Bulk RNA-seq 和 single cell RNA-seq 的主要區(qū)別在于單細胞測序代表單個細胞(single cell),而 bulk 測序代表一群細胞(a population of cells)。我們都知道單細胞轉錄組測序能夠解決常規(guī)轉錄組測序無法解決的細胞異質性問題,對于推進醫(yī)學和生物學研究進展具有極大的促進作用?,F(xiàn)在很多的研究同時進行 Bulk RNA-seq 和 single cell RNA-seq,為了明確單細胞測序分析結果的準確性,可以利用相同樣本的 Bulk RNA-Seq 數(shù)據(jù)進行評估,兩種測序結果相互印證。
Part .01
2019 年 10 月,美國紀念斯隆 - 凱特琳癌癥中心等科研機構的科研人員在 Cell 上發(fā)表了題為“Transcriptional Basis of Mouse and Human Dendritic Cell Heterogeneity”的文章,發(fā)現(xiàn)小鼠和人類樹突細胞異質性的轉錄基礎。
文章通過單細胞測序分析,基于轉錄組分析(文章同時做了 bulk RNA Seq 和 single cell RNA Seq)和染色質分析(ATAC-Seq)發(fā)現(xiàn)了新的樹突狀細胞(Dendritic Cell, DC)亞型,將以往的樹突狀細胞 cDC2 分為兩個亞型,這兩類 DC 細胞主要差異表達 T -bet(一個 T 細胞相關轉錄因子)和 RORγt(粘膜表面的一種多功能核受體,也是一種轉錄因子),而且研究表明這一發(fā)現(xiàn)在人和小鼠中是保守的。這篇文章同時進行了 bulk RNA Seq 和 scRNA Seq,并且對兩種測序產(chǎn)生的結果進行比較討論兩種測序方式結果的一致性。這篇文章不僅發(fā)現(xiàn)了新型的 DC 亞群,基于流式細胞術將細胞分選后分別進行的 RNA-Seq 測序,充分利用流式細胞術分析細胞表面和細胞內(nèi)分子表達特征的優(yōu)勢,界定不同種類的細胞群,測定分離出的亞類純度,分析細胞的大小和總量,同時分析單個細胞的多個參數(shù)。
T-bet– cDC2s, T-bet+ cDC2, 和 cDC1 細胞群體轉錄組測序與 DC 細胞單細胞測序的亞群(cluster)相似性比較,不同的顏色表示不同細胞代表的行和單細胞測序不同細胞亞群(cluster)之間的相關系數(shù)
Part .02
19 年發(fā)表在 Nature Communications(12.12)的一篇文章 An atlas of the aging lung mapped by single cell transcriptomics and deep tissue proteomics 素。該研究使用轉錄組學(scRNA-seq 和 bulk RNA-seq)和基于蛋白質組學的質譜分析(mass spectrometry-based proteomics)來量化 young 和 old 小鼠肺部 30 種細胞類型的細胞活性狀態(tài)變化。作者發(fā)現(xiàn),衰老會導致轉錄噪聲增加,并且放松對表觀遺傳的控制。作者還觀察了衰老對于細胞類型特異性的影響,發(fā)現(xiàn) 2 型肺細胞和脂肪成纖維細胞膽固醇合成的增加,以及呼吸道上皮細胞的改變,是肺部老化的幾大標志。本文通過蛋白組與單細胞轉錄組的整合分析預測了調(diào)節(jié)性蛋白的細胞來源,構建了一個無偏倚的肺衰老圖譜。
文章思路
為了驗證單細胞 RNA 測序(scRNA-seq)數(shù)據(jù)的完整性,以及小鼠肺部 mRNA 和蛋白含量隨年齡的變化,作者又分別取了 6 個(3V3)和 8 個(4V4)young 和 old 老小鼠進行 bulk RNA 測序和蛋白質組質譜分析,結果顯示小鼠肺部多組學數(shù)據(jù)展現(xiàn)一致性。
實驗設計
組學數(shù)據(jù)展現(xiàn)一致性
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