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                首頁 華大概況 新聞中心 集團動態 華大研〇究院2020年度科研方向大事件

                華大我知道研究院2020年度科研方向大事件

                發布日期:2021/02/10 瀏覽次數:

                你聽過“時空組學”嗎?
                你知道中國科學家在去年發現了綠色植物的第三個門類,並命名為“華藻門”嗎?
                你知道精神分裂癥還和腸道菌话群有關嗎?
                盤點接←近尾聲,今天,就讓我們地方一起來回顧一下持續深耕科研的深圳華大生关键命科學研究院(以下簡稱“華大研究院)在過去一年裏的突破性進展。

                你,準備好和科學家們來一場思想碰撞了嗎?


                時空組學技◆術全球領先,兼顧超高分辨率和全景視場


                2020年,華大研究院自主研發的時空組直接朝这一剑轰然迎了上去學系列工具實現全面突金木水火土破。相比國際上同類技術,華大的時空組學技術是全世界唯一一項能同時實現“亞細胞級分辨率”和“厘米級全景視場”的技術,並可以實現基因與影像同時分析。目前,華大已經在單細胞和時空組學方向實現工具天空中那十二色自主可控,通過在生命時空圖譜、物種演化、疾病診斷和治療等領域規模化應用,未來將全面提升人道尘子顿时心中一颤類對生命的認知和推動疾病重新定義。


                2021年1月,時空組學被《自然-方法》(Nature Methods)雜誌列為2020年度技術。作為領域的主要推動者之一,華大集團CEO、華大√研究院院長徐訊代表華大介紹了自主研發的時空組學技術,並指明時空組學技元一手中術未來的應用方向。


                科研成果和技術雙突破,新冠科研攻關助力疫情防控

                新冠疫情爆♀發後,為了第一時間揭秘新冠病毒及其感染機制,尋找没错預防和治療的方法,華大科研人員於2020年大无妨年初一逆行疫區,開ζ 展新冠疫情科研攻關,並在张狂目光冰冷之後與包括疾控部門及醫院等在內的二十★余家單位展開合作,在病毒核酸轰快速檢測,病毒基因組測序和變那说话異監測,人群基因組易『感性,病毒感染機制,抗體與疫苗等領域開展『科學研究,並取得了系可现在看来列科研成果,實現了基於CRISPR和數字微流控的核酸快速檢測技術,公開發表新冠相關科研成果30余篇。

                這些成果為人們全面認識新冠病毒,揭示感染機制,理解臨床癥狀,尋找防控治療方法等提供了重要的工具和思路。




                高通量合成儀實現自主研制,亮相合成生物產▓業大會

                華大高力量已经消耗三成了通量合成儀基於高通量並行合成技術原理㊣,完成自主知識產權研制與硬认输件叠代升級,裝備多項性能參數全球領先:通量較市占率最高設備提升10倍;合成產物產率達pmol級別,較已有高通量裝備提升3個數量級,相關儀器於2020年6月亮相合成生物產業大會。

                同時,華大研究院聯合深圳國家基因庫完成黑熊王自主合成儀3類重要合成產品々(基因合成/捕獲探針/測序標我再放你出来準品)的研發,獲得產品使用方認可,已成功轉產。
                掌握高通量高性能自主知識產權合成儀研制能力並實現哈哈笑着性能提升,將標誌著我國在合成生物學領域關鍵“卡脖子”技術的▅重要突破,成為当看到阳正天生命科學高端設備研發的又一▓重大進展,保障合成生物產業自主發展。



                拓展新型編輯系統,充實基因組編輯自主工具庫

                華大采用獨特的高通量挖掘新編輯工具方案,能快速對成百上千的新系統進行功能性篩選。隨後,利用自主研發的基於華大DNB測序芯片的DocMF工具,僅用傳統PAM鑒定方案1/10不到的時間完成新型CRISPR-Cas系統的PAM原件鑒定,一張然而可達十億級別通量的芯片可同時檢測出多個系統的PAM。此外,DocMF也能高通量、高深度地檢測體外脫靶位點及其強弱,為新型基因編輯系統的安全性檢測進行必要的技術補充。2020年7月,該技術在國際◢著名期刊《科學進展》(Science Advances)雜誌在線發表(點擊查看文№章)。同時,項目組也@ 針對研發人員對脫靶效率評估的需求設計了一鍵式的CRISPR-Cas介導的突變分析網站-Off-Detector。

                利用這些自主工具,華大已成功篩選到多個具有活性的編輯系統,其中有多』個小Cas蛋白。新工具也大大拓展了PAM位點,豐富了華大自主基因編輯工具庫,為基因治嗤療、育種等基因改造工程奠定堅實基礎。


                深度解析免疫微環境,助力〓癌癥精準醫學

                長期以來,腫瘤微環境都是腫瘤研究中的一個關鍵方向,華大研究院聯合復旦大學附屬中山醫院、中山大學腫瘤防治中心、廣東省人民醫院、天津市︾腫瘤醫院等單位,利用組織和没想到單細胞空間多組學技術,對癌癥發生的各個階段,包括癌前病變、腫瘤復發、腫瘤發生與轉移、治療效應與耐藥進展,腫瘤細胞與微環境細胞共演∏化(co-evolution)現象∏進行精細描繪,深入解析免疫微環境的演化在促進腫瘤進展中轰的機制,為腫瘤的精準臨床診斷和治療積累豐富的單細胞組學圖譜資源,為腫瘤新藥研發、個體化預後判斷及實時監控提供新思路。相關研究成果發表在Cell,Cell Research,Journal of Hepatology,Nature Communications,Clinical and Translational Medicine等雜誌。

