2024-11-29
前言(yan)
隨(sui)著單(dan)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)測(ce)序技術(shu)的迅(xun)猛發(fa)展，單(dan)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)測(ce)序正(zheng)在以迅(xun)雷(lei)不(bu)及(ji)掩耳之(zhi)勢進軍(jun)水(shui)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)市場，為解(jie)析(xi)水(shui)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)生(sheng)物(wu)的生(sheng)長發(fa)育、免疫(yi)調(diao)控(kong)等(deng)研(yan)究(jiu)領域提供新的契機和平臺。我(wo)們在水(shui)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)生(sheng)物(wu)的組(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)解(jie)離和細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)注釋(shi)(shi)方面(mian)擁(yong)有豐富地實戰經(jing)驗，目(mu)前在斑馬魚、銀鯽魚、團頭魴(fang)、烏醴、虹(hong)鱒、白斑狗魚等(deng)10+水(shui)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)物(wu)種的肌肉(rou)、精巢(chao)、脾臟和卵(luan)巢(chao)等(deng)多種組(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)中都(dou)成功開(kai)展項(xiang)目(mu)，并且(qie)完成了(le)(le)相(xiang)關的細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)類型的注釋(shi)(shi)。協(xie)助水(shui)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)科(ke)研(yan)工(gong)作者描繪水(shui)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)生(sheng)物(wu)的單(dan)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)組(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)圖(tu)(tu)譜，描述圖(tu)(tu)譜的特征表達基因，解(jie)析(xi)水(shui)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)生(sheng)物(wu)未(wei)知(zhi)研(yan)究(jiu)方向(xiang)的單(dan)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)圖(tu)(tu)譜。下面(mian)就(jiu)帶大家深入了(le)(le)解(jie)派森諾單(dan)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品部水(shui)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)生(sheng)物(wu)單(dan)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)測(ce)序經(jing)驗，分享派森諾單(dan)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品部的水(shui)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)類的項(xiang)目(mu)的注釋(shi)(shi)經(jing)驗。
1、搭建獨家marker基因數據庫
俗話(hua)說：磨(mo)刀不誤砍柴工(gong)。高(gao)效且準確(que)的(de)(de)細(xi)胞(bao)注(zhu)(zhu)釋(shi)，離不開全面的(de)(de)單(dan)細(xi)胞(bao)marker基(ji)(ji)(ji)因數(shu)據(ju)庫(ku)。在上(shang)千例項目樣本的(de)(de)經驗積累中，派森(sen)諾獨家(jia)單(dan)細(xi)胞(bao)marker數(shu)據(ju)庫(ku)中收錄的(de)(de)marker基(ji)(ji)(ji)因的(de)(de)物(wu)種和基(ji)(ji)(ji)因數(shu)量在不斷(duan)的(de)(de)充(chong)實和完(wan)善。迄今為止，我(wo)們(men)單(dan)細(xi)胞(bao)marker數(shu)據(ju)庫(ku)涵蓋的(de)(de)物(wu)種不僅包(bao)括常見的(de)(de)人、鼠、靈長類動物(wu)和家(jia)禽類動物(wu)之外，還收錄了斑(ban)馬(ma)魚、果(guo)蠅等(deng)模式動物(wu)以(yi)及擬蘭芥、玉(yu)米(mi)、水稻、楊樹(shu)、棉花等(deng)農口植(zhi)物(wu)的(de)(de)marker基(ji)(ji)(ji)因。