云准科技为您提供单细胞全基因组 全转录组测序一条龙服务!

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近年来,单细胞测序技术如火如荼,云准也承接了很多单细胞转录组,免疫组,表观组研究的服务,然而,总是会有老师时不时的问我们,是否可以做单细胞全基因组测序?然而,单细胞全基因组测序的难点在于如何高保真的将单个细胞的微量DNA扩增到可以建库测序的水平,并且确保数据的真实性。

 

现在,小编可以自豪的告诉您,我们不仅可以做单细胞全基因组检测的服务,还可以做单细胞全外显子检测单细胞全基因组+全转录组的检测服务!并且可以提供从单个细胞提取,到单细胞扩增,建库,测序,分析的一条龙服务

 

接下来,小编将详细的为您介绍我们的单细胞全基因组/全外显子/全基因组+全转录组检测平台,以及我们是如何做到单个细胞的全基因组测序,并且我们的优势是什么?

01
单个细胞的
分选
 

在进行单细胞测序之前,首先我们要进行单个细胞的分选,为此,云准科技可以提供Applied Cells的MARS细胞富集平台和NanoCellect的WOLF柔性分选平台。MARS可以实现细胞的清洗和稀有细胞的富集,而WOLF可以轻柔的将单个细胞分选到孔板里,为后面的测序获得单个目标细胞。

 
MARS细胞富集自动化工作站&WOLF柔性流式细胞分选仪
 
 
MARS细胞富集自动化工作视频
 
WOLF单细胞分选工作流程视频
02
单细胞
全基因组检测
 

众所周知,单细胞全基因组扩增其核心痛点在于如何将单个细胞核内极其微量的 DNA 高保真、高均一和高产率地扩增至可测序水平,从而实现在单个细胞水平对多种基因变异类型 (包括极具挑战的单细胞 SNV 和 CNV 检测等) 进行高清分析的目的,满足辅助生殖、遗传病、肿瘤学、神经学、细胞学和感染病等研究领域的前沿应用需求。而BioSkryb 的 ResolveDNA™平台可以完美攻克这个难点,真正实现单细胞全基因组扩增。

 

BioSkryb的ResolveDNA™采用PTA (Primary Template-directed Amplification)原代模板定向扩增技术,其核心要点在于,采用抗核酸外切酶活性的终结子 (化学修饰的核苷酸) 实现拟线性扩增 (quasi-linear process),绝大多数扩增子来源于原始模板的扩增,扩增产物无法再次被复制,因此扩增过程产生的错误不会被放大,并且Phi29 DNA 聚合酶可减少扩增错误率,此外,还可以扩增线粒体基因组 (Mitochondrial Genome)。

PTA原代模板定向扩增技术原理示意图

 
 
PTA原代模板定向扩增技术原理视频展示

相较于多重置换扩增法(MDA),PTA 可防止指数读取堆积和错误扩增,并且能够在极大的覆盖范围内获得高度均一的基因组扩增。

多重置换扩增法(MDA)和原代模板定向扩增法(PTA)获得的基因组扩增结果示意图

 
 

 

PTA与MDA在覆盖度与均一性方面的比对图

 
 

03
单细胞
全外显子检测
我们的单细胞全外显子测序方案是利用BioskrybGenomics公司PTA(Primary Template-directed Amplication, 原代模版定向扩增)技术获得高质量的单细胞全基因组文库,而后采用国际进口IDT 全外显子探针及配套试剂进行捕获,以获得高质量的单细胞全外显子数据。此外根据全外显子的数据结果,若后续您想对某些细胞进行深度的全基因组分析,仍可使用您剩余的全基因组文库进行测序和分析。

 

04
单细胞
全基因组+全转录组检测
 

BioSkryb公司推出的ResolveOME产品可以帮助我们实现单细胞水平同时获得全基因组和全转录组高质量的多组学数据。我们知道单个细胞含有极其微量的RNA和DNA,如何将极其微量的RNA和DNA高质量的扩增至可建库的产量显的尤为重要。以下是使用ResolveOME产品分别对空白对照(NTC),对照品RNA,对照品DNA,GM12878单细胞,5个GM12878细胞进行扩增。由下图结果可知,同一个单细胞预扩增后,转录组水平可获得大约平均150ngcDNA,基因组水平大约可获得1500ng DNA,该产量足以满足后续文库构建需求。

 
GM12878细胞转录组和基因组扩增产量
(A)用ResolveOME对RNA和DNA同时扩增,预扩增转录组cDNA的产量(B)用ResolveOME对RNA和DNA同时扩增,基因组DNA的产量,注:橘色样本未进行cDNA富集

 

PTA技术亮点

BioSkryb基于PTA (Primary Template-directed Amplifica- tion) 原代模板定向扩增技术,实现单细胞基因组的无偏扩增,并且具有覆盖度达97%,准确性达99%,灵敏度达92%和均一性很好等优势,可以高清晰度的检测单个细胞基因组上的 SNV、CNV、Indel等突变,发现被Bulk基因组检测所淹没的数倍甚至十数倍的变异信息,助力血液肿瘤,遗传病,神经科学,辅助生殖等领域的研究转化!

1. 起始量为4pg~10ng

2. 拟线性扩增

  • 扩增片段的长度受控(免于后续片段化流程,同时减少偏好)

  • 双链产物 (可直接连接反应建库)

  • 扩增产物无法作为模板再次复制(避免错误和偏好性放大)

3. 一致的、从单细胞起始可达μg级的收率

  • 可满足后续稳定高质量的建库流程

  • 可满足后续PCR-Free的分析流程

4. 重现性好,极低的NTC对照收率

  • 可对同一样品进行重复分析 (Cell-to-cell Reproducibility)

  • 只有目标模板可被扩增,非特异性扩增的发生率极低

图注:利用PTA法进行单细胞全基因组扩增具有良好的均一性。NTC:no-template control;gDNA:genomic DNA。

 

05
单细胞
数据信息学分析 
 

使用 BioSkryb 的 BaseJumper 生物信息学分析平台可以轻松地分析深度测序、比对以及变异检测,同时还能可视化变异文件数据(如下图),从而可以在谱系浏览界面中发现单核苷酸变异,由此探索可能发生在遗传上的变异。

利用BaseJumper探索不同分辨率水平的遗传变异

 
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
单细胞基因组学研究及转化应用领域
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

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