CEL-seq 的特点和原理

CEL-Seq（Cell expression by linear amplification and sequencing）是和SMART-seq同年发表的，文章链接CEL-Seq: single-cell RNA-Seq by multiplexed linear amplification。

两者的相同点：

• 都是较早期的低通量的单细胞测序方法
• 都需要人工将单细胞转移到试管中，整个过程也非常复杂和耗时

两者的不同点：

• CEL-seq采用的是线性扩增的测序方法
• CEL-seq只能用于3'端测序：提供的转录组信息比全长转录序列少，却提供了一个更敏感和可复制的结果（与全长cDNA覆盖相比）
• CEL-seq引入了条形码序列，减少了动手的操作
• CEL-seq的细胞通量高于SMART-seq

1. 最初的CEL-seq

由于之前一篇文章已经写过了👉SMART-seq的特点和原理，而在技术原理上，CEL-seq最大的差异点便是 为逆转录中的oligo(dT)VN Primer增加了条形码标签。实验流程图如下：

CEL-seq 原理图
（1）细胞裂解：分离获得单个细胞，并将单个细胞转移至低渗裂解缓冲溶液（裂解液中含有RNase抑制剂）中进行裂解，转录组mRNA释放于裂解液中。

（2）逆转录：加入逆转录酶、dNTP、还有Barcode的oligo(dT)VN Primer等，对mRNAs进行反转录，获得cDNA第一条链，同时逆转录酶的末端转移酶活性会向cDNA的5’末端加上非模板化的胞嘧啶（C）残基。

（3）第二链合成：引物2对所加的C碱基进行互补配对，通过一轮扩增得到双链cDNA。

（4）cDNA混合：各管中的cDNA混合在一起，构建一个混合细胞样本的RNA-seq文库。

2. 升级的CEL-seq2

升级点：

• 增加了UMI序列标记转录本，提高了准确性
• 显著提高了RT效率，从而提高了检测灵敏度

CEL-seq 2在条形码上游增加了一个5碱基对UMI，用于鉴定scRNA-seq的PCR重复物，显著提高了准确性。利用superscript II双链cDNA合成试剂盒，结合缩短CEL-seq引物，显著提高了RT效率，从而提高了检测灵敏度。此外，与原始的CEL -seq相比，CEL -seq 2多检测了30%的基因。