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NIH:砸金800万奖励单细胞测序团队 最终花落谁家?

美国国立卫生研究院(NIH)一直希望通过单细胞测序技术了解细胞在发育过程中的各个阶段的变化以及行为,NIH要求该方法能在复杂多变的细胞环境中一直检测细胞,例如细胞的健康状况、特定癌变细胞的病变行为以及普通细胞如何具有耐药性。

NIH战略规划协调部主任詹姆斯·安德森表示:“大多数细胞都是健康的,但这种情况是处在一个动态变化过程中,他们可以发生癌变的,由病毒感染,周期性老化等。这些奖项的颁布旨在吸引更多的投资来保障我们的医学技术进步。”

在此次获奖的项目中,有一个团队是通过对不同活体动物的基因序列进行检测,在细胞核基因表达水平找出其中的微小变异,分析基因拷贝数目,并验证和建立完善的单细胞检测技术的新方法。

采用基因成像技术等用于单细胞分析的工具和技术的探索也获得了奖励,例如是用荧光素酶(Luciferase)基因标记细胞或DNA,采用荧光报告基团(gfp、RFP, Cyt及dyes等)进行标记,利用一套非常灵敏的光学检测仪器,让研究人员能够直接监控活体生物体内的细胞活动和基因行为的活体生物发光成像技术。

单细胞全基因组测序技术是在单细胞水平对全基因组进行扩增与测序的一项新技术,其原理是将分离的单个细胞的微量全基因组DNA进行扩增,获得高覆盖率的完整的基因组之后通过外显子捕获进而高通量测序用于揭示细胞群体差异和细胞进化关系。目前该技术已成功应用于人类单精子、植入前产前筛查的囊胚和极体、早期发育胚胎、肿瘤细胞、刑侦现场痕量物证和部分微生物。

单细胞测序在很多方面拥有无与伦比的优势,如它能够发现个别细胞之间的遗传差异,而这些差异可以帮助解释癌症恶化的机制,生殖细胞形成机制,甚至是个别神经元的差异机制。目前该方法在组织器官内细胞基因组的异质性研究、干细胞的异质性研究、生殖细胞的遗传重组研究、胚胎的植入前遗传学诊断研究、法医学少量DNA测序等。

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