巴尔的摩——中国测序巨头华大基因已经开发并计划将全基因组空间转录组学技术商业化，该技术有望实现单细胞分辨率、高灵敏度和大视野。vwin德赢ac米兰合作
发表在细胞和发育细胞本周，bgi研究中心的科学家和他们的合作者通过构建发育中的小鼠的时空转录组图，展示了该技术的力量，vwin德赢ac米兰合作果蝇、斑马鱼和拟南芥．
该公司还公布了时空组学联盟(STOC)，这是一个全球研究计划，旨在推广多组学工具，以推动对时空生物学的理解。
华大基因的空间RNA谱分析方法被称为空间增强分辨率组学测序(Stereo-seq)，它结合了该公司专有的DNA纳米球(DNB)阵列测序技术vwin德赢ac米兰合作原位RNA捕获，BGI-Research时空组学首席科学家、该技术的共同发明人陈傲说。vwin德赢ac米兰合作Chen表示，Stereo-seq最初构思于2019年，旨在开发公司现有的测序技术，用于单细胞和空间组学应用。vwin德赢ac米兰合作
陈说，目前已有从组织中测序RNA的方法，但这些方法往往存在局限性。例如，对整个组织的RNA进行测序的批量RNA测序不能传递空间信息或实现转录组的单细胞分辨率。与此同时，单细胞RNA测序，顾名思义，可以深入到细胞水平，但缺乏空间成分。
RNA谱分析技术能够提供空间细节，包括荧光原位基于杂交(FISH)的方法，激光捕获显微解剖(LCM)，或其他现有的原位RNA捕获方法往往会受到其他限制，陈说，比如RNA靶向能力有限，无法实现单细胞分辨率，或覆盖毫米级的小视场。
他说，相比之下，华大基因的Stereo-seq不仅可以实现500纳米的亚细胞分辨率，还可以提供厘米级的全景视图。
Chen说，Stereo-seq的工作流程通常从冷冻切片开始，将目标组织切割成大约10微米的层，这大约是一个细胞的厚度。然后每一层都被放置在Stereo-seq芯片上，芯片上渗透着数亿个随机编码的DNA纳米球，并预先测序以解码空间坐标原位RNA捕获。然后，通过逆转录合成cdna，并收获用于进一步的扩增和文库构建。最后，对cDNA文库进行测序和分析，以揭示空间解析的转录组。
华大基因单细胞组学首席科学家、Stereo-seq的共同发明人刘隆奇说:“有了Stereo-seq，现在可以真正分析整个胚胎。”也许是最突出的纸在该公司及其合作者本周发表的四项研究中，Liu的团队使用Stereo-seq从9.5天到16.5天对小鼠胚胎的53个矢状截面的转录组进行了空间分析，这段时间是胚胎发育最快的时期。
为了展示Stereo-seq的高灵敏度，该团队还制作了一系列高分辨率地图，显示了281377个分段细胞的位置，同时为每个细胞识别出平均1107个唯一分子标识符(UMI)和529个基因。
根据他们生成的数据，华大基因的科学家们能够拼凑出小鼠器官发生的时空转录组图谱，为了解转录景观提供了一扇窗口，深入到单细胞水平，以帮助理解重要器官的发育。
为了进一步探索Stereo-seq在疾病研究中的用途，Liu的团队利用小鼠器官发生图谱来阐明某些哺乳动物遗传疾病的起源。该小组关注的是Robinow综合征，这是一种先天性缺陷，可导致唇裂和腭裂以及肢体短小。尽管科学家们知道这种疾病是由基因突变引起的WNT5A，一种调节Wnt信号通路，确切的机制尚不清楚。刘和他的合作者追踪了该基因在小鼠胚胎中的表达，并观察到嘴唇和脚趾的高表达，揭示了疾病发展的时空窗口。
“我认为(华大基因团队)展示的优势之一是真正大规模的数据收集，”麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究所的核心成员陈飞(音)说。领导了发明的努力Slide-seq陈飞表示，华大基因的Stereo-seq的基本概念与许多vwin德赢ac米兰合作其他空间RNA捕获技术相似，因为它也部署了某种条形码像素，从空间上捕获组织中的核酸。
不过，陈飞表示，华大基因的做法之所以能吸引到他，原因在于细胞研究表明，该技术具有“极大”的视场，实vwin德赢ac米兰合作现了“相当可观”的阵列尺寸。根据该论文，Stereo-seq芯片到目前为止的尺寸从50毫米不等2- 174.24厘米2．此外，他还赞扬了该方法在不影响分辨率的情况下提高捕获率的能力，他说这是该领域的陷阱之一。
