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主要包括基因组学(Genomics),蛋白组学(Proteinomics),代谢组学(Metabolomics),转录组学(transcriptomics),脂类组学(lipidomics), 免疫组学(Immunomics),糖组学(glycomics )和 RNA组学(RNomics)学等。

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专访空间转录组学技术的探路者---青年科学家彭广敦

来源:生物谷 2017-03-20 15:20

编者按:空间转录组学技术是转录组学研究领域的新方向,也是研究细胞异质性方面的新方法。该技术通过整合与优化单细胞测序和激光显微切割技术, 获得少量细胞转录组信息的同时可以保留细胞原有位置信息。为此, 生物谷专访了该技术的主要开发者-中国科学院上海生化细胞所彭广敦副研究员

生物谷:彭教授您好,非常感谢您此次接受生物谷的邀请来参加“2017多组学研究与临床转化前沿论坛”。请问您认为多组学技术在临床研究方面有哪些应用前景?

回答:谢谢邀请!很荣幸参加这次论坛的交流。近些年随着高通量测序、转录组、基因组、代谢组以及各种表观遗传组等组学技术的发展,现代医学越来越认识到个性化医疗或精准医疗在获得最佳的临床效果上具有重要深远的意义。许多疾病的发生是多因素的结果,多组学的联合应用特别适合在复杂系统中厘清出关键因素,即能覆盖到面,也能涉及到点,已经在提高临床治疗质量,降低医疗费用大显身手,未来必会在临床研究方面绽放出更为夺目的光彩,在精确筛选药物适应人群降低耐药性、寻找新的药物靶点、提高临床前诊断的准确率以及发掘新的治疗诊疗手段方面提供新思路、新方法和新成果。

生物谷:您致力于空间转录组学技术的开发,这在目前转录组学以及细胞异质性研究方面是一个较为前沿的领域。请问这项技术有哪些优势?需要用到哪些特别的技术和方法?

回答:基于单细胞的测序技术对于细胞异质性的研究十分关键,精准医疗和个性化医疗也由于单细胞技术的带动而进入一个崭新的日趋激动人心的时代。然而,目前的单细胞分析方法都会丢失细胞在体内原有的位置信息,并且在体外进行单细胞捕获耗时较长,细胞内的分子活动尤其是转录组在离体环境下也会发生改变。为了解决这些问题,需要开发空间转录组的新技术。借助单细胞测序方法,我们结合冰冻切片和离体组织学分析,建立了基于激光显微切割的空间转录组技术(称为Geo-seq),实现了在组织上原位捕获细胞,可以在最少5个细胞的样本上进行高通量和高分辨率的转录组分析,具有重复性好,数据质量高、可实现性强等优点。

生物谷:空间转录组学技术目前在临床转化上进展到了哪一步?

回答:Geo-seq具有很好的可移植性,理论上处理好组织样品的保存与结构分辨,各种临床上的样本都能使用该技术。目前该技术也已成功应用于多项小鼠大脑发育、肝脏肿瘤学以及人精子发育异常等研究中,能够还原生理、病理状态下组织和器官层面重要的分子动态特征,并与临床医生已经开展了多项针对临床肿瘤样本的合作。

生物谷:是否能透露一下您的团队接下来的研究计划,有哪些新的目标?

回答:目前团队正在开展基于激光显微切割的表观遗产组、基因组分析技术。随着可供桥接的单细胞甲基化组、基因组技术的成功实现,在原位组织细胞上的甲基化、基因组空间分析方案有了方向,但极少量细胞的组蛋白修饰还存在很多技术的难点,需要大量的技术研发。新技术的临床转化研究是一个激动人心的领域,目前的免疫细胞治疗也具有跟多组学结合起来的潜力,期待更多产学研的合作,结出有益于大众健康和促进医疗实践的果实。

彭广墩   副研究员   中国科学院上海生化细胞所



个人简介:中国科学院上海生化细胞所副研究员。2009年毕业于中国科学院上海生化细胞所,获理学博士。加州大学洛杉矶分校系统生物学博士后。主要研究内容为利用多组学方法绘制干细胞与早期胚胎发育的分子细胞图谱。近期的工作结合单细胞测序技术与激光显微切割技术,建立了空间位置信息的转录组分析方法,实现了组织的原位RNA-seq(Nature Protocols);绘制了小鼠着床后胚胎高精度的三维分子图谱,揭示了多胚层分化与器官发育来源的重要分子调节机制 (Developmental Cell)。

演讲题目:空间转录组测序技术。

演讲摘要:在复杂的生理、病理条件下研究不同位置区域细胞的异质性,特别是针对肿瘤和干细胞生物学,发掘具有独特分子特征的细胞群落,研究其对信号、药物和外界刺激的响应差异,阐释疾病发生的不同阶段和状态,细胞与细胞、细胞与环境的作用,离不开保留空间位置信息的高通量分析方法。为此,空间转录组技术基于激光显微切割与单细胞测序,实现了在组织上原位捕获细胞并进行转录组图谱绘制,具有高灵敏、高通量以及高可靠性等特点。目前,Geo-seq技术也已成功应用于小鼠大脑发育、肝脏肿瘤学以及人的精子发育异常等研究中,能够还原生理、病理状态下组织和器官层面重要的分子动态特征。

彭广墩将作为演讲嘉宾参加2017年4月21-22日由生物谷主办的2017多组学与临床转化前沿论坛,并作“空间转录组测序技术”的报告,欢迎各位老师参加。

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2017多组学研究与临床转化前沿论坛

会议时间:2017.04.21-04.22      会议地点:上海

会议详情: http://meeting.bioon.com/2017multi/

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