烈冰生物已经正式推出了Visium空间转录组测序及数据分析服务，（技术抢先看|全新空间转录组测序数据分析策略来咯~）为了更好地帮助客户理解空间转录组测序，得到完美的组织切片，获得最优质的数据分析结果，本期开始，小编将为大家详细介绍空间转录组测序的原理、样本制备、实验流程、案例分析、文章解读等信息。

其实，空间转录组的概念早在2016年就已经存在了，目前已经发表的空间转录组技术有 Slide-seq、LCM-seq、seqFISH、MERFISH、Liver single cell zonation以及 Tomo-seq。但是这些方法存在操作复杂、检测精度不准确、基因和细胞检测量的限制等问题，无法大规模商业推广。

基于Spatial Transcriptomics升级改进后的Visium空间转录组，是目前唯一一款高精度、高通量的商业化空间转录组测序方案，工作流程简单，从组织切片到文库构建仅需一天，大大节省时间成本。其本质是通过空间条形码捕获探针，高通量的原位检测冷冻组织切片中不同区域的RNA的表达模式以及空间分布。

当组织冷冻切片附在带有spatial barcode的空间转录组载片上时，通过探针上条形码引物结合并从组织中捕获邻近的mRNA。被捕获的mRNA开始逆转录，得到的cDNA中包含了spatial barcode序列。通过上机测序，可以将每个mRNA转录的序列映射回组织切片中的起始位置。

Visium空间转录组的核心在于载玻片部分，正式文库构建的载玻片上有4个捕获区域（6.5mm X 6.5mm，可以加4个样本），每个捕获区域含有约5000个被条形码标记的点（barcoded spots），每个spot直径55μm，spot与spot中心点之间的距离为100μm，每个 spot含有上百万个可以与mRNA结合的捕获探针，每个探针上都带有独特的spatial barcodes，用以标记捕获的mRNA的空间位置。

空间转录组实验流程

因为空间转录组测序是对组织切片进行操作，需要将组织进行切片。因此客户在制备样本时，需要将新鲜的组织冻存并进行OCT包埋。 后续的冷冻切片、RNA 捕获及文库构建等操作可以视具体情况带回公司进行实验。

1、组织冻存

将组织进行冻存的目的是为了得到保护RNA的质量及组织形态的完整，从而真实的反映出细胞和基因在空间中的分布情况。因此，拿到新鲜组织后，需要对组织样本进行异戊烷速冻。

2、OCT包埋

OCT是一种固形剂，在冰冻切片时可以支撑组织，增加组织的连续性，减少皱折及碎裂，以保存组织结构完整性。

3、冷冻切片

将质检合格的冷冻组织和10x玻片先放-20℃冷冻切片机箱体中平衡30分钟以上，再进行切片。

4、文库构建

将组织切片贴合在带有mRNA结合捕获探针的载玻片上，通过甲醛固定、H&E染色并拍照得到组织切片的形态结构。再进行透化处理，使细胞中的mRNA释放，并结合到芯片相邻的捕获探针上。将捕获的mRNA反转录合成cDNA并构建测序文库进行上机测序，从而获取基因表达信息。

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总体来说，空间转录组的实验流程包括：组织冻存-OCT包埋-冷冻切片-固定染色-组织透化-cDNA合成及建库-上机测序，而需要客户进行样本准备的步骤相对简单：组织冻存与OCT包埋。

空间转录组测序专题

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