SCOTCH：通过长读长单细胞RNA测序技术对基因表达进行异构体水平的表征

《Nature Communications》：SCOTCH: isoform-level characterization of gene expression through long-read single-cell RNA sequencing

　　

摘要

最近在长读长单细胞转录组测序（lr-scRNA-Seq）领域取得的进展使得能够在单细胞分辨率下实现全长异构体的分析。我们提出了SCOTCH（Single-Cell Omics for Transcriptome CHaracterization）这一端到端的、平台无关的流程，用于从lr-scRNA-Seq数据中识别异构体。该流程支持Nanopore和PacBio测序技术，以及10X Genomics和Parse Biosciences的协议。SCOTCH将异构体视为非重叠子外显子的组合，并采用动态阈值方法进行稳健的异构体分配，同时有效解决了映射不明确的问题。通过将读取覆盖信息与现有注释相结合来细化子外显子边界，并运用迭代聚类策略重建新的转录本，SCOTCH能够比现有的基于剪接图的方法更准确地识别新的异构体；此外，通过添加poly(A)序列检测功能进一步减少了假阳性结果的出现。大量模拟实验表明，SCOTCH在已知异构体的定量分析以及新异构体的重建方面表现更优。对人类血液和脑类器官数据集的分析进一步证实了SCOTCH在区分细胞类型特异性转录组特征以及发现实验验证的新异构体方面的能力。