单细胞RNA测序(single-cell RNA-seq,简称scRNA-seq)
单细胞转录组分析以单个细胞为特定研究对象,提取 mRNA 进行逆转录、放大和高通量测序分析,能揭示该细胞内 整体水平的基因表达状态和基因结构信息,准确反映细胞间的异质性,深入理解其基因型和表型之间的相互关系,在发育生 物学、基础医学、临床诊断和药物开发等领域都发挥重要作用

存在的挑战:前期准备
technical noise---ERCC spike-in
https://www.nature.com/nmeth/journal/v10/n11/pdf/nmeth.2645.pdf
amplification bias---UMI, cell barcode https://www.nature.com/nmeth/journal/v11/n2/pdf/nmeth.2772.pdf
rational sequencing depth--- rarefaction curve
随着测序深度的增加,看检测到的基因数是否饱和
http://www.nature.com/nmeth/journal/v11/n1/full/nmeth.2694.html
分析过程:对于scRNA-seq的分析,大部分都是可以参考bulk测序(比对,计数,标准化, 差异分析,聚类等),但是由于scRNA-seq衡量的是单个细胞间的差异关系,所以在选择统计方法的时候需要注意。
http://www.nature.com/nrg/journal/v16/n3/full/nrg3833.html
QC, normalization:FastQC, RPKM,TPM,或者单纯地reads counts后续用DESEQ2等方法
oseurat:一个针对scRNA-seq的R包,其中可以利用PCA,ICA、t- sne 来做聚类。
http://satijalab.org/seurat/
可以去看这个网站,有很详细的分析教程,非常推荐。其中那个10X genomics的数据,曾经有幸和该公司接触过,是一个集测序和分析为一体的服务,它的那一套PBMC的数据,合格的细胞达到了将近3000个(后续进展我没再关注过了,可能有更新),并且结合了UMI,cell barcode这些策略,如果拿来练手的话,灰常的推荐。Satija也针对这个数据做了一系列的分析(上面那个链接可以找到详细的教程---代码,不能更友好)。
bactch effect:这个呢,由于成本原因,样本重复数都不会太大,所以这个我之前做的时候没有很好的方法。期待大家的共同努力啊~~~
应用
identification of cell type and cellular state
differential expression and transcript isoforms
identifying highly variable genes
regulatory networks and their robustness
stochasticity of transcription
PS:推荐几个人吧
Stephen R Quake: https://quakelab.stanford.edu/
Ido Amit: https://www.weizmann.ac.il/immunology/AmitLab/front
Sarah Techmann: www.sanger.ac.uk/science/groups/teichmann-group
Aviv Regev: https://www.broadinstitute.org/regev-lab
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