Nat Plants. 2022 Feb 3. doi: 10. 1038/s4 1477-021-01089-4

Xiao, K. et al. RUNX1-mediated alphaherpesvirus-host trans-species chromatin interaction promotes viral transcription. Science Advances 7, eabf8962 (2021).