染色体微缺失基因检测

p 　　最近，来自深圳华大基因、香港中文大学以及南京医科大学的研究人员通过实验证实了低覆盖全基因组测序应用于染色体变异 a title=" " style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " href=" http://www.instrument.com.cn/application/SampleFilter-S01-T000-1-1-1.html" target=" _self" span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 临床筛查 /strong /span /a 的可行性与重要性，他们的研究成果就刊登在最新的Genetics in Medicine上。 /p p 　　实验过程中，研究人员通过高通量基因组测序对上百个产前及产后样本进行了染色体分析，有效检测结果率高达96%。研究样本共涵盖119例染色体异常与103例拷贝数异常，其中包括53%的流产胎儿以及14.7%的死胎。同时，研究人员根据样本来源为不同样本设计了多种诊断策略。 /p p 　　根据他们的实验过程与研究结果，论文的作者持续强调着他们的工作突出了NGS在产前及产后样本基因检测中的潜在重要性，应用NGS技术，研究人员检测到了常规核型分析及染色体微阵列分析所不能发现的多种染色体变异。 /p p 　　传统的微阵列比较基因组杂交以及SNP(单核苷酸多态性)阵列技术通常被用于诸如迪格奥尔格综合症、天使人综合症等疾病的致病性CNV(拷贝数变异)筛检。然而，对这些技术的回顾性研究却在不断暗示着NGS可能会发现一些诸如此类的传统筛检技术所不能发现的染色体错误。 /p p 　　相比之下，基于测序的低覆盖染色体筛检技术具有更高的敏感性与特异性。通过测序技术，研究人员在570例产前与产后样本中检出了异倍或致病性CNV。其中包括186例产后血样、37例死胎与198 例早期流产胎儿的组织样本以及149例其他产前样本。这些样本由中国以及香港的科研中心于2013年至2015年之间收集。 /p p 　　应用Illumina HiSeq 2000，研究团队成功地导出了549例样本的深度测序数据，剩余样本所导出的低质数据被研究人员归咎于原始样本的DNA质量过差。有赖于测序数据，研究人员揭示了119例样本中的染色体异常并在82例样本中发现了超过100种致病性CNV，82例样本中共计74例染色体缺失与29例染色体重复。同时，研究人员在11例样本中发现了镶嵌异倍体的存在。 /p p 　　研究人员表示，染色体的测序结果与微阵列检测结果相一致，同时测序还发现了32例微阵列检测并未发现的突变样本。 /p p 　　最终，文章的作者再次强调，他们的工作“突出了NGS在产前及产后样本基因检测中的潜在重要性， NGS有能力精确 a title=" " style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " href=" http://www.instrument.com.cn/application/SampleFilter-S01-T000-1-1-1.html" target=" _self" span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 检测 /strong /span /a 常规核型分析及染色体微阵列分析所不能发现的多种染色体变异。” /p

很多人认为，“白银案”告破是因为基因技术的进步，其实Y-DNA遗传标记技术已有30多年历史，警方也并非第一次使用　　位列“中国四大谜案”之首的一桩陈年悬案告破，受害人家属得到欣慰的同时，传统的DNA技术以及新一代基因测序技术也都跟着走红了。　　公安部刑侦局8月27日发布消息，1988~2002年间强奸、杀害多名女性的犯罪嫌疑人高承勇在甘肃省白银市落网。高承勇对犯罪事实供认不讳，甘蒙“805”系列强奸杀人残害女性案(白银案)成功告破。　　由于帮助办案人员找到犯罪嫌疑人的是一种叫作Y-DNA遗传标记的技术，有人将该案的最终告破归因于基因技术的进步。事实上，Y-DNA遗传标记技术已有30多年历史，是一项十分成熟的技术，警方也并非第一次使用。　　相比Y-DNA遗传标记技术，新一代基因测序技术更为先进，基于新技术，寻人(寻亲)或许将不再是一件难事。