如何进行时空转录图谱的构建?

学术   2024-12-16 18:02   广东  
Stereo-seq是一种很受欢迎的高分辨率空间转录组技术,特别是在研究动植物器官的发育有广泛的应用,详细可查看《2024最新时空组学案例文献资料分享》《分享6篇最新的时空组学顶刊文章》等文章。

通过绘制器官发育的时空转录组图谱,有助于深入理解动植物器官发生的细胞和分子机制,以及细胞在器官形成过程中的空间分布和迁移规律。接下来,为大家分享6篇动植物时空转录图谱相关的文章,希望对大家自己的研究项目有帮助。


案例1

小鼠胎盘发育精细时空图谱的构建




英文标题:A spatiotemporal transcriptomic atlas of mouse placentation
发表期刊:Cell Discovery
发表时间:2024.10
影响因子:13.0
物种样本:小鼠胎盘
测序策略:Stereo-seq
DOI:10.1038/s41421-024-00740-6

该研究采用时空组学技术Stereo-seq,成功构建并解析了胚胎植入后第7.5天至第14.5天小鼠胎盘发育的时空图谱,该图谱涵盖了之前在单细胞转录组中检测受限的成熟合体滋养层细胞、壁滋养层巨细胞等较大体积的滋养层细胞,并重点分析了这些细胞所在的胎盘圆锥、迷路、母胎界面等小鼠胎盘重要的功能区域,为探索胎盘发育的关键基因和通路提供了宝贵的数据资源和重要线索。

图1. 小鼠胎盘发育的时空转录图谱


案例2

小鼠海马区单神经元全脑投射图谱的三维重构




英文标题:Whole-brain spatial organization of hippocampal single-neuron projectomes
发表期刊:Science
发表时间:2024.2
影响因子:44.7
物种样本:小鼠大脑
测序策略:空间转录组
DOI:10.1126/science.adj9198

该研究采用时空组学技术Stereo-seq,构建了目前世界上最大的单神经元全脑投射图谱数据集,将获得的投射细胞类型与空间转录组数据联合分析,鉴定了与不同投射细胞类型空间分布相关的基因,展示了胞体与轴突末梢的空间映射关系,发现了HIP单神经元的空间投射规律,为未来HIP的神经回路的功能研究提供了参考。

图2. 转录组和投射组亚型之间的空间相关性


案例3

绘制首个灵长类代谢疾病下丘脑细胞图谱




英文标题:Region-specific transcriptomic responses to obesity and diabetes in macaque hypothalamus
发表期刊:Cell Metabolism
发表时间:2024.1
影响因子:27.7
物种样本:食蟹猴下丘脑
测序策略:空间转录组
DOI:10.1016/j.cmet.2024.01.003

本研究采用Stereo-seq和scRNA-seq联合分析,绘制了全球首个灵长类糖尿病和肥胖的下丘脑细胞图谱,揭示了灵长类特异性细胞类群和基因的分布,以及空间区域、细胞类型和基因特征的特异性变化。其中,采用Stereo-seq获得的空间转录组数据揭示了糖尿病中小胶质细胞从第三脑室向脑实质的空间迁移过程。总之,该研究结果提供了解代谢性疾病相关的空间分子变化的全面视图,有助于确定潜在的新药治疗靶点。

图3. 肥胖和糖尿病猕猴下丘脑结构的单核转录图谱


案例4

空气凤梨叶表皮毛状结构的空间基因表达图谱




英文标题:Tracing the evolutionary and genetic footprints of atmospheric tillandsioids transition from land to air
发表期刊:Nature Communications
发表时间:2024.11
影响因子:14.7
物种样本:空气凤梨,根、叶片
技术策略:Stereo-seq、SMART RNA-seq、基因组等
DOI:10.1038/s41467-024-53756-7

空气凤梨无需根系也能脱离土壤在空中生存,它们通过特化的叶片表皮毛替代根系的吸收功能。本研究采用多种组学方法,解析了空气凤梨的起源与进化时间、地点,探讨了推动其进化的动力学因素,并揭示了其独特适应性器官特征的遗传基础,以及在空中环境中获取营养的生存策略。例如,基因组和转录组分析揭示了与适应性组织结构(如蓄水结构和吸收性毛状体)相关的基因变异和缺失。总之,本研究系统地揭示了空气凤梨从“陆生“到”空生“的遗传与进化机制,为陆生植物的持续进化动力和方向研究提供了新思路。

图4. Tillandsia duratii叶表皮毛状结构的空间基因表达图谱


案例5

利用时空转录组学绘制百脉根根瘤形成过程的分子图谱




英文标题:Mapping the molecular landscape of Lotus japonicus nodule organogenesis through spatiotemporal transcriptomics
发表期刊:Nature Communications
发表日期:2024.7
影响因子:14.7
物种样本:百脉根根瘤
技术策略:Stereo-seq
DOI:10.1038/s41467-024-50737-8

豆科植物通过形成根瘤获得固氮能力,而根瘤器官形成过程是非常复杂的,需要通过构建全面的转录组图谱来揭示根瘤发育过程中的分子机制。本研究基于时空组学技术(Stereo-seq),研究了模型豆科植物百脉根(Lotus japonicus)的结节发育。该研究确定了结节内两个关键区域的发育轨迹,揭示了结瘤的潜在生物过程,并提供了实现共生和物质交换的基因集。在众多候选调节基因中,研究人员发现了一个名为LjNLP3的转录因子,它属于NIN样蛋白家族。研究发现,LjNLP3在结瘤从分化阶段向成熟阶段转变的过程中起到了关键的协调作用。综上,该研究增进了我们对根瘤器官形成过程的理解,并为共生固氮作物的开发提供了有价值参考。

图5. 百脉根根瘤器官发生的空间转录图谱


案例6

发育中玉米穗的空间转录组图谱




英文标题:A spatial transcriptome map of the developing maize ear
发表期刊:Nature Plants
发表时间:2024.5
影响因子:15.8
物种样本:玉米雌穗
技术策略:空间+单细胞转录组
DOI:10.1038/s41477-024-01683-2

本研究使用空间组学测序(Stereo-seq)构建了首个玉米雌穗空间转录组图谱,识别出12种细胞类型的转录组及其空间位置信息,鉴定并验证了4种全新的细胞类型。发现了两个在小花分生组织顶端中特异性表达,并决定其分化确定性的MADS-box基因。

通过整合单细胞转录组及空间转录组数据,构建细胞特异性的基因共表达网络并鉴定了一批潜在控制玉米雌穗建成的新基因。总之,该研究为研究植物花序发育提供了宝贵资料,为产量提高提供了新线索。

图6. 利用Stereo-seq数据鉴定到ZmMADS8和ZmMADS14决定小花分生组织确定性

最后,基迪奥生物目前可提供Visium HD(10X genomics)和Stereo-seq两款高分辨率空间转录组产品,并且积累了丰富的项目经验,欢迎有单细胞或空间测序项目意向的老师扫描下方二维码填写信息,基迪奥为您定制单细胞时空组学解决方案。

长按识别二维码填写意向:

咨询当地销售或拨打咨询电话:

医学项目:020-84889324

农学项目:020-84889314


READ MORE


延伸阅读






*未经许可,不得以任何方式复制或抄袭本篇文章之部分或全部内容。版权所有,侵权必究。


基迪奥生物|专业定制测序服务
联系方式:020-39341079;service@genedenovo.com



基迪奥生物
广州基迪奥生物官方公众号,小奥每天分享前沿组学知识、实用生信软件技巧、酷炫绘图技能。我们的目标是,助您达到更高的科研领域。
 最新文章