| DigiTAG–a RNA Sequencing Approach to Analyze Transcriptomes of Rare Cell Populations in Drosophila melanogaster
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Author:
Date:
2020-11-05
[Abstract] Cell-type specific transcriptional programs underlie the development and maintenance of organs. Not only distinct cell types within a tissue, even cells with supposedly identical cell fates show a high degree of transcriptional heterogeneity. Inevitable, low cell numbers are a major hurdle to study transcriptomes of pure cell populations. Here we describe DigiTAG, a high-throughput method that combines transposase fragmentation and molecular barcoding to retrieve high quality transcriptome data of rare cell types in Drosophila melanogaster. The protocol showcases how DigiTAG can be used to analyse the transcriptome of rare neural stem cells (type II neuroblasts) of Drosophila larval brains, but can also be utilized for other cell types or model systems.
[摘要] [摘要]细胞类型的特定转录程序是器官的发育和维持的基础。不仅组织内不同的细胞类型，甚至具有相同细胞命运的细胞也显示出高度的转录异质性。不可避免的是，低细胞数量是研究纯细胞群体转录组的主要障碍。在这里，我们介绍DigiTAG ，这是一种高通量方法，将转座酶片段化和分子条形码相结合，以检索果蝇中稀有细胞类型的高质量转录组数据。该协议展示了DigiTAG如何可用于分析果蝇幼虫的罕见神经干细胞（II型成神经细胞）的转录组 大脑，但也可以用于其他细胞类型或模型系统。
[背景]在发育过程中，不同细胞类型之间的过渡与组织稳态之间的关系是由大量转录因子及其诱导的转录变化所精心安排的。在过去的十年中，RNA测序（RNA- seq ）已成为测量整个基因组转录动力学的经典方法（Stark等，2019）。组织上的大量RNA序列不允许研究不同细胞群体的转录网络，特别是稀有细胞类型的转录网络。因此，需要提供低输入样品高质量转录组的RNA- seq方案。
在果蝇中，有限的材料通常构成分析特定组织或细胞类型的障碍。果蝇神经干细胞（称为神经母细胞）很好地说明了这一点（Homem和Knoblich ，2012）。存在成神经细胞的几个不同的亚群。例如，在果蝇的幼虫大脑中，只有16种II型成神经细胞产生神经元，神经元支配了运动和感觉处理所需的大脑区域（Walsh and ...
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| Preparation of a Bacteriophage T4-based Prokaryotic-eukaryotic Hybrid Viral Vector for Delivery of Large Cargos of Genes and Proteins into Human Cells
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Date:
2020-04-05
[Abstract] A viral vector that can safely and efficiently deliver large and diverse molecular cargos into cells is the holy grail of curing many human diseases. Adeno-associated virus (AAV) has been extensively used but has a very small capacity. The prokaryotic virus T4 has a large capacity but lacks natural mechanisms to enter mammalian cells. Here, we created a hybrid vector by combining T4 and AAV into one nanoparticle that possesses the advantages of both. The small 25 nm AAV particles are attached to the large 120 nm x 86 nm T4 head through avidin-biotin cross-bridges using the phage decoration proteins Soc (small outer capsid protein) and Hoc (highly antigenic outer capsid protein). AAV thus “piggy-backed” on T4 capsid, by virtue of its natural ability to enter many types of human cells ...
[摘要] [摘要 ] 一种病毒载体，可以安全有效地将大量多样的分子货物运送到细胞中 是治愈许多人类疾病的圣杯。腺伴随病毒（AAV）已被广泛使用，但容量很小。T4原核病毒容量大，但缺乏进入哺乳动物细胞的天然机制。在这里，我们通过将T4和AAV结合到一个具有两者优势的纳米颗粒中，创建了一种杂交载体。使用噬菌体修饰蛋白Soc（小的外衣壳蛋白）和Hoc（高度抗原化的外衣壳蛋白），通过亲和素-生物素交叉桥将25 nm的AAV小颗粒连接到120 nm x 86 nm的大T4头上。因此，AAV凭借其固有的进入多种类型人体细胞的自然能力，可以“背负”于T4衣壳上，从而有效地充当了“驱动器”，以运送与T4头相关的大型货物。这种独特的T4-AAV杂交载体方法可为将来开发新型疗法铺平道路。
[背景 ] 已经有新的和有效的递送载体能够运输基因和蛋白质的大货物进入人类细胞，以刺激生产治疗性生物分子的和/或修复的细胞和遗传缺陷的迫切需要。这样的载体将允许将快速出现的技术（例如CRISPR，CAR T细胞等）转化为用于大规模应用以及个性化医学的疗法（Stewart 等，2016）。
将具有不同特性的纳米粒子组装到杂化复合物中是开发新型功能材料的有力策略，因为这些杂化复合物显示出集体和协作的属性，其中某些属性可能与单个粒子所显示的属性不同（Ghosh 等人，2012； ...
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| A Small RNA Isolation and Sequencing Protocol and Its Application to Assay CRISPR RNA Biogenesis in Bacteria
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2018-02-20
[Abstract] Next generation high-throughput sequencing has enabled sensitive and unambiguous analysis of RNA populations in cells. Here, we describe a method for isolation and strand-specific sequencing of small RNA pools from bacteria that can be multiplexed to accommodate multiple biological samples in a single experiment. Small RNAs are isolated by polyacrylamide gel electrophoresis and treated with T4 polynucleotide kinase. This allows for 3’ adapter ligation to CRISPR RNAs, which don’t have pre-existing 3’-OH ends. Pre-adenylated adapters are then ligated using T4 RNA ligase 1 in the absence of ATP and with a high concentration of polyethylene glycol (PEG). The 3’ capture step enables precise determination of the 3’ ends of diverse RNA molecules. Additionally, a random hexamer in the ligated ...
[摘要] 新一代高通量测序技术能够对细胞中的RNA群体进行敏感和明确的分析。在这里，我们描述了一种从细菌中分离和链特异性测序小RNA池的方法，所述细菌可以在单个实验中多路复用以容纳多个生物样品。小RNA通过聚丙烯酰胺凝胶电泳分离并用T4多核苷酸激酶处理。这允许3'衔接头连接至CRISPR RNA，其不具有预先存在的3'-OH末端。然后使用T4 RNA连接酶1在不存在ATP和高浓度聚乙二醇（PEG）的情况下将前腺苷酸化的衔接子连接。 3'捕获步骤能够精确测定不同RNA分子的3'末端。此外，连接适配器中的随机六聚体有助于控制潜在的下游扩增偏差。逆转录后，将cDNA产物环化并通过PCR制备文库。我们显示扩增的文库不需要通过凝胶电泳可见，以期望产物的有效测序。使用这种方法，我们通常从少量纯化的小RNA制备RNA测序文库。该协议适合于通过对成熟的CRISPR RNA进行测序来测定细菌中的CRISPR RNA生物合成，但可以用于测序不同类型的小RNA。我们还提供了一个完整的数据处理管道示例，并提供了运行所提供脚本的说明。
【背景】与聚集的经常散布的短回文重复序列（CRISPR）相关的遗传模块赋予不同的原核宿主适应性免疫（Barrangou et ...
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