未来，在医疗健康等领域，基因技术将开启一个新的千亿级市场。　　Y染色体检测技术立功　　提及司法侦破中的基因技术，很多人都会觉得“酷炫”，因为侦查人员可以仅凭现场的血迹、精液、指纹等身体特征线索，就能在茫茫人海中锁定犯罪嫌疑人。　　事实上，从线索到锁定嫌犯，中间还要跨越巨大的数据库鸿沟。　　甘肃省白银市在1988~2002年先后发生了9起女性惨遭入室杀害的案件。其间，内蒙古自治区包头市昆都仑区也发生过两起类似案件。　　虽然历次罪案现场都留下了数量不等的血迹、精液、指纹、足印等线索，但因为上世纪90年代西部地区的街头几乎没有监控探头，案发前后也几乎没有目击者和间接证人，警方一直未能查出凶手的身份。　　直到近期，与案犯同姓氏的远房堂叔因为在甘肃省武威市民勤县犯了罪被监视居住，白银警方采集到了他的血样，经Y-DNA检验分析后发现，结果与“805”大案嫌犯的Y-DNA信息相符合。这一初步检测的结果表明，案犯与此人有相同的Y染色体遗传，是同一家族的男性成员。　　警方随后启动家系排查，对其家族上下直系男性逐一筛排分析，尤其是警方已经掌握的嫌犯的大致年龄，最后确定此人的远房侄子高承勇具备作案条件。　　高承勇归案后，其本人指纹和DNA与案发现场的指纹和DNA相同。经审讯，案犯对犯罪事实供认不讳。　　30多年的老技术　　很多人认为，白银案最终告破是因为基因技术的进步，其实Y-DNA遗传标记技术已有30多年历史，警方也并非第一次使用这一技术。　　Y染色体鉴定为基础的姓氏检测，是一项生物技术，最早来源于亲子鉴定技术。DNA中有一种特异性的碱基序列称短串联重复顺序(Short Tandem Repeat， STR)，Y染色体上的STR称Y-STR，具有家族特异性。　　目前已在Y染色体上发现30个左右的STR标记物，通常选取其中6~10个标记物即可满足姓氏检测鉴定的基本要求。另有数据显示，如果把中国12.5亿的汉族人口按照Y-DNA的家系来区分，中国大约有100万个姓氏家系。　　华大司法研究人员张博士告诉记者，2006年8月告破的陕西汉阴邱兴华案也用到了这一技术。　　在山阴道观铁瓦殿杀害了10名道观管理人员和香客后，邱兴华逃离现场。公安人员从他抽过的烟蒂携带的脱落细胞上，进行了Y-染色体DNA检测，加上相关证人的描述，确定了邱兴华是犯罪嫌疑人并对他进行了抓捕。　　Y-DNA遗传标记技术出现了30多年，公安应用也较为广泛，只是普通人并不常接触。当然，这一技术的应用对于数据库内的DNA样本量也有一定要求。　　在业内人士看来，DNA技术用于司法破案的震慑作用比实际作用更大，只要在案发现场发现任何蛛丝马迹，公安人员就能通过一定的科技手段找到犯罪嫌疑人。　　千亿级市场待开启　　随着新一代基因测序仪的出现，新一代基因测序技术也将更多在司法领域“大显神威”。　　张博士告诉本报记者，比如新技术可以进行“基因画像”，和传统的画像方式相比，基因画像更加逼真。同时，对于一些复杂的犯罪现场，犯罪嫌疑人的DNA非常微量，可能还混杂了细菌、微生物等，用传统的技术无法检测，新一代基因测序技术都可以解决。　　新一代基因测序技术虽然更高效，但在司法鉴定中的推广比较慢，原因之一是成本高。新一代基因测序技术的成本与之前的技术相比，实现了“超摩尔定律”的降低速度，个人全基因组数据从最初的30亿美元，降低到目前的1000~1300美元左右，如果这一成本在几年内有望降低到100美元甚至更低，那普通人都可以到专业的基因机构存储自己的DNA信息。　　除了抓捕犯人，让走失的老人或儿童回家，也是DNA信息的重要作用。如果一名孩子或老人录入过DNA信息，一旦走失，被公安人员发现后，便可通过DNA信息比对，迅速找到失散的家人。　　基于寻人(寻亲)目的而存储的DNA信息不需要存储个人全基因组数据。张博士表示，只需要存储一些中立DNA，就能在茫茫几十亿人中确定并找到唯一的个人，也不会涉及这个人的功能基因和疾病信息。　　尽管市场上也有一些基因检测公司推出瞄准儿童走失的“基因ID”产品，但是，国内像华大司法一样具备司法部核准的第三方鉴定机构且掌握新一代基因技术的机构并不多。　　有些走失了孩子的家庭，父母并不知道可以通过孩子用过的牙刷、鞋袜提取到DNA信息，存储下来，未来如果孩子再有机会录入DNA信息，就能通过比对找到父母。　　华大司法近期推出的公益项目，就是免费帮助丢失儿童的家庭建立DNA档案，但是至今只有三个家庭主动向华大司法求助。　　“存储DNA的目的是为了让我们无论在哪儿都能找到家人。”张博士说。　　除了寻人，新一代基因测序技术还能用于亲子鉴定。