解码转录组暗物质:利用 dropTotal 构建单细胞全转录组调控图谱

root 提交于 周日, 08/30/2026 - 06:47
为解析单细胞中的未知非编码RNA(ncRNA)“暗物质”,我们开发了dropTotal,这是一种基于高通量液滴的全RNA测序方法。该方法采用经dU修饰的GAT引物,结合温度梯度杂交和液滴合并条形码标记,实现对编码和非编码转录本的联合检测,并达到创纪录的灵敏度(每个细胞可检测超过13,500个基因,其中包括超过2,000个长链非编码RNA(lncRNA)和超过500个短非编码RNA(sncRNA));同时兼容新鲜、冷冻、固定及福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)组织。将其应用于约75,000个人人胶质瘤细胞核后,共检测到60,313个基因(包括18,681个lncRNA、19,859个mRNA和6,753个sncRNA),从而能够构建由ncRNA驱动的调控图谱。在少突胶质细胞瘤中,模块分析鉴定出以ncRNA为中心、与复发相关的模块,这些模块与治疗耐受和侵袭相关;在胶质母细胞瘤中,六种细胞状态呈现出数百个状态特异性、尚未注释的ncRNA,并发挥不同功能,其作用范围从MIR222HG介导的免疫调节到SCIRT驱动的缺氧适应。可变剪接分析鉴定出428个状态特异性剪接连接标志物,并绘制了细胞状态特异性的可变剪接调控图谱。dropTotal为解析ncRNA的潜在生物学功能,以及细胞身份和疾病进展中的单细胞全转录组调控机制提供了广泛的应用前景。

为在单细胞中描绘未知非编码RNA(ncRNA)“暗物质”,我们开发了dropTotal——一种基于高通量液滴的总RNA测序方法。该方法采用经dU修饰的GAT引物,结合温度梯度杂交与液滴合并条形码技术,实现了编码转录本与非编码转录本的联合检测,并达到创纪录的灵敏度(每个细胞可检测超过13,500个基因,其中包括超过2,000个长链非编码RNA(lncRNA)和超过500个小型非编码RNA(sncRNA)),且适用于新鲜、冷冻、固定及福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)组织。将其应用于约75,000个人人类胶质瘤细胞核后,共捕获60,313个基因(其中包括18,681个lncRNA、19,859个mRNA和6,753个sncRNA),从而实现了由ncRNA驱动的调控图谱构建。在少突胶质细胞瘤中,模块分析鉴定出以ncRNA为中心、与复发相关的模块,并揭示其与治疗耐受和侵袭相关;在胶质母细胞瘤中,六种细胞状态呈现出数百个状态特异性、尚未注释的ncRNA,且具有不同的功能,包括由MIR222HG介导的免疫调节和由SCIRT驱动的低氧适应。可变剪接分析鉴定出428个状态特异性剪接连接标志物,并绘制了细胞状态特异性的可变剪接调控图谱。dropTotal为解析ncRNA的潜在生物学功能,以及细胞身份与疾病进展中的单细胞全转录组调控机制,提供了广泛的应用前景。


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.25.747146v1?rss=1

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