단일세포 및 초저사용량 RNA-Seq
단일세포 RNA 시퀀싱 소개
복잡한 생물학적 체계는 개별 세포의 조정된 기능에 의해 결정됩니다. 벌크 유전체(bulk genome) 또는 전사체 데이터를 제공하는 기존의 방법으로는 이러한 복잡성을 유발하는 세포 이질성을 밝힐 수 없습니다. 단일세포 시퀀싱은 개별 세포의 유전체 또는 전사체를 검사하여 세포 간 변이에 대한 고분해능 보기를 제공하는 차세대 시퀀싱(NGS) 방법입니다.
초저사용량 및 단일세포 RNA 시퀀싱(scRNA-Seq) 방법을 통해 연구진은 복잡한 조직에서 개별 세포의 독특한 생물학을 탐색하고 환경 단서에 대한 세포 아집단 반응을 이해할 수 있습니다. 민감도 높은 scRNA-Seq 접근법은 분화, 증식, 종양 형성 등 시간 의존적 과정에서 세포 기능 및 이질성을 연구하는 데 유용합니다.
단일세포 RNA-Seq의 장점
단일세포 및 초저사용량 RNA-Seq 방법은 최소한의 사용량으로 편향되지 않은 방식으로 전사체를 연구하기 위한 강력한 도구입니다. 단일세포 RNA 시퀀싱은 다양한 연구 분야에 적용될 수 있으며, 건강과 질병에서 세포 기능에 대한 이해를 변화시킬 가능성이 있습니다.
- 고품질 샘플을 위한 단일세포 사용량 수준까지 강력한 전사체 분석.
- 통합 프로토콜은 전체 세포에서 직접 진행되며 샘플 무결성을 보존합니다.
- 고해상도 분석을 통해 일반적으로 벌크 샘플링 및 RNA-Seq 방법으로 가려지는 세포 차이를 발견할 수 있습니다.
단일세포 시퀀싱 및 분석 워크플로우 비디오
단일세포 시퀀싱을 실시하면 어떤 세포 타입이 존재하는지, 각각의 세포가 복잡한 생물학적 체계의 기능에 어떤 방식으로 기여하는지 발견할 수 있습니다. 조직 준비부터 분석에 이르기까지 Illumina 단일세포 시퀀싱 워크플로우를 활용하는 방법을 확인해보세요.
벌크 및 단일세포 RNA-Seq 간의 차이
벌크 RNA-Seq는 전체 조직에 대한 통찰력을 제공하는 데 탁월합니다. 이는 연구자들이 큰 그림을 이해하는 데 도움이 될 수 있으며 새로운 발견을 위한 비표적 접근법으로 사용될 수 있습니다. 그러나, 벌크 RNA-Seq는 줄기 세포 또는 순환 종양 세포와 같이 드물지만 생물학적으로 관련된 아집단에서 전사물을 캡처하지 못할 수 있습니다. 또한, 벌크 RNA-Seq에서 식별된 저발현 유전자는 대신 희귀 세포 타입에서 강건하게 발현될 수 있습니다.
대조적으로, 개별 세포에 대해 단일세포 RNA 시퀀싱 데이터가 생성되어, 동일한 검체 내 세포 간의 미묘한 구분에 대한 보다 깊은 통찰력을 가능하게 합니다. 개별 세포 간의 변이는 동일한 세포 아집단을 검사할 때에도 엄청날 수 있습니다. 이는 특히 전사체, 즉 유전체 및 후성유전체의 상대적 안정성에 비해 반응성이 더 높고 역동적인 유전체에 적용됩니다. 단일세포 분해능에서 복잡한 장기 및 조직을 검사하는 것은 많은 질병 및 시스템에 대한 이해를 증진하는 데 매우 중요합니다.
고처리량 및 저처리량 scRNA-Seq 방법
단일세포 RNA 시퀀싱 방법은 세포 처리량으로 구분할 수 있습니다.
