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单细胞基因组测序如何实现:从实验到分析,步步解析

随着生命科学研究的微观化,基于细胞群体的研究方法已不适用于某些研究领域(如肿瘤异质性、早期胚胎发育等)。单细胞基因组测序通过在单个细胞水平上进行测序,解决了用组织样本无法获得不同细胞间的异质性信息或样本量太少无法进行常规测序的难题,为科学家研究单个细胞的行为、机制等提供了新的方向。 【应用概览】 从2011年Navin等人将全基因组扩增技术与高通量测序技术结合起来进行乳腺癌细胞研究开始,单细胞基因组测序技术已逐渐被应用于神经科学、生殖系演化、器官发生、肿瘤、临床诊断、免疫学、微生物学、组织嵌合、胚胎发育以及产前遗传学诊断等研究领域,并被《自然方法》杂志( Nature Methods )列入2013年度值得期待的技术之一。单细胞测序发展历程及出版物数量和类目[1]单细胞基因组测序技术被广泛应用于生物科学和生物医学领域[1] 【技术流程】 单细胞基因组测序主要包括四个步骤:单细胞分离→全基因组扩增→高通量测序→数据分析......阅读全文

【盘点】单细胞测序研究进展一览

  细胞是生物学的基本单位,近年来研究人员正努力地尝试将它们进行单个分离、研究和比较。而应用而生的就是单细胞测序技术,该技术是指DNA研究中涉及测序单细胞微生物相对简单的基因组,更大更复杂的人类细胞基因组。而随着测序成本的大幅度下降,破译来自单细胞的30亿碱基的基因组并对逐个细胞进行序列比较已经开始

Science:宏基因组学测序技术

  宏基因组学技术(Metagenomic approaches)正快速拓宽我们对微生物代谢能力(microbial metabolic potential)的认识。   长期以来,对微生物(microorganism)功能开展的研究主要依赖的都是以在实验室里培养的单一物种(individua

单细胞基因组学:通往个体化医疗之门

  随着第二代测序技术的普及,单细胞测序迎来了迅猛发展。  近日,南方科技大学生物学系副教授贺建奎在美国冷泉港参加了单细胞分析会议后,在科学网博客里写道:“这是一个非常令人激动的前沿学术会议,我深深地体会到了单细胞基因组学时代的来临。”  他对《中国科学报》表示:“单细胞基因测序技术的突破,只是开了

肿瘤基因专家致力挖掘单细胞大数据潜能

  近年来,随着测序技术的迅猛发展,单细胞测序技术已逐渐走入人们视野。2013年,单细胞测序技术成为《自然》评选的“Method of the Year”。大多数的基于NGS的基因检测,都是在大量细胞宏观水平上,对整个细胞群进行遗传分析。单细胞测序技术则是在单个细胞的水平上,对其遗传物质进行检测,从

安诺携手居里研究所再登Nature子刊,揭染色体再活化机制

  在雌性哺乳动物胚胎形成过程中,两条X染色体的其中一条失活,完成剂量补偿效应。对于小鼠而言,X染色体失活(XCI)主要分为两个阶段,第一阶段父源X染色体(Xp)启动印记失活,此失活状态在滋养外胚层细胞(TE)及原始内胚层细胞(PrE)中得以维持,但在囊胚内细胞团(ICM)的外胚层细胞中,Xp会出现

2017单细胞扩增测序技术的最新进展

  细胞是构成生命体的结构和功能的基本单位,不同类型的细胞形态迥异,功能也各不相同。即使是同类细胞间看似相同,相互间也存在着广泛的细胞异质性。传统的群体细胞分析检测能更快速方便的获得大量数据并利于进行有效的统计学分析,但是随着研究的深入,这种基于群体细胞分析所获得的平均性数据,往往忽略了细胞个体间的

一文看全!史上59家测序仪公司的“争霸战”

  要谈测序,首先要向华人生物学家、DNA测序技术的奠基人吴瑞先生致敬。大家大多都听过桑格,但很少有人知道吴瑞。其实吴瑞早在1968年就发表第一篇论文测定了DNA的碱基组成,1970年的新文章既测定DNA碱基组成又测定出顺序,是真正的DNA测序第一人。而在吴瑞先生工作的启发下,Sanger深入研究,

单细胞基因组,一个新时代的到来

  单细胞基因组旨在通过组学方法研究单个细胞。近年来随着技术的发展,这一年轻的领域正在迅速成熟起来。单细胞基因组研究的前身可以追溯到用芯片检测单细胞的基因表达。不过,新一代DNA测序才是单细胞基因组学的大功臣,这些技术的出现让单细胞基因组研究最终一飞冲天。  2012年7月,Nature Biote

