空間轉錄組測序和普通測序的區別是什么？10X Visium空間轉錄組測序技術(shù)原理是什么？

空間轉錄組測序和普通測序的區別

傳統的普通轉錄組測序，即bulk RNA-seq，無(wú)法解析組織中每個(gè)細胞的表達譜，得到是大量多種細胞混合在一起的整體表達譜，對于組織中細胞異質(zhì)性無(wú)能為力。單細胞轉錄組測序（Single-cell RNA sequencing，scRNA-seq）技術(shù)的產(chǎn)生，尤其是像10X genomics等高通量單細胞轉錄組測序技術(shù)發(fā)展，使得我們能夠獲取組織內每個(gè)細胞的表達情況，從而解析組織內細胞異質(zhì)性；但scRNA-seq測序前的組織解離導致空間信息丟失，從而限制了我們對組織中細胞相互作用和空間分布的理解；

但是這些技術(shù)遺憾地丟失了基因表達的空間信息，而基因表達的空間特異性對于組織正常行使功能非常重要。因此，科學(xué)家們發(fā)明了空間轉錄組測序技術(shù)（spatial transcriptomics, ST），來(lái)解析組織中基因表達的空間異質(zhì)性，比如10X Visium空間轉錄組測序技術(shù)。10X Visium將組織切片與轉錄組測序結合，實(shí)現空間信息和轉錄本信息的獲取，添加基因表達空間分布信息，進(jìn)一步提高組織內部分辨率。

10X Visium空間轉錄組測序技術(shù)原理

10X Visium平臺空間轉錄組用于文庫構建的每張載玻片上有四個(gè)捕獲區域，每個(gè)捕獲區域的大小為6.5×6.5mm，包含約5000個(gè)被條形碼標記的spot（barcoded spots），每個(gè)spot的直徑為55 μm，spot和spot之間中心的距離為100 μm，并且每個(gè)spot都有一個(gè)唯一的barcode序列。每個(gè)spot上的條形碼都由4部分組成，truseq read1測序通用引物、spatial barcode、UMI（uniuqe molecular identifier）和poly(dT),其中所有spot的truseq read1測序通用引物都一樣，每個(gè)spot的spatial barcode都與其他spot不同，用于識別空間位置，UMI用于校正PCR擴增偏好，poly(dT)用于和mRNA的polyA尾巴相結合捕獲mRNA。

組織切片的細胞中會(huì )釋放出mRNA，遷移到每個(gè)spot的mRNA會(huì )被標記上相應的barcode序列，然后進(jìn)行文庫構建并進(jìn)行測序。

最后，根據數據的條形碼信息對數據進(jìn)行分析，以確定哪些數據來(lái)自哪個(gè)位置，從而實(shí)現空間基因表達的可視化。