단일세포 및 초저사용량 RNA-Seq
단일세포 RNA 시퀀싱 소개
복잡한 생물학적 체계는 개별 세포의 조정된 기능에 의해 결정됩니다. 벌크 유전체(bulk genome) 또는 전사체(transcriptome) 데이터를 제공하는 기존의 방법으로는 이러한 복잡성을 유발하는 세포 이질성을 밝힐 수 없습니다. 단일세포 시퀀싱은 개별 세포의 유전체 또는 전사체를 검사하여 세포 간 변이에 대한 고분해능 보기를 제공하는 차세대 시퀀싱(NGS) 방법입니다.
초저입력 및 단일세포 RNA 시퀀싱(scRNA-Seq) 방법을 통해 연구자들은 복잡한 조직에서 개별 세포의 고유한 생물학을 탐색하고 환경 단서에 대한 세포 아집단 반응을 이해할 수 있습니다. 매우 민감한 scRNA-Seq 접근법은 분화, 증식 및 종양형성과 같은 시간 의존적 과정에서 세포 기능 및 이질성에 대한 연구를 향상시킵니다.
단일세포 RNA-Seq의 장점
단일세포 및 초저입력 RNA-Seq 방법은 최소한의 입력으로 편향되지 않은 방식으로 전사체를 연구하기 위한 강력한 도구입니다. 단일세포 RNA 시퀀싱은 다양한 연구 영역에 적용할 수 있으며, 건강과 질병에서 세포 기능에 대한 이해를 변화시킬 가능성이 있습니다.
- 고품질 샘플을 위한 단일세포 사용량 수준까지 강력한 전사체(transcriptome) 분석.
- 통합 프로토콜은 전체 세포에서 직접 진행되며 샘플 무결성을 보존합니다.
- 고해상도 분석을 통해 일반적으로 벌크 샘플링 및 벌크 RNA-Seq 방법으로 마스킹되는 세포 차이를 발견할 수 있습니다.
단일세포 시퀀싱 및 분석 워크플로우 비디오
단일세포 시퀀싱을 실시하면 어떤 세포 타입이 존재하는지, 각각의 세포가 복잡한 생물학적 체계의 기능에 어떤 방식으로 기여하는지 발견할 수 있습니다. 조직 준비부터 분석에 이르기까지 Illumina 단일세포 시퀀싱 워크플로우를 사용할 수 있는 방법을 알아보세요.
벌크와 단일세포 RNA-Seq의 차이
Bulk RNA-Seq은 전체 조직에 대한 통찰력을 제공하는 데 탁월합니다. 이는 연구자들이 큰 그림을 이해하는 데 도움이 될 수 있으며 새로운 발견을 위한 표적이 없는 접근법으로 사용될 수 있습니다. 그러나 벌크 RNA-Seq은 줄기 세포 또는 순환 종양 세포와 같이 드물지만 생물학적으로 관련된 하위 모집단에서 전사물을 포착하지 못할 수 있습니다. 또한, 벌크 RNA-Seq에서 식별된 저발현 유전자는 대신 희귀 세포 유형에서 강건하게 발현될 수 있습니다.
이와는 대조적으로, 개별 세포에 대해 단일세포 RNA 시퀀싱 데이터가 생성되어 동일한 샘플 내의 세포 간의 미묘한 구분에 대한 더 깊은 통찰력을 제공합니다. 개별 세포 간의 변이 는 동일한 세포 하위 모집단을 검사할 때에도 엄청 날 수 있습니다. 이는 특히 유전체 및 후성유전체의 상대적 안정성에 비해 더 반응성이 높고 역동적인 전사체에서 더욱 그렇습니다.단일세포 해상도로 복잡한 장기 및 조직을 검사하는 것은 많은 질병 및 시스템에 대한 이해를 발전시키는 데 매우 중요합니다.
고처리량 및 저처리량 scRNA-Seq 방법
단일세포 RNA 시퀀싱 방법은 세포 처리량으로 구별할 수 있습니다.
