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Single Cell Genomics

다온비에스 · 2023.07.25 · 1945
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Single Cell RNA Sequencing이란?

단일세포 RNA 시퀀싱(scRNA-seq)은 하나하나의 세포 안에서 어떤 유전자들이 얼마나 발현되고 있는지를 분석하는 기술입니다. 기존의 RNA 시퀀싱(Bulk RNA-seq)은 여러 세포를 한꺼번에 분석해서 평균적인 결과만 알려주지만, 단일세포 분석은 각 세포의 고유한 유전자 발현 상태를 볼 수 있다는 점에서 큰 차이가 있습니다.

10x Genomics에서 제공하는 Chromium Single Cell Platform
10x Genomics의 Single Cell Genomics 플랫폼은 수천에서 수백만 개의 세포를 동시에 분석하여 각 세포의 유전자 발현 상태를 고해상도로 파악할 수 있는 솔루션입니다. 단일세포 수준에서의 정확한 분석은 조직 내 세포 간 이질성, 희귀 세포 탐지, 발달 경로 추적 등에 필수적인 기술로 자리잡고 있습니다.

왜 Single Cell Genomics인가?
  • 세포의 다양성 확인: Bulk 분석에서는 평균값에 가려지던 세포 간 차이를 드러냅니다.
  • 희귀세포 탐색: 종양 미세환경, 면역세포 다양성 등에서 중요하게 작용하는 희귀 세포를 감지할 수 있습니다.
  • 세포 상태 및 발달 경로 분석: 각 세포의 발현 시그니처를 기반으로 분화 경로를 추적하거나 질병 진행 단계를 이해할 수 있습니다.

Chromium Single Cell 워크플로우
단일세포 분석의 모든 과정을 통합한 고효율 자동화 플랫폼

1. 샘플 준비
  • 신선한 세포는 물론, 동결 또는 고정된 세포와 핵도 사용 가능합니다.
  • 다양한 조직 타입에 최적화된 프로토콜 제공
2. GEM 생성 (세포 분리 및 캡슐화)
  • 미세유체 기술을 활용해 세포, 비드, 효소, 오일을 자동으로 혼합하여 GEM(Gel Bead-in-Emulsion)을 형성합니다.
  • 한 세포에 하나의 고유 바코드를 부여하여 혼합된 데이터에서도 개별 세포 추적 가능
3. 바코딩 & 역전사
  • GEM 내부에서 세포가 파괴되고, mRNA가 바코드와 결합한 프라이머에 붙어 cDNA로 전환됩니다.
  • 세포 고유 바코드 + UMI를 통해 정량적이고 정확한 발현 분석
4. 라이브러리 제작 및 시퀀싱
  • cDNA를 증폭하고 시퀀싱 플랫폼에서 시퀀싱하여 고품질 데이터를 확보합니다.
5. 데이터 분석 및 시각화
  • 10x의 분석 소프트웨어(Cell Ranger, Loupe Browser 등)를 통해 손쉽게 세포 군집화, 발현 분석, 시각화까지 진행할 수 있습니다.
10x Chromium 플랫폼의 강점
  • 높은 처리량과 민감도: 수천~수백만 세포 동시 분석
  • 고효율 세포 회수율: 최대 80% 이상
  • 다양한 분석 유형 지원:

      - 3′ / 5′ Gene expression
      - Immune profiling (TCR/BCR 분석)
      - CRISPR screen
      - Multiome (ATAC + RNA)

 

  • 유연한 시료 호환성: 다양한 조직, 세포 유형, FFPE까지 가능
  • 자동화 및 일관성: 미세유체 칩 기반 자동화로 실험 오차 최소화


한 번의 실험으로 최대 128개 샘플 또는 256만 개 세포까지 처리 가능해, 소규모 파일럿부터 대규모 프로젝트까지 빠르고 유연하게 수행할 수 있습니다