真正驱动疾病机制、决定细胞功能的，往往不是“基因是否表达”，而是 “基因以何种异构体形式表达” 。短读长单细胞测序为我们绘制了细胞图谱的“轮廓”，而单细胞三代全长转录组测序，正在为这幅图谱填充至关重要的“内部结构”。

 

短读长的盲区：你可能错过了大半故事

主流单细胞3’/5’截断式测序，如同只阅读一本书的封面和封底，却想猜出整部小说的情节。它能告诉你“哪些基因活跃”，但却对转录本的完整结构一无所知：

❌无法判断 基因有哪些异构体（Isoform）

❌ 无法识别 关键的外显子跳跃或保留

❌无法确定 转录起始位点（TSS）和polyA位点（PAS）

❌难以发现 融合基因等结构变异

这些被忽略的结构信息，恰恰是精准医疗与疾病机制研究的关键所在。

 

三代全长测序：单细胞水平“阅读整本书”

借助PacBio HiFi与Oxford Nanopore等技术，我们如今可以在单个细胞内，直接获取从5‘端到3’端的完整转录本序列。这意味着：

🔍一览无余的转录本结构

•  直接解析转录本结构、精确鉴定剪接事件

•  精准定位TSS与PAS，间接揭示启动子选择与调控的多样性

•  发现大量未被注释的新异构体

🔍 直接捕获临床“犯罪证据”

•  融合基因、肿瘤特异性剪接

•  影响免疫治疗的表位缺失

•  等位基因特异性表达事件

🔍 解析前所未有的细胞异质性

•  在已知的细胞类型中，发现由异构体使用差异定义的全新功能亚群。

 

创新发现：从“知道有”到“看清是什么”

 

1  发现“隐形”的细胞亚型

文献对小鼠视网膜进行单细胞全长转录组测序和单细胞常规转录组测序，尽管短读长（SR）和长读长（LR）在细胞类型注释上高度一致（>98%），但全长数据成全长数据成功揭示了一个在短读长数据中完全被遗漏的双极细胞新亚型——BC4（上图G小图）。

✔ 这为什么重要？ 在高度异质性的组织（如神经、肿瘤）中，基于全长转录本的解析能力，能发现真正具有功能特异性的细胞亚群，为靶向治疗提供新线索。

 

2 解码“沉默”的异构体与细胞特异性剪接

文献对人和小鼠的细胞进行单细胞全长转录组测序，在单细胞水平系统量化新型与已知异构体，发现约一半的转录本是之前未被注释的新型异构体。这些新型异构体普遍低表达，解释了为何会被短读长测序遗漏。
研究进一步展示了基因（如RPS24）的不同异构体在不同细胞亚群中的精确使用模式，证明基因水平的分析会掩盖关键的转录组异质性。

✔ 这为什么重要？ 直接揭示了细胞功能多样性的核心调控层，为理解细胞身份和状态转换提供了异构体层面的直接证据。

 

3 绘制动态的“剪接时钟”

通过对心脏多个发育时间点的单细胞进行全长测序，发现出生触发了RNA剪接的全局重编程。

可变剪接的动态变化，能够像“分子时钟”一样，极其精准地指示心脏所处的发育阶段，而基因表达则更多地用于区分细胞类型。

✔ 这为什么重要？ 揭示了超越基因表达的、一层全新的发育调控维度，为理解器官成熟与再生提供了新范式。

 

4 精准鉴定融合基因

文献对卵巢癌患者的大网膜组织进行单细胞全长转录组测序，研究者直接检测到一个高频表达的融合基因 IGF2BP2::TESPA1。该融合在86.8%的肿瘤细胞中表达，且几乎为肿瘤细胞所特有。
而匹配的短读长数据中，TESPA1基因被错误地报告为高表达——因为大多数测序片段实际来自融合转录本。
✔ 这为什么重要？ 全长测序能直接、无误地鉴定融合基因，避免短读长推断带来的误判，为癌症 biomarker 发现与用药靶点确定提供可靠依据。
 
如果你正在研究以下方向，单细胞三代全长测序已是你的必备利器：
✅ 细胞类型/状态精细分群
✅ 可变剪接与异构体功能
✅ 癌症中的融合基因与异常剪接
✅ 免疫受体多样性（BCR/TCR）
✅ 神经科学、发育生物学的转录调控
✅ 等位基因特异性表达
✅ 新基因/新外显子的发现
 
欢迎联系我们，了解更多单细胞三代全长测序解决方案与技术合作，告别“盲人摸象”，开启单细胞转录组学的完整视野时代。