近日，為更高質(zhì)量、靈活、經(jīng)濟(jì)地開展單細(xì)胞研究，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院單細(xì)胞組學(xué)與疾病研究中心引入華大智造單細(xì)胞測序全流程平臺(tái)，包括高通量測序儀MGISEQ-2000、自動(dòng)化樣本制備系統(tǒng)MGISP-100及配套單細(xì)胞組學(xué)產(chǎn)品，并開始啟用。華大智造單細(xì)胞產(chǎn)品組合，正在越來越多地獲得單細(xì)胞科研工作者的青睞。

單細(xì)胞水平的遺傳信息異質(zhì)性研究，為我們理解發(fā)育、疾病機(jī)理等打開了新大門。但單細(xì)胞測序因其復(fù)雜及獨(dú)特性，使高通量測序面臨諸多挑戰(zhàn)。單細(xì)胞RNA-Seq（scRNA-Seq）好搭檔，華大智造MGISEQ-2000測序儀有著通量適配、兼容性高、經(jīng)濟(jì)且質(zhì)量高等優(yōu)勢。

通量靈活適配

MGISEQ-2000通量靈活，雙載片獨(dú)立運(yùn)行，支持不同規(guī)格的載片（FCS小載片、FCL大載片）。不同樣本量可靈活選擇測序載片的數(shù)量和規(guī)格，不需湊樣，也不造成數(shù)據(jù)浪費(fèi)，節(jié)省項(xiàng)目周期。

圖1：3’scRNA-Seq研究設(shè)計(jì)示例，用戶可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整

上下游生態(tài)系統(tǒng)兼容

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1.文庫制備

除了scRNA-Seq，MGISEQ-2000平臺(tái)可以進(jìn)行不同物種（人、小鼠等）、不同文庫類型的單細(xì)胞測序，幫助研究者開展不同方向的研究。

圖3：MGISEQ-2000測序應(yīng)用——不同類型文庫的單細(xì)胞測序研究

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2.生信分析

MGISEQ-2000系統(tǒng)生成的FASTQ測序數(shù)據(jù)，可與多種商業(yè)和開源單細(xì)胞測序分析工具生態(tài)系統(tǒng)兼容，包括CellRanger(10x Genomics)和SeqGeq(BD Biosciences)等。

此外，華大智造生信分析加速器MegaBOLT搭載 ZMART 應(yīng)用市場，可以把第三方流程集成。除了固定模式，也可將流程中各個(gè)步驟所需要的工具獨(dú)立封裝。未來，客戶可以通過我們正在開發(fā)的自定義流程平臺(tái)，進(jìn)行個(gè)性化搭建。

DNBSEQ^TM技術(shù)天然優(yōu)勢

單細(xì)胞測序數(shù)據(jù)背景噪音大，單個(gè)細(xì)胞的遺傳物質(zhì)含量很低，可能由于建庫及測序環(huán)節(jié)引起的微小變化，產(chǎn)生與生物學(xué)無關(guān)的巨大差異。華大智造測序平臺(tái)均采用DNBSEQ測序技術(shù)，具有高準(zhǔn)確性、低重復(fù)序列率、低標(biāo)簽跳躍等特性。這些特性在單細(xì)胞測序應(yīng)用中，更加明顯且重要。

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1.高準(zhǔn)確性

DNA納米球采用滾環(huán)線性擴(kuò)增原理，始終以原始DNA為模板進(jìn)行復(fù)制。相比PCR指數(shù)擴(kuò)增，擴(kuò)增過程中產(chǎn)生的錯(cuò)誤不會(huì)積累放大。澳洲的科學(xué)家發(fā)表文章指出^[1]，MGISEQ-2000在測序質(zhì)量以及識(shí)別細(xì)胞、UMI、基因等方面表現(xiàn)出色，尤其在單細(xì)胞的SNP calling上優(yōu)勢明顯。

圖4：滾環(huán)線性擴(kuò)增vs.橋式PCR指數(shù)擴(kuò)增，擴(kuò)增錯(cuò)誤不累積放大

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2.低重復(fù)序列率

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3.低標(biāo)簽跳躍

標(biāo)簽跳躍，對(duì)單細(xì)胞研究影響尤為明顯。單細(xì)胞研究需要拆分成千上萬個(gè)單細(xì)胞，標(biāo)簽跳躍讓下游分析更為復(fù)雜，可能導(dǎo)致混淆細(xì)胞亞群（尤其是稀有細(xì)胞類型）以及跨細(xì)胞類型差異表達(dá)的基因的鑒定^[3]。標(biāo)簽跳躍可能產(chǎn)生于測序流程的各個(gè)階段，DNBSEQ平臺(tái)多重保障，例如環(huán)狀文庫消化線性游離接頭、規(guī)則陣列載片、標(biāo)簽的擴(kuò)增錯(cuò)誤不累積等優(yōu)勢，極大地避免標(biāo)簽跳躍。

總結(jié)

成立于2019年，旨在建設(shè)先進(jìn)實(shí)驗(yàn)室和開發(fā)尖端計(jì)算技術(shù)，用于分析單細(xì)胞各級(jí)遺傳信息傳遞過程，成為單細(xì)胞研究領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。其基因組學(xué)平臺(tái)致力于研發(fā)、優(yōu)化及本地化多種先進(jìn)的單細(xì)胞分析技術(shù)，從而為中心、交大醫(yī)學(xué)院乃至附屬醫(yī)院提供尖端的單細(xì)胞合作及服務(wù)。致力于為研究重大疾病的機(jī)制、開發(fā)新一代生物標(biāo)記物及治療靶點(diǎn)提供理論基礎(chǔ)及硬件設(shè)施。

參考文獻(xiàn)：

[1]Anne Senabouth et al. Comparative performance of theBGI and Illumina sequencing technology for single-cellRNA-sequencing[J]bioRxiv,2019.

[2]《NGS攻略》之Dup傳. https://mp.weixin.qq.com/s/VX-ewxGcxe3_NLB_Tx6h0Q

[3]R Farouni et al., Model-based analysis of sampleindex hopping reveals its widespread artifacts in multiplexed single-cellRNA-sequencing[J]. Nat. Comm. 11, 2704 (2020).