张博士表示，传统的DNA分型技术只能在孩子出生以后或通过羊水穿刺这种有创方式来进行取样，确定孩子和父母之间的血缘关系。而利用新一代基因测序技术，仅通过抽取怀孕妈妈的外周血，就能尽早知道亲子信息。　　事实上，新一代基因测序技术除了司法领域的应用外，在临床医疗领域，很多基因测序公司已经研发出贯穿整个生命周期的产品，个体化医疗的时代正在被基因技术开启。　　比如，怀孕前可以做夫妇双方的遗传病基因检测，针对一些有经常性流产史的人也可以对流产组织进行基因检测辅助诊断，新生儿出生后可以做遗传代谢病、遗传性耳聋等儿童期高发遗传病检测，做到防患于未然。　　针对肿瘤基因检测，可以通过抽取外周血检测与肿瘤相关的508个基因，可以指导个体化用药，以及预测家族遗传性肿瘤的风险，在一些癌症治疗中，基因检测也可起到常规用药指导的作用。　　业内人士表示，如果这些检测产品能够经过监管部门审批，和医疗机构合作，进入临床使用，基因技术打开的将是一个千亿级的市场，而现在正处于市场看到光明前的黑暗期。

ACOG 会议上的演示资料展示了 PerkinElmer 的一项新技术 　　马萨诸塞沃尔瑟姆 – 2009 年 5 月 4 日 – 专注于提高人类及其生存环境的健康与安全的全球领先公司 PerkinElmer, Inc.，今天宣布其用于快速、经济高效的检测染色体异常的新技术 - BACs on BeadsTM。首次展示了 BACs on BeadsTM 技术用于快速、单次同时检测染色体结构和数目的异常。 　　今天在伊利诺伊州的芝加哥举行的美国妇产科学院年度会议上，阿尔伯特爱因斯坦医学院妇产科教授兼纽约贾克比医疗中心主席 Susan J. Gross 博士，展示了在其机构中开展的 BACs on BeadsTM 在羊水分析这一应用领域的结果数据。BACs on Beads™ 技术的此项应用目前正在 Gross 博士的实验室中进行临床验证。 　　“BACs on BeadsTM 是一项适用于实验室开展检测的理想技术。此技术有潜力检测孕期重度伤残和智力缺陷等其它病例，它超越了目前唐氏综合症检测的技术。”Gross 博士说。“此项技术为进行经济高效的分子核型分析提供了巨大机会。” 　　在 BACs on BeadsTM 中，针对兴趣基因位置的 DNA 探针与聚苯乙烯微珠结合在一起。样品中的互补 DNA 与微珠上的探针 DNA 杂交，然后进行测量以检测特定的染色体异常。 　　“BACs on BeadsTM 实现了我们要传递新技术以造福于人类的健康和幸福的承诺。对于 BACs on BeadsTM 分子核型分析技术的首次应用，我们感到非常兴奋，”PerkinElmer 的基因筛查业务总裁 Ann-Christine Sundell 说。“我们期盼着 Gross 博士的成就达到巅峰，以便将 BACs on Beads 技术应用到日常临床使用中。” 　　PerkinElmer 计划在今年下半年向全球推出用于研究用途的 BACs on BeadsTM 检测试剂盒。 　　有关详细信息，请访问 PerkinElmer 网站，网址为 www.perkinelmer.com 　　关于 PerkinElmer, Inc. 　　PerkinElmer, Inc. 是一家专注于提高人类及环境的健康和安全的全球领先公司。据报道，该公司 2008 年收入约为 20 亿美元，拥有约 8,500 名员工，为超过 150 个国家/地区的客户提供服务，同时该公司也是标准普尔 500 指数的成员。 　　# # # 　　媒体联系人： 　　PerkinElmer： 　　Henri Storm, +358-40-53 666 84 　　Henri.Storm@PerkinElmer.com 　　或 　　Porter Novelli： 　　Amy Speak, 617-897-8262 　　Amy.Speak@porternovelli.com

