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技术简介


单细胞转录组测序(Single Cell RNA Sequencing)是在单细胞水平对mRNA进行全转录组扩增及高通量测序的一种高端技术,研究单个细胞内的整体基因表达情况,以及基因的结构变异;主要用于细胞分子机制中细胞异质性研究、以及样本量少而无法进行常规高通量测序等。



优势


单细胞转录组测序优势


单细胞转录组测序应用领域





技术流程


单细胞转录组测序技术流程





样本要求


单细胞转录组测序样本要求

 




案例解析


单细胞转录组测序揭示精子tsRNA促进获得性代谢紊乱的跨代遗传


Sperm tsRNAs contribute to intergenerational inheritance of an acquired metabolic disorder


单细胞转录组测序揭示精子tsRNA促进获得性代谢紊乱的跨代遗传




研究背景


越来越多的证据表明:子代的代谢紊乱现象可以从父亲的饮食中觅得踪迹,但其机制仍不明了。研究人员在高脂饮食诱导的父代肥胖小鼠模型中,发现一类成熟精子中高度富集的小RNA(tsRNAs)可为一种表观遗传信息的载体,将高脂诱导的父代紊乱表型传递给子代。



设计思路


单细胞转录组测序揭示精子tsRNA促进获得性代谢紊乱的跨代遗传设计思路



研究结果


     父代获得性代谢紊乱性状通过精子tsRNA向F1代传递


研究通过从第五周开始持续喂食F0代雄性老鼠6个月高脂食物(HFD),获得了父亲饮食诱导代谢紊乱的老鼠模型。将HFD和ND组的精子总RNA分别注射进正常的受精卵中,发现来源HFD组精子的后代葡萄糖耐受性受损。通过对HFD组和ND组精子RNA组分的进一步研究发现,片段大小30~40 nt的tsRNA组分造成F1子代代谢紊乱。



精子tsRNA 将父代获得性代谢紊乱传递给F1代.png

图1 精子tsRNA 将父代获得性代谢紊乱传递给F1代



     高脂肪饮食父亲小鼠精子的tsRNA使得F1代早期胚胎的基因表达差异化


研究者收集注射了ND和HFD精子tsRNA后的8细胞时期和胚囊期的小鼠胚胎进行比较转录组学分析,发现父本精子的tsRNA影响了子代早期胚胎转录本的变化,差异基因的功能分析揭示HFD的子代小鼠中,多条代谢通路及细胞功能受到了影响,这些差异影响了F1代从胚胎期到成年的代谢基因表达水平,并最终影响F1代的表型。


高脂肪饮食父亲小鼠精子的tsRNA使得F1代早期胚胎的基因表达差异化.png

图2 来自高脂肪饮食父亲小鼠精子的tsRNA 使得F1代早期胚胎的基因表达差异化



参考文献


[1] Picelli, S., et al. Smart-seq2 for sensitive full-length transcriptome profiling in single cells[J]. Nature Methods. 2013, 10(11): 1096-1098.

[2] Q Chen, et al. Sperm tsRNAs contribute to intergenerational inheritance of an acquired metabolic disorder[J]. Science. 2015, 351(6271):1173-1179.


FAQ


Q 常见的单细胞分选方法及优缺点


A常见的单细胞分选方法及优缺点






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