单细胞测序细胞核rna测序数据分析

烈冰单细胞测序为了准确快速地进行单细胞测序研究,基于前沿的研究文献进行多重优化,真正做到准确可靠全面的单细胞测序解析

10XGenomics单细胞捕获平台起源自Drop-Seq技术,通过"双十字"微流控系统形成一个个含有细胞和凝胶微珠(aelbead)的油包水的乳滴(GFMs),其核心技术在干凝胶微珠美面的引物序列,由标记细胞的Barcode、标记细胞内mRNA的UMI和捕获mRNA的PolvdT组成。10XGenomicsChromiumTM系统可实现数千至数百万个单细胞的分析,解决常规scRNA-seq在通量或扩展性方面存在的不足。

BDRhapsody单细胞分析系统的诞生基于BD在细胞生物学领域40年的专业技术,采用CytoSeq特有的蜂窝板技术进行单细胞捕获。该技术用20W+的微孔(该数量级远大于Input细胞数量),保证单孔中的单细胞捕获。同时避免了传统微流控系统中存在的概率碰撞影响捕获效率的问题,采用微孔捕获相对会有更好的捕获效率,保证Input细胞的全面使用。

烈冰“智造”PanoCellV2.0版微孔芯片,全面升级外观、捕获材质、微孔精密程度、细胞落孔率和细胞捕获效率,提供自研蜂巢板+BD平台原装进口单细胞分选试剂+华大T7超高通量测序仪的服务新方案,达到准确稳定的单细胞实验结果,媲美BD原装的平台服务实力,烈冰智造一直不断努力提高新产品和服务水平,以提供更高效、成本更低的国产化单细胞捕获方案!

组织、血液、培养的细胞系、制备好的单细胞悬液注:若客户样本为组织,且尚未成功将组织样本消化成单细胞悬液,烈冰将尽可能提供技术及实验上的帮助,但因不同类型样本的特异性,无法保证实验方法适用于所有类型组织。

细胞活性大于70%,浓度为500-2000细胞/μl,体积不小于200μl,细胞培养基及缓冲液不能含Ca2+和Mg2+,细胞体积小于40μm。

采用Fastp软件对下机原始数据进行质控,对质控后测序数据中的cellbarcode信息及其对应的counts数进行统计,判断测序样本中实际检测到的细胞数量,获得样本的测序细胞数,并根据最终确认的cellbarcode信息提取对应的reads。

注:横坐标为细胞数量,纵坐标为每个细胞对应的平均counts数,根据曲线的斜率判断实际检测的细胞数量

以cellbarcode对应的reads为研究对象,采用STAR算法将测序数据比对到物种对应的基因组上,获得基因组比对的bam文件。再以bam文件以及基因组注释文件为研究对象,将比对到同一基因上的UMI进行合并,并去除其中重复的UMI序列,得到每个基因的UMI数量,统计每个细胞中检测到的基因数以及转录本数量,并得到表达量矩阵表。

注:左图为细胞中总共检测到的基因数量,右图为去除重复UMI后统计的基因数量

利用基因组比对结果以及表达量结果对测序检测到的细胞进行过滤,去除细胞中基因检测数少、线粒体基因占比大的细胞,统计过滤后的细胞数量并得到对应的表达量矩阵表。采用数据标准化方法(CPM/RLE/UQ/TMM/scran/Downsampling等),对不同样本中细胞基因表达量进行标准化,得到标准化后的表达量矩阵表。

注:横坐标表示每个细胞中UMI的数量,纵坐标表示线粒体基因的占比情况

基于每个细胞中的基因表达量数据,采用聚类算法对细胞进行亚群分析,同时采用t-SNE分析对细胞的分群结果进行可视化展示。同时,还可以对不同样本中各细胞亚群的占比情况进行统计分析。

Chen,etal.NatureCellBiology,2021Jan;23(1):87-98.注:左图为前列腺肿瘤组织细胞亚群鉴定t-SNE图展示;右图细胞亚群分群情况

鉴定不同细胞亚群中的Marker基因,并对Marker基因的表达分布进行可视化展示。

Zhangetal.,Glia.2021Mar;69(3):765-778.注:marker基因的FeaturePlot图和Violin图

针对所有或者特定细胞亚群,进行细胞亚群间差异表达基因筛选,获得细胞亚群间差异表达基因。

Zhang,etal.Glia.2021Mar;69(3):765-778.注:该图为不同细胞亚群间差异基因聚类分析Heatmap图

分别采用NCBI/UNIPROT/SWISSPROT/AMIGO等GO数据库,以及KEGG数据库,对Marker基因/差异基因进行功能分析和信号通路分析,从而得到这些基因群体所显著性富集的GO条目和Pathway条目。

ZhangC,etal.JImmunotherCancer2021;9:e002312.注:该图为不同cluster之间差异基因显著富集的GO/Pathway条目

基于已知的转录因子靶点数据库,以及转录因子和靶基因的表达矩阵,采用SCENIC算法,对于转录因子的调控网络进行计算,得到在每一个细胞中表达的转录因子的调控基因以及调控强度。

Chen,etal.NatureCommunication2020;11:5077注:该图为不同cluster之间转录因子调控强度heatmap图

基因集表达激活度定量分析,采用方差膨胀因子(VIF)诊断共线性的方法对于诸如KEGG基因集、GSEA基因集、甚至研究者自己搜集的基因集在Cluster中的富集度进行分析,比较不同Cluster所富集的基因集的差异。

Chen,etal.NatureCellBiology,2021Jan;23(1):87-98.注:该图为不同cluster之间信号同理调控强度热图

Chen,etal.NatureCellBiology,2021Jan;23(1):87-98.注:细胞间状态转换的pesudotime轨迹图(左)、轨迹中细胞占比饼图(左下)和Heatmap图(右)

