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激光显微切割技术在空间转录组学中的应用

版权所有,转载请联系基因市场部
2019-07-30

空间转录组学使得可视化观察组织中的基因表达成为可能,激光显微切割在空间转录组学研究中如何发挥不可替代的作用,请看下文。


故事是这样的~

就在昨天,Boss给我看了一张图:


       我心想,仁慈的老板这是提醒我们天气炎热,要注意防暑?老板太体贴了/::B

这两天见面就是“熟人”,出门就是“暖男”

不如呆在实验室吹空调,心情美美哒!


刚准备感念Boss大恩大德,给我们提供如此凉爽的实(避)验(暑)环(胜)境(地)。老板接下来一句话着实让我倒吸一口凉气~~

老板说:“你的RNA-seq图得作成这样。”

嗯,很坚定而且淡定。


确认过语气,不是说着玩玩的。

于是乎,

积极乐观如我,开始各种求助大神和文献,结论都是“理想很丰满,现实很骨感”。


这意味着什么?没有图就意味着没有SCI,没有SCI就毕不了业,就找不到工作,就找不到对象… …总之后果很严重。



下  面  是  转  



天无绝人之路,正当我感到未来一片漆黑之时。一张图的出现,像灯塔一般照亮了我前进的方向。

就是下面这张图



Figure 1 | Examples of Geo-seq results showing high spatial resolution of gene expression pattern (displayed as corn plots) in the mid-gastrula-stage mouse embryo (corresponding to Step 77). (a) Upper panel: corn plot of the distribution of transcripts of Sall2, Utf1 and Uch1 in the anterior epiblast; lower panel: corresponding WISH images. (b) Upper panel: corn plot of the distribution of transcripts Sp5 and Ccnd2 in the posterior epiblast; lower panel: corresponding WISH images. Scale bars, 200 m. 


上图出自中国科学院生物化学与细胞生物学研究所景乃禾课题组2017年在《Nature Protocols》发表的一篇文献。研究人员通过整合与优化单细胞测序和激光显微切割技术,构建了一种能够获得、同时保留细胞原有位置信息的测序方法:Geo-seq。Geo-seq是一种高效、高分辨率的空间转录组分析方案,既可用于转录图谱的三维重建,也可以用于研究具有特殊结构的少量组织或细胞的转录组信息。利用Geo-seq技术,这一课题组绘制了小鼠早期胚胎原肠运动中期的三维分子图谱,并揭示了小鼠细胞谱系蓝图建立过程中的空间转录组特征、转录因子和信号通路调控网络。


文中提到,选择激光显微切割系统很关键。一方面要考虑所使用的激光强度,激光光束太弱切割不易成功,太强容易破坏组织中的RNA完整性。另一方面要考虑收集方式,因为切割下来的目的组织太小,不易收集。MMI提供了最合适的激光显微切割系统,具有最高的切割效率和收集成功率。


文中还提到,早在2014年,瑞典科学家就将激光显微切割技术和RNA-seq相结合,绘制了小鼠内侧神经节隆起的2D转录组图谱(下图)。


Figure 2  Topographical expression map of the medial ganglionic eminence. (A-C) Representative pictures of the area chosen for laser microdissection (wild type shown: (A) precut; (B) postcut; (C) magnification of insert in (B). LGE, lateral ganglionic eminence; MGE, medial ganglionic eminence. Scale bars represent 200 μm. (D) Topographical expression map of different genes within the MGE (wild type shown; expression level given in reads per million). 


由此可见,空间转录组学使得可视化观察组织中的基因表达成为可能。激光显微切割技术则是研究空间转录组学的一大利器,直接切割目的位置的组织,继而进行RNA-Seq,获得最原始、最真实的空间转录组数据。

进一步了解一下文献中使用的MMI激光显微切割系统,发现这简直是单细胞获取神器啊。


MMI激光显微切割系统获取样本的技术路线如下:


MMI激光显微切割不仅可以轻松从组织切片上获得单一细胞,采用专利的套皿方法还能实现贴壁细胞活细胞切割。


从悬浮细胞中获取单细胞,则可以使用MMI单细胞挑选系统来实现。挑选出来的单细胞可以继续培养或用于下游检测。


有了MMI,我看到未来在冲我微笑,SCI在冲我招手。不说了,我要去用MMI激光显微切割了。


参考文献:

Zechel et al. Topographical transcriptome mapping of the mouse medial ganglionic eminence by spatially resolved RNA-seq. Genome Biology 2014, 15:486 

Naihe Jing et al. Spatial transcriptomic analysis of cryosectioned tissue samples with Geo-seq. Nature Protocols 2017,12:566

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