随着两篇最新研究论文在顶尖学术期刊《自然》正式上线，人类Y染色体的完整序列终于展现在世人面前。这条染色体是人类的性别决定染色体之一，也是人类46条染色体中最后一条完全解码的染色体。▲人类Y染色体是人类基因组中最后一条得到完整测序的染色体（图片来源：参考资料[3]；Credit：Darryl Leja, National Human Genome Research Institute）2022年，在国际科研团队“端粒到端粒”联盟（T2T）的通力合作下，最新版的人类参考基因组（被命名为T2T-CHM13）问世，包括所有22条常染色体和X染色体的“无缝组装”，含有30.55亿对碱基。这份参考基因组达到了前所未有的完整程度，解开了染色体着丝粒等结构复杂的区域。然而，人类参考基因组中的Y染色体，仍有一大半序列是缺失的。Y染色体成为人类基因组的最后谜团，与其重复结构的异常复杂有关。所有染色体都有一些重复序列，但在Y染色体中，重复序列所占的篇幅特别大，将近一半——约3000万个碱基是重复序列，因此要把测序读取到的片段重新拼装起来就特别困难。玩过拼图的朋友知道，缺乏线条的纯色图案最具挑战。为了解决这一难题，T2T联盟领导的这项新研究应用了前沿的长读取测序技术和新型的计算组装方法，借鉴此前无缝组装人类其他染色体时的成功经验，首次完成了Y染色体的测序和组装。其结果填补了Y染色体长度50%以上的空白，同时纠正了原先人类参考基因组序列中Y染色体上的多个错误。▲全球100多名研究人员组成的团队对人类Y染色体进行了全面测序“最大的惊喜是，那些重复序列是如此有序。”论文通讯作者、T2T联盟的联合主席Adam Phillippy博士在美国国立卫生研究院（NIH）的新闻稿中指出，“过去我们不知道缺失的序列是如何组成的，有可能非常混乱。但事实相反，染色体中近一半由两段特定的重复序列——即‘卫星DNA’——交替组成，构成了拼布一般的图案。”根据此次获得的完整序列（T2T-Y），人类的Y染色体由62,460,029对碱基组成。科学家们从中新鉴定出了41个过去未知的蛋白编码基因，也揭示了影响生育的重要基因组特征。▲一条人类Y染色体的完整序列（图片来源：参考资料[1]）例如，Y染色体有一段被称为“无精子症因子区”，包含了与精子生成有关的几个基因。而这段DNA中有一组回文序列。这种回文结构会形成环状结构（DNA loop），有时DNA环被意外切断，造成缺失。而“无精子症因子区”的DNA缺失会破坏精子生成，导致不育。研究人员指出，有了完整的Y染色体序列，现在就可以更精确地分析这类缺失及其对精子生成的影响。这项研究还重点关注了TSPY（testis-specific protein Y）基因家族，即睾丸特异性蛋白编码基因，新发现的41个基因中有38个属于这一家族。它们的一大特征是串联重复拷贝非常多。研究人员在分析这一区域时发现，不同的个体含有的TSPY拷贝10~40个不等。Y染色体不仅结构复杂，还是人类染色体中变化速度最快的染色体，《自然》同期发表的另一篇研究论文便揭示了Y染色体在不同人群中的演化和变异。研究团队一共组装了43条来自不同男性个体的Y染色体，他们来自全球21个不同种群。这些组合提供了人类Y染色体在18.3万年间遗传变异的详细视图，揭示了新的DNA序列、保守区域的特征，并揭示了造成Y染色体复杂结构的分子机制。图片来源：123RF完整的人类Y染色体序列将为许多新发现打开大门。除了与性别决定有关的特征外，Y染色体上的基因对人类的其他性状和疾病也有影响，比如癌症的患病风险和严重程度。基于Y染色体的完整序列，后续将有更多研究可以围绕影响癌症或其他疾病的临床相关基因深入探索。一些研究发现，拥有Y染色体的人随着年龄增长会丢失部分或全部Y染色体，但科学家们还没有完全弄清这种情况为什么会发生、可能产生哪些影响。现在，解开这一谜团将变得容易。在意料之外的领域，研究论文也提供了一个有趣的发现：在过去有些研究中被认为是细菌DNA的遗传物质实际上来自人类的Y染色体，也就是被人类样本污染的结果。因为这些细菌样本在采集时，通常提取自人类皮肤，而过去由于人类参考基因组中Y染色体的大部分序列都是缺失的，一些未能被正确识别的序列就被误以为是细菌的。研究人员指出，更新的序列数据有望对细菌基因组的研究提供帮助。

马萨诸塞沃尔瑟姆 – 2009 年 5 月 4 日 – 专注于提高人类及其生存环境的健康与安全的全球领先公司 PerkinElmer, Inc.，今天宣布其用于快速、经济高效的检测染色体异常的新技术 - BACs on Beads™ 。首次展示了 BACs on Beads™ 技术用于快速、单次同时检测染色体结构和数目的异常。 今天在伊利诺伊州的芝加哥举行的美国妇产科学院年度会议上，阿尔伯特爱因斯坦医学院妇产科教授兼纽约贾克比医疗中心主席 Susan J. Gross 博士， 展示了在其机构中开展的 BACs on Beads™ 在羊水分析这一应用领域的结果数据。BACs on Beads™ 技术的此项应用目前正在 Gross 博士的实验室 中进行临床验证。 　　