在我(wo)們(men)的(de)(de)獨家(jia)數(shu)據(ju)庫(ku)中的(de)(de)marker基(ji)(ji)(ji)因的(de)(de)支持(chi)下(xia)，我(wo)們(men)堅持(chi)人工(gong)注(zhu)(zhu)釋(shi)的(de)(de)校驗和審核，保證高(gao)效且準確(que)的(de)(de)注(zhu)(zhu)釋(shi)結果(guo)。而水產類的(de)(de)注(zhu)(zhu)釋(shi)則(ze)將水產動物(wu)的(de)(de)基(ji)(ji)(ji)因組和斑(ban)馬(ma)魚參(can)考基(ji)(ji)(ji)因組做(zuo)同源基(ji)(ji)(ji)因轉(zhuan)換，并(bing)參(can)考斑(ban)馬(ma)魚的(de)(de)marker基(ji)(ji)(ji)因進(jin)行(xing)注(zhu)(zhu)釋(shi)。
2、派森(sen)諾水產項目文章注釋解析
2.1 模式(shi)水產生物單細胞(bao)圖譜鑒定
斑馬魚(yu)因(yin)其與人類(lei)基(ji)因(yin)十(shi)分(fen)相(xiang)似(si)，生物結構、生理功能與哺乳動(dong)物高度相(xiang)似(si)，且(qie)因(yin)其養(yang)殖成本低、發(fa)(fa)育周期(qi)短等優點，常常被用(yong)作模式動(dong)物來研究。在派森諾水(shui)產單(dan)細胞(bao)測序項目中(zhong)，成功協助老師繪制(zhi)了斑馬魚(yu)肌肉組織單(dan)細胞(bao)圖譜，研究了斑馬魚(yu)的肌間(jian)刺（IBs）的發(fa)(fa)育機制(zhi)和分(fen)子基(ji)礎。
為了(le)分析IBs發(fa)育區域組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)多樣性，文(wen)獻中通過(guo)(guo)scRNA-seq獲(huo)得了(le)13,075個(ge)60天齡(ling)野生(sheng)型(xing)斑(ban)馬魚尾部肌(ji)肉細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)的(de)(de)(de)轉(zhuan)錄組(zu)數據(ju)（圖(tu)1A）。在轉(zhuan)錄組(zu)數據(ju)匯總和聚類(lei)后，生(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)了(le)18個(ge)不同的(de)(de)(de)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)群(qun)(qun)。根(gen)據(ju)在特(te)(te)定(ding)群(qun)(qun)集中顯著表達的(de)(de)(de)標(biao)(biao)記(ji)基(ji)因(yin)(yin)注釋(shi)出(chu)對應的(de)(de)(de)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)類(lei)型(xing)（圖(tu)1B）。根(gen)據(ju)特(te)(te)定(ding)標(biao)(biao)記(ji)基(ji)因(yin)(yin)（如(ru)dlx5a、nog3等）的(de)(de)(de)表達模式，我們將(jiang)成(cheng)(cheng)(cheng)骨細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)定(ding)義為與IB形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)密切(qie)相(xiang)關的(de)(de)(de)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)類(lei)型(xing)（圖(tu)1C和1D）。考慮(lv)到IBs和肌(ji)腱(jian)之間可(ke)能的(de)(de)(de)存在分化(hua)關系，文(wen)章基(ji)于肌(ji)腱(jian)標(biao)(biao)記(ji)物(wu)（tnmd和col1a1a）的(de)(de)(de)高表達鑒定(ding)了(le)三個(ge)與肌(ji)腱(jian)相(xiang)關的(de)(de)(de)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)群(qun)(qun)。由于scxa基(ji)因(yin)(yin)促進早(zao)起肌(ji)腱(jian)發(fa)育，進一步基(ji)于特(te)(te)異性表達scxa的(de)(de)(de)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)定(ding)義了(le)肌(ji)腱(jian)前體(ti)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)；又根(gen)據(ju)mkxa的(de)(de)(de)高表達注釋(shi)出(chu)成(cheng)(cheng)(cheng)熟的(de)(de)(de)肌(ji)腱(jian)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)，而其(qi)余細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)被注釋(shi)為正在分化(hua)的(de)(de)(de)肌(ji)腱(jian)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)（圖(tu)1C和1D）。