Stereo-Seq是基于DNA纳米球(DNA Nano Ball,DNB)开发的，拥有高通量、超高分辨率、大视场的原位全景式转录组技术，可以实现样本细胞级别的高分辨率空间转录组分析。通过空间芯片捕获组织中的mRNA，并通过时空条形码(CoordinateID，CID)还原回空间位置，实现组织原位测序，为深入地了解细胞的基因表达及形态与局部环境之间的关系建立强大的研究基础。

1. 纳米级分辨率

Stereo-seq采用Poly(A)捕获或随机引物捕获RNA的原理，不受物种限制，可以适用于人和各种动植物研究。

发育研究

器官研究

演化研究

疾病研究

空间全长转录组是指使用Nanopore测序技术直接读取Stereo-Seq或10X Visium处理获得的、具有空间位置条形码的全长cDNA，通过分析获得每个spot位点的isoform定量结果和可变剪切事件。它不仅能够确定细胞中所有RNA分子的完整序列，而且还能保留这些转录本在组织切片中的原始位置信息。对于理解基因表达的空间分布、细胞间的相互作用以及不同组织区域内的细胞异质性具有重要意义。

空间特异性新isoform

不同位置差异可变剪切

不同区域isoform转换

不同位置融合基因

文章标题：The spatial landscape of gene expression isoforms in tissue sections

发表期刊：Nucleic Acids Research （IF=19.160）

发表时间：2023.3.17

本研究使用空间全长转录组（SiT）技术，结合10x Genomics Visium 平台原位捕获和Nanopore长读长测序，探索了小鼠大脑不同区域的基因表达异构体（isoform）转换及序列异质性。本研究揭示了在嗅球和冠状脑切片中，与脑功能相关的几个主要基因（如：Plp1、Myl6、Snap25、Bin1、Gnas等）在不同解剖区域存在显著的isoform差异表达，并首次提供了成年小鼠脑内 A-to-I RNA编辑图谱。

首先，使用 SiT 技术对嗅球进行研究，将嗅球区分为 5 个解剖区域，鉴定到36 个区域间表达不同 isoform 的基因，最显著的是肌球蛋白轻链6（Myl6）和蛋白脂蛋白1（Plp1）基因。例如：Myl6 主要产生的两种 isoform：Myl6-201在颗粒细胞层中高表达，而Myl6-206优先在嗅觉神经和二尖瓣细胞层中表达。Plp1的两种 isoform具有显著的区域差异，在内部颗粒细胞层表达Plp1-201，在嗅觉神经层的外部区域表达截短的Plp1-202。

接着研究了冠状脑切片（CBS1、CBS2），鉴定了多个具有isoform区域转换的基因。例如，Snap25基因在下丘脑表达Snap25a isoform，在中脑表达Snap25b isoform，两者由不同的外显子编码，影响中枢突触可塑性。Bin1基因参与膜弯曲调节，其isoform在不同脑区有独特的表达模式。

此外，作者首次提供了成年小鼠脑内详细的A-to-I RNA编辑图谱，且长 reads 比短reads能鉴定更多的编辑信息。鉴定到神经元功能相关的几个关键基因，如Gria2、Grik5、Tmem63b或Blcap存在跨脑区域的编辑变异。

Kevin Lebrigand, et al., The spatial landscape of gene expression isoforms in tissue sections, Nucleic Acids Research, 2023.

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