Transkryptomika Przestrzenna · UMP Poznań Spatial Transcriptomics · PUMS Poznań

Pracownia
Transkryptomiki Przestrzennej Spatial
Transcriptomics Laboratory

Zakład Histologii i Embriologii Department of Histology and Embryology

Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu Poznan University of Medical Sciences

O Metodzie About the Method

Ekspresja genów
w kontekście przestrzennym Gene expression
in spatial context

Transkryptomika przestrzenna to metoda badająca ekspresję całego transkryptomu (wszystkich genów) w preparacie histologicznym, z zachowaniem informacji o ich dokładnej lokalizacji w strukturze tkankowej. Pozwala to na nałożenie mapy aktywności genów bezpośrednio na obraz histologiczny preparatu wraz z analizą ich potencjalnych interakcji. Spatial transcriptomics is a method that examines the expression of the entire transcriptome (all genes) in a histological slide while preserving information about their precise location in tissue structure. This allows overlaying gene activity maps directly onto histological images of the slide along with analysis of their potential interactions.

🔬

Rozdzielczość Komórkowa Cellular Resolution

Dane transkryptomiczne o rozdzielczości pojedynczej komórki bez utraty informacji przestrzennej Transcriptomic data at single-cell resolution without loss of spatial information

🗺️

Kontekst Anatomiczny Anatomical Context

Zachowanie kontekstu anatomicznego poprzez nałożenie danych molekularnych na barwienie H&E Preservation of anatomical context through overlay of molecular data on H&E staining

🔗

Interakcje Międzykomórkowe Intercellular Interactions

Mapowanie interakcji międzykomórkowych w natywnym mikrośrodowisku tkankowym Mapping of intercellular interactions in native tissue microenvironment

🎯

Rzadkie Populacje Rare Populations

Identyfikacja rzadkich populacji komórkowych w ich naturalnych niszach Identification of rare cell populations in their natural niches

Zalety Technologii Technology Advantages

Transkryptomika przestrzenna łączy zalety histologii/histopatologii klasycznej (morfologia, lokalizacja) z możliwościami transkryptomiki funkcjonalnej (profilowanie ekspresji tysięcy genów jednocześnie), otwierając nowe perspektywy dla badań podstawowych i translacyjnych. Spatial transcriptomics combines the advantages of classical histology/histopathology (morphology, localization) with the capabilities of functional transcriptomics (profiling expression of thousands of genes simultaneously), opening new perspectives for basic and translational research.

Nasz Projekt Our Project

Atlas Przestrzenny Gruczołu Nadnerczy Spatial Atlas of the Adrenal Gland

Kompleksowa analiza gruczołu nadnerczy myszy z uwzględnieniem różnic płciowych, z wykorzystaniem platformy Visium HD (10x Genomics). Comprehensive analysis of the mouse adrenal gland including sex differences, using the Visium HD platform (10x Genomics).

104 032 Przeanalizowane komórki Analyzed cells
8 Próbek (4♂ + 4♀) Samples (4♂ + 4♀)
10 Populacji komórkowych Cell populations
19 070 Dostępnych genów Available genes
Interactive transcriptomic atlas
Interaktywny atlas transkryptomiczny nadnerczy przedstawiający jednoczesną wizualizację czterech różnych genów (Cyp11b2, Gpc3, Npy, Akr1c18) w nadnerczach samców (Male) i samic (Female) myszy. Każdy gen jest reprezentowany przez dedykowany kanał koloru z regulowaną przezroczystością. Atlas umożliwia eksplorację ekspresji genów w kontekście przestrzennym z dostępem do projekcji UMAP, wykresów skrzypcowych (Violin), map cieplnych (Heatmap) oraz nakładania wielu genów jednocześnie (Multiple Genes). Interactive transcriptomic atlas of the adrenal gland showing simultaneous visualization of four different genes (Cyp11b2, Gpc3, Npy, Akr1c18) in male and female mouse adrenals. Each gene is represented by a dedicated color channel with adjustable transparency. The atlas enables exploration of gene expression in a spatial context with access to UMAP projections, Violin plots, Heatmaps, and overlay of multiple genes simultaneously.

