真核Single cell 转录组
随着生物学研究的逐步深入，在多细胞或组织水平分析一个细胞群体内平均的基因表达水平已不能满足科研需求。单细胞RNA测序（Single cell RNA sequencing）是在单细胞水平对mRNA进行高通量测序的一项新技术，可以研究单个细胞内的基因表达情况，可以有效解决细胞分子机制研究中常见的细胞异质性（如神经细胞等）、细胞量少（如胚胎细胞和干细胞等）无法进行常规高通量测序等难题。
技术参数
案例解析
［案例一］ 单细胞转录组测序绘制人类胚胎细胞基因表 达图谱
诺禾致源携手北京大学，研究人类胚胎细胞的表达情况。转
录组分析通常需要几万到几十万个细胞，然而受人类早期胚
胎样本的来源及特殊性的限制，人类对自身胚胎的认识和发
育机制的了解极其有限。本研究对早期胚胎不同发育阶段的
90个单细胞以及人类胚胎干细胞系（hESCs）的34个单细胞
图1 人类着床前胚胎在发育过程中的基因表达聚类分析
进行了单细胞转录组测序，并进行详尽的生物信息学分析。
［案例二］ 利用单细胞RNA-seq手段追踪人类和小鼠 胚胎的遗传发育
H e i g h t
1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 Colours Human oocyte Human 1-cell Human 2-cell Human 4-cell Human 8-cell
Human morula
本研究采用单细胞RNA-seq技术对人类和小鼠胚胎从卵母细
胞到桑椹胚阶段的转录组动态进行了全面的分析。通过权重
基因共表达网络分析（WGCNA），发现通过少量共表达基
因功能性模块就可以简明地描绘每个发育阶段。小鼠和人类
植入前胚胎比较分析结果表明，人类和小鼠之间发育特异性
和时序上存在差异，大多数的人类阶段特异性模块（9个中
有7个）在物种间具有保守性。此外，鉴别出人类和小鼠网
络中一些保守的模块成员：hub 基因。这些新型的候选基因
图2 人类胚胎基因共表达模块
可能参与调控哺乳动物着床期以前的胚胎发育过程。
参考文献
[1] Yan L, Yang M, Guo H, et al. Single-cell RNA-Seq profiling of human preimplantation embryos and embryonic stem cells [J]. Nature structural & molecular biology, 2013. 593-597.
[2] Xue Z, Huang K, Cai C, et al. Genetic programs in human and mouse early embryos revealed by single-cell RNA sequencing [J]. Nature, 2013, 500(7464):