5月5日,時(shí)空組學(xué)聯(lián)盟啟動(dòng)暨首期專(zhuān)輯成果發(fā)布會(huì )在深圳舉行。深圳華大生命科學(xué)研究院聯(lián)合多家機構在Cell出版社官網(wǎng)以時(shí)空組學(xué)聯(lián)盟(STOC)專(zhuān)題的形式發(fā)布了全球首批生命時(shí)空圖譜。據悉,這是首次從時(shí)間和空間維度上對生命發(fā)育過(guò)程中的基因和細胞變化過(guò)程進(jìn)行超高精度解析,為認知器官結構、生命發(fā)育、人類(lèi)疾病和物種演化提供全新方向。
據了解,研究人員利用華大自主研發(fā)的時(shí)空組學(xué)技術(shù)Stereo-seq,首次繪制了小鼠、斑馬魚(yú)、果蠅、擬南芥四種模式生物胚胎發(fā)育或器官的時(shí)空圖譜。其中,利用高精度大視場(chǎng)Stereo-seq技術(shù)繪制的小鼠胚胎發(fā)育時(shí)空圖譜相關(guān)成果在《細胞》(Cell)期刊在線(xiàn)發(fā)表,斑馬魚(yú)、果蠅、擬南芥時(shí)空圖譜相關(guān)成果在《細胞》子刊《發(fā)育細胞》(Developmental Cell)在線(xiàn)發(fā)表。該系列研究由深圳華大生命科學(xué)研究院聯(lián)合中國科學(xué)院廣州生物醫藥與健康研究院、南方科技大學(xué)、華中農業(yè)大學(xué)等來(lái)自6個(gè)國家的32個(gè)科研團隊共同參與完成。
科學(xué)的發(fā)展離不開(kāi)工具進(jìn)步。17世紀,人類(lèi)通過(guò)顯微鏡第一次看到了生命的微觀(guān)結構——細胞;20世紀,DNA測序技術(shù)讓科學(xué)家第一次解析了生命大分子——DNA。如今,Stereo-seq技術(shù)不僅可以精確地了解每個(gè)細胞內的分子表達,還能定位該細胞的空間位置!都毎氛撐牡谝蛔髡、深圳華大生命科學(xué)研究院時(shí)空組學(xué)首席科學(xué)家陳奧表示,通過(guò)Stereo-seq技術(shù),人類(lèi)首次以500納米的空間分辨率實(shí)現了生命全景時(shí)空圖譜的繪制。在過(guò)去,要做幾千甚至上萬(wàn)次的實(shí)驗才能完成的時(shí)空圖譜;現在,在華大自主研發(fā)的時(shí)空芯片上,只需一次定位就能實(shí)現。這是生命科學(xué)工具的里程碑式突破。
“時(shí)空組學(xué)技術(shù)的出現,實(shí)現了生命在時(shí)間和空間維度上細胞‘地圖’的全面繪制,讓我們可以在細胞甚至亞細胞分辨率下,觀(guān)察到正常狀態(tài)和疾病狀態(tài)下分子和細胞的分布及細胞之間的互作情況,真正實(shí)現了從高精度結構的角度去理解功能,這將大大推動(dòng)我們對于生命復雜性和人類(lèi)疾病的全面認知!毕盗姓撐牡墓餐ㄓ嵶髡咧、深圳華大生命科學(xué)研究院?jiǎn)渭毎M學(xué)首席科學(xué)家劉龍奇表示。
“得益于Stereo-seq技術(shù)的超大視野,科研人員可以在發(fā)育中的小鼠胚胎上以非常高的分辨率和測序深度進(jìn)行組織的分析和研究! 時(shí)空聯(lián)盟成員、《細胞》論文共同作者、英國劍橋大學(xué)臨床醫學(xué)院院長(cháng)Patrick Maxwell教授表示,利用本研究免費公開(kāi)的數據,大家可以真正地理解哺乳動(dòng)物是如何發(fā)育的,組織是如何組成的等問(wèn)題。這也將使我們深入了解發(fā)育的過(guò)程、正常的組織功能,以及疾病。
與會(huì )同期,時(shí)空組學(xué)聯(lián)盟(STOC)宣布成立,旨在推動(dòng)時(shí)空組學(xué)技術(shù)在生命科學(xué)各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應用,繪制人類(lèi)器官、疾病、發(fā)育、演化等時(shí)空圖譜,目前已有80多位科學(xué)家加入。
時(shí)空組學(xué)聯(lián)盟成員、中國科學(xué)院院士、中科院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng )新中心主任蒲慕明表示,過(guò)去10年、20年間出現的各類(lèi)組學(xué)所產(chǎn)生的大量數據都缺少時(shí)空信息,而時(shí)空信息的收集、分析、建模等大量工作,需要生物學(xué)、計算機、數學(xué)、工程學(xué)等多領(lǐng)域的人才加入,需要很多單位共同參與完成。
(責任編輯:張雪)