Interaktywny Atlas Online Interactive Online Atlas

Eksploruj pełny atlas transkryptomiczny bezpośrednio w przeglądarce Explore the full transcriptomic atlas directly in your browser

Otwórz Atlas → Open Atlas →

Nasze Wcześniejsze Atlasy Our Previous Atlases

Atlas Transkryptomiki Przestrzennej Gruczołu Nadnerczy Myszy (tradycyjne Visium) Spatial Transcriptomic Atlas of the Mouse Adrenal Gland (traditional Visium)

Przejdź do atlasu → Go to atlas →

Kanoniczne Geny Markerowe w Nadnerczach Człowieka i Myszy Canonical Marker Genes in Human and Mouse Adrenal Glands

Przejdź do atlasu → Go to atlas →

Infrastruktura Bioinformatyczna Bioinformatics Infrastructure

Space Ranger Seurat v5 Harmony CellChat SpaTrack Plotly Dash Docker
Dane & Wizualizacje Data & Visualizations

Wyniki Analiz Bioinformatycznych Bioinformatics Analysis Results

High-resolution spatial slide
Wysokorozdzielczy preparat przestrzenny przedstawiający heterogenność komórkową w obrębie gruczołu nadnerczowego myszy na poziomie pojedynczych komórek. Górny panel przedstawia przestrzenne rozmieszczenie czterech kluczowych genów markerowych: Cyp11b2 (zielony), Gpc3 (różowy), Npy (niebieski) i Akr1c18 (żółty). Dot plot (po prawej) pokazuje ekspresję top 10 genów markerowych w poszczególnych klastrach. Dolne panele prezentują przestrzenną dystrybucję ośmiu dodatkowych genów markerowych nałożonych na reprezentatywny preparat nadnercza myszy barwiony metodą H&E. High-resolution spatial slide showing cellular heterogeneity within the mouse adrenal gland at the single-cell level. Upper panel shows spatial distribution of four key marker genes: Cyp11b2 (green), Gpc3 (pink), Npy (blue), and Akr1c18 (yellow). Dot plot (right) shows expression of top 10 marker genes in individual clusters. Lower panels present spatial distribution of eight additional marker genes overlaid on representative mouse adrenal slide stained with H&E.
Cell-cell communication
Komunikacja międzykomórkowa w nadnerczu myszy zależna od płci. (A) Całkowita liczba interakcji (po lewej) i sumaryczna siła interakcji (po prawej) u samców i samic. (B) Wykresy kołowe przedstawiające interakcje między populacjami komórek u samców (po lewej) i samic (po prawej); grubość linii odpowiada liczbie interakcji. (C) Mapy cieplne wzorców sygnalizacji wychodzących; intensywność koloru wskazuje względną siłę sygnalizacji (0–1). (D) Diagramy kołowe sygnalizacji Shh u samców i sygnalizacji Spp1 u samic. Sex-specific cell-cell communication in the mouse adrenal gland. (A) Total number of inferred interactions (left) and aggregate interaction strength (right) in male and female adrenal glands. (B) Circle plots showing interactions between cell populations in males (left) and females (right); line thickness represents interaction count. (C) Heatmaps of outgoing signalling patterns; colour intensity indicates row-scaled relative signalling strength (0–1). (D) Chord diagrams of Shh signalling in males and Spp1 signalling in females.
Marker heatmaps
Heatmapy przedstawiające ekspresję najważniejszych markerów dla poszczególnych klastrów reprezentujących różne typy komórek. Skala kolorów (od czerwonego przez czarny do żółtego) odzwierciedla znormalizowaną ekspresję genów (Z-score od -3 do +3). Widoczne są charakterystyczne sygnatury molekularne: Wnt2b i Rspo3 dla torebki łącznotkankowej, Cyp11b1 i Cyp11b2 dla strefy kłębkowatej, Nr4a2 i Gpc3 dla strefy pasmowatej oraz Pnmt i Th dla rdzenia nadnerczy. Heatmaps showing expression of the most important markers for individual clusters representing different cell types. Color scale (from red through black to yellow) reflects normalized gene expression (Z-score from -3 to +3). Characteristic molecular signatures are visible: Wnt2b and Rspo3 for connective tissue capsule, Cyp11b1 and Cyp11b2 for zona glomerulosa, Nr4a2 and Gpc3 for zona fasciculata, and Pnmt and Th for adrenal medulla.
Sex-specific differential expression
Ekspresja różnicowa genów specyficznych dla płci w strefie X nadnerczy myszy. (A) Wykres wulkaniczny różnicowej ekspresji genów między samcami a samicami w klastrze strefy X. Zidentyfikowano 299 różnicowo wyrażonych genów (66 z przewagą u samców, 70 u samic). (B) Przestrzenne mapy ekspresji 10 genów najbardziej różnicujących płeć, nałożone na preparaty H&E. Sex-specific differential gene expression in the mouse adrenal X-zone. (A) Volcano plot of differential gene expression between males and females in the X-zone cluster. A total of 299 differentially expressed genes were identified (66 male-biased, 70 female-biased). (B) Spatial expression maps of the top 10 sex-differentiating genes overlaid on H&E-stained sections.
Ludzie People

