生信新秀  达普生物单细胞 RNAseq 分析软件 —— StarScope 单细胞测序在生物医学研究领域空前火爆,重磅研究硕果频出,而高昂的价格和复杂的实验流程使得这项技术较难普及。单细胞测序的流... 

单细胞测序在生物医学研究领域空前火爆,重磅研究硕果频出,而高昂的价格和复杂的实验流程使得这项技术较难普及。

单细胞测序的流程包括样本制备、单细胞文库构建、文库测序及生信分析四个部分。其中单细胞文库构建及生信分析是单细胞测序中两个最关键步骤,决定了能否获得高质量结果以及研究人员能否从原始数据提取出正确的生物信息。

下面就让我们一起来了解一下达普生物自主研发的StarScope生信分析软件吧!

StarScope介绍

StarScope是达普生物自主开发的,其基于STARsolo和Seurat的nextflowpipeline, 提供一站式的单细胞RNA-seq分析方案,可完成从原始的reads到细胞基因表达矩阵输出,并生成一个完整的HTML格式数据报告,表达结果还可接入多种下游分析。

▉  软件功能:

 3‘-RNA-seqpipeline 

通过cutadapt对原始reads进行过滤和质控,将低质量碱基和N碱基切除掉,利用fastqc生成包含碱基比例分布的报告,协助用户判断library是否异常。

 利用STARsolo将过滤后的readsmap回referencegenome,自动完成barcode和UMI序列的识别和纠正,并根据mapping结果生成feature-barcode矩阵。

 根据表达矩阵,Starcope调用Seurat进行初步的细胞分群聚类,并返回每个群的markergene。

 StarScopemkref 

 协助用户构建定制化的referenceindex。用户的研究样本可能并非常规的人类或者小鼠样本,例如基因编辑后的样本或者是非模式物种,这时可以利用StarScopemkref创建定制化的referenceindex再进行单细胞RNA-seq分析。

StarScope特点

Starcope的输入格式非常简单,用户仅需要提供一个包含sampleID和FASTQ文件路径的CSV文件、白名单文件和构建好的STARreferenceindex文件即可直接运行。

samplelist文件示例如下(fastq_1是barcoderead,fastq_2是cDNAread):

sample,fastq_1,fastq_2sampleID,read1.fq.gz,/absolute/path/to/read2.fq.gz

ThudnerBioscRNA-seq的白名单文件位于

starscope/whitelist/V2_barcode_seq_210407_concat.txt.gz,需要先解压再使用。

StarScope软件能够构建一个和10xcellRanger类似的referenceindex,对于人或者小鼠样本的分析,可以使用starscope中自带的脚本prepare_10x_compatible_reference.sh进行构建。如果分析其他物种,仅需准备此物种的参考基因组序列文件(FASTA)和对应的基因注释文件(GTF)就可以直接使用mkref命令生成index。

 下载基因组序列FASTA文件

 下载基因注释GTF文件

 运行starscope命令如下,示例中reference文件夹命名为 Danio_rerio.GRCz11.107_STAR。

StarScope支持conda和docker运行环境,保证了数据分析的高重复性,达普生物提供已配置完备的dockerimage供用户使用,无需用户额外配置,也无需担心软件版本兼容性问题。

StarScope基于nextflow,支持多种运行环境,并可直接接入HPC的作业调度系统。用户可以直接使用——executorslurm参数将任务提交给系统的slurm作业调度系统,同时也兼容sge、pbs等。支持完全容器化运行,并可轻松部署到云端kubernetes。

StarScope单细胞数据分析软件

全程自主研发,让生信分析更简单,软件具有诸多优秀性能:

易使用:Linux系统下安装后即可使用。

多功能:质控报告、Mapping结果、表达矩阵分析报告。

高兼容性:输出的矩阵文件,运用各种R包、cellxgene等免费软件进行数据挖掘。

配套系统及试剂盒

基于专利编码微球及微流控油包水单细胞包裹技术:

