單細胞測序技術之研究必看8篇經典綜述

單細胞生物學最近幾年是非常熱門的話題。在這一領域中，不得不提Single-cell sequencing單細胞測序技術。使不同細胞類型得以精細區分，使得科學家們在單細胞水平進行分子機制研究成為可能。

 

單細胞測序與普通測序不同在於普通測序所提取的RNA（或DNA）源於樣本中的多個細胞，所以普通測序的結果不可避免的會受到不同細胞間異質性（Heterogeneity）的影響，而單細胞測序則是針對單個細胞的基因組進行測序，能夠更好地幫助我們認識細胞與細胞之間的差異。

 

而同一組織中的細胞間都是存在異質性的，更不必提不同組織、不同系統中細胞的異質性了。這一異質性，會影響我們對細胞基因功能認知的准確性。單細胞測序能夠幫助我們了解那些難以培養的微生物的基因組功能、了解遺傳鑲嵌功能（Genetic mosaicism）在普通生物學功能或是疾病發生中的作用、了解腫瘤內在異質性對腫瘤發展以及耐葯性的影響、重新定義細胞亞型等等。

 

單細胞測序技術這么熱門，我們肯定不能錯過，特此總結了8篇文獻讓童鞋們更好了解研究它：

 

1、Nat Rev Nephrol雜志上今年5月22號發表的綜述，主題是單細胞RNA測序在發育、生理和疾病研究中的應用，主要介紹了單細胞測序技術的流程、不同單細胞捕獲方法、數據分析流程和軟件，以及應用等等。

 

 Single-cell RNA sequencing for the study of development, physiology and disease.Nat Rev Nephrol. 2018 May 22. doi: 10.1038/s41581-018-0021-7.

 

general strategy for scrNA-seq

 

 

Microdroplet-based scrNA-seq

 

 

 

Creation of a single-cell-resolution virtual organ. 

 

 

Use of cluster and subcluster methodology to define cell subtypes

 

2、在Nat Rev Cancer雜志上2018.8月份發表的綜述主要從單細胞測序在腫瘤研究中的應用來展開，綜述了單細胞測序的技術、在研究腫瘤異質性和基因組進化中的作用，並以肺癌為例說明了單細胞測序的應用場景：

 

Unravelling biology and shifting paradigms in cancer with single-cell sequencing.Nat Rev Cancer. 2017 Aug 24;17(9):557-569.

 

 

Single-cell sequencing for the decomposition of heterogeneous cellular populations and the analysis of rare cells in lung cancer

 

 

Single-cell sequencing can be leveraged to study cancer genetics and biology at all stages of disease development.

 

 

3、Trends Mol Med雜志2017年 四月發表的關於單細胞RNA測序研究腦及神經系統疾病的綜述，除了介紹單細胞測序的不同技術平台外，還探討了在研究神經退行性疾病中的應用。

 

Single-Cell RNA Sequencing: Unraveling the Brain One Cell at a Time.Trends Mol Med. 2017 Jun;23(6):563-576. doi: 10.1016/j.molmed.2017.04.006. Epub 2017 May 10.

 

 

Single-cell Sequencing Data Analysis Workflow

 

4、這篇綜述的側重點在單細胞測序用於細胞譜系（lineage）追蹤，內容包括了不同的算法、策略等等：

 

Single-Cell Transcriptomics Meets Lineage Tracing.Cell Stem Cell. 2018 May 3. pii: S1934-5909(18)30176-0. doi: 10.1016/j.stem.2018.04.014.

 

Overview of Lineage Reconstruction Algorithms

 

Overview of Genetic Lineage Tracing Strategies

 

5、Nat Rev Immunol雜志上主題是通過單細胞RNA測序研究免疫細胞的異質性，具體來說不僅包括了技術：

 

Single-cell RNA sequencing to explore immune cell heterogeneity.Nat Rev Immunol. 2018 Jan;18(1):35-45. doi: 10.1038/nri.2017.76. Epub 2017 Aug 7.

 

 

還有不同的應用場景：

 

 

Single-cell profiling uncovers distinct cell subsets in disease

 

 

Characterizing heterogeneity within one immune cell population using scRNA-seq

 

6、這篇是介紹單細胞基因組學在免疫領域的研究，其中數據分析部分說的比較細，對分析感興趣的同學可以多看看。

 

Single-Cell Genomics: Approaches and Utility in Immunology.Trends Immunol. 2017 Feb;38(2):140-149. doi: 10.1016/j.it.2016.12.001.

 

 

7、這篇Science綜述也是從免疫角度來說的，比較簡短。

 

Single-cell transcriptomics to explore the immune system in health and disease.Science. 2017 Oct 6;358(6359):58-63.

 

 

Inferring cellular trajectories from single-cell data

 

8、 這篇nature methods是從微生物單細胞測序的角度來介紹的。

 

The trajectory of microbial single-cell sequencing.Nat Methods. 2017 Oct 31;14(11):1045-1054. doi: 10.1038/nmeth.4469.

 

 

Timeline of scientific milestones in single-cell microbial sequencing.