单细胞转录组测序(Single-cell RNA-sequencing, scRNA-seq)是在单个细胞水平对 mRNA 进行高通量测序的一项新技术, 其原理是将多细胞生物分离的单个细胞中微量的转录组 mRNA 通过高效扩增后再进行高通量测序。单细胞转录组测序能够有效解决组织样本无法破解的细胞异质性难题以及常规RNA-seq被掩盖的细胞群内的转录组异质性难题, 有助于发现新的稀有细胞类型,并深入了解发育过程中的表达调控机制。


实验流程

1.      样本处理:根据样本类型不同,采用相应的处理方法获得单细胞悬液;

2.      细胞质控:使用Countstar Rigel S2检测细胞活性与数量,如细胞活率大于85%,细胞数量大于1E+05为合格;

3.       cDNA片段合成:将编码微球、细胞及反应液分别加入各微流控芯片储液池,进而制备成单细胞乳液,从而使不同的编码微球仅捕获单一细胞的mRNA,并经过逆转录合成cDNA片段;


4.       cDNA扩增:对逆转录合成的cDNA进行扩增富集,用于后续文库构建;

5.       文库构建:对cDNA扩增产物进行片段化处理,然后加上测序接头及样本index标签获得测序文库;

6.       文库质控:对文库进行定量,3ng/ul为合格;对文库进行片段大小检测,片段大小分布在300bp-700bp,且主峰在400bp-500bp左右为合格;

7.      上机测序:采用Illumina二代测序仪进行测序,测序原理是边合成边测序。通过每个循环加入A、T、C、G带不同荧光基团的dNTP,在DNA聚合酶的作用下,将对应的dNTP结合到模板上,多余的dNTP被洗掉,结合的位置释放荧光信号,计算机捕获荧光信号并转换为相应的信息,从而得到该位置的碱基信息。


   信息分析流程

   部分分析结果展示

细胞亚群聚类图


各cluster的top10markerGene表达热图


GO富集分析结果图


KEGG Pathway气泡图


基因相关性分析图


不同细胞亚群(cluster)的伪时间分布图


差异基因蛋白质相互作用网络图