转录组是指在某一特定阶段，由细胞转录出来的全部RNA，包括mRNA和非编码RNA（rRNA、tRNA、snRNA、snoRNA和miRNA）。与基因组不同，转录组的研究存在时间和空间上的限制，即同一细胞在不同的生长阶段及生长环境下，其基因的表达情况也有所不同。准确深入地研究转录组能够从不同的生理学功能和表型角度阐释基因调控网络。
单细胞转录组测序（single-cell RNA-sequencing，scRNA-seq）是将分离的单个细胞的微量全转录组RNA反转录为cDNA，然后利用高通量测序技术进行cDNA测序，从而获取特定器官或组织在某一状态下的几乎所有转录本。利用该技术能够揭示单个细胞内整体水平的基因表达状态和基因结构信息，准确反映胞间异质性，深入理解其基因型和表型间的关系。该技术已在植物细胞、动物细胞和微生物等领域得到了广泛应用。
技术流程
单细胞转录组测序（RNA-seq）方法
Smart-seq&Smart-seq2
- Smart-seq技术是由美国和瑞典科学家共同开发的一种单细胞转录组测序技术，能够检测mRNA的全长。其原理是：利用MMLV反转录酶的末端转移酶和模板转换活性来构建全长cDNA文库，再进一步进行高通量测序。
- Smart-seq2是经Smart-seq改进的一种测序方法，通过设计Oligo(dT) VN Primer作为逆转录引物，利用MMLV反转录酶的模板转换活性，在cDNA的3’端添加2-5个无模板的C核苷酸。然后加入（携带有两个核糖鸟苷和一个修饰鸟苷的）模板转换寡核苷酸（TSO），在3’端产生LNA作为最后一个碱基。在第一链反应后，进行后续PCR扩增，获得全长cDNA扩增产物，最后利用cDNA快速有效地构建测序文库。
Drop-seq
Drop-seq是由哈佛大学基于微流体技术开发出来的，其原理是：利用微流控装置将带有条形码的微珠和细胞一起装入微小的液滴。液滴生成后会沿着一条头发宽的槽道流动，条形码随后会连接到反转录后的cDNA上，因此科学家们可以一次测序所有基因，并追踪每个基因的来源细胞。
10×Genomics
10×Genomics是由10×Genomics公司和Fred Hutchinson癌症研究中心开发出的一种单细胞RNA-seq方法，可实现多达10000个细胞的快速高效标记、测序和分析。其原理是：基于微流控技术，将单个细胞与带有条形码和引物的凝胶珠包裹在一个油滴（GEMs）中，凝胶珠在每个油滴内溶解，细胞裂解释放mRNA，然后通过逆转录产生带有条形码和UMI信息的cDNA，液滴破碎，cDNA一分为二，后续可同时进行基因表达和免疫组库文库构建。
参考文献
[1] Picelli S , Faridani O R , Björklund Å K , et al. Full-length RNA-seq from single cells using Smart-seq2[J]. Nature Protocols, 2014, 9(1):171-181.
[2] 晁珊珊, 卜鹏程. 单细胞转录组测序技术发展及应用[J]. 中国细胞生物学学报, 2019, 41(15):834-840.