10×Genomics单细胞

研究单个细胞内的基因表达情况,同时解决用组织样本测序无法解决的细胞异质性难题,让解析单个细胞的行为、机制及其与机体的关系成为了现实。

10×Genomics单细胞VDJ测序

1、技术简介

        10X genomics单细胞VDJ测序是一种全面的研究免疫组库的方法,能够在单细胞基础上对数百个至数万个人或小鼠的T细胞和B细胞中适应性免疫反应的细胞背景和免疫组库进行同时分析。

2、实验原理

         1. 细胞和酶会结合凝胶珠然后包裹在油滴中,完成反转录并连接barcode来标记每一个单细胞。

         2. 每一个凝胶珠子上带有细胞Barcode,UMI和专门为VDJ测序设计的switch oligo。

         3. PolyT会跟mRNA的ployA尾巴结合,并以mRNA为模板反转成cDNA,之后会在3'端加上3个C,这3个C刚好可以跟switch oligo末尾的3个G相结合。然后合成一条跟mRNA一样的链,这个时候mRNA链就带上了barcode和UMI,并且是mRNA的5'端带上了。

         4. 在完成反转录和barcode连接之后,凝胶珠破裂,所有细胞的cDNA混合在一起。

         5. cDNA被分为两部分,一部分正常建库用于后续转录组测序。而另一部分则通过巢式PCR,有针对性的富集VDJ基因编码区域。

3、应用方向

         1. 揭示克隆性、多样性、抗原特异性以及细胞环境
         2. 对全长的V(D)J基因序列进行组装和注释
         3. 获得单个T细胞TCR的α链和β链的配对序列信息
         4. 获得单个B细胞的重链和轻链免疫球蛋白(Ig)配对序列,达到同种型分辨率
         5. 测定同一细胞的T、B细胞免疫球蛋白、细胞表面蛋白表达和5’基因表达
         6. 将配对的全长TCR α链和β链序列与TCR-pMHC特异性相关联
         7. 测定基因表达和细胞表面蛋白表达

4、结果展示

细胞间相互作用
高级分析——基因使用频率分析
高级分析—亚型聚类
T细胞Marker在单细胞转录组中的表达情况
UMAP图、TCR分数表和motif logo图