《转》访陈重建博士:乘风破浪,单细胞测序再创新突破
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陈重建:单细胞基因组和单细胞转录组高通量测序技术,已经成为单细胞研究重要的工具,但是主要挑战是在对同一细胞进行基因组DNA和RNA的平行研究上。单细胞基因组与转录组平行测序(G&T-Seq),这一整合技术的重要意义在于可以分析单细胞基因型和表现型之间的关系,深刻揭示一个细胞内的DNA信息指导细胞状态的调控机制。就如同我们一直希望看到的那样,真正了解细胞内部是如何进行精确的表达调控,而不是通过传统方法在群体细胞样本中得到的所谓DNA与RNA大致的对应关系。这项全新的技术真正实现了在一个时空内遗传物质的综合研究,揭示先前无法探索到的细胞内分子生物学调控机制,这甚至可能改变人们最初建立的认知范畴,势必会带动分子生物学领域的飞速发展。
转化医学网:单细胞测序技术可以应用于哪些领域?
陈重建:主要的是在癌症研究领域,尤其是循环肿瘤细胞(CTC),并且单细胞测序在胚胎发育、干细胞多能性、细胞分化、细胞治疗、以及CRISPR基因编辑等领域都有广泛应用。这一技术不仅仅是为了研究细胞异质性状态或者寻找新的生物标志物,更多是为了弄清细胞的微观调控机理,因此意义更为深刻,在转化医学的相关研究中会起到非常重要的作用。
转化医学网:据了解,安诺基因在第一时间推出G&T-Seq平台,作为该领域的开创者,您能谈谈这项技术的研发难点和经验吗?
陈重建:G&T-Seq主要难点在于单个细胞中DNA和RNA的分离。该技术通过polyA调取mRNA,这很容易理解,即通过磁珠富集带polyA的mRNA进行后续的Smart-seq2扩增,剩下的则是DNA,但是这一过程可能会丢失DNA,因此将DNA损失控制到最低也就成了该技术最重要的环节。目前,我们还在不断尝试优化技术,推动单细胞测序走得更远。
转化医学网:单细胞测序技术的前景无疑是值得期待的,您能谈谈目前国内单细胞研究项目的开展情况吗?
陈重建:目前在国内,单细胞测序技术开始应用领域主要在早期胚胎,但很快就扩展到了培养的细胞、新鲜的组织,并逐渐渗透到临床病理样本、外周血样本等等,最近在植物、微生物领域的需求也越来越大。尽管大家对单细胞测序技术从怀疑观望,到真正的信任和开展相关项目,可能还需要一段时间,但是随着国内发表在高影响因子期刊的单细胞测序文章越来越多,相信不论是在科研领域,还是医学健康领域,单细胞测序技术的认同度会越来越高,单细胞测序技术对整个行业的影响将是颠覆性的。
转化医学网:最后,请您为大家介绍一下单细胞多组学的研究解决方案吧?
陈重建:好的,安诺基因单细胞多组学研究解决方案目前已经丰富至三大组学、六个产品,涵盖单细胞基因组测序、单细胞转录组测序、单细胞全基因组甲基化测序、单细胞RRBS测序、单细胞Hi-C测序以及最新的单细胞基因组与转录组平行测序(G&T Seq),这些技术能够有针对性并准确服务于不同的研究策略和实验目的,我们还会保持持续创新。未来单细胞测序与转化医学的联系将会更为紧密,真正实现从科研向临床转化的目标,现在看来技术已经不是瓶颈,随着基础研究的不断深入,单细胞测序大数据的不断积累,在癌症、生殖发育、神经科学、免疫等领域都将取得新的突破。
参考文献:
Macaulay IC, Haerty W, Kumar P, Li YI, Hu TX, Teng MJ, Goolam M, Saurat N, Coupland P, Shirley LM et al: G&T-seq: parallel sequencing of single-cell genomes and transcriptomes. Nature methods 2015, 12(6):519-522.
陈重建简介:法国巴黎十一大学和中山大学双博士学位,曾在法国居里研究所从事博士后研究,在生物信息、非编码RNA、高通量测序、胚胎干细胞和癌症基因组等领域有丰富的研究经验;曾先后在Science、Developmental Cell、Bioinformatics、RNA Methods等高水平杂志上发表文章;由他开发的多项基因组序列分析与RNA表达分析流程和算法,被学术界广泛引用。2012年陈重建博士作为北京市海外高层次人才被引进回国,联合创办安诺优达基因科技,现任公司总裁。(转化医学网360zhyx.com)
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