空间组学测序技术主要包括以下几类:
一、基于序列的技术
这类技术通常依赖于构建带有空间标记的cDNA文库,这些标记能够在随后的测序过程中被识别,从而将分子数据映射回原始的物理位置。
- DBiT-seq:基于微流体条码标记的空间多组学测序技术。利用微流控芯片技术,对切片组织进行编码,通过在组织中使用确定性条形码进行空间组测序,从而实现在切片组织中共同绘制mRNA和蛋白质定位。DBiT-seq不需要裂解组织即可释放mRNA,并且与现有的甲醛固定的组织玻片兼容。该技术通过NGS测序在组织玻片中可同时获得mRNA和蛋白质信息。
- spatial-CITE-seq:一种结合了空间条形码和原位捕获技术的测序方法,能够同时检测转录组和蛋白质组。
- spatial-ATAC-RNA-seq:该技术结合了空间转录组测序和ATAC-seq(一种用于检测染色质可及性的技术),能够在空间上解析染色质可及性和基因表达的关系。
- Stereo-CITE-seq:一种高分辨率的空间多组学测序技术,能够同时检测转录组和多种蛋白质标记。
二、基于成像的技术
这类技术一般侧重于使用荧光探针杂交,利用各种显微镜技术来直接观察和记录细胞的空间组织结构和分子特征。
- seqFISH+:一种基于荧光原位杂交(FISH)的空间转录组测序技术,能够同时检测数千个基因的表达。
- DNA-MERFISH:一种结合了条形码技术和成像的高通量单细胞测序方法,能够在单个细胞中检测所有转录本。
三、其他技术
- Spatial Transcriptomics(ST):利用基因芯片技术将样本位置信息保留在芯片上,再利用二代测序技术对样本中的RNA进行测序,读取的内容叠加回组织图像上,从而生成了组织切片上完整的基因表达图像。此后,在ST的基础上,研究人员陆续探索出多个原位捕获空间转录组学技术,如High-Definition Spatial Transcriptomics(HDST)、Slide-seq等。
- GeoMx Digital Spatial Profiler(DSP):一种专门针对肿瘤免疫和肿瘤微环境设计的空间多靶标技术,该技术可基于肿瘤微环境的各种免疫相关蛋白标记物的数量和空间分布的变化,通过对肿瘤富集区、基质区域、免疫细胞富集等区域进行分群,选择性分析感兴趣区域进行定量分析。
- SPOTS:一种能够同时测量蛋白质和基因的多模态技术。
空间组学测序技术已经成为在组织样本中进行组学分析的最前沿利器,为生物学和医学研究提供了强大的工具。随着技术的不断发展,相信未来会有更多的空间组学测序技术涌现,为科学研究带来更多的突破和发现。