單細(xì)胞技術(shù)哪家強(qiáng)，翌圣生物來幫忙。

單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)，簡(jiǎn)單來說，就是在單個(gè)細(xì)胞水平上，對(duì)基因組、轉(zhuǎn)錄組及表觀基因組水平進(jìn)行測(cè)序分析的技術(shù)。傳統(tǒng)的測(cè)序，是在多細(xì)胞基礎(chǔ)上進(jìn)行的，實(shí)際上得到的是一堆細(xì)胞中信號(hào)的均值，丟失了細(xì)胞異質(zhì)性（細(xì)胞之間的差異）的信息。而單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)能夠檢出混雜樣品測(cè)序所無法得到的異質(zhì)性信息，從而很好的解決了這一問題。

單細(xì)胞技術(shù)類型很多，有單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組、單細(xì)胞基因組、單細(xì)胞表觀組（單細(xì)胞ATAC、單細(xì)胞CUT&Tag、單細(xì)胞甲基化、單細(xì)胞Hi-C等）、單細(xì)胞蛋白組、單細(xì)胞代謝組等，各種技術(shù)不斷迭代，檢測(cè)靈敏度也不斷提升。

在眾多細(xì)胞技術(shù)中，應(yīng)用最廣泛的當(dāng)屬單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組了。

單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組也分為低通量的smart-seq1/2/3和高通量的微流控和微孔板等研究。

今天我們要介紹的主角是Smart-seq2

雖然Smart-seq技術(shù)也迭代了多個(gè)版本，但是迄今為止，Smart-Seq2是使用最多且被廣泛認(rèn)為更穩(wěn)定的技術(shù)類型，也是國內(nèi)市場(chǎng)眾多科技服務(wù)公司推崇的技術(shù)之一。

Smart-seq2關(guān)鍵技術(shù)原理有：

單細(xì)胞分離方法很多，有梯度稀釋法、口吸管移液法、自動(dòng)顯微操作法、顯微切割法、流式分選法等，不同的方法對(duì)比如下：

單細(xì)胞技術(shù)除了Smart-seq、Smart-seq2和Smart-seq3之外，還有CEL-seq2/C1、Drop-seq、MARS-seq、SCRBseq。文章Ziegenhain C, Vieth B, Parekh S, et al. Comparative Analysis of Single-Cell RNA Sequencing Methods. Mol Cell. 2017;65(4):631-643.e4. doi:10.1016/j.molcel.2017.01.023從不同角度來對(duì)單細(xì)胞技術(shù)進(jìn)行評(píng)估，綜合來看，Smart-seq2更勝一籌。

圖.不同單細(xì)胞技術(shù)的測(cè)序質(zhì)量對(duì)比

六種測(cè)序方法都有比較好的測(cè)序質(zhì)量，均超過 50% 的數(shù)據(jù)成功被 mapping到。另外，可以明顯發(fā)現(xiàn)基于全長測(cè)序方案的 Smart-seq 較 UMI，外顯子區(qū)域的 reads 更多，其中 smart-seq2 有 48% 的 reads 比對(duì)到外顯子區(qū)域（如下圖）。這表明 Smart-seq2（48% reads 比對(duì)到外顯子）和 Smart-seq（30% reads 比對(duì)到外顯子）較 UMI 方案（均低于 15% reads 比對(duì)到外顯子）有更好的測(cè)序質(zhì)量。

圖.不同單細(xì)胞技術(shù)測(cè)序深度和基因檢出數(shù)對(duì)比

采用抽樣的飽和度分析對(duì)測(cè)序深度進(jìn)行評(píng)估，當(dāng)測(cè)序深度達(dá)到 100 萬reads時(shí)，這六種測(cè)序方法均可達(dá)到飽和，但明顯 Smart-seq2 具有更好的基因檢測(cè)效率。

圖.不同單細(xì)胞技術(shù)基因檢出情況對(duì)比

在相同的單個(gè)細(xì)胞進(jìn)行單細(xì)胞建庫，相同的測(cè)序深度下，檢測(cè)單細(xì)胞中基因表達(dá)數(shù)量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Smart-seq2 敏感度最好，達(dá)到中位數(shù) 9138/cell，而最低的是 Drop-seq 和 MARS-seq，分別約為 4811/cell 和 4763/cell。

圖.不同數(shù)量的細(xì)胞進(jìn)行微量細(xì)胞建庫時(shí)基因檢出情況對(duì)比

多個(gè)細(xì)胞建庫后的reads合在一起進(jìn)行生信分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Smart-seq2 仍然具有更多的基因被檢測(cè)到，MARS-seq 仍然具有最少的基因被檢測(cè)到，這與單細(xì)胞敏感度檢測(cè)是一致的。

圖.不同單細(xì)胞技術(shù)建庫后的相關(guān)性分析

利用 92 個(gè)已知的外源 ERCC 轉(zhuǎn)錄本，進(jìn)一步采用線性模型擬合了觀測(cè)的表達(dá)值與已知濃度的相關(guān)系數(shù)（R2）。通過分析發(fā)現(xiàn)，這六種方法的相關(guān)系數(shù)都較高，都高于 0.80 的相關(guān)系數(shù)。這表明這六種方法的準(zhǔn)確度都較好，但 Smart-seq2 的相關(guān)系數(shù)為 0.91，而 MARS-seq 相關(guān)系數(shù)為 0.83。

圖.不同單細(xì)胞技術(shù)Drop out結(jié)果對(duì)比

對(duì)至少 65 個(gè)單細(xì)胞分析中發(fā)現(xiàn)，13361 個(gè)基因在 25% 的細(xì)胞中至少被一種方法檢測(cè)到表達(dá)，那么挑選這些基因進(jìn)行分析，MARS-seq 具有最高的 drop out 中位概率（74%），而 Smart-seq2 最低（26%），此時(shí)說明 Smart-seq2 具有更好的敏感度，這與之前的敏感度也是對(duì)應(yīng)的。

看了以上結(jié)果，是不是對(duì)Smart-seq2技術(shù)更心動(dòng)了呢，如果你有需求，聯(lián)系翌圣獲取詳情吧！

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