单细胞基因测序技术专利布局中的“中国力量”

  高通量单细胞基因测序技术是一项在单细胞水平对全基因组进行扩增与测序的新技术。有关研究显示,该技术对于筛选新冠病毒特异性中和抗体具有独特优势。中和抗体是指当病原微生物侵入机体时,由B淋巴细胞产生的某些抗体;该抗体能够阻止病原微生物侵入细胞。  3月20日,来自北京知识产权运营管理有限公司(以下简称

Nat Methods: 2014年值得关注的技术

  单细胞测序被评为2013年年度技术   2014 年首刊,《Nature Methods》杂志将2013年度技术(Method of the Year 2013)授予了单细胞测序(single-cell sequencing)。同时,杂志还介绍了2014年值得关注的技术,包括

谢晓亮院士:单分子技术透视生命之谜

  2012和2013年,由北京大学多个研究团队合作完成的世界首个高精度人类男性和女性个人遗传图谱相关论文相继发表于《科学》和《细胞》杂志。这一工作采用的单细胞DNA扩增技术MALBAC,与以前的技术相比,该技术将单细胞全基因组测序的精确度大幅度提高,以至于能够发现个别细胞之间的遗传差异。  MAL

北大谢晓亮教授:单分子技术透视生命之谜

2012和2013年,由北京大学多个研究团队合作完成的世界首个高精度人类男性和女性个人遗传图谱相关论文相继发表于《科学》和《细胞》杂志。这一工作采用的单细胞DNA扩增技术MALBAC,与以前的技术相比,该技术将单细胞全基因组测序的精确度大幅度提高,以至于能够发现个别细胞之间的遗传差

华人学者Nature子刊单细胞基因组测序新突破

  在加州大学圣地亚哥分校生物工程师们的领导下,研究人员生成了来自单个大肠杆菌细胞以及人类大脑单个神经元的最完整基因组序列。采用一项新的单细胞基因组测序技术,他们在只有12纳升体积、充满液体的小孔中完成了基因组扩充,从而获得了这一突破性的成果。该项研究发表在11月10日的《自然生物技术》(Natur

单细胞测序的重要性及应用方向(一)

单细胞测序研究一直是当今的热门话题,想知道单细胞技术有哪些重要的应用?想深入了解当今主流的单细胞测序技术吗?华大智造《单细胞测序技术讲堂》开讲啦!跟着小造一起寻找这些问题的答案。单细胞测序的重要性随着第二代测序(next generation sequencing,NGS) 技术和第三代测序(

单细胞测序技术“遍地开花”,精准医疗“如虎添翼”!

作者:Carrie  单细胞测序技术  基因测序在体外诊断市场中的重要性日益突出。其中,单细胞测序技术自2009年问世,2013年被Nature Methods评为年度技术以来,越来越多地被应用在科研领域。2015年以来,10X Genomics、Drop-seq、Micro-well、S

多篇研究共同解读近期单细胞测序重磅级研究成果

  本文中,小编整理了近年来单细胞测序领域的重磅级研究成果,与大家一起学习!  【1】Cell:开发出空间单细胞测序技术,有助揭示早期乳腺癌产生浸润性之谜  doi:10.1016/j.cell.2017.12.007  在一项新的研究中,来自美国德州大学MD安德森癌症中心的研究人员报道一种新的遗传

谢晓亮:单细胞全基因组测序曙光初现

   谢晓亮  12月21日出版的美国《科学》杂志发表了题为《单细胞全基因组测序探索精子重组规律和遗传缺陷》的论文。同时,该期《科学》杂志也将单细胞全基因测序列为2013年六大值得关注的科学领域之一。  该论文由美国科学院院士、哈佛大学教授谢晓亮课题组与北京大学生物动态光学

高通量测序技术的原理及各平台优势和实践应用的分析

  随着人类基因组计划(human genome project )在2003年顺利完成,基因组测序技术取得了长足的进步,这直接导致了每兆基因组成本的大幅下降以及检测的基因组数量越来越多。人们对基因组的复杂性深感震惊,这也引导着测序技术的进一步发展。最近的一些突破性技术使得测序技术在更短的时间内可以

高通量测序技术的原理及各平台优势和实践应用的分析

  随着人类基因组计划(human genome project )在2003年顺利完成,基因组测序技术取得了长足的进步,这直接导致了每兆基因组成本的大幅下降以及检测的基因组数量越来越多。人们对基因组的复杂性深感震惊,这也引导着测序技术的进一步发展。最近的一些突破性技术使得测序技术在更短的时间内可以

