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我国构建全球首个哺乳动物细胞图谱_彩票之家官网

发布时间:2020-10-22    来源:彩票之家官网首页43605

彩票之家官网-80后教授郭在实验中发现,人体内有6万亿个微小而简单的细胞结构。简单来说,我们每个人都是由一堆细胞组成的;每次排便、活动、思考,都是细胞在起作用。

但是人们对细胞了解甚少。人类向前迈进了一大步。在昨天发行的著名学术期刊《CELL》 (《细胞》)中,发表了浙江大学医学院干细胞与重建医学中心郭教授团队的研究成果。

该团队自主研发了一个低成本、高效率、几乎国内高通量的单细胞测序平台Microwell-seq,并在短时间内用该平台构建了全球首个哺乳动物细胞图谱。这将结束一段不可思议的旅程,让人类认识一个奇幻的世界。从“看到”一组细胞到单个细胞,细胞是比独立国家更大的遗传单位。生命体开始从受精卵分化,逐渐发育成个体。

细胞之间的差异更大,具有不同的功能。即使是功能完全相同的细胞也没有区别。最极端的例子是肿瘤细胞最初来源于长期的细胞变异。

2017年10月,美国科学家带领多个国家的科学家启动了“人体细胞图谱项目”,设想对人体内所有细胞进行分类和测序,系统描绘人体细胞图谱,并利用这一关键增强对疾病诊断、监测和化疗的理解。Facebook创始人马克扎克伯格(Mark zuckerberg)资助并反对该项目,称其为类似于人类基因组计划的国际科学研究项目。

近年来,单细胞测序在肿瘤突变检测和产前诊断方面显示出巨大的前景。传统的测序技术“看”的是细胞群,“读”的是一堆细胞遗传信号的平均值,所以单个细胞的特异性更容易被忽略。另一方面,单细胞测序可以通过读取单个细胞的遗传信息来处理细胞群体的异质性。

正因为如此,单细胞测序技术成为了全世界科学家的研究热点,进一步促进了人类对生命奥秘的理解。“单细胞测序技术使人类需要从单细胞的角度更准确地分析细胞分化、重建、凋亡和恶性肿瘤。”郭说:“这种技术正在给细胞检测、分类和检验带来一场方法论革命”。

单细胞测序的费用从100元降到了2元。面对雄心勃勃的细胞作图计划,该技术近年来发展迅速,来自世界各地的科学家正在竞相开发高水平的单细胞测序平台。其中一个关键问题是:如何缓慢高效地检测出单个细胞,从而完成这个巨大的超级“积木”?在《CELL》,郭教授的团队向世界解释了自己的方案:高通量、低成本、操作简单、几乎定位的Microwell-seq单细胞测序平台。“我们利用微孔基质、分子标记和扩增技术构建高通量、高精度的单细胞水平分析,解决了传统测序中单细胞核酸物质太少,更容易丢失,分析成本高的问题。

”韩小平博士(论文第一作者)向记者展示了一张边长3厘米的正方形纸——。这是琼脂糖做的微孔板。“有10万个直径30微米的‘小坑’。

”科学家利用消化酶将一组致密细胞解离成单细胞悬液,然后倒入琼脂糖微孔板中。“大概一万个细胞不会掉进坑里‘一个萝卜一个坑’。”这是第一步:捕捉单个单元格。

之后,科学家给每个捕获的细胞加上一个“数字”。成千上万个直径25微米的磁珠掉进坑里,堵塞了一个单细胞,索引了标签上的DNA。这是第二步,叫“磁珠指数”。在计划给磁珠编索引的时候,课题组搜遍了国内所有的生物技术公司,但是没有一家能做到。

最后是课题组自己准备的。第三步是常规的排序过程,分析每个小区的传输顺序。

在郭教授团队的这项技术中,测量了单个细胞的所有基因,这是一种可以翻译成蛋白质的遗传物质。“以前分析一个细胞要100元左右,用我们开发的平台,接近2元,实验操作人员更快更简单。

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”郭表示,Microwell-seq技术平台最终将推动尖端单细胞测序技术在基础科学研究和临床实践中的推广应用。绘制第一张哺乳动物细胞图谱利用Microwell-seq技术平台,团队对小鼠近50个不同生命阶段器官的40多万个细胞进行了系统的单细胞mRNA组分析,构建了第一张哺乳动物细胞图谱。

郭把这张地图叫做“细胞图”。该小组详细描述了小鼠的主要细胞类型,组织细胞、基质细胞、血管内皮细胞和每个器官中的免疫细胞的亚型。发现不同组织的基质细胞具有几乎不同的基因表达特征,在调节组织特异性微环境中起着最重要的作用。

这提醒科学家,在组织工程和器官修复过程中,不仅要考虑组织细胞,还要修复合适的基质细胞系统。“人类对生命的理解就像探索广阔的宇宙,对单细胞进行测序,突出我们更相似的‘观察’意味着探索在活着的‘星空’中没有发现的最重要的物质。

”郭对说道。“科学家可以利用这个平台,积极开展细胞命运要求的机制研究,这将对再造医学的生产前细胞试验和临床疾病的临床水平产生深远的影响。”在校对过程中,《CELL》的三位审稿人一致得到了“印象深刻”的评价,并指出“老鼠图谱最终将成为一种通用的生物数据资源”。科学界指出,小鼠细胞图谱的完成也将为下一步人类细胞图谱的构建带来指导意义,并惠及细胞生物学、发育生物学、神经生物学、血液学和重建医学等诸多领域。

“本质上,我们的团队已经独自完成了一个巨大的项目,我们希望每个人都对中国的生命科学产业、技术和科学家有信心。中国人几乎有能力和技术画一张中国细胞图。

”郭说:“这种单细胞测序技术价格低廉,所有试剂和材料几乎都是国内建造的,因此商业化前景非常广阔。|彩票之家官网。

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