全新生命科学东西制作全球第一批生命时空图谱

未知 2022-05-06 17:54

全新生命科学东西制作全球第一批生命时空图谱 

 

“经过Stereo-seq(时空组学技能),人类初次以500纳米的空间分辨率完成了生命全景时空图谱的制作。这是生命科学东西的里程碑式突破。”深圳华大生命科学研讨院时空组学首席科学家陈奥表明。

5月4日晚,深圳华大生命科学研讨院联合多家组织在Cell出版社官网以时空组学联盟(STOC)专题的方式发布了全球第一批生命时空图谱。这是初次从时间和空间维度上对生命发育进程中的基因和细胞改变进程进行超高精度解析,为认知器官结构、生命发育、人类疾病和物种演化供给全新方向。

17世纪,科学家经过显微镜第一次看到了细胞。20世纪,DNA测序技能第一次解析了DNA。今日,Stereo-seq技能不仅能够让我们精确地了解每个细胞内的分子表达,还能够定位该细胞的空间位置。

为推进时空组学在生命科学各个范畴的应用,华大研讨院等组织发起了时空组学联盟,由哈佛大学、剑桥大学、牛津大学等16个国家的80多位科学家组成。目前已经初次制作了小鼠、斑马鱼、果蝇、拟南芥四种形式生物胚胎发育或器官的时空图谱。相关成果在《细胞》(Cell)期刊和其子刊《发育细胞》(Developmental Cell)在线发表。

据介绍,基于华大自主研发的DNA纳米球空间捕获芯片,完成了超高精度和超大视野的生命分子成像,完成亚细胞定位。同时,该技能还能够到达最大13厘米 x 13厘米的超大视野,完成器官和生命全景分子细胞图谱的制作。

目前使用这台“超广角百亿像素生命照相机”,在小鼠胚胎器官构成的第9.5-16.5天,每天“拍摄”多张“相片”,得到8个时期的53张“相片”构成了一个胚胎发育的时空图谱,就像一张生命全景地图,记录了小鼠胚胎内器官发育和构成的细胞演化进程。构建出了世界上首个系统明晰的小鼠器官跨时期空间基因表达图谱集。这也是初次在单细胞分辨率水平上解析空间基因表达谱,为哺乳动物发育研讨供给重要的数据参阅,推进更好地知道胚胎的生长和器官产生,也为出生缺点相关研讨供给指导。

科研人员还构建了斑马鱼和果蝇胚胎发育的时空图谱,为胚胎发育进程中的形式构成及相关分子机理研讨供给重要的数据参阅,也为进化进程中胚胎演化的研讨供给了可能。

该技能还将应用于植物基础科学研讨和作物育种研讨中,为高产、优质、抗逆作物品系的培养贡献力量。

此外,包括猴脑、蝾螈脑再生、肿瘤产生进程时空组图谱等,为脑科学研讨和肿瘤研讨供给了强有力的东西。

深圳华大生命科学研讨院院长徐讯表明:“经过时空组学联盟,我们未来将和各范畴科学家共同努力,推进器官图谱、疾病病理、个体发育和生命演化等方向的全面发展。”  

 

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