                癌癥免疫微環境的相關Ψ 研究,對了解腫瘤發生發↙展的機制具有重要意義。單細胞多組學和時空組學新技術的突破,以及癌癥多維大數據的◤積累,將進一步變革人們對不同腫瘤生物學機制的理解,助力提升精準醫學水平。



                宏基因組關聯分析助力精神分裂癥研究

                精神分裂癥是一種嚴重的精神疾病。遺傳變異和環境因↓素共同作用可能是導致該疾病發生的重△要病因。其中,腸道微生物與精神疾病的關系近年來受到國內「外學者關註。

                2020年3月,華大研究院與西安交通大學第一附屬醫院合作在《自然通訊》(Nature Communications)上發表“菌-腦軸”研究成果。(點嗤擊查看文章)研究人員通過宏基因組鳥槍法測序結合宏基因組關聯分析,對精神分裂癥患者和健康人的腸道菌群數據進行分这旋风阵析,全景展現了精神分裂癥患者腸道菌群結構和潛在影響←大腦功能的途徑。臨床上,我們發現了26種可以作為精神▆分裂癥診斷的生物標記物的菌種。研究人員將前庭鏈球菌移殖給健康小鼠,發現其能導致小鼠精神運動興奮性增加和社交障礙等行為異常。
                這是繼2019年該研究團隊首次在小鼠模型上揭示精神【分裂癥患者腸道微生物可調節小鼠代謝通路,並誘導小鼠出現精神分裂癥相關行為後又一那融入体内成果。
                本研究展示了宏基因組鳥槍法測序和關聯分析方法在微∮生物-腦軸領域研究的重要性,也◇體現了腸道菌群作為精神性疾病臨床精準診斷和用藥指導的必要性,為後續持續推進基於腸道菌群的精神分↓裂癥新型精準藥物研發和轉產奠定基礎。



                建立具有中間態特征的穩定幹細胞系

                2020年12月,美國德功法可以克制他克薩斯大學西南醫學中心和華大研究院團隊首次在多個︼物種中建立了具有“Formative”特征的穩定幹細胞系,相關成果發表於《細胞-幹細胞》(Cell Stem Cell)雜誌。(點擊查看文我们根本打不断他对这尊者章

                在過去的研〖究中,科學家們發現多能幹細胞可反击被劃分為Na?ve和Primed兩種狀態,分別代表體內胚胎著床前、後的人听着兩種狀態。2017年有科學家提出介於Na?ve和Primed之間可能存在∩著一種新的狀態,但科學界尚未發現有一種穩定的細胞系具備Formative的主※要特性。在該研究中,研究團隊首次建立了具有Formative特征的穩定細◥胞系,並通過實驗和多組學數據證實該細胞系是一種那半神冷声哼道介於Na?ve和Primed之間的細胞狀態,可以高效嵌合且能轉化為原始生殖細胞。
                使用完全相同的誘導培養條件,該團隊已從成☆體細胞中重編程誘導得到了人及馬的Formative-like誘導多能性幹細胞系(iPSCs),從馬及小鼠的胚随后直直胎中,分離出馬和小鼠的Formative-like胚胎幹細胞系(ESCs)。其中馬的細胞系為世界首次分離誘導的馬胚胎幹細胞及誘導多能幹細胞,且馬的Formative特征的幹細胞系具有高效的種間嵌①合效率。
                該研究結合實驗數據和生物信息學①分析,為研究哺乳動物多能性以及研究調控原始生殖細胞分化的分子機制Ψ 開辟了新途徑。


                科學家首次發現綠色植物界的第三個門類——“華藻門”

                2020年6月,華大研究院聯合德國、丹◥麥與比利時等團隊通過對一種單細胞浮遊綠藻Prasinoderma coloniale CCMP 1413進行系統研究,確定了該物種屬於綠色植物最早分化出來的一個新♀門類,這是中國科學家首次在物種“門”這一高級別分類上的突破性發現♂,科學家們將該門類命名△為“華藻門”Prasinodermaphyta。相關成果發表於國際著名期刊Nature Ecology & Evolution。(點擊查看文章

                “華藻門”的發强者現將徹底改變綠色植物的分類。此前綠色植物主要包※含兩大門類:鏈型植物(包含輪藻門和所有◎的有胚植物)和綠藻門,“華藻門”將成為綠色植物的第三個門類,同時現你不肯承认我又如何行的植物界14個門類將改寫為15個門。這為科學家們探索綠色植物的起ぷ源、進化過程、以及與生態環境之間的←關系等方面提供了↙新的方向。


                363種鳥類¤基因組數據研究登Nature封面,進一步揭示基因組多樣性演化奧秘

                2020年11月12日,華大研究院生物多【樣性團隊、昆明動物研究所等單位聯合在國際著名期刊《自然》(Nature)上同期以封面形式發〗表了兩篇文章報道萬種鳥類基因組計收服了寒光星了呢劃第二階段(科級別)最新【研究結果。(點擊查看文章)研究團隊發表了363種鳥類基因組數據,同時通過々這一數據建立了無參考序列下多基因組比對和分析的新方法,並基於這一新方法闡明了密度物種取樣對生物多樣性研究的重要性,為深入了解@ 基因組多樣性演化奧秘提供↓了契機。

                目前發表的研究成果是該計劃◤第二階段科級別的最新研究成果。科研團隊從現存鳥類的科階元中選取代表性鳥類物種,共計獲得363只鳥類的全基因組數據覆■蓋92%的科階元,其中267個物種的■基因組數據為首次發布。項目所使用的樣品主要來源於全轰球多個博物館所保存的鳥半神巅峰竟然还不够類組織樣品,包括一些稀你就必须得死有和瀕危鳥類物種。