性能优:可一次性完成数百至数万个细胞的分离,基因检测灵敏度高。

上样活:1-4通道,可灵活选择样本数及细胞数量,方便快捷。

兼容好:文库兼容目前不同的主流测序平台。分析全:自主开发的StarScope生信分析软件,可完整从原始数据到分析报告的生信分析。

流程活:可接驳下游流程 ,如单液滴分选。

多应用:同时兼容单细胞转录组,免疫组库和表观组试剂盒。

关于达普

公司专注于将液滴微流控技术应用于精准医学领域,致力于成为集微流控芯片、仪器、试剂的研发和生产于一体的完整解决方案提供商。公司自主研发、生产两大技术平台:数字PCR系统和单细胞组学系统,应用于癌症研究、癌症早期筛查、靶向治疗、无创产前诊断、病毒定量检测、高通量药物和抗体筛选等领域。

更多产品

●星海单细胞建库系统

1.采用独家开发的水凝胶编码微球和液滴微流控技术,性能优越;

2.针对不同细胞数、种类及上样量,1-4通道,灵活调整,使用更加方便;

3.流程灵活,可以接驳下游流程。

●彗星高通量筛选系统

1.基于荧光标记及电介泳效应推动分选,无损伤;2.接驳Galaxy单细胞建库系统,提高建库质量并降低测序成本;3.接驳星云数字PCR系统,筛选阳性液滴,富集微量靶标,降低测序成本;4.快速单克隆抗体细胞株或转染阳性单细胞筛选。

●星云全自动数字PCR系统

1.专利压力不敏感液滴生成技术:液滴生成大小均一,扩增更稳定;2.3.5分钟内可同时处理1-32 个样本:上样灵活,满足高通量需求;3.液滴可回收,接驳单液滴分选仪,后续用于测序或目标基因检测。

