作者|小柯机器人
空间组学是继单细胞测序技术之后的另一个生物技术研究热点，它能够弥补单细胞测序技术无法获取细胞空间分布信息的缺陷。
北京时间2020年11月14日凌晨0时，《细胞》在线发表了美国耶鲁大学樊荣团队的最新空间组学技术DBiT-seq。此技术成功实现了高质量和高分辨的空间转录组和蛋白组的测序，最高的精度10μm，十分接近单细胞水平。
耶鲁大学生物医学工程系、耶鲁癌症中心和干细胞中心教授樊荣为该论文的通讯作者，博士后刘阳、杨明玉、邓彦翔为该论文的共同第一作者。
DBiT-seq的实验设计思路和流程。
在生物体中，细胞并非单独存在，而是时刻受到它周围的环境影响。单细胞测序技术极大地增进了我们对细胞个体差异性上的认识，但同时也有着无法获取细胞空间分布信息的缺陷。
基于测序的空间转录组技术在2016年由瑞典皇家理工学院JoakimLundeberg教授率先发表在Science上。之后，空间转录组技术如Slide-seq，HDST等陆续发表。然而，DBiT-seq的设计思想与以上技术有着根本的区别。因为以上技术都是基于探针抓取RNA到固定的基质上之后，再进行后续试验过程如逆转录等，而DBiT-seq是一项在细胞内实现逆转录的技术，因此有助于在保持高数据质量的同时，实现高精度。在最高10μm的检测精度下，DBiT-seq能够检测到小鼠胚胎组织总共22969个基因和平均每个数据点2068个基因。DBiT-seq也同时实现了22种蛋白质的测序检测。
DBiT-seq利用微流控技术来实现组织切片的空间组学测序（转录组和蛋白组）。它主要基于两次的编码来实现细胞空间位置的定位：第一次编码通过细胞内逆转录RNA成cDNA来实现；第二次编码则是通过DNA连接酶来实现。目前，经过两次编码后，可以实现2500个数据点的检测。同时，更多数据点和更高通量的技术也在研发之中。
DBiT-seq空间转录组和蛋白组测序小鼠胚胎头部区域（25μm分辨率）。
小鼠的胚胎组织被用于证明DBiT-seq的技术细节。利用DBiT-seq，樊荣团队成功完成了小鼠胚胎的空间组学测序，并首次实现了两种组学（转录组和蛋白组）的空间比对。于此同时，通过对最高精度10μm的胚胎眼部的分析，发现了环绕眼睛周围的单独一层黑色素细胞。而且，测序结果可以直接和单细胞测序数据相结合，实现细胞类型的精确定义。
DBiT-seq空间转录组和蛋白组测序小鼠胚胎眼部区域（10μm分辨率），以及与单细胞数据的综合分析。
DBiT-seq是一项全新的空间组学技术，不需要像传统技术一样释放mRNA，而且与流行的福尔马林固定组织切边相兼容。而且，此技术需要的设备简单，便于科研人员操作和实现。DBiT-seq同时也有一些需改进的地方，第一是分辨率还需进一步提高，如提高到亚细胞水平；第二是需要增加编码数量，实现更大区域的检测。据悉，更多空间组学技术还在进一步的研发过程中。
相关论文信息：