“BACs on Beads™ 是一项适用于实验室开展检测的理想技术。此技术有潜力检测孕期重度伤残和智力缺陷等其它病例，它超越了目前唐氏综合症检测的技术。”Gross 博士说。“此项技术为进行经济高效的分子核型分析提供了巨大机会。” 在 BACs on Beads™ 中，针对兴趣基因位置的 DNA 探针与聚苯乙烯微珠结合在一起。样品中的互补 DNA 与微珠上的探针 DNA 杂交，然后进行测量以 检测特定的染色体异常。 　　“BACs on Beads™ 实现了我们要传递新技术以造福于人类的健康和幸福的承诺。对于 BACs on Beads™ 分子核型分析技术的首次应用， 我们感到非常兴奋，”PerkinElmer 的基因筛查业务总裁 Ann-Christine Sundell 说。“我们期盼着 Gross 博士的成就达到巅峰，以便将 BACs on Beads™ 技术应用到日常临床使用中。” 　　PerkinElmer 计划在今年下半年向全球推出用于研究用途的 BACs on Beads™ 检测试剂盒。 　　有关详细信息，请访问 PerkinElmer 网站，网址为 www.perkinelmer.com.cn 　　关于 PerkinElmer, Inc. 　　PerkinElmer, Inc. 是一家专注于提高人类及环境的健康和安全的全球领先公司。据报道，该公司 2008 年收入约为 20 亿美元，拥有 8,400 名员工， 　　为超过 150 个国家/地区的客户提供服务，同时该公司也是标准普尔 500 指数的成员。有关其它信息，请访问 www.perkinelmer.com.cn 或 致电 1-877-PKI-NYSE。 　　For Further Information 　　媒体联络 　　Henri Storm 　　PerkinElmer, Inc. 　　电子邮件：Henri.Storm@PerkinElmer.com 　　电话： +358-40-53 666 84 　　or 　　Amy Speak 　　Porter Novelli 　　电子邮件： Amy.Speak@porternovelli.com 　　电话：617-897-8262

2019年，BioArt曾解读Nature Reviews Cancer上的一篇观点文章（这篇观点文章是3月发表），讲述了染色体外DNA的（Extrachromosomal DNA，ecDNA）过去和未来（详见BioArt报道：特别推荐丨环状DNA的过去和未来），详细介绍了癌基因在ecDNA上扩增的重新发现的过程，强调ecDNA在肿瘤发病机制和加速癌症进化中的重要性。然而ecDNA的结构如何呢？同年11月21日，美国加州大学圣迭戈分校的Paul Mischel教授团队（注：Mischel正是Nature Reviews Cancer的通讯作者之一另外在2017年，Mischel团队曾发表一篇Nature文章揭示了染色体外癌基因扩增与肿瘤的关系）发表了Nature文章对ecDNA进行了详细解析，利用各种技术手段证明了ecDNA的存在形式是—环状，即ecDNA变成了eccDNA（详见BioArt报道：Nature亮点 | 吴思涵等首次解析肿瘤染色体外DNA的环状结构与功能）。功能上，eccDNA在癌症中扮演了重要的角色，尤其是原癌基因（详见BioArt报道：Nat Genet 丨ecDNA：在癌症基因组图谱上画出浓墨重彩的一笔）；来源上，eccDNA不仅来自于染色体，甚至可以整回到染色体中（详见BioArt报道：再一篇！Nat Genetics报道染色体外环状DNA新功能：驱动神经母细胞瘤基因组重排），那么，还有一个问题，eccDNA是否有序列或位置特异性，表观遗传学领域大佬哈佛医学院张毅教授于今年10月20日在Nature上给出了否定的回答，并提到eccDNA可能是基因组DNA随机断裂产生片段的环化产物（详见BioArt报道：专家点评Nature | 突破！张毅团队揭秘染色体之外环状DNA的前世今生）。再回到癌症，基因扩增对于癌症的发展“功不可没”，其扩增可以分为染色体外扩增（如双微体，double minutes，DM）和染色体内扩增（如均匀染色区，homogeneously staining regions，HSR）。除了DM和HSR，还有一种是巨型标记染色体（giant marker chromosomes）或者新染色体（neochromosomes）。