Stereo-seq_DAPI_mIF

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Stereo-seq_DAPI_mIF

产品介绍

免疫荧光(IF)是一种用于检测以及识别细胞和组织中蛋白质和其他分子的亚细胞分布和迁移的强大检测技术。IF可用作免疫组织化学 (IHC) 或免疫细胞化学 (ICC) 中使用的传统显色标记的替代物。通过使用多种标记物的二级抗体,可以研究感兴趣蛋白的共定位,这是不能通过常规IHC或ICC实现。这是同时分析许多目标蛋白时的一个优势,可同时生成大量亚细胞定位的准确数据。

多重免疫荧光技术(Multiplex immunofluorescence,简称mIF)这项技术的原理基于抗原-抗体的特异性结合。通过使用不同颜色的荧光染料标记特异性抗体,当抗体与目标抗原结合时,就会发出特定颜色的荧光。简单的理解就是通过不同的荧光标记不同的抗原,显色拍照之后就可以获得对应抗原的丰度、种类、以及空间位置,为组学研究提供更多的信息。

超高空间分辨率的蛋白检测

多重免疫荧光(mIF+转录组)可实现同张切片的多蛋白标记物和转录组共检测和共定位,同时辅助转录组实现细胞类型精准注释及细胞生物学功能解析。单细胞分辨率下,通过蛋白染色实现细胞重要结构的鉴定。结合全转录组学、蛋白质检测和组织形态学信息,可以进行深入的空间多组学研究。细胞的异质性对于新型生物标志物的识别、正常和异常组织微环境中重要表达蛋白的细胞起源研究都具有重要意义。通过研究免疫细胞与肿瘤发生发展响应机制,以及参与调控过程的基因和蛋白,进一步推进了免疫肿瘤学的快速发展。

时空组学技术Stereo-seq结合高质量的蛋白染色图像,可实现超高空间分辨率的蛋白检测,并在单细胞分辨率水平上实现多重蛋白的空间可视化。在不影响mRNA捕获的前提下,通过比较蛋白质组学和转录组学的数据,在转录水平和蛋白水平上整合分析,从而深入评估样本价值,解析复杂的病理和生理过程。

操作流程

演示数据

小鼠睾丸 组织切片:16.3 mm²           空间条码(CIDs)数量:29.5M               基因数:356(bin 20)

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云平台数据分析

a. 基础分析(SAW)

Stereo-seq原始测序数据,可以使用云平台-公共应用 “SAW-ST-V7open in new window”进行分析(Stereo-seq 分析流程软件包-Stereo-seq Analysis Workflow,即SAW的云平台WDL流程),得到可以用于下游分析的空间表达矩阵和分析报告。

SAW(Stereo-seq Analysis Workflow,Github地址:https://github.com/STOmics/SAW/open in new window)分析的基本流程包括以下步骤:

1)mRNA空间位置重建:对Stereo-seq技术中的mRNA进行空间位置的恢复。

2)过滤:对原始数据进行过滤处理,去除低质量的reads和噪音。

3)mRNA基因组比对:将过滤后的reads与参考基因组进行比对,将reads与基因进行对应。

4)基因区域注释:对比对结果进行基因区域的注释,确定每个read所属的基因。

5)分子标识(MID)校正:对mRNA分子的标识进行校正,确保每个mRNA的标识准确。

6)基因表达矩阵生成:根据比对和注释结果,生成基因表达矩阵,记录每个基因在每个空间位置的表达水平。

7)组织区域提取:将基因表达矩阵中的数据按照组织区域进行提取,获取不同组织区域的基因表达信息。

8)聚类:对基因表达矩阵进行聚类分析,将相似的基因表达模式聚集在一起。

9)饱和度分析:对基因表达数据进行饱和度分析,评估实验数据的完整性和覆盖度。

10)报告生成:生成分析报告,展示基因表达和空间信息的结果,提供进一步个性化分析所需的文件。

SAW能够高效准确地分析Stereo-seq空间转录组数据,提供了空间位置重建、基因表达矩阵生成、聚类分析等基本的分析功能,为后续的个性化分析提供了基础。

云平台主要操作步骤:登录云平台--流程分析--搜索SAW-ST-V7流程--点击运行--选择运行界面输入--填写实体ID--输入设置选择合适数据及参数--运行任务(如下图所示)。

上图参数输入设置可参考下面的详情页面。

分析任务查看:任务成功运行后可以在任务管理模块查看已提交的任务状态,任务详情信息,报告(完成后可访问)及选择信息导出等(如下图所示)。

详情页面展开后如下图所示:

待分析以及运行中的任务,可以在详情按钮下根据需要执行重新运行、取消和删除任务操作,如下图所示:

已完成的任务,可以在详情按钮下根据需要执行高级分析、任务授权、重新运行、删除任务操作,如下图所示:

SAW-ST-V7流程任务投递详细操作可参考说明文档:Workflow版SAWV6/V7投递指南open in new window

时空组学数据分析工具SAW更多介绍请见:多组学多模态TB级数据高效分析,一文读懂时空组学数据分析工具SAWopen in new window

b. 高级分析(StereoMiner)

在完成基础分析后,可以使用云平台-交互分析-时空组学高级分析模块继续进行高级分析(如下图所示),该模块包含了数据预处理、聚类及注释、拟时序分析、互作分析、功能富集分析、分析报告生成7个步骤;

也可以在任务管理处投递,方法如下图所示:

详细使用说明请参考时空高级分析,可在项目交互分析-时空组学高级分析页面链接按页面提示进行全流程或分步骤任务投递。最后可以在任务管理页面查看分析结果、选择相应的分析模块并生成分析报告,报告支持下载.html文件和打印.pdf文件,如下图所示:

c. 可视化(StereoMap)

完成基础分析后,可以使用云平台-交互分析-可视化模块进行图像处理操作;可视化模块是时空生信线下分析工具StereoMap的在线版本,SAW流程中输出的GEF矩阵、图像RPI和IPR数据、聚类结果等均可在StereoMap中展示。可视化快速使用入口:从云平台左侧边栏- 任务管理-对应任务编号-右侧可视化链接入口进入可视化分析页面(如下图所示)。

云平台在线可视化的多窗口视图,可以根据需要做自己感兴趣基因空间表达模式差异比较,支持单选及多选基因空间分布差异展示,如下图所示,可以对照展示小鼠睾丸组织一个或多个基因,如Tnp1基因表达分布以及免疫荧光基因表达分布情况:

具体操作方法请参考时空可视化

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d. 探索更多 (Stereopy)

还可以使用华大自主研发的Stereopy软件包来继续挖掘您的空间组学数据,Stereopy功能模块如下图所示:

可以通过云平台-个性分析- stereopy Notebook了解软件基本用法,如下图所示:

Stereopy软件详细信息参考:https://stereopy.readthedocs.io/en/latest/index.htmlopen in new window

视频操作指引:

更多操作指南

如何上传数据?

创建并运行工作流

利用交互工具运行分析

如何启动个性化分析

查看&下载分析结果

上次编辑于: