人類基因組共有30億個(gè)堿基，但如何對(duì)其進(jìn)行解讀，是長(zhǎng)期以來困擾科學(xué)界的難題。中國(guó)科學(xué)院院士、昌平實(shí)驗(yàn)室主任謝曉亮團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)了一種新型基因組學(xué)技術(shù)，猶如為解碼人類基因組功能信息搭載了一臺(tái)“超清顯微鏡”，實(shí)現(xiàn)了對(duì)人類細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子圖譜的低成本、系統(tǒng)性繪制。3月27日，在2025中關(guān)村論壇年會(huì)開幕式上，10項(xiàng)重大科技成果發(fā)布，“基于脫氨酶的轉(zhuǎn)錄因子印記技術(shù)”入選。
人體內(nèi)絕大多數(shù)細(xì)胞基本上擁有相同的基因組，但在不同時(shí)間、不同位置，細(xì)胞會(huì)表達(dá)不同的基因、執(zhí)行不同的生理功能，并能對(duì)外界環(huán)境條件的變化作出復(fù)雜反應(yīng)。目前已完成的“人類基因組計(jì)劃”等大型研究計(jì)劃，并不能解釋基因表達(dá)的時(shí)空差異。著名遺傳學(xué)家埃里克·蘭德曾感慨：“人類基因組是我們買來的一本讀不懂的天書！”
破譯人類基因組的關(guān)鍵，在于解析轉(zhuǎn)錄因子的定位與結(jié)合機(jī)制——這類DNA結(jié)合蛋白能通過精密調(diào)控基因表達(dá)程序，從而主導(dǎo)細(xì)胞命運(yùn)與功能。基于脫氨酶的轉(zhuǎn)錄因子印記技術(shù)FOODIE，謝曉亮團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)了單細(xì)胞和單分子精度的轉(zhuǎn)錄因子印記檢測(cè)，被國(guó)際同行譽(yù)為“變革性”突破。
這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，它易于實(shí)施，具備通量高成本低的優(yōu)勢(shì)，還能在復(fù)雜組織中分辨獲取單個(gè)細(xì)胞的信息。該方法還能通過臨床樣本中轉(zhuǎn)錄因子印記的分析，識(shí)別疾病特異性調(diào)控特征，為解析當(dāng)前人們尚不了解的復(fù)雜疾病發(fā)生發(fā)展機(jī)制提供線索。
隨著FOODIE繪制更全面的人類轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控圖譜，科研人員解析復(fù)雜生命機(jī)制、探索疾病病因的能力將大幅提升。目前，謝曉亮團(tuán)隊(duì)正利用該技術(shù)，揭示人類發(fā)育過程及退行性疾病中轉(zhuǎn)錄因子的關(guān)鍵調(diào)控機(jī)制，為疾病篩查和干預(yù)技術(shù)的開發(fā)提供重要支撐。這項(xiàng)技術(shù)還將得到繼續(xù)優(yōu)化，在脫氨酶效率、高通量實(shí)驗(yàn)等方面，進(jìn)一步提高效率、降低成本。謝曉亮表示，后續(xù)團(tuán)隊(duì)將考慮適時(shí)將FOODIE技術(shù)、繪制的轉(zhuǎn)錄因子組合調(diào)控圖譜及相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)外推廣或開放，以合作共贏的態(tài)度推進(jìn)我國(guó)重大疾病的基礎(chǔ)研究工作。
人類基因組共有30億個(gè)堿基，但如何對(duì)其進(jìn)行解讀，是長(zhǎng)期以來困擾科學(xué)界的難題。中國(guó)科學(xué)院院士、昌平實(shí)驗(yàn)室主任謝曉亮團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)了一種新型基因組學(xué)技術(shù)，猶如為解碼人類基因組功能信息搭載了一臺(tái)“超清顯微鏡”，實(shí)現(xiàn)了對(duì)人類細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子圖譜的低成本、系統(tǒng)性繪制。3月27日，在2025中關(guān)村論壇年會(huì)開幕式上，10項(xiàng)重大科技成果發(fā)布，“基于脫氨酶的轉(zhuǎn)錄因子印記技術(shù)”入選。
人體內(nèi)絕大多數(shù)細(xì)胞基本上擁有相同的基因組，但在不同時(shí)間、不同位置，細(xì)胞會(huì)表達(dá)不同的基因、執(zhí)行不同的生理功能，并能對(duì)外界環(huán)境條件的變化作出復(fù)雜反應(yīng)。目前已完成的“人類基因組計(jì)劃”等大型研究計(jì)劃，并不能解釋基因表達(dá)的時(shí)空差異。著名遺傳學(xué)家埃里克·蘭德曾感慨：“人類基因組是我們買來的一本讀不懂的天書！”
破譯人類基因組的關(guān)鍵，在于解析轉(zhuǎn)錄因子的定位與結(jié)合機(jī)制——這類DNA結(jié)合蛋白能通過精密調(diào)控基因表達(dá)程序，從而主導(dǎo)細(xì)胞命運(yùn)與功能?；诿摪泵傅霓D(zhuǎn)錄因子印記技術(shù)FOODIE，謝曉亮團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)了單細(xì)胞和單分子精度的轉(zhuǎn)錄因子印記檢測(cè)，被國(guó)際同行譽(yù)為“變革性”突破。
這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，它易于實(shí)施，具備通量高成本低的優(yōu)勢(shì)，還能在復(fù)雜組織中分辨獲取單個(gè)細(xì)胞的信息。該方法還能通過臨床樣本中轉(zhuǎn)錄因子印記的分析，識(shí)別疾病特異性調(diào)控特征，為解析當(dāng)前人們尚不了解的復(fù)雜疾病發(fā)生發(fā)展機(jī)制提供線索。
隨著FOODIE繪制更全面的人類轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控圖譜，科研人員解析復(fù)雜生命機(jī)制、探索疾病病因的能力將大幅提升。目前，謝曉亮團(tuán)隊(duì)正利用該技術(shù)，揭示人類發(fā)育過程及退行性疾病中轉(zhuǎn)錄因子的關(guān)鍵調(diào)控機(jī)制，為疾病篩查和干預(yù)技術(shù)的開發(fā)提供重要支撐。這項(xiàng)技術(shù)還將得到繼續(xù)優(yōu)化，在脫氨酶效率、高通量實(shí)驗(yàn)等方面，進(jìn)一步提高效率、降低成本。謝曉亮表示，后續(xù)團(tuán)隊(duì)將考慮適時(shí)將FOODIE技術(shù)、繪制的轉(zhuǎn)錄因子組合調(diào)控圖譜及相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)外推廣或開放，以合作共贏的態(tài)度推進(jìn)我國(guó)重大疾病的基礎(chǔ)研究工作。
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