THE END
1.观看录播/资源下载单细胞测序入门大讲堂(第五期)欢迎计划开始单细胞实验或所有对单细胞技术感兴趣的老师和同学们观看此次的单细胞入门大讲堂录播视频。 Day1 单细胞测序入门大讲堂 如何设计您的第一个单细胞实验? Day2 ? 扫码观看录播视频 及资源下载 单细胞入门指南 单细胞技术应用集锦 热门文献 https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NzMwNjYyMg==&mid=2675594304&idx=3&sn=fac69841458f5d0290cfbc85beea4c6a&chksm=bdd501a53e46bbc69233623fc97ab537b4f5894b4b77deeecb775df863cea00d49d232d216bc&scene=27
2.单细胞转录组——原始数据处理单细胞测序原始数据处理目前大部分序列比对算法都是基于bulk测序数据,但是单细胞测序的原始序列文件包含细胞的信息(如CB、UMI)。 使用这些比对工具之前,需要对这些数据进行拆分提取,使得用于比对序列只包含原始的序列片段,同时要保证比对后还包含这些细胞和分子的信息。 这就需要使用单独的工具来执行比对前的处理,这种额外的开销可能会造成计算上https://blog.csdn.net/dxs18459111694/article/details/139797353
3.cfDNA(带UMI标签的fq数据WES)的生信处理call突变流程单细胞测序的步骤中增加了 UMI(unique molecular identifiers),UMIs 是由 4-10 个随机核苷酸组成的序列,在 mRNA 反转录后,进入到文库中,每一个 mRNA,随机连上一个 UMI,因此可以计数不同的 UMI,最终计数 mRNA 的数量。 10X genomics单细胞测序通过Barcode来标记细胞,UMI 来标记转录本,这样与参考基因比对后就可以https://www.jianshu.com/p/0e6520bdd1df
4.CellAgent:LLMAgent助力单细胞测序数据分析的重要突破丨AI4单细胞转录组测序技术自2013年被《Nature Methods》杂志评为年度技术以来,已快速发展十余年。 随着技术成本降低和研究推进,该技术在临床和生物学研究中的应用变得更加广泛,涵盖疾病监测、新药靶点开发、辅助生殖与产前诊断、基因调控和细胞通讯等领域。单细胞转录组测序数据分析已成为这些领域的必要步骤。 https://cloud.tencent.com/developer/article/2419544
5.UMI转录组测序产品介绍单细胞测序> 空间转录组> 基因分型> 质谱分析> 多组学联合分析> 分子育种> 基因合成> 相关资料下载 UMI 转录组 产品介绍 经典案例 结果展示 送样建议 UMI转录组测序—精准定量,研究mRNA的功能及调控机制 UMI 转录组测序,在文库扩增前为每一条逆转录的 cDNA 添加唯一的分子标签,标签伴随着片段扩增、测序和分析的https://www.novogene.cn/novo/umi-zlz_cpjs_166.html
6.科学网—单细胞测序数据分析技巧和未来计划对于那些寻求高分辨率、高规模和高通量转录组学信息的人来说,单细胞RNA测序带来了数据。科学家们在回顾这种方法走红的过程中,分享了一些技巧和未来的计划。在Nature Methods杂志最新一期中,Vivien Marx将这一技术专访整理成如下文字。 纽约基因组中心的研究人员Rahul Satija说:“过去十年来,这个领域的发展令人难以置信。https://blog.sciencenet.cn/blog-571917-1433822.html
7.单细胞测序技术(singlecellsequencing)单细胞测序技术(single cell sequencing)是指在单个细胞水平上,对基因组、转录组、表观组进行高通量测序分析的一项新技术,它能够弥补传统高通量测序的局限性,揭示单个细胞的基因结构和基因表达状态,反映细胞间的异质性。2013年,单细胞测序技术被《Science》将其列为年度最值得关注的六大领域榜首;2015年再次登上Sciencehttp://www.zhongkeshengxin.com/doc_20056760.html
8.单细胞转录组测序–纯迅生物GEMs形成后,细胞在其中裂解,释放出mRNA,凝胶珠自动溶解释放大量barcode序列,利用PloyT引物捕获液滴中的mRNA。随后mRNA逆转录产生带有Barcode和UMI信息的cDNA,构建标准测序文库。 2.1 单细胞悬液制备 新鲜组织样本需要消化成单细胞悬液,对于培养的细胞或已经处于悬浮状态的细胞,需要对细胞洗涤以去除培养基。在进行单细胞https://www.chunxunbio.com/?page_id=153
9.NatMethod丨校正UMI中的PCR扩增错误以生成测序分子的准确数量这篇文章的研究目的是纠正PCR扩增过程中在唯一分子标识符(Unique Molecular Identifiers, UMIs)中产生的误差,以生成准确的测序分子数量。 作者指出PCR错误是影响RNA分子绝对计数准确性的一个被低估的因素,尤其是在大规模和单细胞测序数据中。 图中描述了在测序过程中,由于PCR扩增和测序错误导致的UMI计数增加的情况: https://www.hanlab.net/newsinfo/7381297.html