Nasz Zespół Our Team

Dr Małgorzata Blatkiewicz
Dr Małgorzata Blatkiewicz
Kierownik Pracowni Transkryptomiki Przestrzennej Head of Spatial Transcriptomics Laboratory
Dr Małgorzata Blatkiewicz jest kierownikiem Pracowni Transkryptomiki Przestrzennej oraz pracownikiem naukowym w Zakładzie Histologii i Embriologii UMP w Poznaniu. Posiada doświadczenie w zakresie transkryptomiki przestrzennej oraz technik biologii molekularnej. Jej dorobek obejmuje ponad 29 publikacji cytowanych przez społeczność naukową ponad 100 razy. Specjalizuje się w przygotowaniu próbek do analiz przestrzennych, w tym w przygotowaniu bibliotek Visium HD, kontroli jakości oraz walidacji eksperymentalnej. Jej zainteresowania badawcze koncentrują się na fizjologii i patologii gruczołu nadnerczowego oraz medycynie translacyjnej. Dr. Małgorzata Blatkiewicz is the head of the Spatial Transcriptomics Laboratory and a researcher at the Department of Histology and Embryology, PUMS. She possesses extensive expertise in spatial transcriptomics and molecular biology techniques. Her research profile includes over 29 publications cited more than 100 times. She specializes in sample preparation for spatial analyses, including Visium HD library preparation, quality control, and experimental validation. Her research interests focus on adrenal gland physiology and pathology, and translational medicine.
ORCID ResearchGate
Prof. Marcin Ruciński
Prof. Marcin Ruciński
Analiza Bioinformatyczna Bioinformatics Analysis
Prof. Marcin Ruciński jest kierownikiem Zakładu Bioinformatyki i Biologii Obliczeniowej UMP. Posiada ponad 20 lat doświadczenia w badaniach nad fizjologią gruczołu nadnerczowego oraz ponad 10 lat w analizach bioinformatycznych metod transkryptomicznych. Biegle posługuje się R i Python oraz pakietami takimi jak Seurat i Giotto. Jest autorem 146 publikacji cytowanych ponad 2700 razy (h-index = 28). Jego zainteresowania obejmują endokrynologię molekularną oraz zastosowanie metod bioinformatycznych w transkryptomice. Prof. Marcin Ruciński is the head of the Department of Bioinformatics and Computational Biology at PUMS. He brings over 20 years of experience in adrenal gland physiology research and more than 10 years in bioinformatics analysis of transcriptomic methods. He is highly proficient in R and Python, and analytical packages such as Seurat and Giotto. He is the author of 146 publications cited over 2,700 times (h-index = 28). His research interests focus on molecular endocrinology and bioinformatic methods in transcriptomics.
ORCID ResearchGate
Dr Marta Szyszka
Dr Marta Szyszka
Technik Naukowy Scientific Technician
Dr Marta Szyszka jest członkiem zespołu badawczego Zakładu Histologii i Embriologii UMP. Posiada wysokie kompetencje w zakresie klasycznych procedur histologicznych, obejmujących utrwalanie, zatapianie, cięcie tkanek na kriostacie i mikrotomie oraz techniki barwienia. W projektach transkryptomiki przestrzennej odpowiada za przygotowanie próbek i wykonanie skrawków tkankowych dla platformy Visium. Jej dorobek naukowy obejmuje 45 publikacji cytowanych ponad 529 razy. Dr. Marta Szyszka is a member of the research team at the Department of Histology and Embryology, PUMS. She has considerable expertise in classical histological procedures including fixation, embedding, tissue sectioning on cryostat and microtome, and various staining techniques. In spatial transcriptomics projects, she is responsible for sample preparation and high-quality tissue sections for the Visium platform. Her profile includes 45 publications cited over 529 times.
ORCID ResearchGate
Anna Olechnowicz
Anna Olechnowicz
Technik Laboratoryjny Research Technician
Anna Olechnowicz pracuje jako technik laboratoryjny w Zakładzie Histologii i Embriologii UMP, specjalizując się w przygotowaniu materiału biologicznego do analiz histologicznych. W projektach transkryptomiki przestrzennej odpowiada za konstrukcję mikromacierzy tkankowych, optymalizację protokołów immunohistochemicznych, ilościową analizę obrazów oraz współuczestniczy w interpretacji i walidacji danych. Anna Olechnowicz works as a research technician at the Department of Histology and Embryology, PUMS, specializing in the preparation of biological material for histological analyses. In spatial transcriptomics projects, she is responsible for tissue array construction, immunohistochemistry protocol optimization, quantitative image analysis, and contributes to data interpretation and validation.
ORCID ResearchGate
Dorobek Naukowy Scientific Output