以细胞亚群的基因表达量数据为研究对象,获得细胞中的配体及受体基因的表达信息,采用CellphoneDB算法以及数据库,得到细胞亚群间的信号通讯关系,并计算获得关系的显著性和强度。

Chen,etal.NatureCommunication2020;11:5077注:左图:横坐标表示细胞类型,纵坐标表示细胞间通讯配受体关系,圆圈大小表示显著性差异水平,圆圈颜色越红表示细胞间通讯关系越强

以TCGA临床信息以及筛选到的关键基因为研究对象,结合TCGA临床数据,进行预后分析,获得该基因/基因集与临床预后之间的关系。

ZhangC,etal.JImmunotherCancer2021;9:e002312.注:横坐标表示生存期,纵坐标表示占比,不同颜色曲线代表不同分组

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1.cfDNA(带UMI标签的fq数据WES)的生信处理call突变流程我们先来看看什么是UMI,这个UMI跟单细胞的UMI有什么不同呢? 单细胞空间测序的UMI 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。 https://www.jianshu.com/p/0e6520bdd1df
2.唯一分子标记(UMIs)确保测序的准确性细胞和分子生物学 临床 生殖健康 肿瘤学 遗传& 罕见疾病 药物 生物制药与制药应用 所有领域 通过灵长类动物了解人类自身的基因组 一种基于自然选择训练的新算法能够找出人类的致病变异 了解更多 工艺 测序 DNA测序 RNA测序 甲基化测序 文库制备 芯片 热门基因组学应用 基因分型 基因表达分析 表观遗传学 基因https://www.illumina.com.cn/techniques/sequencing/ngs-library-prep/multiplexing/unique-molecular-identifiers.html
3.CopyKAT单细胞测序umiUMI:单细胞测序过程中提高准确性的一种手段。唯一分子标记(UMI)是一种分子条形码,可以在测序过程中错误校正,提高准确性。这些分子条形码均为短序列,可特异性的标记样本文库中的每个分子。UMI可用于各种测序应用,许多是与DNA和cDNA的PCR重复相关的应用。RNA-seq基因表达分析和其他定量测序方法也可以采用UMI来去除重复。https://blog.csdn.net/weixin_52597377/article/details/136763412
4.生命科学单细胞测序(10×genomics技术)的原理是什么?百泰派克10x Genomics技术是一种革命性的单细胞测序方法,它可以在单细胞分辨率水平上获取基因组、转录组和表观组数据。这种技术的原理包括以下几个关键步骤: 1.单细胞悬浮液制备: 首先,将组织或细胞样本制备成单细胞悬浮液。这通常通过机械或酶处理来实现。 2.微滴封装: https://www.biotech-pack.com/qa42.html
5.单细胞+分子标签!Takara推出全新单细胞测序试剂盒测序中国目前,在单细胞测序方法中,UMIs已被广泛使用,但这些技术大多只能得到细胞中RNA 3’端信息,不能获得mRNA全长信息。以3’DE的方法获得的转录本结构变化信息有限。相反,全长mRNA分析数据却能揭示异构体、SNP、融合基因和其他等生物学相关特征。但是通常使用全长RNA-Seq的方法不添加UMI。而且想要保证文库产率、灵敏度和可https://www.shangyexinzhi.com/article/10935752.html
6.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
7.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
8.10xGenomics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
9.一种barcode微滴的单细胞测序方法与流程6.10x和bd技术不适用于微孔板芯片测序在血小板、外泌体、细菌、病毒或支原体等更微小微滴的单细胞测序。 7.目前单细胞测序耗材主要被10x和bd垄断,然而两者均基于barcode编码的磁珠体系,磁珠的最大缺陷是单个磁珠上结合的barcode数量有限,为达到有效的测序深度,其体积至少做到30um(barcode上限为106次/磁珠),而在微孔板https://www.xjishu.com/zhuanli/27/202210729616.html/
10.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
11.单细胞测序概述腾讯云开发者社区动物和植物细胞结构 单细胞测序(single cell sequencing),简称 scRNA-seq,顾名思义,就是能对单个细胞进行测序,提供了在单细胞水平观测基因表达的方法,可以更好地研究这些组织及其中存在的不同类型的细胞。将达到单细胞水平的分辨率。 二、为什么要做单细胞测序? https://cloud.tencent.com/developer/article/2139607
12.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
13.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
14.scRNAseq——为药物研发提供新思路凝胶珠溶解,细胞裂解释放mRNA,通过逆转录产生用于测序的带条形码和UMI信息的cDNA。液滴油层破碎,cDNA扩增,制备cDNA文库,然后使用Illumina测序平台对文库进行测序检测,即可获得大量单细胞的基因表达和免疫组库数据。 图7.10xGenomics平台流程图 (http://zhuanlan.zhihu.com/p/269461589)https://maimai.cn/article/detail?fid=1706712187&efid=HhIh1bt3G4wmIIxcpTH-Jw
15.BDRhapsody单细胞分析系统功能用途:单细胞的RNA-seq测序,基因表达分析。Onco-BC靶向检测,免疫反应检测,T-细胞靶向检测。 1、靶向基因检测,避免看家基因占用大量测序数据,节省测序和分析成本 2、靶向定制panel,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。 3、引入单细胞测序金标准,BD分子标签,降低非特异性表达。 http://portal.smu.edu.cn/zxsys/info/1017/1570.htm
16.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/cn/h-nd-841.html
17.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://www.biomart.cn/news/16/2930094.htm