然而，陈飞指出，增强的组织面积几乎总是伴随着更高的测序成本，这是Stereo-seq的一个潜在缺点。
此外，华大基因的DNB测序技术在世界上的一些地区无法使用，vwin德赢ac米兰合作包括美国．这方面,范陈说，目前还不清楚一旦Stereo-seq技术商业化，全世界的研究人员将如何使用它。vwin德赢ac米兰合作
华大基因的仪器子公司MGI Tech说3月从今年8月开始，基于CoolMPS技术的产品将实现商用化。vwin德赢ac米兰合作
最后陈飞表示，该技术产生的数据量将需要大量的信息资源，以及新的分析工具。vwin德赢ac米兰合作
华大基因生物信息学首席科学家李宇翔也认为，Stereo-seq技术迫使空间转录组学不得不处理“一个前所未有的真正的大数据问题”。vwin德赢ac米兰合作
为了应对这种情况，Li说，该公司开发了两条生物信息学管道，Stereo-seq分析工作流(SAW)和Stereo-seq，它们都满足了Stereo-seq的计算需求。李说，SAW专注于从原始数据文件生成基因表达谱，而stereo主要处理下游分析，并补充说，该公司正在开发更多的工具，用于细胞分类、数据去噪、细胞聚类、注释和3D重建。
在可访问性方面，尽管该技术还没有上市，但陈奥表示，华大基因已经通过学术合作，特别vwin德赢ac米兰合作是通过STOC计划，将Stereo-seq提供给了世界各地的数百名研究人员。
该联盟由华大基因发起，是一个开放的科学合作组织，旨在加强对细胞相互作用的理解，已经吸引了来自哈佛大学、牛津大学、麻省理工学院、剑桥大学、卡罗林斯卡学院和新加坡基因组研究所等机构的科学家。
据陈傲介绍，华大基因计划通过三种方式促进围绕Stereo-seq的全球合作。其中包括在世界各地建立示范实验室，特别是在美国、欧洲、澳大利亚和新加坡，合作者可以将他们的样品送到那里进行处理。此外，他表示，华大基因愿意帮助合作者建立自己的Stereo-seq实验室，华大基因可以在那里提供试剂和软件支持。最后，陈傲表示，该公司可以与世界各地的研究人员共享Stereo-seq数据，使科学家能够使用这些数据来破译序列背后的生物学。
同样，陈傲预计，一旦Stereo-seq商业化，它将作为一种服务和仪器提供，就像该公司的测序技术一样。vwin德赢ac米兰合作他指出，华大基因目前正在为Stereo-seq开发一个自动化平台，但他没有透露具体的商业化时间表。
与此同时，Stereo-seq将如何在竞争日益激烈的空间组学市场中发挥作用还有待观察NanoString技术而且10倍基因组学．
尽管华大基因的科学家估计细胞论文中提到，目前DNB捕获芯片每平方毫米的成本约为220元人民币，约合35美元。陈奥承认，目前该技术的成本“仍然太高”，并补充说，要想广泛采用Stereo-seq，至少需要降价50%。vwin德赢ac米兰合作
至于周转时间，陈傲表示，一个典型的Stereo-seq工作流程从样品准备到分析通常需要不到一周的时间。他说华大基因还设计了一种高通量的Stereo-seq模型，将来自不同样本的下游cDNA文库汇集在一起并进行测序，使该公司每个月可以处理数百个样本。
Ao Chen表示，公司计划继续优化Stereo-seq技术，同时降低成本。vwin德赢ac米兰合作他说，华大基因正在努力进一步提高分辨率，以使研究人员能够更准确地定义细胞边界。此外，他说，公司的目标是通过在一个芯片上集成基因组学、表观基因组学和蛋白质组学分析，实现Stereo-seq的多组学功能。
除了在本周发表的研究中研究的模型生物，刘说华大基因的科学家和他们的合作者还在猴子大脑上测试了Stereo-Seq，这需要更大的芯片尺寸。他说，最重要的是，该公司正准备在今年将该技术应用于人类样本，如癌症组织，最终目标是揭示细胞与细胞之间的相互作用，以及人类疾病、发展和vwin德赢ac米兰合作进化背景下的细胞空间格局。
“Stereo-Seq开启了生命科学的一个新时代，”刘说。“在未来，有很多可能性。”