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多篇文章解读近期测序领域重要研究成果!

来源:本站原创 2019-01-17 22:34

如今,科学家们应用测序技术在多项研究领域都取得了显著的成果,那么近期他们又取得了哪些成果呢?本文中,小编就对相关研究结果进行整理,分享给大家!

【1】Science:便携式DNA测序仪在检测病毒疫情中大显身手

doi:10.1126/science.aau9343

在一项新的研究中,来自美国、尼日利亚、英国、德国、比利时、瑞士和新加坡的研究人员发现,随着病毒疫情的爆发,利用便携式DNA测序仪了解关于这种病毒疫情的更多信息是可能的。在他们发表在2019年1月4日那期Science期刊上的一篇标题为“Metagenomic sequencing at the epicenter of the Nigeria 2018 Lassa fever outbreak”的论文中,他们描述了他们对在尼日利亚最近发生的一次病毒疫情期间受影响的患者中的拉沙病毒(Lassa virus)DNA的分析,以及他们取得的发现。

医学科学家们一直担心可能会出现一场大规模的流行病---一场可能导致全世界数百万人甚至数十亿人死亡的流行病。正因为如此,科学家们不断寻找新工具来识别潜在的大流行性病毒并阻止它们。这样的一个研究领域集中在快速识别病毒,更重要的是,发现它是否已进化为一种更危险的新毒株。目前,这个领域的主要技术是DNA测序,但是病毒疫情通常会在存在没有配备DNA测序功能的实验室的地方开始爆发。这导致人们开发小型便携式设备,这样就能够将这些设备快速部署到感兴趣的区域并立即加以使用。

【2】AJHG:新生儿基因组测序能够发现未知遗传风险

doi:10.1016/j.ajhg.2018.11.016

随着基因组测序在临床中变得越来越普遍,关于其在新生儿中的使用和作用仍存在疑问。测序可以提供可操作的见解吗?能够找到对孩子未来健康有重要意义的发现吗?测序对家庭有什么好处或后果?

最近一项研究揭示了这些问题的答案。在《American Journal of Human Genetics》杂志发表的一篇论文中,该研究小组报告说,基因组测序可以识别可能无法检测到的各种疾病的风险。重要的是,早期了解其中一些疾病可能会导致监测和干预,从而改善新生儿及其家人的健康状况。

【3】NEJM:DNA测序技术可有效预防感染的爆发

doi:10.1056/NEJMoa1714373

牛津大学医院的研究者们通过全基因组测序和电子患者数据,能够有助于阻断可能致命的真菌病原体的爆发性疫情。

该研究发表在新英格兰医学杂志上。首席研究员,大数据研究所传染病研究员David Eyre博士认为:“我们的研究有助于阻断念珠菌疫情的爆发。通过研究清楚它的传播机制,应该有助于控制它在世界范围内的传播。

念珠菌是一种新兴的,多重耐药的真菌病原体,通常存在于重症监护病房。在一些患者中,念珠菌可以进入血液并在整个身体中传播,导致严重的感染。

研究人员调查了2015年至2017年期间约翰拉德克利夫医院神经科学ICU发生的大规模C. auris爆发情况。通过对患者和环境分离物样本进行全基因组测序,结合电子健康记录数据,他们研究了可能的传播途径,定植的风险因素和爆发的分子流行病学。

【4】Science:我国科学家通过优化单细胞多组学测序技术分析结直肠癌异质性

doi:10.1126/science.aao3791

在一项新的研究中,来自中国北京大学第三医院、北京未来基因诊断高精尖创新中心和北大-清华生命科学联合中心和的研究人员发现利用优化的单细胞多组学测序能够更好地揭示结直肠癌异质性。相关研究结果发表在2018年11月30日的Science期刊上。

研究人员指出,大多数关于结直肠癌进展的遗传学研究都涉及到探究基因表达。他们提出还需更多的研究来了解结直肠肿瘤是如何转移的。为了实现这一点,他们开发了一种允许在单个细胞中同时分析拷贝数变化、甲基化和基因表达的测序方法---这种方法将单细胞测序数据与来自染色体构象的信息、表观遗传数据和肿瘤细胞的其他特征相结合在一起。这项研究是真正理解癌症转移机制的长期努力的第二步,尤其是在结直肠癌中。两年前,这些研究人员开发出单细胞三重组学测序技术(single-cell triple omics sequencing, scTrio-seq)。

【5】Genes Devel:对2万个心脏细胞进行RNA测序有望阐明心脏发育机制并开发新型心脏病疗法

doi:10.1101/gad.316802.118

近日,一项刊登在国际杂志Genes & Development上的研究报告中,来自费城儿童医院的科学家们利用一种强大的新型技术对2万个单一细胞核进行了RNA测序,从而揭开了心脏病发生背后的生物学事件,在动物研究中,研究人员在健康和疾病心脏中鉴别出了多种细胞类型,同时研究人员还详细研究了“转录蓝图”,即DNA将遗传信息转录成为RNA和蛋白质。

研究者Liming Pei博士表示,这项研究中我们首次将大量平行单核RNA测序技术应用到了出生后小鼠的心脏研究中,相关研究或能提供正常心脏发育和心脏疾病发生过程中所涉及的生物学事件,研究人员的目的就是寻找治疗心脏疾病的靶向性疗法,此外,这种类型的大规模测序也能应用到许多医学领域中。

