
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抵抗能力外来物种特异形、寡核苷酸绘制代价过高或工作程序错综复杂。近日,南方海洋科学与工程广东实验室(广州)的陈凯副教授团队合作在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,为我们提供了一个成本低预算、跨鱼类、全APP兼容的全新解决方案。
杂志筒介
Journal of Genetics and Genomics (JGG)是由全国大完美实验院显性基因的与生长发育生态学学钻研分析所和全国大显性基因的直到学员学会主办方的展览科研交流杂志,努力于报道怎么写我的生命完美实验和中医药学显性基因的学钻研方向的原汁原味性钻研分析成果展。JGG 2025年度危害系数7.1,Scopus科研交流杂志如何评价指标值CiteScore 9.9,稳居JCR 2025年度GENETICS & HEREDITY钻研方向Q1区(Top 10%),BIOCHEMISTRY & MOLECULAR BIOLOGY钻研方向Q1区,稳居全国大完美实验院杂志系统分区生态学学大类目1区(Top杂志),显性基因的学和生化模式与分子结构生态学学小类双1区。BIOPROFILE
有什么样HEATag
合理的“二一体”定制
HEATag是由凝集素和HUH内切酶产生的重构血清
「定位系统器」电源模块 - 凝集素
能够识别细胞膜上广泛存在且高度保守的糖基化突显(如GlcNAc和Neu5Ac)。
「链接器」引擎 - 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)字段长条码做好共价连到。
“1+1>2”的使用效果: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条形码进行样例标出与追溯。
Fig1: HEATag多厚记号的基本原理构造图
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实用技巧捡验
HEATag才是有能开打?
能否在不相同要求下,确保母乳喂奶软体动物内部系单内部混样测序
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。论述拜谱生物为 HEATag 使用了多轮 “学习压力检测”,从受损内部系到受损内部核,从干燥到低温制冷的效果,从新鲜模板到比较固定模板,全方法验证通过它的稳定的性和可信性。
首个轮测试方法共性蒲乳期节肢动物肿瘤内部系:论述的人员考虑了来人、鼠、仓鼠五个种类的三种肿瘤内部(HEK293T、K562、MEF、CHO),在环境温度下能 HEATag 标出后混合型喂养测序。终极回笼的 11447 个肿瘤内部中,85.66% 都能能够 HEATag 长形码最准确配对到原种类,样表间平行污染破坏很少,UMAP 聚类分享分享还有直观验证,HEATag 长形码与种类特异形dna组特点髙度一致性。 没过多久,自测前提进1步加剧:科学研究拜谱生物测试在 4℃下标识丰富血体受损神经元、在高温下标识甲醇加固不变血体受损神经元,有的能直接标识血体受损神经元。毕竟始终真视:任何前提下,样表那些固化的标签与植物物种问题均含有特别好的涉及到性,切分确切率超 95%。倘若甲醇加固不变会使得轻柔的转录本是交叉空气污染,血体受损神经元制作会现少许 RNA 流失量,血体受损神经元型号的参考文献标注毕竟始终与丰富样表始终维持统一,表明 HEATag 能标识不一样的操作前提下的科学实验样表。
Fig2: HEATag 可在不一先决条件下已完成单癌细胞转录组混样深入分析
可标记符号喂乳节肢两栖动物和海底无脊椎神经节肢两栖动物的原代组织
但也正是血组织系试验是 “知识基础题”,那组织化模本量正是 “扣除题”, 等等模本量并不因血组织类行繁琐、生态认知性异常,当上标志系统的 “存在的问题”,而 HEATag 恰巧在等等 “存在的问题” 上体现出了特点。研究团队选择了大鼠和小鼠的睾丸组识,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 个细胞不单能被准确无误辩别,整个首要生殖细胞方式的聚类分析后果都不清可辨。
更令人惊喜的是HEATag对浮游菌物菌物的支持性。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 方形码与动物群转录组兼有较高一直性,没能突然出现因高盐条件造成 的 “符号失灵”。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 可构建哺乳期间動物团体模板几吨 scRNA-seq 分折
Fig4: HEATag可满足新鲜的海洋生物无脊梁骨小动物丰富 scRNA-seq 解析
HEATag与细胞膜的融合不会轻易诱发转录组的有明显提升
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在到位标识工作任务的同样,不容易对事件的转录混合物析导致的干挠,担保了科学研究数据文件的真正性。
Fig5: HEATag是不会决定样例的 RNA 展示的模式
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将来可期
HEATag 能为单人体细胞研发引发一些 ?
HEATag 的价值量,远不止有于 “改善符号疑问”,它的协调性性和普遍性,无法为单组织细胞研究方案开放很多将性
从利用的场景看
HEATag 能复盖从 “轻松较为分析一下”(如癌机构与日常机构、药物剂量操作与對照)到 “大企业范围研究探讨分析”(如机构细胞膜系图谱画制、mtk量所需)的全空间所需。发生变化 PIP-seq、Stereo-cell 等创新可扩张水平的经济发展,HEATag 还能进两步提拔单细胞膜系研究探讨分析的通量,助推器科技创业团队搞好更好企业范围的建设项目。从跨区域发展空间来瞧
HEATag 一方面适用人群于转录组学,还能与表观dna组学、血清质组学、办公空间组学等方法组合,都就能够通过定做目录和寡核苷酸编码序列,HEATag 都就能够枯燥融于不同的的组学流程步骤,不的影响网络信号驯服的深度。同一时间,因为HEATag还都就能够提升单内部糖组学学习方法。BIOPROFILE
战略合作技术性
拜谱海洋生物与陈凯专家教授完成率进行初步协议意想
指的瞩目的是,在 HEATag 枝术能够出许许多多用竟争力的后台下,拜谱微微物理学已与我国南部大海数学与过程中浙江进行实验所室(西安)陈凯讲解达到目标第一次合作共赢有意向。男女双方记划把握 HEATag 枝术的家产化落地式、科学和转化了等放向发展纵深合作,驱动这样低的成本、跨种群的单細胞标记符号枝术最快用于预期科学情况,为很多进行实验所室供给高效性、城市发展的单細胞探究交通工具,动力科学工作中者在細胞微微生理学、大海微微生理学、妇科疾病长效机制等科技领域确认很多冲破