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最新水产类单细胞转录组前沿文章分享

基迪奥生物 · 公众号 · · 2024-09-02 18:01

正文

单细胞转录组测序（scRNA-seq）是当前最为火热的在单细胞水平上研究基因表达差异的技术。在过去的半年中，在农学研究方向涌现了大量的单细胞测序文章，此前我们也分享了很多典型的单细胞前沿案例文章，感兴趣可以点击查看：

《分享6篇最新植物单细胞转录组文章》

《如何进行单细胞昆虫研究？前沿速报！》

《农学动物如何进行单细胞研究？最新高分案例分享》

《水产研究如何发高分文章？分享10篇最新单细胞案例文章》

接下来，再分享6篇我们最近3个月精心整理的水产单细胞高分文章，研究物种主要有牡蛎、罗非鱼、斑马鱼、贻贝等，希望对大家的实验设计和文章写作有帮助。

案例1

牡蛎性腺中生殖细胞的发育动态和生态位

英文标题： Integrative analysis of single-nucleus RNA-seq and bulk RNA-seq reveals germline cells development dynamics and niches in the Pacific oyster gonad

发表期刊： Iscience

影响因子： 4.6

物种样本： 牡蛎性腺

技术策略： snRNA-seq+RNA-seq

DOI： 10.1016/j.isci.2024.109499

配子发生驱动生殖细胞前体成熟为功能性配子，通过与生态位环境的相互作用来促进，然而其分子机制仍然不完全了解。本研究以太平洋牡蛎为模型，对其性腺微环境和配子发生过程进行了研究。本研究结合snRNA-seq和常规RNA-seq分析牡蛎性腺微环境。鉴定了23个雄性和19个雌性性腺细胞群，揭示了4个雄性和3个雌性生殖细胞类型，以及雌性中的滤泡细胞和雄性中的支持/间质细胞。这项研究为生殖细胞发育转变和微环境特征提供了有价值的见解。

图1. 牡蛎生殖细胞基因表达的动态模式

案例2

通过snRNA测序解析深海化能共生作用机制

英文标题： Deciphering deep-sea chemosynthetic symbiosis by single-nucleus RNA-sequencing

发表期刊： Elife

影响因子： 6.4

物种样本： 贻贝鳃

技术策略： snRNA seq

DOI： 10.7554/eLife.88294.4

本研究使用snRNA-seq和原位杂交构建了来自南海甲烷渗漏处(1100米深)的贻贝鳃的综合细胞图谱。鉴定了13种细胞，包括三种以前未知的细胞。每种细胞类型在支持鳃的结构和功能，为化学合成创造最佳环境，以及有效地从共生细菌中获取营养方面都有特定的功能。snRNA-seq分析清楚地揭示了细胞状态响应环境振荡的变化。本研究为宿主-共生体相互作用的原理和双壳类的环境适应机制提供了新的见解。

图2. 深海共生贻贝鳃中14种细胞类型的鉴定

案例3

鱼鳃的细胞异质性以及对微塑料和纳米塑料的特异性反应

英文标题： Single-Cell RNA Sequencing Profiling Cellular Heterogeneity and Specific Responses of Fish Gills to Microplastics and Nanoplastics

发表期刊： Environmental Science & Technology

影响因子： 10.8

物种样本： 尼罗罗非鱼鳃

技术策略： scRNA seq

DOI： 10.1021/acs.est.3c10338

鱼鳃是对微塑料和纳米塑料入侵高度敏感的器官，但鱼鳃对其的细胞异质性仍然很不清楚。本研究采用scRNA-seq研究罗非鱼个体细胞群体对环境相关浓度的微塑料和纳米塑料暴露的反应。根据检测到的差异表达基因(DEG)数量，受微塑料暴露影响最大的免疫细胞是巨噬细胞，而纳米塑料的刺激主要针对T细胞。成纤维细胞被鉴定为微塑料与尼罗罗非鱼鳃相互作用的潜在敏感细胞类型生物标志物，这由在12个鉴定的细胞群体中大量减少的细胞计数和大多数检测到的DEGs所证明。总之，本研究证明了尼罗罗非鱼鳃的细胞异质性，并在单细胞水平上为其毒理机制提供了敏感的标记。

图3. 尼罗罗非鱼FIB亚群的转录谱

案例4

scR NA-seq揭示斑马鱼肾脏产生造血和适应性抗病毒免疫的隐藏能力

英文标题： Single-cell RNA sequencing unveils the hidden powers of zebrafish kidney for generating both hematopoiesis and adaptive antiviral immunity

发表期刊： Elife

影响因子： 6.4

物种样本： 斑马鱼肾脏

技术策略： scRNA seq

DOI： 10.7554/eLife.92424.3

本研究通过单细胞转录组测序分析，得到了斑马鱼肾脏的59种造血干/祖细胞(HSPC)和免疫细胞类型的综合图谱。这些亚群包括几乎所有已知的与先天获得性免疫相关的细胞，并显示出对病毒感染的不同反应，表明它们在抗病毒免疫中的不同功能作用。此外，抗原刺激的适应性免疫可以在肾脏中完全产生，这表明肾脏充当次级淋巴器官。这些结果表明，鱼肾具有初级和次级淋巴器官的双重功能。

图4. 斑马鱼肾造血干细胞/祖细胞(HSPCs)发育的伪时间和RNA速度分析

案例5

scRNA-seq揭示深海管虫独特的代谢“微生态”和”宿主-共生体”相互作用机制

英文标题 ： Single-cell RNA-seq reveals distinct metabolic “microniches” and close host-symbiont interactions in deep-sea chemosynthetic tubeworm

发表期刊： Science Advances

影响因子： 11.7

物种样本： 棘刺海胆管虫

技术策略： scRNA seq

DOI： 10.1126/sciadv.adn3053

在深海化学合成生态系统中成长的管虫依赖于单一种类的内共生菌，虽然这种简单的共生现象非常多产，但”宿主-共生菌”分子间的相互作用仍不清楚。本研究通过单细胞RNA测序分析表明，管虫通过控制化学合成气体和代谢物的可用性，在营养体中维持两种不同的代谢“微区”,形成氧化和缺氧条件。充氧生态位中的内共生菌积极进行自养固碳并被消化以获得营养，而缺氧生态位中的内共生菌进行厌氧反硝化，这有助于宿主清除氨废物。本研究为动物和共生微生物之间的分子相互作用提供了见解。

图5. 棘孢藻营养体的深海原位单细胞分析

案例6

斑马鱼神经回路的进化保守性和特异性

英文标题： Transgenic tools targeting the basal ganglia reveal both evolutionary conservation and specialization of neural circuits in zebrafish

发表期刊： Cell Reports

影响因子： 8.8

物种样本： 斑马鱼

技术策略： scRNA seq

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