单细胞RNA测序提供了整个转录组的表达,但常见的scRNAseq不能区分新生成RNA与之前存在的RNA。在这里,我们介绍了单细胞新转录物标记测序(scNT-Seq),一种用于大规模并行分析同一细胞中新转录和已有RNA的方法。常用的区分新旧RNA可以利用外源性核苷类似物的标记,如4-硫脲(4sU)可以标记新生成的RNA,通过化学转化方法将4sU转化为胞嘧啶类似物(C),从而有效地标记具有T-to-C转化的代谢标记的新转录RNA。 scNT-seq是基于高通量和UMI的scRNA-seq方法,结合了代谢RNA标记,液滴微流和化学诱导4sU转为胞嘧啶类似物来同时测量同一个细胞内的新老RNA。 scNT-seq主要包括以下步骤: (1) 4sU对细胞的代谢标记;(2 - 3) 同时封装单个细胞以及带有条形码的oligo(dT)引物包覆珠到一个纳米级液滴里;(4)在液滴里进行4sU化学转换;(5 - 8)反转录,cDNA扩增、标记和 PCR;(9)使用一个基于UMI的统计模型来分析转录本T-to-C的替换来推断新转录本的比例。
利用scNT-seq可以分析细胞内RNA的动态变化,基因调节网络活动,以及细胞状态的轨迹分析。他们用原代皮层神经元细胞作为用于评价scNT-seq在定量新RNA和老RNA的性能的模型系统。他们发现在老RNA中几乎没有随着时间响应基因活性的表达(c),通过利用SCENIC的分析,他们发现了不同细胞类群不同激活时期特异性表达的TF(d)。