Publikacje Publications

Nasze Publikacje Our Publications

Molecular Landscape of the Mouse Adrenal Gland and Adjacent Adipose by Spatial Transcriptomics
Małgorzata Blatkiewicz, Szymon Hryhorowicz, Marta Szyszka, Joanna Suszyńska-Zajczyk, Andrzej Pławski, Adam Plewiński, Andrea Porzionato, Ludwik K. Malendowicz, Marcin Rucinski
Folia Histochemica et Cytobiologica, Vol. 63, issue 4/2025
DOI: 10.5603/fhc.108988
Identification of Conserved Canonical Marker Genes in Human and Mouse Adrenal Glands Using Visium Spatial Transcriptomics
Małgorzata Blatkiewicz, Marta Szyszka, Szymon Hryhorowicz, Joanna Suszyńska-Zajczyk, Andrea Porzionato, Adam Plewiński, Ludwik K. Malendowicz, Marcin Rucinski
Histochemistry and Cell Biology, Vol. 164, issue 2/2026
DOI: 10.1007/s00418-025-02446-6

Publikacje w Przygotowaniu Publications in Progress

Single-cell resolution spatial transcriptomics maps sex-specific gene expression and cell-cell communication in the mouse adrenal cortex
Malgorzata Blatkiewicz, Szymon Hryhorowicz, Marta Szyszka, Joanna Suszynska-Zajczyk, Andrzej Plawski, Anna Olechnowicz, Andrea Porzionato, Ludwik K. Malendowicz, Marcin Rucinski
Wysłana do recenzji Submitted for review

Publikacje z zakresu transkryptomiki przestrzennej z udziałem członków zespołu Spatial transcriptomics publications co-authored by team members

Elucidating cardiac fibroblasts heterogeneity and activation during experimental autoimmune myocarditis using spatial transcriptomics
Monika Stefańska, Katarzyna Sarad, Marta Kot, Marcin Ruciński, Martyna Strzelec, Daria Krzysztofik, Eric L. Lindberg
Biochemistry and Biophysics Reports, Vol. 44, 2025
Mapping Small Extracellular Vesicle Secretion Potential in Healthy Human Gingiva Using Spatial Transcriptomics
Blanka Maria Borowiec, Małgorzata Blatkiewicz, Marta Dyszkiewicz-Konwinska, Dorota Bukowska, Bartosz Kempisty, Marcin Rucinski, Michał Nowicki, Joanna Budna-Tukan
International Journal of Molecular Sciences (MDPI), 2025
Zastosowania Kliniczne Clinical Applications

Zastosowania w Onkologii Applications in Oncology

Transkryptomika przestrzenna znajduje szczególnie bogate zastosowanie w badaniach nad nowotworami, gdzie przestrzenna heterogenność odgrywa kluczową rolę. Spatial transcriptomics finds particularly rich applications in cancer research, where spatial heterogeneity plays a crucial role.