【6】Cell:华大基因主导的最大规模中国人基因组测序结果揭示独特的病毒感染模式

doi:10.1016/j.cell.2018.08.016

在一项新的研究中,通过分析全球最大的涉及141431名来自中国各地的孕妇的基因组数据,来自中国深圳华大基因等研究机构的研究人员发现了基因与出生结果(包括双胎妊娠和女性第一次怀孕时的年龄)之间存在意想不到的关联。这种分析还允许这些研究人员重建中国不同种族群体在近代的人口流动和通婚,并有望有助于鉴定出让人们容易患上传染病的基因,相关研究结果发表在2018年10月4日的Cell期刊上。

这些孕妇提供了血液样本来测试胎儿染色体异常,主要是唐氏综合症。这种称为无细胞胎儿DNA测试的技术是一种非侵入性产前测试方法。鉴于孕妇的血液中漂浮着来自她们未出生的孩子的DNA,这种技术是可行的。通过快速鸟枪测序,实验室能够让血液中所有自由漂浮的DNA发生断裂,并对大小刚好的DNA片段进行测序以便诊断唐氏综合症。

【7】JCO Prec Oncol:新型RNA和DNA测序平台有望为晚期癌症患者精心挑选最佳的治疗药物

doi:10.1200/PO.18.00019

近日,一项刊登在国际杂志JCO Precision Oncology上的研究报告中,来自西奈山医院的科学家们通过研究构建了一种全面的RNA和DNA测序平台,该平台能帮助确定哪种药物对晚期和耐药性多发性骨髓瘤患者最为有效。研究者表示,这种新型平台能对传统的DNA方法进行扩展,利用RNA测序来寻找FDA批准的一大批癌症药物的作用靶点(并不只是针对多发性骨髓瘤的批准药物),目前研究人员正在对64名晚期耐药的多发性骨髓瘤患者进行临床试验(这些患者均没有其它更好的治疗选择)。

研究者Samir Parekh博士指出,我们的研究阐明了如何利用一种掺入RNA测序的精准医学手段来识别可行且有效的治疗方案(不只是治疗多发性骨髓瘤患者的治疗手段);此外,相关的临床试验也能帮助我们检测所开发平台的准确性,从而为新一代精准医学平台/框架的开发奠定基础。

【8】Science子刊:高通量测序帮助找出可以预测致命皮肤癌的预测因子

doi:10.1126/scitranslmed.aar5894

蕈样肉芽肿瘤(Mycosis fungoides, MF)是最常见的皮肤T细胞淋巴瘤(CTCL),是一种恶性的皮肤记忆性T细胞瘤。大多数MF患者都会在早期确诊(1 A/B期,仅限于皮肤),这些病人的疾病进程通常很慢、恶性程度不高。但是也有一小部分的早期患者会发展成为恶性的致命疾病。由于二者预后差别巨大,因此早期诊断出这群高风险病人刻不容缓,但是目前的技术却无法解决这群人的早期诊断问题。

为了解决这个问题,来自哈佛医学院的科学家们在Rachael A. Clark教授和Thomas S. Kupper教授的带领下使用下一代高通量DNA测序技术对活检皮肤组织中的T细胞受体beta基因(TCRB)进行了测序,他们评估了这种方法预测病人进展和生存率的效果,该研究涉及208名CTCL病人(177名患MF),研究人员进行了长达15年的纵向观察研究。

【9】Science:大量肾脏单细胞的RNA测序分析阐明慢性肾脏疾病的发病根源

doi:10.1126/science.aar2131

肾脏是一个非常复杂的器官,其功能远远不止一个简单的“过滤器”,肾脏要正常发挥功能,需要多个高度特异性的不同细胞类型之间相互作用来帮助机体通过尿液排出废物、平衡体液,调节血压并且分泌多种激素。

近日一项刊登在国际杂志Science上的研究报告中,来自宾夕法尼亚大学医学院的研究人员通过研究发现了一种特殊类型的细胞或许能在分子水平下驱动正常或病变的肾脏功能。

文章中,研究人员通过对来自健康小鼠肾脏的57979个细胞进行RNA测序发现了特殊的基因突变,这些突变似乎在单一分化的细胞类型中也会有类似的特征,此外,研究人员除了发现了此前描述的肾脏细胞类型外,还鉴别出了新型的细胞群。研究者Katalin Susztak表示,本文研究为肾脏生理学和肾脏疾病的研究提供了前所未有的见解,肾脏组织中的每个细胞似乎都有着特殊的非冗余功能,而且在特殊症状的患者中常常存在异常状态的特殊细胞类型。

【10】Science重大突破!单细胞测序平民化,测一个细胞仅需一美分,一次能测上千个细胞

doi:10.1126/science.aam8999

来自艾伦学院和华盛顿大学的科学家们开发出了一种廉价的高级技术可以检测成百上千个细胞的基因表达。这项基于配位的转录组测序技术(Split Pool Ligation-based Transcriptome sequencing,SPLiT-seq)是一项可延展的用于表征单个细胞RNA水平的技术,可用于鉴定脑部疾病及其他组织中的不同细胞类型,这项研究于近日发表在《Science》上。

“研究任何的多细胞生物系统,我们都需要明白它的基本组件——细胞。”艾伦学院科学家Bosiljka Tasic说道。“大脑包含很多不同形状和大小的细胞,但是现在却没有一种方法可以表征它们并进行分类。在单细胞水平鉴定RNA是一种鉴定细胞的方法,但是现有的技术太昂贵,且需要特殊的设备。由于SPLiT-seq可以通过任何实验室的基础设备完成,因此它将广泛应用于单细胞转录组学研究。”(生物谷Bioon.com)

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