실험당 수억에서 수백만 개의 세포를 비용 효과적인 방식으로 검사하고자 하는 연구자들에게는 고처리량 단일세포 프로파일링 방법이 권장됩니다.
저처리량 방법은 실험당 수십 개에서 수백 개의 세포를 처리해야 하는 과학자들에게 권장됩니다. 저처리량 접근법은 일반적으로 기계적 조작 또는 세포 분류/분할 기술을 포함합니다.
아래에서 고처리량 및 저처리량 단일세포 RNA-Seq 방법에 대한 워크플로우를 살펴보세요. 두 방법 모두 검증된 Illumina sequencing by synthesis(SBS) chemistry를 활용합니다. Illumina의 시퀀싱 시스템은 규모와 상관없이 단일세포 시퀀싱 연구에 이용할 수 있는 입증된 NGS 솔루션을 제공하기 위해 유연한 처리량과 높은 데이터 정확도를 지원하고 있습니다.
초저사용량 및 단일세포 RNA-Seq을 위한 고처리량 워크플로우
이 민감하고 확장 가능하며 비용 효과적인 고처리량 scRNA-Seq 방법을 통해 유전자 발현에 대한 귀중한 인사이트를 얻으세요.
초저사용량 및 단일세포 RNA-Seq을 위한 저사용량 워크플로우
아래의 저처리량 방법은 실험당 수십에서 수백 개의 세포와 같이 특정 연구를 위해 적은 수의 세포를 처리하려는 연구진에게 권장됩니다.
단일세포 RNA-Seq 데이터 분석 및 통찰력
DRAGEN 단일세포 RNA 파이프라인
DRAGEN 단일세포 RNA(scRNA) 파이프라인은 판독에서 세포 대 유전자별 고유한 분자 식별자(UMI) 개수 유전자 발현 행렬에 이르기까지 멀티플렉싱된 단일세포 RNA-Seq 데이터 세트를 처리할 수 있습니다. 파이프라인은 한 쪽은 전사물과 일치하는 단편으로 읽히고 다른 쪽에는 세포 바코드와 UMI가 포함된 라이브러리 설계와 호환됩니다. 파이프라인에는 다음 기능이 포함됩니다.
- RNA-Seq (splice-aware) 정렬 및 주석이 달린 유전자와의 매칭을 통해 전사물 판독 수행
- 바코드 판독을 위한 셀 바코드 및 UMI 오류 수정
- 유전형 기반 및 유전형이 없는 샘플 디멀티플렉싱
- 세포 및 유전자당 UMI 계산을 통한 유전자 발현 측정
- 판독 2 UMI에 의한 셀 해싱 및 기능 카운팅
- 희소 유전자 발현 매트릭스 출력
- 단일세포 RNA QC 지표
Partek Flow
Partek Flow 소프트웨어는 강력한 통계 및 시각화를 통해 원시 RNA-Seq 데이터에서 경로로 안내합니다. 명령줄에 대한 지식이 없어도 사용하기 쉬운 워크플로우와 대화형 시각 자료를 통해 데이터를 원활하게 분석할 수 있습니다. 신뢰할 수 있는 강력한 통계와 풍부한 정보를 제공하는 대화형 시각 자료를 결합하여 처음부터 끝까지 분석을 수행할 수 있습니다. 가리키고 클릭하기만 하면 끝납니다.
- 인기 있는 온라인 저장소에서 자신의 데이터 또는 공개 데이터를 가져오세요
- 배치 효과를 제거하여 생물학적 정보를 발견하세요
- 가상 대량 분석을 수행하세요
- 세포 집단을 정의하는 생체표지자를 발견하세요
- 차등 발현 유전자 및 단백질 탐색
단일세포 시퀀싱 적용
단일세포 시퀀싱을 통해 광범위한 적용이 가능하므로 연구자는 복잡한 생물학적 시스템을 이해하는 데 상당한 진전을 이룰 수 있습니다. 인기 있는 애플리케이션의 예는 다음과 같습니다.
- 암 연구: scRNA-Seq는 종양 비균질성, 희귀한 치료 내성 세포 집단, 면역요법 반응에 대한 획기적인 연구를 뒷받침해왔습니다.