这些概念也说明了癌症基因扩增中演化的复杂性。尽管扩增演化中的部分形式的机制已经相对比较明确了，比如串联重复等，但大部分还是不甚清楚。2021年11月15日，德国科隆大学儿童医院Matthias Fischer在Nature Genetics上发表了文章Chromothripsis followed by circular recombination drives oncogene amplification in human cancer，利用小儿神经母细胞瘤的全基因组测序发现一种新型扩增，并命名为“地震扩增”（seismic amplification，注：这一术语原本属于地质学或者地震相关学科），这一扩增的特点为多重重排和不连续的拷贝数，并且在38种不同类型肿瘤的发生率为9.9%（在38种不同类型肿瘤共计2756例病人中，出现例数为274，占9.9%）。机制上，地震扩增起始于染色体碎裂，产生染色体外环状DNA，之后是环状重组，由此导致原癌基因拷贝数增加、表达升高，从而促进癌症的发生。首先，研究人员检测了79例神经母细胞瘤样本的全基因组数据，对其基因扩增进行了详细分析，并将经历过14次及以上内部重排的扩增子定义为“地震扩增”。根据这一定义，神经母细胞瘤中228个扩增子中有20个属于“地震扩增”，并且影响了79例样本中的19例。其热点区域主要有两个，2p24（内部有MYCN）和12q13/12q15（内部有CDK4和MDM2）。除了神经母细胞瘤，研究人员进一步分析了TCGA上37种不同类型癌症的2677个肿瘤样本，对其“地震扩增”进行了描述。由于染色体碎裂可产生大规模的基因重组，研究人员比对了染色体碎裂和“地震扩增”的区域，发现77.6%的地震扩增子与染色体碎裂区域至少部分重合，其中34.9%是完全重合。同时研究人员排除了断裂—愈合—染色体桥循环（breakage-fusion-bridge cycles）是地震扩增起始事件的可能性。之后，研究人员对重排和扩增事件进行了分析，描述了“地震扩增”的过程模型：1）一个或多个染色体区域发生染色体碎裂；2）将随机片段整合为环状DNA；3）发生环状重组事件（这些环状重组事件与肿瘤细胞高频突变有关）；4）扩增区域或保留在双微体中、或以均匀染色区形式整合进染色体中、或形成新染色体。重要的是，“地震扩增”在肿瘤细胞中是稳定的，而非变化的。总之，该研究定义了一种复杂的基因扩增形式——“地震突变”，并描述了其扩增过程，为理解癌症基因组演化包括染色体外环状DNA提供了新的解读。原文链接：https://doi.org/10.1038/s41588-021-00951-7

性别决定过程中会出现X染色体失活（X chromosome inactivation，XCI）现象，其中涉及到一个非常关键的长非编码RNA Xist，在XCI过程中Xist由两条X染色体中的一个转录出来，覆盖在X染色体之上对X染色体进行沉默【1,2】。Xist通过招募染色质修饰蛋白、转录沉默因子以及其他的RNA结合蛋白，启动基因沉默并对X染色体进行大规模的重塑，形成非活性X染色体中心（inactive X chromosome，Xi）【3,4】。但X染色体上需要被沉默的基因有一千多个，而Xist只有几十个，并不与需要沉默的基因数量级相对应，因此X染色体的沉默的具体机制还不得而知。2021年11月4日，美国加州大学洛杉矶分校Kathrin Plath研究组与Tom Chou研究组以及Yolanda Markaki（第一作者）合作发文题为Xist nucleates local protein gradients to propagate silencing across the X chromosome，揭开了Xist通过对局部蛋白进行成核作用，促进Xist以及相关蛋白在X染色体上的覆盖，从而导致X染色体失活的分子机制。为了检测Xist如何介导X染色体失活，作者们将雌性小鼠胚胎干细胞分化形成外胚层类似细胞（Epiblast-like cells，EpiLCs），此时会促进Xist的表达以及X染色体失活的诱导（图1）。在分化培养的第二天D2到D4是基因沉默的关键时期。通过RNAs-seq，作者们对所有的X染色体相关的基因进行了检测，确认D2-D4是Xist发挥作用的时间框，与其相互作用蛋白一起促进了基因的逐渐沉默。因此，作者们将D2时期的X染色体称为pre-Xi，而将D4时期的染色体称为Xi。