고처리량 단일세포 프로파일링 방법은 비용 효율적인 방식으로 실험당 수백~백만 개의 세포를 검사하고자 하는 연구자들에게 권장됩니다.
저처리량 방법은 실험당 수십~수백 개의 세포를 처리해야 하는 과학자에게 권장됩니다. 저처리량 접근법에는 일반적으로 기계적 조작 또는 세포 분류/분할 기술이 포함됩니다.
아래에서 고처리량 및 저처리량 단일세포 RNA-Seq 방법에 대한 워크플로우를 살펴보세요. 두 방법 모두 입증된 Illumina sequencing by synthesis(SBS) chemistry을 활용합니다. Illumina 시퀀싱 시스템은 유연한 처리량으로 높은 데이터 정확도를 제공하여 규모에 관계없이 단일세포 시퀀싱 연구를 위한 입증된 NGS 솔루션을 제공합니다.
초저입력 및 단일세포 RNA-Seq을 위한 고처리량 워크플로우
이 민감하고 확장 가능하며 비용 효율적인 고처리량 scRNA-Seq 방법을 통해 유전자 발현에 대한 귀중한 인사이트를 얻어 보세요.
초저입력 및 단일세포 RNA-Seq을 위한 저처리량 워크플로우
아래의 저처리량 방법은 실험당 수십에서 수백 개의 세포와 같이 특정 연구를 위해 적은 수의 세포를 처리하려는 연구진에게 권장됩니다.
단일세포 RNA-Seq 데이터 분석 및 인사이트
DRAGEN 단일세포 RNA 파이프라인
DRAGEN Single-Cell RNA(scRNA) Pipeline은 리드에서 유전자별 고유 분자 식별자(UMI) 수 유전자 발현 매트릭스로 멀티플렉싱된 단일세포 RNA-Seq 데이터 세트를 처리할 수 있습니다. 파이프라인은 한 쪽은 전사물과 일치하는 단편으로 읽히고 다른 쪽에는 세포 바코드와 UMI가 포함된 라이브러리 설계와 호환됩니다. 파이프라인에는 다음 기능이 포함됩니다.
- RNA-Seq(스플라이스 인식) 정렬 및 주석이 달린 유전자와의 매칭을 통해 전사물 판독 수행
- 바코드 판독을 위한 셀 바코드 및 UMI 오류 수정
- 유전형 기반 및 유전형이 없는 샘플 디멀티플렉싱
- 세포 및 유전자당 UMI 계산을 통한 유전자 발현 측정
- 판독 2 UMI에 의한 셀 해싱 및 기능 카운팅
- 희소 유전자 발현 매트릭스 출력
- 단일세포 RNA QC 지표
Partek Flow
Partek Flow 소프트웨어는 강력한 통계 및 시각화를 통해 원시 RNA-Seq 데이터에서 경로로 이동합니다. 명령줄에 대한 지식이 없어도 사용하기 쉬운 워크플로우와 대화형 시각 자료를 통해 데이터를 원활하게 분석할 수 있습니다. 신뢰할 수 있는 강력한 통계와 풍부한 정보를 제공하는 대화형 시각 자료를 결합하여 처음부터 끝까지 분석을 수행할 수 있습니다. 가리키고 클릭하기만 하면 끝납니다.
- 인기 있는 온라인 저장소에서 자신의 데이터 또는 공개 데이터를 가져오세요
- 배치 효과를 제거하여 생물학적 정보를 발견하세요
- 가상 대량 분석을 수행하세요
- 세포 집단을 정의하는 생체표지자를 발견하세요
- 차등 발현 유전자 및 단백질 탐색
단일세포 시퀀싱의 적용
단일세포 시퀀싱은 광범위한 애플리케이션을 지원하여 연구자들이 복잡한 생물학적 시스템을 이해하는 데 상당한 진전을 이룰 수 있도록 합니다. 인기 있는 애플리케이션의 예는 다음과 같습니다.
- 암 연구: scRNA-Seq은 종양 이질성, 희귀한 치료 내성 세포 집단 및 면역요법 반응에 대한 획기적인 연구에 동력을 제공했습니다.
