單細胞mRNA測序(scRNA-seq)允許分析異質(zhì)細胞群，提供解決各種生物和醫(yī)學(xué)問題的令人興奮的可能性。近期新開發(fā)了一系列方法，因此有必要系統(tǒng)地比較它們的靈敏度，準(zhǔn)確度，精度和成本效率。

　　在這里，來自Ludwig-Maximilians大學(xué)的研究人員已經(jīng)生成并分析了來自479只小鼠ES細胞和加標(biāo)對照的scRNA-seq數(shù)據(jù)，這些對照用四種不同方法制備，每種方法分別進行兩次重復(fù)。他們通過檢測基因的數(shù)量和它們捕獲加標(biāo)mRNA的效率，通過將加標(biāo)mRNA濃度與估計的表達水平相關(guān)聯(lián)，通過功率模擬和方差分解的準(zhǔn)確度以及它們的效率來比較它們的靈敏度。達到一定數(shù)量電力的成本。

　　實驗和計算管道的示意圖

在2i / LIF和ERCC加標(biāo)RNA中培養(yǎng)的小鼠胚胎干細胞用于制備單細胞RNA-seq文庫。這四種方法的不同之處在于獨特的分子標(biāo)識符序列(UMI)的存在和長度，允許鑒定cDNA擴增過程中產(chǎn)生的讀數(shù)。對于所有方法，比較地進行細胞的數(shù)據(jù)處理和子集化。每個方法和重復(fù)的應(yīng)用，使其細胞數(shù)用它們的平均測序深度顯示。顏色代表比較的scRNA-seq方法：紫色 - CEL-seq，橙色 - Drop-seq，綠色SCRB-seq，藍色 - Smart-seq并且在本研究中使用。

　　雖然所有方法的準(zhǔn)確度相似，但實驗研究人員發(fā)現(xiàn)微流體平臺上的Smart-seq是較敏感的方法，CEL-seq是較準(zhǔn)確的方法，SCRB-seq和Drop-seq是比較有效的方法。該分析為四種可用的scRNA-seq方法的選擇提供了堅實的基礎(chǔ)，并為未來的方法開發(fā)提供了基準(zhǔn)。

　　scRNA-seq方法的靈敏度

　　(a)不能分配給細胞條形碼(灰色)的總讀數(shù)百分比，不能映射到小鼠基因組(黃色)，

　　映射到外顯子(橙色)外部區(qū)域，內(nèi)部外顯子(藍色)和攜帶獨特的UMI(綠色)。(b)總共讀數(shù)超過100,000的所有細胞中至少有一次讀數(shù)的基因數(shù)。每個點代表一個細胞，每個箱圖代表每個重復(fù)和方法的中位數(shù)。(c)添加更多細胞時檢測到的累積基因數(shù)。(d)每種方法的靈敏度估計為檢測ERCC轉(zhuǎn)錄物的概率取決于其每個細胞的拷貝數(shù)。估計值的95%置信區(qū)間顯示為陰影區(qū)域。