还记得《哈利波特》中那张神奇的活点地图吗?有了这张地图,哈利如同开启了“上帝”视角,可以看到霍格沃茨中每个人所在的位置。
今天,在生命科学领域,这个神奇的“魔法”照进了现实。看完视频,你是不是对时空组学技术有了更多的了解呢~今年5月,华大等机构就依托自主研发的时空组学Stereo-seq技术,绘制了首批生命全景地图。其中,小鼠胚胎发育时空图谱相关成果以封面文章形式发表于《细胞》(Cell)(点击跳转原文)。利用这台“生命照相机”,科学家记录了小鼠胚胎器官发育和形成的细胞演变过程,成果将为哺乳动物发育研究提供重要的数据参考,推动我们更好地认识胚胎成长和器官发生,也为出生缺陷相关研究提供指导。
今年9月2日,华大联合广东省人民医院、武汉大学等机构共同完成的蝾螈脑再生时空图谱以背靠背封面文章的形式发表于《科学》(Science)(点击跳转原文),这也是全球首个高分辨率蝾螈脑再生时空图谱。
人类大脑在受伤之后,很难自行恢复,那蝾螈为什么可以?为解答这个问题,研究团队利用时空组学技术Stereo-seq对比了蝾螈脑发育和再生的过程,结果发现神经元的形成过程在两者中是高度相似的。或许脑损伤诱导了蝾螈神经干细胞逆向转化,回到发育时期的年轻化状态,以启动再生过程。而蝾螈的基因编码序列与人类极其相似,研究蝾螈脑再生的启动机制,发现其中的关键基因,或将为人类神经系统损伤或退行性疾病的修复提供重要指导。
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为促进时空组学在生命科学各个领域的广泛应用,华大研究院等机构发起了时空组学联盟,目前,已有来自30个国家的近150位科学家加入。
过去,人类用显微镜观察生命,只能看到细胞的形态而没有分子、机制层面的解释;有了DNA测序技术后,我们得到了DNA分子信息,却失去了结构信息。时空组学技术在人类认知生命史上,第一次把结构和功能进行了整合。因此,时空组学技术也被称为生命科学领域的第三次科技革命。生命科学研究工具的进步,让我们对自身、对生老病死、对万物生长的认知在今天进入了一个全新的时代。
未来,华大必将携手全世界的科研工作者,共同推动器官图谱、疾病病理、个体发育和生命演化等方向的全面发展。