10.单细胞转录组测序的常用方法在前面的《浅谈流式细胞仪的工作原理和应用》一文发布以后,小编发现有好学的热心盆友留言要求出一期单细胞测序的文章,那么我们今天就给大家介绍点与单细胞测序相关的知识。 单细胞测序一直是科学家关注的一个热点,主要涉及单细胞基因组测序和转录组测序两个方面,分别针对单细胞DNA及RNA进行序列分析和比较。单细胞转录组https://www.bio-review.com/anydeplete/
11.哈佛大学单细胞课程笔记汇总(四)51CTO博客NGS系列文章包括NGS基础、在线绘图、转录组分析 (Nature重磅综述|关于RNA-seq你想知道的全在这)、ChIP-seq分析 (ChIP-seq基本分析流程)、单细胞测序分析 (重磅综述:三万字长文读懂单细胞RNA测序分析的最佳实践教程)、DNA甲基化分析、重测序分析、GEO数据挖掘(典型医学设计实验GEO数据分析 (step-by-step))、批次效https://blog.51cto.com/u_16077014/6240505
12.盘点丨单细胞测序平台大集合!各自都具备何种优势?? 靶向基因检测,避免管家基因占用大量测序数据,节省测序和分析成本; ? 靶向定制通道,选定特定基因组合,提高UMI计数效率,罕见转录本检测阈值更低; ? 引入单细胞测序金标准,BD分子标签,降低非特异性表达; ? 完整cDNA可在磁珠微球结构保存长达16周,随用随取; http://www.singleseq.com/nd.jsp?id=1922
13.公开课10xGenomics单细胞转录组测序全流程详解与实验设计10x Genomics Chromium系统通过每个微反应体系中含有的特定DNA标记序列(10x barcode和UMI )区分不同单细胞和转录本,可实现单细胞分辨率上的各类测序。近年来,基于10x 单细胞测序的高分文章发表数量逐年递增,且平均影响力因子超15分!真可谓是高分文章发表利器。 http://www.gene99.com/newsActDetail/3-1358.html
14.singlecell单细胞测序分析教程PublicLibraryofpolyA尾大约15nt(一般保守的内源mRNA的polyA尾有250nt)。用它是为了更好地估计和消除单细胞测序文库的系统误差(除此以外,还有一种UMI在10X中常用)。ERCC应该在样本解离后、建库前完成添加。 # grepl返回逻辑值 isSpike(sce,"ERCC")<-grepl("^ERCC",rownames(sce))https://www.plob.org/article/20855.html
15.温和细胞分选,开启单细胞测序成功的第一步!企业动态随着单细胞测序技术的快速发展,科研工作者们可对每个单细胞进行分析,认识到细胞间的异质性,深入了解如胚胎发育早期的分化特征、肿瘤微环境中的非均质性、罕见循环肿瘤细胞的转录组等等以往传统高通量测序方法难以攻克的领域。单细胞分析的应用已进入百花齐放的时代,涵括神经生物学、癌症、免疫学、微生物学、胚胎发育、临https://m.biomart.cn/news/16/2930094.htm
16.10xGenomics平台单细胞RNASeq测序详解6)价格优惠:相较于其他单细胞平台,如Fluidigm C1平台、Illumina BioRad Single CellSolution平台或传统手工扩增方法等,价格大幅优惠。 RNA-seq测序原理 基于10X Genomics 平台的高通量单细胞 RNA Seq技术是利用液滴法的原理,使用GemCode技术,通过控制微流体的进入,将带有 barcode、UMI(Unique Molecular Index,分子标签)https://www.magigen.com/h-nd-324.html
17.细数大规模单细胞转录组测序平台? 10x Chromium?单细胞检测原理 10x Chromium? Single Cell Gene Expression Solution中的Gel Bead中上长满了寡聚核苷酸链,包含Barcode和UMI、测序接头和Poly(dT)序列。在每个油滴内,凝胶珠溶解,细胞裂解释放mRNA,通过逆转录产生用于测序的带条形码的cDNA;液体油层破坏后,cDNA后续进行文库构建,使用Illumina测序平http://m.yunbios.net/single-cell-transcriptome-sequencing-platform.html
18.单细胞测序学习(二)看日出今天主要介绍单细胞测序原理。10X Genomics和BD Rhapsody是目前单细胞测序的两大主流平台,所以今天的单细胞测序原理介绍也是基于这两个平台的。 (1)10X Genomics单细胞测序原理 上图是10X单细胞测序的原理图。首先要说明的是,单细胞测序和Bulk RNA-seq测序的区别,并不是测序本身的区别,它们同样是基于二代测序https://www.cnblogs.com/KanRiChu/p/13894907.html