单细胞转录组
近日,单细胞转录组,中国农科院生物技术研究所谷晓峰课题组与德国海德堡大学JanU.Lohmann课题组合作,对粳稻和籼稻根组织原生质体进行了高通量单细胞转录组测序,绘制了单子叶模式植物水稻首个根组织单细胞分辨率转录组图谱,为研究须根系植物根组织的细胞类型、功能和进化开辟了新的途径。相关研究论文在线发表于《分子植物》。

单细胞转录组(单细胞核测序)
研究人员对两个水稻栽培亚种粳稻Nip和籼稻93-11的10968和12564个根尖细胞进行了单细胞转录组测序和分析,鉴定出8个细胞型,并利用组织原位杂交和遗传转化实验鉴定了细胞类型特异性标记基因。
对Nip和93-11每种细胞型差异表达基因的功能富集分析发现,单细胞转录组,大多数基因与环境响应有关,不同水稻亚种在受到外部环境刺激时响应机制存在差异。研究人员随后对水稻单细胞数据进行拟时分析,绘制了根最外层细胞的发育轨迹。水稻根尖表皮分化以表皮细胞为起点,到分叉点沿两个方向分化,一个分支最终发育为成熟的表皮细胞,单细胞转录组,另一个分支经历过渡型表皮细胞后最终分化为根毛细胞。来自两个栽培品种的单细胞轨迹显示出高度一致的拟时顺序,表明了不同亚种之间发育轨迹的保守性。
单细胞核测序
单细胞测序技术是一种在单细胞水平上对基因组、转录组、表观组等进行高通量测序分析的技术。单细胞测序技术能够在组学水平揭示细胞间的异质性。单细胞水平细胞谱系追踪技术位居2018年Science杂志评选的十大科学突破之首。常规单细胞转录组测序技术丢失了细胞在原组织中至关重要的空间位置信息,而单细胞空间转录组技术在进行单细胞转录组测序的同时保留并记录了细胞的空间位置信息。空间转录组技术能够揭示细胞间的相互作用以及细胞所处的微环境,将成为发育生物学、神经生物学、免疫生物学、肿瘤微环境等领域的研究利器。
11月12日,《核酸研究》(NucleicAcidsResearch)在线发表了中国科学院生物物理研究所高通量测序中心题目为SpatialDB:adatabaseforspatiallyresolvedtranscriptomes的论文,发布第一个单细胞空间转录组数据库及数据在线可视化平台。SpatialDB系统收录了来自5个物种由8种空间转录组技术产生的数据,建立了空间转录组数据分析处理流程,实现了空间转录组数据的在线可视化,同时提供了空间差异表达基因及其功能富集分析的注释。
单细胞转录组测序
3月22日,CellReports在线发表了题为Single-celltranscriptomiclandscapesoftheoticneuronallineageatmultipleearlyembryonicages的研究论文,该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)、神经科学国家重点实验室、上海脑科学与类脑研究中心刘志勇研究组与中科院上海营养与健康研究所魏武研究组合作完成。该研究揭示了小鼠内耳神经节谱系在三个不同胚胎期E9.5、E11.5和E13.5的单细胞转录组特征,单细胞转录组,同时新发现了多种耳囊神经前体细胞及神经节亚型特异基因。该项研究结果为治疗内耳神经节异常导致的平衡和听觉功能障碍提供了新的理论基础。


