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繼續推出-單細胞轉錄組新玩法:宿主-微生物互作分析

創新多組學技術服務
2023.5.17

繼? 空間轉錄組宿主-微生物互作分析推出之后,歐易生物繼續推出針對單細胞轉錄組預測微生物組成的分析方案。

SAHMI[1]是一款專門用于鑒定單細胞轉錄組中的微生物豐度的分析流程,于2022年發表在Cancer Cell上。該流程通過微生物比對鑒定、去噪和去污染等操作,獲取單細胞轉錄組中各個細胞中的微生物組成及豐度情況,為疾病的探究提供了更新的視角。

那么通過SAHMI分析單細胞中微生物的組成情況,到底可以拿到哪些數據呢?我們一起揭秘下。

01

生信分析流程

02

分析結果展示

2.1?微生物篩選

在完成Kraken2Uniq比對后,對于真實微生物進行了篩選,主要包括假陽性和污染微生物過濾。每個樣本和陰性對照數據集樣本的微生物表達總量分布。

圖片說明:每個樣本中保留下來的微生物的表達豐度分布(僅展示部分樣本)

分析樣本中的微生物密度分布圖為藍色,陰性對照數據集的微生物密度分布圖為灰色

2.1?微生物豐度檢測

2.2.1?微生物豐度統計

圖片說明:橫坐標為微生物名稱,縱坐標為每個微生物在樣本中的UMI數量,每個點代表一個樣本

2.2.2 微生物的豐度統計

圖片說明:(左)每組微生物總豐度的統計;(右)每組中各微生物豐度的UMI統計

2.3 宿主微生物聯合分析

圖片說明:(左)微生物相關細胞的UMAP可視化,藍色代表該細胞檢測到微生物存在;(右)每組中各細胞中微生物UMI總數目分布提琴圖

圖片說明:各cluster/celltype中微生物UMI分布

2.4 各cluster中微生物關聯細胞與未關聯細胞的差異分析

2.4.1?各cluster差異基因統計

圖片說明:(左)各cluster差異基因數量柱狀圖;(右)高頻基因統計,縱坐標為該基因在各細胞cluster/celltype中微生物富集和未富集細胞差異基因出現的頻次

2.4.2 Top10富集通路點圖

圖片說明:各微生物相關通路可視化,橫坐標為微生物名稱,縱坐標為富集通路名稱

以上的分析內容,歐易生物均可實現。但目前僅支持人和小鼠的單細胞轉錄組項目進行分析。關于SAHMI的分析內容,后續可以考慮從以下幾個方面進行數據挖掘,歡迎各位老師咨詢和參考。

數據分析方面:

1)分析哪些細胞類型會有胞內菌的存在,及不同細胞類型微生物分布的差異;

2)結合單細胞分析細胞亞型與微生物富集的相關性;

3)針對特定的微生物,預測病人的生存曲線(適合臨床病人);

4)針對微生物富集的特定亞群,預測亞群與生存時間的關系(適合臨床病人)。

多組學聯合及驗證方面:

1)傳統組學聯合:可針對微生物富集的特定細胞進行分選,做16s測序或2bRAD-M,驗證微生物組成及豐度情況。

2)空間轉錄組聯合:結合空間轉錄組,鑒定空間細胞類型組成,可進一步分析特定微生物富集的細胞類型的周圍細胞組成情況(適合單細胞+空間轉錄組項目的客戶);

3)空間微生物預測:通過細胞類型的空間定位,和空間微生物組成分析,可以和單細胞胞內菌的預測進行相互驗證(適合單細胞+空間轉錄組項目的客戶)。

參考文獻:

[1] Ghaddar B, Biswas A, Harris C, et al. Tumor microbiome links cellular programs and immunity in pancreatic cancer[J]. Cancer Cell, 2022, 40(10): 1240-1253. e5.

上海歐易生物醫學科技有限公司(簡稱:“歐易生物”),成立于2009年,經過十多年穩健發展,已經成長為擁有“晶準生物”“鹿明生物”“青島歐易”三家全資子公司,近600名員工的生物科技領域集團型企業。

歐易生物始終秉持著“硬數據 · 好服務”的理念服務于大眾。為大生命科學、大健康相關研究領域,以及醫藥、食品及日化企業的客戶,提供從基礎研究到藥物靶點發現、藥理藥效及安全性評價、疾病分子標志物篩選、致病菌及耐藥菌溯源等相關技術服務,全力加速客戶研究與開發進程,提升客戶研究與開發價值。

歐易生物攜手旗下子公司,實現了中心法則上、中、下游多層組學的串聯,從基因組、轉錄組、表觀組、微生物組,到蛋白組、代謝組及近年熱門的單細胞&空間多組學技術服務,為科研用戶提供全面的創新多組學技術服務。

歐易生物已先后獲得閔行區研發機構、閔行區企業技術中心、上海市科技小巨人企業、產權管理體系認證企業等資質。擁有授權發明專利30+項,在受理發明專利50+項,軟件著作權150+項。

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