- 줄기 세포 생물학: 단일세포 시퀀싱 접근법은 줄기 세포 아집단에서 전사 이질성 특성을 확인할 수 있게 합니다.
- 면역학 연구: scRNA-Seq 방법은 면역 세포 발생, 자가면역 질환, 희귀 면역 세포 아집단에 대한 연구를 발전시키고 있습니다.
- 신경생물학: 연구자들은 단일세포 RNA-Seq를 활용하여 뇌 병리학을 연구하고 질병 특이적 전사체 프로파일링 연구를 수행할 수 있습니다.
단일세포 전사체에 대한 집중 조명
scRNA-Seq의 새로운 애플리케이션에 대해 자세히 알아보고 복잡한 세포 생물학에 대한 심층적인 통찰력을 발견하세요.
단일세포 시퀀싱 자료
단일세포 웨비나
단일세포 데이터를 탐색하는 방법
이 프레젠테이션은 3차 scRNA-Seq 분석의 기본 단계를 소개하며, 다양한 세포 집단이 외부 요인에 어떻게 반응할 수 있는지를 강조합니다.
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여러 시험기관에서 단일세포 RNA 시퀀싱
기술 발전으로 단일 워크플로에서 여러 사이트의 단일세포 RNA-Seq를 사용할 수 있습니다. 데이터 품질, 취약한 세포 타입의 복구 등에 대해 알아보세요.
RNA-Seq을 넘어서는 단일세포 멀티오믹스
Michael Kelly 박사는 단일세포 시퀀싱 방법을 사용하여 청각 발달을 연구하고 NCI 암 연구 센터의 연구를 지원합니다.
주요 애플리케이션 노트
NextSeq 1000 및 NextSeq 2000 단일세포 RNA 시퀀싱 솔루션
비용 효과적이고 유연한 워크플로우로 단일세포의 유전자 발현을 측정하고, 고해상도 분석을 통해 보통 벌크 샘플링 방식으로는 알 수 없는 세포 간 차이점을 밝혀냅니다.
Single Cell Gene Expression + ATAC-Seq 솔루션
단일세포 유전자 발현과 크로마틴 접근성을 통합하여 유전자 조절을 주도하는 세포 메커니즘을 밝히는 데 도움을 줍니다.
NextSeq 1000 및 2000 시스템에서의 단일세포 및 공간 시퀀싱
XLEAP-SBS 화학 반응과 10x Genomics 단일세포 및 공간 솔루션을 결합하여 NextSeq 1000 및 NextSeq 2000 시스템에서 고분해능 유전체학을 구현하는 방법에 대해 알아보세요.
계속 둘러보기
암 단일세포 분석
NGS 기술을 사용하는 단일세포 시퀀싱은 개별 암세포의 유전체 또는 전사체를 검사하여 세포 간 변이에 대한 고해상도 보기를 제공합니다.
CITE-Seq
CITE-Seq(전사체 및 에피토프의 세포 인덱싱)는 단일세포 판독 내에서 세포 표면 단백질 및 전사체 데이터를 동시에 정량화하는 시퀀싱 기반 방법입니다.
전사체학
생물학에 대해 더 잘 이해하기 위해 전사체를 프로파일링합니다. 다양한 기법을 살펴보고 RNA-seq의 발견 역량이 어떤 방식으로 영향력 큰 연구를 지원할 수 있는지 알아보세요.
멀티오믹스
유전체학, 전사체학, 후성유전학 및 단백체학의 데이터를 결합하여 유전자형과 표현형을 더 잘 연결합니다.
ATAC-Seq
벌크 세포 집단 또는 단일세포에서 고해상도로 유전체 전반에서 열린 크로마틴의 영역을 평가합니다.
종양 미세환경 살펴보기
Alex Swarbrick 박사는 유방암과 전립선암에서 종양 미세환경을 연구하기 위한 단일세포 시퀀싱의 장점에 대해 논의합니다.