除此之外(wai)，還(huan)鑒定(ding)了(le)更多的(de)(de)(de)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)標(biao)(biao)記(ji)，如(ru)分別由成(cheng)(cheng)(cheng)熟肌(ji)腱(jian)和成(cheng)(cheng)(cheng)骨細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)特(te)(te)異性表達的(de)(de)(de)omd和aspn。其(qi)他細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)群(qun)(qun)體(ti)也通過(guo)(guo)表皮、免疫和骨骼肌(ji)特(te)(te)異性基(ji)因(yin)(yin)進行了(le)注釋(shi)。
圖一 斑馬魚(yu)大類圖譜(pu)的鑒定
2.2 非(fei)模式水產生物單細胞圖譜的鑒定
對(dui)于非模(mo)式水(shui)產生(sheng)物，我(wo)們(men)也(ye)擁有豐富的(de)(de)項目注釋經驗。以烏(wu)鱧樣本(ben)為例，我(wo)們(men)將烏(wu)鱧的(de)(de)基因(yin)組(zu)與(yu)斑馬魚(yu)的(de)(de)基因(yin)組(zu)進(jin)行同源(yuan)(yuan)轉(zhuan)(zhuan)化，從(cong)而得(de)到一個同源(yuan)(yuan)轉(zhuan)(zhuan)換后的(de)(de)差異(yi)基因(yin)列表(biao)，如圖二所示。烏(wu)鱧的(de)(de)基因(yin)都匹配到斑馬魚(yu)的(de)(de)基因(yin)，然后在數據(ju)庫(ku)中選擇(ze)斑馬魚(yu)的(de)(de)marker基因(yin)進(jin)行細胞注釋和(he)圖譜的(de)(de)鑒定。
圖二 烏鱧的差(cha)異基因(yin)列表和大類圖譜(pu)
我們根據數據庫中收錄的(de)斑(ban)馬魚的(de)marker基(ji)因，選(xuan)擇特異性高表(biao)達的(de)marker基(ji)因，結合差異基(ji)因列表(biao)中上(shang)調的(de)差異基(ji)因（圖(tu)二（左）），注釋出以下(xia)幾(ji)種細(xi)(xi)胞(bao)(bao)類(lei)型：肌(ji)腱細(xi)(xi)胞(bao)(bao)、成纖維細(xi)(xi)胞(bao)(bao)、內皮(pi)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)、血管平(ping)滑肌(ji)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)等（圖(tu)二（右）），成功繪(hui)制烏鱧的(de)單細(xi)(xi)胞(bao)(bao)圖(tu)譜，為后(hou)續研究打下(xia)了(le)堅實的(de)基(ji)礎。
除烏鱧以外，我(wo)們也在其他非(fei)模式物種的(de)(de)注釋上擁有成(cheng)功的(de)(de)項目經驗，詳見表一(yi)，展示了成(cheng)功注釋出(chu)來(lai)的(de)(de)部(bu)分(fen)(fen)物種分(fen)(fen)類，也歡迎各位老(lao)師來(lai)咨詢合作(zuo)。
表一 派森諾單細胞項目非常(chang)規物種注釋經驗(yan)合集
總 結(jie)
單細(xi)胞(bao)技(ji)術的(de)(de)(de)飛速發展，為我(wo)們解開微觀下水(shui)產生物(wu)的(de)(de)(de)神秘面(mian)紗，不僅僅揭示(shi)了水(shui)產生物(wu)各(ge)細(xi)胞(bao)間的(de)(de)(de)異質性，也為我(wo)們研究水(shui)產生物(wu)的(de)(de)(de)物(wu)種進(jin)化、細(xi)胞(bao)分化和(he)(he)發育(yu)提(ti)供了更高(gao)效和(he)(he)便捷的(de)(de)(de)技(ji)術支持。單細(xi)胞(bao)技(ji)術在多(duo)個研究領域中都(dou)展現出其獨特的(de)(de)(de)應(ying)用價值，隨(sui)著技(ji)術的(de)(de)(de)不斷進(jin)步(bu)，這些應(ying)用領域將(jiang)進(jin)一(yi)步(bu)擴展和(he)(he)深化。
派森諾(nuo)單(dan)細胞(bao)測序技術已在醫學、農(nong)學及水產科學等多(duo)個(ge)領域展現(xian)出(chu)廣泛的(de)(de)(de)應(ying)用潛力(li)。從(cong)單(dan)細胞(bao)懸液的(de)(de)(de)制(zhi)備到提供個(ge)性化的(de)(de)(de)數(shu)據(ju)分析服務(wu)，我們積(ji)累(lei)了豐富的(de)(de)(de)項目經(jing)驗和(he)專業知識。誠邀(yao)對單(dan)細胞(bao)研(yan)究感興趣的(de)(de)(de)專家(jia)學者(zhe)通(tong)過掃描下方二維碼(ma)提交(jiao)您(nin)的(de)(de)(de)需求(qiu)信息，派森諾(nuo)將根據(ju)您(nin)的(de)(de)(de)具(ju)體要(yao)求(qiu)量身(shen)定制(zhi)最合適的(de)(de)(de)單(dan)細胞(bao)解決方案。
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