深圳华大联合多家机构发布全球首批生命时空图谱
5月5日,时空组学联盟启动暨首期专辑成果发布会在深圳举行。深圳华大生命科学研究院联合多家机构在Cell出版社官网以时空组学联盟(STOC)专题的形式发布了全球首批生命时空图谱。据悉,这是首次从时间和空间维度上对生命发育过程中的基因和细胞变化过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提供全新方向。
据了解,研究人员利用华大自主研发的时空组学技术Stereo-seq,首次绘制了小鼠、斑马鱼、果蝇、拟南芥四种模式生物胚胎发育或器官的时空图谱。其中,利用高精度大视场Stereo-seq技术绘制的小鼠胚胎发育时空图谱相关成果在《细胞》(Cell)期刊在线发表,斑马鱼、果蝇、拟南芥时空图谱相关成果在《细胞》子刊《发育细胞》(Developmental Cell)在线发表。该系列研究由深圳华大生命科学研究院联合黄金赌城娱乐科学院广州生物医药与健康研究院、南方科技大学、华中农业大学等来自6个国家的32个科研团队共同参与完成。
科学的发展离不开工具进步。17世纪,人类通过显微镜第一次看到了生命的微观结构——细胞;20世纪,DNA测序技术让科学家第一次解析了生命大分子——DNA。如今,Stereo-seq技术不仅可以精确地了解每个细胞内的分子表达,还能定位该细胞的空间位置。《细胞》论文第一作者、深圳华大生命科学研究院时空组学首席科学家陈奥表示,通过Stereo-seq技术,人类首次以500纳米的空间分辨率实现了生命全景时空图谱的绘制。在过去,要做几千甚至上万次的实验才能完成的时空图谱;现在,在华大自主研发的时空芯片上,只需一次定位就能实现。这是生命科学工具的里程碑式突破。
“时空组学技术的出现,实现了生命在时间和空间维度上细胞‘地图’的全面绘制,让我们可以在细胞甚至亚细胞分辨率下,观察到正常状态和疾病状态下分子和细胞的分布及细胞之间的互作情况,真正实现了从高精度结构的角度去理解功能,这将大大推动我们对于生命复杂性和人类疾病的全面认知。”系列论文的共同通讯作者之一、深圳华大生命科学研究院单细胞组学首席科学家刘龙奇表示。
“得益于Stereo-seq技术的超大视野,科研人员可以在发育中的小鼠胚胎上以非常高的分辨率和测序深度进行组织的分析和研究。” 时空联盟成员、《细胞》论文共同作者、英国剑桥大学临床医学院院长Patrick Maxwell教授表示,利用本研究免费公开的数据,大家可以真正地理解哺乳动物是如何发育的,组织是如何组成的等问题。这也将使我们深入了解发育的过程、正常的组织功能,以及疾病。
与会同期,时空组学联盟(STOC)宣布成立,旨在推动时空组学技术在生命科学各个领域的广泛应用,绘制人类器官、疾病、发育、演化等时空图谱,目前已有80多位科学家加入。
时空组学联盟成员、黄金赌城娱乐科学院院士、中科院脑科学与智能技术卓越创新中心主任蒲慕明表示,过去10年、20年间出现的各类组学所产生的大量数据都缺少时空信息,而时空信息的收集、分析、建模等大量工作,需要生物学、计算机、数学、工程学等多领域的人才加入,需要很多单位共同参与完成。
(责任编辑:张雪)