- 7 次围观
Perturb-seq能够大规模测量遗传扰动引发的转录组响应，但传统设计通常富集每个细胞仅携带一条向导RNA，这仍然需要大量资源。标准分析还会丢弃携带多条向导RNA的细胞，从而进一步限制了每次实验的有效产出。在此，我们刻画了纳入这些多向导细胞后，对信号恢复、信息损失和成本降低所产生的影响。在最高向导负载下，细胞表现出应激增加和细胞周期进程受抑制。我们开发了PerturbMatch，这是一种用于分析多向导细胞的可扩展统计框架。在不同类别的多向导细胞中，双向导和三向导细胞比更高阶的多向导细胞更准确地恢复了扰动响应。在三项各包含5000个基因的Perturb-seq筛选中，随着向导加载量增加，单细胞成本最高降低了81%，而信息损失仍控制在技术重复之间所观察损失的1.5倍以内。在现有的全基因组Perturb-seq数据中，纳入此前被丢弃的多向导细胞提高了可用细胞数量并增强了统计功效。与单向导保留集相比，加入多向导细胞使信号恢复更接近理论预期的可重复性。总体而言，我们建议采用一种有意纳入单向导细胞、双向导细胞和三向导细胞的设计，以在保留信号恢复能力的同时提高成本效率。
Perturb-seq 可大规模测量基因扰动引发的转录组响应，但传统设计通常富集每个细胞仅携带一条 guide RNA，这仍然需要大量资源。标准分析还会舍弃携带多条 guide 的细胞，进一步限制了每次实验的可用产出。在此，我们表征了纳入这些 guide 多重体对信号恢复、信息损失和成本降低的影响。在最高 guide 负载下，细胞表现出更高的应激水平以及受抑制的细胞周期进程。我们开发了 PerturbMatch，这是一种可扩展的统计框架，用于分析 guide 多重体。在不同类别的 guide 多重体中，双重体和三重体比更高阶多重体更准确地恢复扰动响应。在三项各覆盖 5000 个基因、且 guide 负载逐步增加的 Perturb-seq 筛选中，每细胞成本最多降低了 81%，而信息损失仍控制在技术重复间观测到的信息损失的 1.5 倍以内。在现有的全基因组 Perturb-seq 数据中，纳入此前被舍弃的 guide 多重体增加了可用细胞数量，并提高了统计效能。与单重体保留集相比，加入 guide 多重体使信号恢复更接近理论预期的可重复性。总体而言，我们建议采用一种有意纳入单 guide 细胞、guide 双重体和 guide 三重体的设计，以在保留信号恢复能力的同时提高成本效率。
所有作者均为 Genentech/Roche 的雇员，并持有 Roche 的股权。本项目经费由 Genentech/Roche 提供。
感谢您有兴趣帮助传播 bioRxiv 的相关信息。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.10.737863v1?rss=1
🏷️ Perturb-seq 单细胞转录组 遗传扰动筛选 多向导RNA 统计功效 成本效率