CELLO-seq揭示了单细胞中转座因子的位点特异性表达

活细胞超分辨率（SR）显微镜检测的空间分辨率主要是由可采集的最大光子通量决定的。为了进一步提高给定光子通量的有效分辨率，本研究利用关于生物结构的稀疏性和连续性的先验知识，开发了一种将SR显微镜检测的分辨率提高近两倍的反褶积算法。所提出的方法，即稀疏结构化照明显微镜法（Sparse-SIM），在高达564 Hz的帧率下可达到约60 nm的分辨率，因此可解析复杂结构，包括小泡状融合孔、核孔素形成的环状核孔以及活细胞内线粒体膜内外的相对运动。稀疏反褶积还可以用于提高基于旋转圆盘共焦SIM的三维分辨率，即使在低信噪比下，也可以实现大约90 nm分辨率的四色三维活细胞SR成像。总之，稀疏反褶积将有助于提高活细胞荧光显微镜检测的时空分辨率。

2. Nature biotechnology揭示：CELLO-seq揭示了单细胞中转座因子的位点特异性表达

Locus-specific expression of transposable elements in single cells with CELLO-seq

Rebecca V. Berrens, Andrian Yang表观遗传学

https://www.nature.com/articles/s41587-021-01093-1

摘要

转座因子（TEs）调节从早期发育到癌症的多种生物过程。下一代单细胞测序技术很难测量年轻TEs的表达，因为其高度重复性意味着短互补DNA reads不能明确定位到一个特定的位点。单细胞长读RNA测序（CELLO-seq）将长读单细胞RNA测序与计算分析相结合，测量了TE在独特位点的表达。使用CELLO-seq评估了TEs在两细胞小鼠胚珠和人诱导多能干细胞中的广泛表达。在这两个物种中，年老的和年轻的TEs都提供了位点特异性表达的证据，模拟表明，小鼠中只有少量非常年轻的TEs不能以高可信度的方式映射回参考元素。探索个体元素表达与假设调节因子之间的关系揭示了很大的异质性，同一类TEs具有不同的相关性模式，表明了不同的调控机制。

Published: 11 November 2021

3. Nature biotechnology揭示：通过整合批量和单细胞测序数据确定表型相关亚群

Identifying phenotype-associated subpopulations by integrating bulk and single-cell sequencing data

Duanchen Sun, Zheng Xia生物医学工程学

https://www.nature.com/articles/s41587-021-01091-3

摘要

单细胞RNA测序（scRNA-seq）在异质组织中区分细胞类型、状态和谱系。然而，目前的单细胞数据不能直接将细胞群与特定的表型联系起来。本研究提出了一种称为Scissor方法，从与给定表型相关的单细胞数据识别细胞亚群。通过首先量化每个单细胞和每个大样本之间的相似性，Scissor整合了表型相关的大样本表达数据和单细胞数据。然后优化了与样本表型相关矩阵的回归模型，以识别相关亚群。Scissor发现了一些与较差生存率和TP53突变相关的细胞亚群。在黑素瘤中，Scissor发现了一个低PDCD1/CTLA4和高TCF7表达的T细胞亚群，该T细胞亚群与免疫治疗反应相关。除了癌症，Scissor还能有效解释面肩胛臂肌肉萎缩症和阿尔茨海默病的数据集。

4. Nature biotechnology发现：以时空分辨率成像体内内源性大麻素动态的荧光传感器

A fluorescent sensor for spatiotemporally resolved imaging of endocannabinoid dynamics in vivo

Ao Dong, Yulong Li生命科学

https://www.nature.com/articles/s41587-021-01074-4

摘要

内源性大麻素（eCBs）是一种逆行神经调节剂，在众多生理过程中都有重要作用，但学者仍未详细描述其体内动力学。本研究开发了一种名为GRAB_eCB2.0的基因编码eCB传感器。GRAB_eCB2.0由一个环状排列的EGFP和人类CB1大麻素受体组成，可实现细胞膜运输并提供对eCB具有高特异性的第二分辨率动力学，并对生理浓度的eCB显示出强大的荧光响应。利用GRAB_eCB2.0，本研究监测了培养神经元和急性脑切片中eCB动态的诱发和自发变化。在培养的神经元中观察到自发的间隔性eCB瞬变，在急性脑切片中观察到单个轴突终扣的eCB瞬变，表明受限、局域化的eCB信号。当GRAB_eCB2.0在小鼠大脑中表达时，在杏仁核基底外侧和海马体中分别观察到足部震荡引发和跑动触发的eCB信号。在癫痫小鼠模型中，在Ca²⁺波通过海马体之后，本研究观察到了eCB释放的扩展波。GRAB_eCB2.0是一种强大的eCB体内释放探针。