title :Dynamic transcriptome profiles within spermatogonial and spermatocyte populations during postnatal testis maturation revealed by single-cell sequencing
journal :Plos genetics
IF:5.22
概述:雄性哺乳动物的精子(spermatozoa)最早是由原始生殖细胞(primordial germ cell ,PGC)发育而来,PGC在胚胎6.25天产生,在E10.5天迁移到生殖嵴,13.5天完成性别分化,雄性个体性腺中PGC发育成前精原细胞(prospermatogonia),这是静息状态下的精原细胞的祖细胞,这种状态会一直维持到出生后,出生后的prospermatogonia进入有丝分裂,同时会发生两个不同的发育命运(cell fate),第一个是prospermatogonia直接产生spermatogonia,进入精子发生过程(spermatogenesis),被称为第一波精子发生(first-wave of spermatogenesis),主要是保证雄性个体可以在早期就有产生精子的能力。另一个命运是pro-spg发育产生spermatogonial stem cell(SSC),之后SSC通过自我更新产生新的SSC扩大干细胞储备,同时分化产生各级生精细胞。
本文的作者的团队探究的是这两种细胞命运所产生的同种细胞(spermatogonia和spermatocyte)在转录组水平是否存在差异,即幼年时期的第一波生精过程(first-wave of spermatogenesis)与成年后的生精过程(steady-state)产生的同种细胞是否存在差异
实验过程:
1、样品:来自不同发育时期的小鼠睾丸,使用percoll分选后富集,成年的小鼠睾丸细胞使用精原细胞的marker利用MACS的方法富集,每只小鼠获得4000-5000个细胞
2、测序:10X Genomics Chromium Single Cell 3‘ RNAseq v2 kit 建库,ABI DNA Fragment Analyzer质控,NextSeq平台,150bp读长,文库的平均数据量为98M reads (range 77M-124M),平均比对率为91%,每个细胞比对的基因为2500-5000个
3、数据分析:使用seurat做数据标准化,非监督的细胞聚类和差异表达分析,批次效应和细胞周期效应通过使用Combat和seurat一起去除,检测到的低于500个基因或者低于2000个UMI或者线粒体基因比例高于15%细胞被剔除,基因表达的raw counts 使用seurat中的NormalizeData,采用的是以尺度因子(scale factor)为10000的全局标准化方法,顺便还做了log2的转化,选择前4000个高变化的基因做PCA ,并选择前30个主成分做了tsne。细胞身份的定位使用的是特定的marker gene,同时使用SingleR 包进行验证,差异分析使用的MAST(Model-based Analysis of Single Cell Transcriptomics),通路的可视化使用的是cytoscape中的enrichmentmap插件
4、ID:GSE121904,https://github.com/nyuhuyang/scRNAseq-SSCs