- 줄기세포 생물학: 단일세포 시퀀싱 접근법은 줄기세포 아집단에서 전사 이질성을 특성화할 수 있습니다.
- 면역학 연구: scRNA-Seq 방법은 면역세포 발생, 자가면역 질환 및 희귀 면역세포 아집단에 대한 연구를 발전시키고 있습니다.
- 신경생물학: 연구자들은 단일세포 RNA-Seq을 활용하여 뇌 병리를 연구하고 질병 특이적 전사체 프로파일링 연구를 수행할 수 있습니다.
단일세포 전사체학에 대한 집중 조명
scRNA-Seq의 새로운 애플리케이션에 대해 자세히 알아보고 복잡한 세포 생물학에 대한 심층적인 인사이트를 찾아보세요.
단일세포 시퀀싱 리소스
단일세포 웨비나
단일세포 데이터 탐색 방법
이 프레젠테이션은 3차 scRNA-Seq 분석의 기본 단계를 소개하여 다양한 세포 집단이 외부 요인에 어떻게 반응할 수 있는지 강조합니다.
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여러 부위에 걸친 단일세포 RNA 시퀀싱
기술의 발전은 하나의 워크플로우에서 여러 사이트의 단일세포 RNA-Seq을 가능하게 합니다. 데이터 품질, 취약한 세포 유형의 복구 등에 대해 알아보세요.
단일세포 멀티오믹스: RNA-Seq 이상
Michael Kelly 박사는 단일세포 시퀀싱 방법을 사용하여 청각 발달을 연구하고 NCI Center for Cancer Research에서 연구를 지원합니다.
주요 애플리케이션 노트
NextSeq 1000 및 NextSeq 2000 단일세포 RNA 시퀀싱 솔루션
비용효율적이고 유연한 워크플로우로 단일세포의 유전자 발현을 측정하고, 고해상도 분석을 통해 보통 벌크 샘플링 방식으로는 알 수 없는 세포 간 차이점을 밝혀냅니다.
단일세포 유전자 발현 + ATAC-Seq 솔루션
단일세포 유전자 발현과 크로마틴 접근성을 통합하여 유전자 조절을 주도하는 세포 메커니즘을 밝히는 데 도움을 줍니다.
NextSeq 1000 및 2000 시스템에서의 단일세포 및 공간 시퀀싱
XLEAP-SBS 화학 반응과 10x Genomics 단일세포 및 공간 솔루션을 결합하여 NextSeq 1000 및 NextSeq 2000 시스템에서 고분해능 유전체학을 구현하는 방법에 대해 알아보세요.
계속 둘러보기
암 단일세포 분석
NGS로 구동되는 단일세포 시퀀싱은 개별 암세포의 유전체 또는 전사체를 검사하여 세포 간 변이에 대한 고해상도 보기를 제공할 수 있습니다.
CITE-Seq
CITE-Seq(전사체 및 에피토프의 세포 인덱싱)는 단일 세포 리드아웃 내에서 세포 표면 단백질과 전사체 데이터를 동시에 정량화하는 시퀀싱 기반 방법입니다.
전사체학
생물학에 대해 더 잘 이해하기 위해 전사체를 프로파일링합니다. 다양한 기술을 살펴보고 RNA-Seq의 발견 능력이 어떻게 영향력이 큰 연구를 강화할 수 있는지 알아보세요.
멀티오믹스
유전체학, 전사체학, 후성유전학 및 단백질체학의 데이터를 결합하여 유전자형과 표현형을 더 잘 연결합니다.
ATAC-Seq
벌크 세포 집단 또는 단일 세포에서 고해상도로 유전체 전반에 걸쳐 열린 크로마틴의 영역을 평가합니다.
종양 미세환경 살펴보기
Alex Swarbrick 박사는 유방암 및 전립선암에서 종양 미세환경을 연구하기 위한 단일세포 시퀀싱의 장점에 대해 논의합니다.