单细胞基因组,一个新时代的到来

  单细胞基因组旨在通过组学方法研究单个细胞。近年来随着技术的发展,这一年轻的领域正在迅速成熟起来。单细胞基因组研究的前身可以追溯到用芯片检测单细胞的基因表达。不过,新一代DNA测序才是单细胞基因组学的大功臣,这些技术的出现让单细胞基因组研究最终一飞冲天。  2012年7月,Nature Biote

!单细胞测序的”CPU 2.0”时代

  对单个人类细胞的基因组进行准确的变异检测和大范围单倍体型分析一直以来都是测序领域的巅峰挑战。单细胞测序使我们能在更高的分辨率下研究生命的机制。一方面,在像癌症这样的组织样本中存在大量具有不同基因组类型的单个细胞,因此需要分析单细胞水平基因组而不是大量细胞的平均值;另一方面,对于非常珍贵的细胞样品

Cell Res重点论文:单细胞表观多组学测序技术最新突破

  2017年6月16日,北京大学生命科学学院生物动态光学成像中心汤富酬课题组在《Cell Research》杂志在线发表了题为“Single-cell multi-omics sequencing of mouse early embryos and embryonic stem cells”的研

《自然—方法学》年度方法:单细胞测序

  2014年1月《自然—方法学》(Nature Methods)上发表年度特别报道,将“单细胞测序”(Singled out for sequencing)的应用列为2013年度最重要的方法学进展。   近几年来,基于单细胞测序技术的科学研究取得了突飞猛进的发展,其成果有望为一些重

Cell Res重点论文:单细胞表观多组学测序技术最新突破

  2017年6月16日,北京大学生命科学学院生物动态光学成像中心汤富酬课题组在《Cell Research》杂志在线发表了题为“Single-cell multi-omics sequencing of mouse early embryos and embryonic stem cells”的研

从人类基因组到人造生命:克雷格·文特尔领路生命科学

  2 Craig Venter挑战人类基因组计划    John Craig Venter 出生于1946年,曾应征加入美国海军医疗队参加越战,越南战场的残酷使他认识到时间和生命的宝贵,“人生的每一分钟都应该有所创新”。回国后,Venter仅用了6年时间先后就读于圣马特奥学院 (College o

超1.7亿 7大生物医学“重大研究计划”2017年度项目指南出炉

  自1月22日以来,国家自然科学基金委员会官网已先后公布了16个重大研究计划2017年度项目指南,其中与生物医学相关的共7个。具体如下:  备注:血管稳态与重构的调控机制重大研究计划拟资助总直接费用并未在指南中直接标出,是根据信息计算所得  何为“重大研究计划”?  据悉,国家自然科学基金委员会于

情感和记忆的神经环路基础重大研究计划2017年项目指南

  一、科学目标  本重大研究计划以情感和记忆的神经环路为主要研究内容,充分发挥医学科学、生命科学和信息科学等学科的特点以及学科交叉的优势,引入连接组、功能组等系统化的研究理念,结合临床情感和记忆障碍疾病特点,对情感和记忆(尤其是情感相关的记忆)的神经环路的结构和功能进行定量化描述。  二、核心科学

科学家分享基因测序技术研发成果

  临床类   杜克大学分子遗传学教授David Goldstein   David Goldstein提出运用精准医学治疗神经系统疾病。Goldstein专注于几个癫痫患者大规模研究的课题,其中包括一项对超过350个患病的儿童及其父母进行测序来发现新突变的项目。尽管许多发现的突变属罕见突变,但是它

北大谢晓亮、黄岩谊教授PNAS开发单细胞测序新技术

   来自北京大学的研究人员报告称,他们开发出了一种基于乳液的扩增方法来抑制扩增偏移检测单细胞拷贝数变异(CNV),同时以高精确度检测单核苷酸变异(SNV)。这一方法能够与各种扩增实验方案包括广泛使用的多重置换扩增(MDA)相兼容。这一重要的成果发布在9月4日的《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。

微生物所开发新型微滴反应筛选技术及单细胞分析应用

  微生物所微生物资源前期开发国家重点实验室杜文斌研究组和黄力研究组共同开发了一种新型的微流控界面纳升注射技术(Interfacial Nanoinjection, INJ),该技术可以将传统的生化反应体系微缩在一个纳升体积的油包水微液滴体系中完成。针对这一技术创新,团队申请了多项中国发明专利和美国