單細胞測序技術之研究必看8篇經典綜述

單細胞生物學最近幾年是非常熱門的話題。在這一領域中,不得不提Single-cell sequencing單細胞測序技術。使不同細胞類型得以精細區分,使得科學家們在單細胞水平進行分子機制研究成為可能。

 

單細胞測序與普通測序不同在于普通測序所提取的RNA(或DNA)源于樣本中的多個細胞,所以普通測序的結果不可避免的會受到不同細胞間異質性(Heterogeneity)的影響,而單細胞測序則是針對單個細胞的基因組進行測序,能夠更好地幫助我們認識細胞與細胞之間的差異。

 

而同一組織中的細胞間都是存在異質性的,更不必提不同組織、不同系統中細胞的異質性了。這一異質性,會影響我們對細胞基因功能認知的準確性。單細胞測序能夠幫助我們了解那些難以培養的微生物的基因組功能、了解遺傳鑲嵌功能(Genetic mosaicism)在普通生物學功能或是疾病發生中的作用、了解腫瘤內在異質性對腫瘤發展以及耐藥性的影響、重新定義細胞亞型等等。

 

單細胞測序技術這么熱門,我們肯定不能錯過,特此總結了8篇文獻讓童鞋們更好了解研究它:

 

1、Nat Rev Nephrol雜志上今年5月22號發表的綜述,主題是單細胞RNA測序在發育、生理和疾病研究中的應用,主要介紹了單細胞測序技術的流程、不同單細胞捕獲方法、數據分析流程和軟件,以及應用等等。

 

?Single-cell?RNA?sequencing?for the study of development, physiology and disease.Nat Rev Nephrol.?2018 May 22. doi: 10.1038/s41581-018-0021-7.

 

general strategy for scrNA-seq

 

Microdroplet-based scrNA-seq

 

 

Creation of a single-cell-resolution virtual organ.?

 

 

Use of cluster and subcluster methodology to define cell subtypes

 

2、在Nat Rev Cancer雜志上2018.8月份發表的綜述主要從單細胞測序在腫瘤研究中的應用來展開,綜述了單細胞測序的技術、在研究腫瘤異質性和基因組進化中的作用,并以肺癌為例說明了單細胞測序的應用場景:

 

Unravelling biology and shifting paradigms in cancer with?single-cell?sequencing.Nat Rev Cancer.?2017 Aug 24;17(9):557-569.

 

 

Single-cell sequencing for the decomposition of heterogeneous cellular populations and the analysis of rare cells in lung cancer

 

 

Single-cell sequencing can be leveraged to study cancer genetics and biology at all stages of disease development.

 

 

3、Trends Mol Med雜志2017年 四月發表的關于單細胞RNA測序研究腦及神經系統疾病的綜述,除了介紹單細胞測序的不同技術平臺外,還探討了在研究神經退行性疾病中的應用。

 

Single-Cell?RNA?Sequencing: Unraveling the Brain One?Cell?at a Time.Trends Mol Med.?2017 Jun;23(6):563-576. doi: 10.1016/j.molmed.2017.04.006. Epub 2017 May 10.

 

 

Single-cell Sequencing Data Analysis Workflow

 

4、這篇綜述的側重點在單細胞測序用于細胞譜系(lineage)追蹤,內容包括了不同的算法、策略等等:

 

Single-Cell Transcriptomics Meets Lineage Tracing.Cell Stem Cell.?2018 May 3. pii: S1934-5909(18)30176-0. doi: 10.1016/j.stem.2018.04.014.

 

Overview of Lineage Reconstruction Algorithms

 

Overview of Genetic Lineage Tracing Strategies

 

5、Nat Rev Immunol雜志上主題是通過單細胞RNA測序研究免疫細胞的異質性,具體來說不僅包括了技術:

 

Single-cell?RNA?sequencing?to explore immune?cell?heterogeneity.Nat Rev Immunol.?2018 Jan;18(1):35-45. doi: 10.1038/nri.2017.76. Epub 2017 Aug 7.

 

 

還有不同的應用場景:

 

 

Single-cell profiling uncovers distinct cell subsets in disease

 

 

Characterizing heterogeneity within one immune cell population using scRNA-seq

 

6、這篇是介紹單細胞基因組學在免疫領域的研究,其中數據分析部分說的比較細,對分析感興趣的同學可以多看看。

 

Single-Cell Genomics: Approaches and Utility in Immunology.Trends Immunol.?2017 Feb;38(2):140-149. doi: 10.1016/j.it.2016.12.001.

 

 

7、這篇Science綜述也是從免疫角度來說的,比較簡短。

 

Single-cell transcriptomics to explore the immune system in health and disease.Science.?2017 Oct 6;358(6359):58-63.

 

 

Inferring cellular trajectories from single-cell data

 

8、?這篇nature methods是從微生物單細胞測序的角度來介紹的。

 

The trajectory of microbial single-cell sequencing.Nat Methods.?2017 Oct 31;14(11):1045-1054. doi: 10.1038/nmeth.4469.

Timeline of scientific milestones in single-cell microbial sequencing.

 

 

 

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