Illumina 고처리량 시퀀싱 시스템에서 고해상도, 단일세포 수준의 전장 전사체 분석 지원
Illumina 공간 전사체학은 온전한 조직 절편에서 고해상도의 시퀀싱 기반 전장 전사체 분석을 가능하게 합니다. 이 기술은 공간적 맥락을 보존하면서 가설이 필요 없는 유전자 발현 프로파일링을 지원하며, 이를 통해 사전 정의된 유전자 패널과 제한된 조직 커버리지에 의해 종종 제약을 받는 이미징 기반 접근 방식의 한계를 해결하기도 합니다.
Illumina 고급 공간 기술을 통해 연구자들은 단일세포 해상도에서 국소화된 유전자 발현 패턴과 함께 광범위한 전사체 프로파일에 접근할 수 있습니다. 이러한 역량은 다양한 연구 분야에서 공간적으로 정의된 세포 상태, 조직 구조 및 생물학적 경로를 연구할 수 있는 새로운 기회를 제공합니다.
Illumina 공간 기술은 연구자들이 높은 공간 해상도와 전장 전사체 뎁스 간의 균형을 해결함으로써 기존 플랫폼의 공통된 한계를 극복할 수 있도록 도와줍니다. 이 기술은 민감도 또는 확장성을 손상시키지 않고 대규모 조직 영역에 걸쳐 상세한 매핑을 가능하게 함으로써 세포 거동 및 조직 구성에 대한 보다 명확한 인사이트를 제공합니다.
복합 조직의 공간적 맥락 내에서 세포 거동을 파악
온전한 조직 절편에서 편향되지 않은 전장 전사체 프로파일링 지원
큰 조직 영역을 포착하여 공간적 이질성 보존
분할 및 공간 시각화를 위한 기본 제공 도구를 통해 간소화된 분석 제공
전장 전사체 범위와 결합된 높은 공간 해상도 제공
높은 민감도를 제공해 클러스터링을 개선하고 고유하거나 희귀한 세포 유형을 식별할 수 있도록 지원
Illumina 공간 기술은 Illumina 시퀀싱 플로우 셀 기술을 기반으로 한 기질 위에서 폴리아데닐화된 RNA 전사물을 캡처합니다. 이 폴리A 기반 설계는 큰 조직 영역에 걸쳐 높은 공간 해상도로 가설이 필요 없는 전장 전사체 분석을 가능하게 하며 모든 진핵종과 호환됩니다. 슬라이드 캡처 표면은 온전한 조직 절편 내에서 공간 충실도를 유지하면서 강력한 전사물 회수를 지원합니다.
워크플로우는 공간 레퍼런스를 생성하기 위해 동결절편, H&E 염색 및 명시야 이미징으로 시작됩니다. RNA는 바코드 처리된 슬라이드에서 캡처되고 NovaSeq X 시리즈와 같은 고처리량 시스템에서 시퀀싱된 다음 분할, 클러스터링 및 공간 매핑을 위해 공간 바코드 및 조직 이미지와 결합됩니다. 이를 통해 파일럿 연구부터 대규모 연구 프로젝트에 이르기까지 다양한 애플리케이션에서 고해상도 공간 분석이 가능합니다.
그림 1: 조직 절편에서 공간 분석에 이르는 Illumina 공간 전사체 워크플로우 개요.
해상도와 감도의 균형을 유지하면서 광범위한 공간 프로파일링을 활성화하는 방법을 알아봅니다. 워크플로 옵션을 탐색하고, 연구 계획을 위한 리소스를 탐색하는 등 다양한 작업을 수행할 수 있습니다.
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큰 조직 영역의 전장 전사체 프로파일링
Broad Institute의 Michal Lipinski 박사가 Illumina 공간 기술이 세포 타입 클러스터링과 유전자 마커 식별을 어떻게 가능하게 하는지 공유합니다.
임신한 마우스 뇌의 공간 맵
Illumina의 과학 연구 선임 이사인 Darren Segale 박사가 Illumina 공간 기술이 전장 전사체 커버리지를 사용하여 단일세포 해상도에서 비임신 마우스와 임신한 마우스 간 신경세포 차이를 어떻게 밝혀냈는지 자세히 설명합니다.
공간 시퀀싱으로 종양 환경의 변화를 밝히다
St. Jude Children’s Research Hospital의 Jasmine Plummer 박사가 고해상도 공간 시퀀싱이 전립선암 연구에 어떻게 도움이 되는지 설명합니다.
