而理解细胞多样性组织类型对理解生物系统至关重要,建立方法往往缺乏同时亚细胞的分辨率和多路复用能力提供一个全面的视图的组织内的细胞多样性存在利益。
为了解决这些问题,Vizgen,一个生命科学公司,致力于推进人类健康通过可视化单细胞基因组学空间信息,是商业化MERFISH(多路复用Error-Robust荧光原位杂交)技术。中突出显示自然方法”2020年的方法”功能,MERFISH空间配置文件到成千上万的基因同时在一个组织切片与亚细胞的信息。
188金宝搏备用最近有幸博士说科学的创始人乔治•伊曼纽尔Vizgen技术和伙伴关系主任,了解更多关于MERFISH,它可以揭示,以及它是如何被用来洞察内部和周围的生物复杂性。在这次采访中,伊曼纽尔博士还讨论了空间的力量转录组分析和一些最大的趋势。
安娜·麦克唐纳(AM):你能讨论一些在空间基因组学领域最大的趋势?
乔治·伊曼纽尔(GE):虽然空间基因组学是一个新兴的领域,我们已经看到广泛的社区的兴趣和兴奋在一系列问题,从植物生物学的改善我们的理解复杂的肿瘤微环境的相互作用。一方面,研究人员正在进行大规模的单细胞测序实验目录不同的转录资料在不同的组织在健康和疾病。然而,一旦他们了解哪些类型的细胞存在于样本,他们想要更好地理解他们看到从单细胞测序的变异。这些互补的研究目标导致自然空间的使用基因组学真正的阿特拉斯这些组织的细胞成分,建立不同的细胞状态和组织如何摄动的疾病、衰老,或药物治疗。这导致第二个趋势我们看到:扰动分析组织或细胞的反应,从理解不同的信号通路的重要性理解行动的机制或疾病进展毒性治疗干预措施。
在一起,这些类型的研究加深我们的了解组织的自然状态,可以揭示细胞信号,如何监管途径和发展过程来创建和维护复杂的组织工作。
问:为什么空间分析这样一个强大的技术?
通用电气:空间转录组分析提供了基因组信息的单个细胞之间存在着错综复杂的空间组织在其本地组织环境。单细胞测序等技术,研究人员可以了解细胞组成;然而,这些技术分离单个细胞在滴,不保存的组织结构是每个生物有机体的基本组成部分。组织是由细胞之间的复杂的相互作用;中的细胞不断相互通信通过交互,分泌蛋白质和小分子,甚至机械力量。所以,虽然您可以了解哪些类型的细胞可能在单细胞测序的组织,直接空间分析组织的细胞组成,可以让你更好的理解为什么某些细胞类型观察,细胞状态如何变化可能是一个组织内的独特的微环境的结果。这样,空间转录组允许我们沿着轴测量生物系统的复杂性最相关的函数:高度多路复用转录组读出揭示了复杂性来自大量的基因组中的基因,而高空间分辨率抓住的确切位置,其中每个记录被表达。
问:MERFISH技术怎么样?
通用电气:MERFISH技术是各种鱼技术的进化的结果在过去50年。鱼实验可视化目标RNA物种组合荧光探针,但是核心方法没有高分辨率以今天的标准。一个高分辨率的方法,称为单分子(sm)鱼,发表在科学1998年由歌手等人smFISH有极高的灵敏度,因为它使用多个探测图像和计数记录使用荧光显微镜检测目标RNA。顾名思义,这种强大的方法使研究人员直接量化目标核酸的丰度和空间位置在单个细胞,但它只能用来看看少数基因。MERFISH smFISH的本质上是一个大规模多路复用版本。它是由壮族等人首次报道2015年的科学。MERFISH的一个关键方面是它使用组合error-robust条码,所以,每个实验可以测量成千上万的RNA物种在成千上万的细胞用精度高,同时还采用多个探测器,每个基因都保持敏感性和定量smFISH的性质。MERFISH捕获实验通过单分子成像和图像处理,揭示差异转录组的细胞样本,与空间上下文。
问:如何MERFISH被用来洞察周围的生物复杂性在我们吗?
通用电气:高分辨率空间分析单个细胞的RNA表达本国上下文MERFISH揭示细胞类型、状态、组织、相互作用,在细胞培养和组织和功能。这已经被证明在许多出版物,同行评议和预印本。在一个2018年的论文发表在科学MERFISH Moffit所等人证明了能力,空间阿特拉斯的细胞和分子组成的MPOA地区老鼠的大脑。发现的细胞类型与被scRNA-seq MERFISH是一致的,但在某些情况下MERFISH能够更加细分化神经元亚型较高的检测效率。在报纸上,他们也表现MERFISH结合分析立即早期基因理解哪些神经元在不同的行为在这个大脑区域被激活。
最近,在一个2020年预印纸,壮族等人已经将这项工作扩展到阿特拉斯的初级运动皮层结合逆行追踪和分析转录组的表达沿着培养神经元的轴突和树突。这些只是我们能够公开披露的示威活动,从Vizgen,我们还支持多种项目通过我们的加速器实验室服务和我们的早期访问计划。
信贷:Vizgen MERFISH老鼠大脑受体地图
问:什么使MERFISH有别于其他空间技术?MERFISH揭示什么?
通用电气: 目前商用空间技术缺乏两个关键领域,我们谈到了以前,和我们的MERFISH平台地址。首先是解决。当前缺乏单一细胞和亚细胞的决议是一个重要的限制应用空间信息的最有效的方式。第二,MERFISH可以发现几乎所有的成绩单从选定的基因面板而其他空间技术探测效率很低。转录已经是一个稀疏信号。一个典型的基因可能在10到100册/细胞表达。当少于50倍的记录实际上是检测,重要信息丢失,许多基因是没有发现即使他们可能有显著的相关性。检测效率低与其他空间技术引入了大量的偏见。但是通过使用杂交方法基于单分子鱼,MERFISH可以检测低表达基因明显好于其他方法。MERFISH为全分辨率测量提供了跨整个组织切片检测效率高,而不仅仅是分析选择区域的组织。
问:如何Vizgen使科学界MERFISH技术更容易吗?
通用电气:Vizgen商业化MERSCOPE平台是一个端到端的解决方案运行MERFISH测量。MERSCOPE仪器集成高分辨率成像,应用流体学和图像处理成自动化硬件提供精确的测量。此外,MERSCOPE软件允许自动图像处理从原始图像中提取相关信息的理解深度和交互式可视化MERFISH实验。这个解决方案可以让你得到高质量的空间基因组数据样本不需要或测序成本,我们认为下一代基因组学。
乔治·伊曼纽尔是安娜·麦克唐纳,科普作家技术网络。188金宝搏备用
