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相信每一位使用或者計劃使用單細胞轉錄組測序技術的小伙伴們都對10x Genomics不會陌生。10x Genomics 成立于2012年，總部位于美國加利福尼亞州。公司的創(chuàng)始人致力于開發(fā)一種能夠提供更詳細的基因組學信息的技術，從而更好地理解生物學和疾病機制。目前10x genomics已經(jīng)開發(fā)了包括單細胞轉錄組、單細胞基因組、單細胞空間轉錄組等在內(nèi)的多種技術，支撐著不同學科的科學研究。
原理
10x Genomics公司的單細胞轉錄組文庫結構如下圖所示，在Bead池中包括上百萬個beads，每個beads上都“種”了上億的序列，包括用于區(qū)分細胞的10x Barcode(2628bp)、用于區(qū)分不同轉錄本的UMI(812bp)以及用于捕獲mRNA的Poly(dT)序列或者靶向區(qū)域的Capture Sequences。
細胞分選
通過雙十字的微流控系統(tǒng)，細胞首先會在"水"(包含酶等)中被beads捕獲，之后進入油中形成油包水混懸液。這里實現(xiàn)了每個beads對應一個細胞。在被包裹在微滴中，每個微滴內(nèi)包含一個獨特的 DNA 條形碼。這個 DNA 條形碼在后續(xù)步驟中將用于標識每個來自不同細胞的 RNA 分子。此外，在微滴中經(jīng)細胞裂解之后，細胞的 RNA 會被逆轉錄成相應的互補 DNA（cDNA）。這樣，所有來自同一個細胞的RNA就會攜帶同一個細胞barcodes,不同的mRNA則有不同的UMI。
文庫結構
最終文庫結構如圖所示，默認是5’端測序，也可以選擇適用于3‘端測序的文庫結構。通過文庫結構可以看出，測序的reads1主要包含細胞的barcode，UMI以及捕獲序列。捕獲序列無法進行mapping等操作，所以reads1的有效信息只有前面兩個。真正用于比對基因定量的是reads2部分。
測序
對得到的10x genomics 文庫進行PCR之后進行普通短讀長雙端測序（通常測120~150G），最終實現(xiàn)了高通量單細胞測序。單次可獲得測序細胞大約在1萬左右