분석 워크플로우는 고해상도 조직 이미지, 공간 바코드 및 유전자 발현 프로파일을 통합하여 공간적 맥락에서 전사 활성을 매핑합니다. 원시 시퀀싱 데이터는 리드를 정렬하고, 분자 식별자의 중복을 제거하며, 공간 특징-바코드 매트릭스를 생성하는 DRAGEN 공간 파이프라인을 사용하여 처리됩니다. 조직 이미지와 바코드도 이 파이프라인을 통해 처리되며, 결과는 Illumina Connected Multiomics에서 시각화됩니다. 이 워크플로우는 원시 이미징부터 전사체 분석에 이르기까지 분할, 클러스터링 및 공간 매핑을 지원합니다.
그림 2: lIlumina 공간 전사체 소프트웨어 워크플로우. 조직 이미지와 공간 바코드는 DRAGEN 공간 파이프라인을 통해 처리되며 Illumina Connected Multiomics에서 시각화됩니다.
Illumina Connected Multiomics는 DRAGEN Spatial Transcriptome과 결합되어 공간 전사체학 연구를 위한 강력하고 간소화된 멀티오믹스 시각화 및 인사이트를 제공합니다. 조직 이미지에 중첩된 공간 데이터를 쉽게 보고, 차등 발현, 마커 유전자 식별 및 세포 타입 분류와 같은 추가적인 3차 분석을 수행할 수 있습니다.
Illumina 공간 기술은 연속적인 1µm 표면 패턴을 갖춘 크고 고급화된 조직 배치 영역을 사용합니다. 캡처된 전사물은 Illumina 공간 분석 파이프라인을 통해 통합된 세포 분할로 구간화되어 세포 수준 발현 매핑을 가능하게 합니다.
보도 자료를 읽고 Illumina 공간 기술에 대해 더 알아보세요.
개발 과정에서 조직 유형, 조직 품질 및 시퀀싱 깊이에 따라 적용 범위가 달라지는 것을 확인했습니다. 이 기술은 다른 공간 솔루션에 비해 조직 절편에서 약 2배의 유전자를 검출할 수 있는 것으로 관찰되었습니다.1
Illumina 공간 기술의 초기 버전은 신선 동결 조직과 함께 사용하도록 최적화되었습니다. 포르말린 고정 파라핀 포매(FFPE) 조직을 지원하는 버전이 개발 중입니다.
필요한 시퀀싱 뎁스 때문에 NovaSeq X 시리즈 또는 NovaSeq 6000 시스템을 사용하는 것을 권장합니다. NextSeq 2000 시스템은 더 작은 조직 절편 또는 조직 어레이에 사용될 수 있습니다.
공간 전사체 분석을 위해 두 가지 슬라이드 형식이 제공될 예정입니다. 하나는 50 x 15 mm 캡처 영역이 있는 대형 슬라이드 형식이며, 다른 하나는 더 작은 캡처 영역(규격 미정)이 있는 형식입니다. 두 버전 모두 표준 75 × 25 mm 현미경 슬라이드를 사용합니다.
Illumina 공간 솔루션을 활용한 인간 장기의 세포 아틀라싱
Stanford University의 연구 과학자인 Chenchen Zhu 박사가 Illumina 공간 기술이 어떻게 인간 장기의 고해상도 세포 아틀라싱을 가능하게 하는지 소개합니다.
폐섬유증의 폐포 조절장애
TGen의 생물혁신 및 유전체 과학 부문 부담당자인 Nicholas Banovich 박사가 Illumina 공간 기술이 폐섬유증 및 상피 리모델링 연구를 어떻게 지원하는지 설명합니다.
대규모 영역 캡처 기질과 확장 가능한 엔드투엔드 소프트웨어 솔루션을 제공하는 현장외 전체 전사체 워크플로우.
포스터
구조적으로 온전한 조직 내에서의 전사 활성을 매핑하여 공간 RNA-Seq를 사용하여 복잡한 생물학적 상호작용을 풀어내 보세요.
벌크 샘플링 시 관찰하기 어려운 세포 차이를 연구하고, 고처리량 및 저처리량 단일세포 RNA 시퀀싱 방법을 탐색해 보세요.
단일세포 판독 내에서 세포 표면 단백질과 전사체 데이터를 동시에 정량화해 보세요.
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참고 문헌