1 Heterogenność Wewnątrznowotworowa Intratumoral Heterogeneity

  • Mapowanie podklonów komórek nowotworowychMapping of tumor cell subclones
  • Identyfikacja regionów oporności na lekiIdentification of drug resistance regions
  • Wykrywanie przejścia nabłonkowo-mezenchymalnegoDetection of epithelial-mesenchymal transition
  • Korelacja profilu molekularnego z histopatologiąCorrelation of molecular profile with histopathology

2 Mikrośrodowisko Immunologiczne Tumor Microenvironment

  • Precyzyjne mapowanie typów komórek immunologicznychPrecise mapping of immune cell types
  • Identyfikacja immunologicznych punktów kontrolnychIdentification of immune checkpoints
  • Wykrywanie sygnatur wyczerpania limfocytów TDetection of T cell exhaustion signatures
  • Analiza przestrzennych interakcji ligand-receptorAnalysis of spatial ligand-receptor interactions

3 Fibroblasty i Macierz Pozakomórkowa Fibroblasts and Extracellular Matrix

  • Identyfikacja podtypów fibroblastów związanych z nowotworemIdentification of cancer-associated fibroblast subtypes
  • Wykrywanie gradientów przebudowy macierzyDetection of matrix remodeling gradients
  • Analiza sygnalizacji TGF-β, PDGF, FGFAnalysis of TGF-β, PDGF, FGF signaling
  • Identyfikacja nisz komórek macierzystychIdentification of stem cell niches

4 Angiogeneza Angiogenesis

  • Mapowanie komórek śródbłonkaMapping of endothelial cells
  • Identyfikacja regionów z aktywną angiogeneząIdentification of regions with active angiogenesis
  • Wykrywanie nieprawidłowych naczyńDetection of abnormal vessels
  • Analiza ścieżek sygnalizacyjnych VEGF/VEGFRAnalysis of VEGF/VEGFR signaling pathways

5 Predykcja Odpowiedzi na Immunoterapię Immunotherapy Response Prediction

  • Fenotyp zapalny vs wykluczającyInflamed vs excluded phenotype
  • Identyfikacja pustyń immunologicznychIdentification of immune deserts
  • Trzeciorzędowe struktury limfoidalneTertiary lymphoid structures
  • Stratyfikacja pacjentówPatient stratification
Obszary Badawcze Research Areas

Inne Zastosowania Other Applications

🧠

NeurobiologiaNeurobiology

  • Mapowanie subtypów neuronów i komórek glejowychMapping neuron and glial cell subtypes
  • Ogniska neurodegeneracji (Alzheimer, Parkinson)Neurodegeneration foci (Alzheimer's, Parkinson's)
  • Analiza bariery krew-mózgBlood-brain barrier analysis
  • Charakteryzacja guzów mózguBrain tumor characterization
🛡️

ImmunologiaImmunology

  • Mapowanie ognisk zapalnychMapping inflammatory foci
  • Limfocyty autoreaktywneAutoreactive lymphocytes
  • Struktura węzłów chłonnychLymph node structure
  • Odpowiedź na szczepieniaVaccination response
🫀

KardiologiaCardiology

  • Przebudowa po zawale sercaPost-myocardial infarction remodeling
  • Zastoinowa niewydolność sercaCongestive heart failure
  • Kardiomiopatie genetyczneGenetic cardiomyopathies
  • Analiza tętniaka aortyAortic aneurysm analysis
🔬

Biologia RozwojuDevelopmental Biology

  • Organogeneza i morfogenezaOrganogenesis and morphogenesis
  • Nisze komórek macierzystychStem cell niches
  • Regeneracja tkanekTissue regeneration
  • Reprogramowanie komórkoweCellular reprogramming
Współpraca Collaboration

Nasza Oferta Our Services

Oferujemy pełen zakres usług związanych z transkryptomiką przestrzenną, od projektowania eksperymentu po interaktywne atlasy. We offer a full range of services related to spatial transcriptomics, from experiment design to interactive atlases.

