空間轉錄組的應用有哪些？一、構建空間轉錄組圖譜：借助于空間分辨的單細胞轉錄組學，建立圖譜可能是在分子水平上研究生物體結構的重要步驟。目前的多項研究通過單細胞轉錄組技術結合空間轉錄技術，得到多個***的時空轉錄組圖譜（相關研究后續(xù)會在如下專輯更新）。二、描繪胚胎發(fā)育和空間藍圖：胚胎發(fā)育是一個復雜的過程，其中動態(tài)變化在生物分子水平上迅速發(fā)生。對這種微觀變化的時間和空間方面的分析都具有挑戰(zhàn)性。預期使用空間轉錄組學技術可以表征胚胎發(fā)育的空間表達藍圖。通過培訓系統(tǒng)掌握空間轉錄組測序原理和方案設計思路，助力科學研究。廣西歐易生物空間轉錄組
空間轉錄組是在組織原位檢測基因表達的一種技術，與bulk RNA-seq或單細胞轉錄組測序相比，空間轉錄組避免了組織中細胞位置信息的丟失，使得我們在檢測基因表達的同時獲得基因在組織內部的空間位置信息。正是由于空間轉錄組可以從多維度解析生物學過程的特點，近年來關于空間轉錄組無論是在技術開發(fā)，還是大規(guī)模應用或商業(yè)化，都得到蓬勃發(fā)展。例如2019年4月，Science發(fā)文通過空間轉錄組揭示ALS（肌萎縮側索硬化癥，又稱漸凍癥）分子病理的時空動態(tài)；2019年8月，Nature在線發(fā)表了景乃禾團隊解析小鼠早期胚胎細胞的時空表達數(shù)據(jù)；2020年9月，Cell上發(fā)表了一篇利用空間轉錄組解析人鱗狀細胞*的文章；2021年1月，Science發(fā)表了將組織擴展和原位RNA測序結合起來的新型空間轉錄組技術ExSeq；2021年4月，10x Genomics公司宣布了新一代FFPE空間轉錄組商業(yè)化解決方案。青海歐易生物空間轉錄組應用Cell上發(fā)表了一篇利用空間轉錄組解析人鱗狀細胞*的文章。
人類細胞圖譜項目的主要目標之一是描述所有細胞類型的空間關系。同時基于表達特征對多種細胞類型進行空間映射，有助于研究不同細胞類型之間的相互作用。已經發(fā)展了一些策略來檢測單細胞分辨率的空間基因表達譜，如Slide-seq、seqFISH或MERFISH。為了更有效地為研究群體探索空間基因表達數(shù)據(jù)，我們構建了SpatialDB數(shù)據(jù)庫用于空間解析的轉錄組。
人類細胞圖譜項目極大地推動了單細胞水平的生命科學研究?？臻g轉錄組學技術的發(fā)展和空間基因表達數(shù)據(jù)的快速積累是未來的發(fā)展趨勢。我們將繼續(xù)收集新的技術和數(shù)據(jù)集來更新SpatialDB。此外，我們將整合更多的工具和數(shù)據(jù)源來分析數(shù)據(jù).
有哪些技術手段可以進行空間轉錄組研究？已發(fā)表的關于空間轉錄組技術有Slide-seq , LCM-seq , seqFISH, MERFISH , Liver single cell zonation , Geo-seq and Tomo-seq。這些方法或是在細胞數(shù)量上限制較大，或是存在有效測序深度不足等問題。10x Genomics公司提供的Visium空間基因表達解決方案是目前較好的一個高通量空間轉錄組的商業(yè)化解決方案。該解決方案可以輕松地將空間轉錄組學技術應用到組織切片和染色的標準方法中，從而研究空間分辨率下整個轉錄組mRNA的表達情況，同時在同一組織切片中獲得組織學相關信息。許多當前時代空間轉錄組技術的基礎都是在自七十年代以來的幾十年間建立的。
空間轉錄組技術包含兩種芯片，分別為組織優(yōu)化芯片（Tissue Optimization）和基因表達芯片（Library Preparation）。組織優(yōu)化芯片用來摸索組織透化的比較好時間，基因表達芯片用來進行正式樣本的空間轉錄組實驗。其中基因表達芯片上有 4 個捕獲區(qū)域，每個區(qū)域大小為 6.5mm×6.5mm，每個捕獲區(qū)域中有 5000 個帶有特異地址序列的探針簇，稱為 barcoded spots，每個 spot 直徑為 55um，包含數(shù)百萬個用于捕獲的 oligo 探針序列，相鄰兩個 spot 的中心距離為 100um。探針序列的結構為：測序引物結合序列，16nt 的位置序列，12nt 的 UMI 序列以及 30nt 的 oligo-dT 序列?？臻g轉錄組是一種用于從空間層面上解析RNA-seq數(shù)據(jù)的技術，從而解析單個組織切片中的所有mRNA。廣西歐易生物空間轉錄組
空間轉錄組使得我們在檢測基因表達的同時獲得基因在組織內部的空間位置信息。廣西歐易生物空間轉錄組
如果只是通過空間轉錄組或者單細胞轉錄組，研究人員在兩個樣本中均可以發(fā)現(xiàn)淋巴細胞相關基因或者淋巴細胞群，無法解釋兩個樣本預后之間的差異。但是通過空間轉錄組，就能很清晰看到兩個樣本之間的差異。作者借助空間轉錄組測序技術探究人類心臟在發(fā)育過程中的基因表達特征和細胞圖譜變化，發(fā)現(xiàn)對于每個發(fā)育階段的不同解剖區(qū)域，都有獨特的基因表達特征。結合單細胞轉錄組測序技術，作者進一步確定和豐富了胚胎心臟基因表達的空間注釋信息。 廣西歐易生物空間轉錄組
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