Stereo-seq是(shì)國(guó)内生命科學龍頭機構華大(dà)自主研發的(de)時(shí)空轉錄組技術,該技術基于(yú)DNA納米球(DNA Nano Ball, DNB)開發,是(shì)具有高通量、超高分辨率、大(dà)視場的(de)原位全景式技術,可以(yǐ)實現同一(yī / yì /yí)樣本在(zài)組織、細胞、亞細胞、分子(zǐ)“四尺度”同時(shí)進行空間轉錄組分析[1]。該技術通過時(shí)空芯片捕獲組織中的(de)mRNA,并通過空間條形碼(Coordinate ID, CID)還原回空間位置,實現組織原位測序,爲(wéi / wèi)深入地(dì / de)了(le/liǎo)解細胞的(de)基因表達及形态與局部環境之(zhī)間的(de)關系建立強大(dà)的(de)研究基礎[2]。
樣本制備
對組織樣本進行冷凍、OCT包埋和(hé / huò)切片,并将其鋪貼到(dào)時(shí)空芯片。每張芯片(1 cm × 1 cm)含有 4 × 10^8個(gè)帶空間坐标的(de)數據點,每個(gè)數據點的(de)直徑爲(wéi / wèi)220 nm,兩個(gè)數據點的(de)中心相距500 nm。
組織透化與文庫構建
時(shí)空芯片上(shàng)裝載具有空間坐标信息的(de)捕獲探針,對組織切片進行固定和(hé / huò)透化後,探針在(zài)芯片上(shàng)原位抓取組織細胞釋放的(de) mRNA 分子(zǐ),随後進行cDNA合成與擴增。收集擴增後的(de)cDNA,作爲(wéi / wèi)模闆構建測序文庫。
測序
用華大(dà)DNBSEQ系列高通量測序儀完成測序。
數據分析及可視化
您可以(yǐ)使用時(shí)空雲平台(STOmicsCloud)在(zài)線上(shàng)進行數據分析及可視化。您也(yě)可使用Stereo-seq分析流程軟件包(SAW)自行進行數據處理獲得基因的(de)空間表達矩陣;矩陣可用于(yú)下遊個(gè)性化分析。
STOmics®緻力于(yú)創建強大(dà)、穩定且易于(yú)使用的(de)端到(dào)端時(shí)空組學産品解決方案,以(yǐ)應對生命科學領域面臨的(de)挑戰。STOmics® 産品能讓研究人(rén)員以(yǐ)500nm的(de)超高分辨率對新鮮冷凍樣本的(de)全轉錄組、蛋白組等數據進行空間分析,進而(ér)深入探索發育、疾病發生等過程的(de)時(shí)空特異性。
STOmics®Stereo-seq 透化試劑套裝是(shì)用于(yú)摸索組織切片最佳透化時(shí)間的(de)預實驗試劑套裝。Stereo-seq芯片P(透化測試芯片)上(shàng)載有核苷酸捕獲探針,與組織切片結合後通過探針原位抓取組織内的(de)mRNA分子(zǐ),再利用帶有熒光标記的(de)核苷酸進行cDNA合成。研究人(rén)員通過熒光顯微成像可以(yǐ)快速判斷特定組織的(de)最佳透化時(shí)間(詳細産品信息請查看附錄1)。選擇最佳的(de)透化條件,更利于(yú)mRNA捕獲,在(zài)組織移除幹淨且保持相同成像條件(包括亮度和(hé / huò)曝光等條件)的(de)情況下,以(yǐ)組織形态完整,熒光值最強且無彌散爲(wéi / wèi)最佳透化時(shí)間的(de)判斷标準。透化3min時(shí),組織呈現同一(yī / yì /yí)皮層亮度不(bù)均勻的(de)情況,說(shuō)明透化不(bù)充分;透化12min時(shí),細節清晰,信号均勻,亮度最大(dà);透化24min時(shí)的(de)信号弱于(yú)透化12min的(de)信号;因此,最佳的(de)透化時(shí)間是(shì)12min。
STOmics® Stereo-seq 轉錄組試劑套裝是(shì)用于(yú)構建組織切片全轉錄本 3'端文庫的(de)試劑套裝。Stereo-seq 芯片 T(時(shí)空 poly-T 芯片)上(shàng)載有具有空間坐标信息的(de)捕獲探針,與組織切片結合後通過探針原位抓取組織内的(de)mRNA分子(zǐ)并進行cDNA合成。研究人(rén)員通過DNBSEQ測序和(hé / huò)STOmics®配套的(de)可視化分析工具,可獲取特定樣本超高分辨率下的(de)空間轉錄組信息。
配合使用Stereo-seq 建庫試劑盒,可獲得Stereo-seq 測序文庫。高效的(de)生化實驗流程,強大(dà)的(de)可視化分析工具,造就(jiù)了(le/liǎo)超高分辨率的(de)時(shí)空組學。
通過将多重免疫熒光(mIF)染色方法融入标準 Stereo-seq 轉錄組實驗流程中,Stereo-seq 技術可對同一(yī / yì /yí)組織切片的(de)RNA和(hé / huò)蛋白質進行共檢測,并在(zài)單細胞分辨率水平下實現多重蛋白的(de)空間可視化。在(zài)不(bù)影響mRNA捕獲的(de)前提下,基于(yú)蛋白組圖像和(hé / huò)轉錄組數據的(de)整合分析,研究人(rén)員可更深入地(dì / de)評估樣本價值,解析複雜的(de)病理和(hé / huò)生理過程。
技術流程——超高分辨率的(de)空間轉錄組與蛋白組共檢測
生信分析工具
Stereo-seq時(shí)空組學技術爲(wéi / wèi)用戶提供多種數據分析解決方案,除雲端STOmics Cloud方案可通過用戶回傳測序數據及圖像文件,實現數據雲端分析及可視化展示之(zhī)外,線下ImageStudio+SAW+StereoMap組合方案亦可對芯片進行圖像處理、數據分析、可視化展示及結果調整等操作。