1

Projektowanie Eksperymentu i Przygotowanie Próbek Experiment Design and Sample Preparation

  • Konsultacje w doborze technologiiTechnology selection consultations
  • Optymalizacja protokołów dla różnych typów tkanek (FFPE, materiał mrożeniowy)Protocol optimization for different tissue types (FFPE, frozen material)
  • Kontrola jakości RNA (DV200, RIN)RNA quality control (DV200, RIN)
  • Wybór paneli genów do walidacjiSelection of gene panels for validation
2

Wstępne Przetwarzanie Danych Initial Data Processing

  • Przygotowanie bibliotek Visium HDVisium HD library preparation
  • Przetwarzanie w Space Ranger (wyrównanie, liczenie UMI, segmentacja komórkowa)Processing in Space Ranger (alignment, UMI counting, cell segmentation)
  • Kontrola jakości i raportowanieQuality control and reporting
3

Zaawansowana Analiza Bioinformatyczna Advanced Bioinformatics Analysis

Standardowa ścieżka Standard pipeline

  • Normalizacja i korekcja efektów wsadowych (Seurat, Harmony, Scanpy)Normalization and batch effect correction (Seurat, Harmony, Scanpy)
  • Grupowanie i identyfikacja typów komórekClustering and cell type identification
  • Analiza ekspresji różnicowej (pseudobulk)Differential expression analysis (pseudobulk)
  • Identyfikacja genów markerowych i adnotacja biologicznaMarker gene identification and biological annotation

Analizy specjalistyczne Specialized analyses

  • Wnioskowanie komunikacji międzykomórkowej (CellChat, LIANA, NicheNet)Cell-cell communication inference (CellChat, LIANA, NicheNet)
  • Analiza trajektorii przestrzennych (SpaTrack, Palantir)Spatial trajectory analysis (SpaTrack, Palantir)
  • Wykrywanie domen przestrzennych (BayesSpace, BANKSY)Spatial domain detection (BayesSpace, BANKSY)
  • Wnioskowanie sieci regulacji genów (SCENIC)Gene regulatory network inference (SCENIC)
4

Interpretacja Biologiczna i Raportowanie Biological Interpretation and Reporting

  • Analiza wzbogacenia ontologii genowej (GO, KEGG, Reactome)Gene ontology enrichment analysis (GO, KEGG, Reactome)
  • Analiza powiązań z chorobami (DisGeNET, GWAS)Disease association analysis (DisGeNET, GWAS)
  • Identyfikacja celów terapeutycznych (DrugBank, ChEMBL)Therapeutic target identification (DrugBank, ChEMBL)
  • Kompleksowe raporty z grafiką wysokiej jakościComprehensive reports with high-quality graphics
5

Interaktywne Atlasy i Narzędzia Internetowe Interactive Atlases and Web Tools

Funkcje standardowe Standard features

  • Przeglądarka przestrzenna z nakładaniem ekspresji genówSpatial browser with gene expression overlay
  • Przeglądarka projekcji UMAP/tSNE z klasteryzacjąUMAP/tSNE projection browser with clustering
  • Wykresy skrzypcowe i mapy cieplneViolin plots and heatmaps
  • Nakładanie wielu genów dla ko-lokalizacjiMultiple gene overlay for co-localization

Opcje wdrożenia Deployment options

Hosting publicznyPublic hosting Chmura prywatnaPrivate cloud Instalacja lokalnaLocal installation Docker
6

Wsparcie Publikacji i Wnioski Grantowe Publication Support and Grant Applications

  • Sekcje metodologiczneMethods sections
  • Przygotowanie grafik wysokiej rozdzielczościHigh-resolution figure preparation
  • Tabele uzupełniające i repozytoria danychSupplementary tables and data repositories
  • Deponowanie danych (GEO)Data deposition (GEO)
  • Wsparcie wniosków grantowychGrant application support

Zainteresowany Współpracą? Interested in Collaboration?

Skontaktuj się z nami, aby omówić Twój projekt Contact us to discuss your project

Zobacz Przykładowy Atlas → View Sample Atlas →