图1 外胚层类似细胞中Xist诱导X染色体失活通过对D2-D4转换过程中Xist覆盖体积的统计，作者们发现pre-Xi与Xa的体积相似，而D4的时候Xi的体积与体细胞中凝缩程度相似。而且通过原位杂交实验，作者们发现pre-Xi到Xi的过程中结构出现了显著变化，因此X染色体失活过程中出现了染色体高阶结构的不同。那么首先作者们想知道X染色体失活过程中Xist的数量具体是多少，为此作者们使用三维结构照明显微镜（Three-dimensional structured illumination microscopy，3D-SIM）对Xist的数量进行了统计，利用MS2-MCP实验系统【5】作者们发现Xist的数量大约是50个，每个点中包含两个Xist分子，在pre-Xi到Xi的过程中Xist的数量也没有出现显著的变化。但Xist点联合起来将X染色体上1000多个基因进行了沉默，Xist与被沉默的基因之间庞大的数量差引起了作者们的兴趣。能做到这一点的其中一个可能性是靶标基因之间可以通过快速扩散和瞬时的相互作用而被沉默。为了对这一假设进行检测，作者们检验了Xist点的移动性。作者们惊讶地发现，Xist点的位置几乎没有明显的融合和分裂，说明Xist点的信号位置是被严格限制的，而且主要位于开放的A-compartment之中。图2 Xist招募蛋白效应因子促进超复合体的形成那么Xist是如何做到沉默X染色体上的基因的呢？为此作者们想知道Xist点是否是通过招募其他的效应因子蛋白而导致在X染色体上的沉默的。作者们诱导基因沉默的效应因子蛋白进行检测，发现Xist点会招募其他效应因子比如SPEN等在Xist存在的局部区域形成大分子复合体（图2），增加局部蛋白质浓度形成Xi。SPEN能够形成大分子复合体依赖于其中存在内在无序序列【6】，通过敲除该内在无序序列，作者们发现SPEN蛋白招募进入Xist形成的复合体中也依赖于其内在无序序列，同时该序列对于X染色体失活过程也是非常关键的。Xist与形成的超复合体逐渐对X染色体进行塑形，促进X染色体上基因的沉默，形成X染色体失活中心区域（X-inactivation center，Xic），该区域包含正是Xist基因所存在的区域。图3 工作模型总的来说，该工作发现X染色体失活并非Xist通过扩散到整个染色体上促进基因沉默的，而是通过招募相关的效应因子蛋白形成大规模的、动态的蛋白质复合体（图3），促进X染色体高阶结构变化，逐渐凝缩并最终导致X染色体上的基因沉默。原文链接：https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.10.022

style type=" text/css" .TRS_Editor P{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor DIV{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TD{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TH{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor SPAN{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor FONT{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor UL{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor LI{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor A{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt } /style p 　　利用代谢工程与合成生物学技术，创建高效生产天然或非天然化学品的微生物细胞工厂，已展现出良好的应用前景和巨大的市场潜力。然而，实验室构建的工程菌株大多基于质粒系统完成，通常需要抗生素和诱导剂来保证功能基因和途径的稳定存在，这为大规模低成本生产带来挑战。在染色体水平上进行基因编辑与操作，创建完全没有质粒、基因表达无需诱导的高产工程菌株，对于化学品的生物制造具有重要意义。然而，由于染色体拷贝数少、目标靶点不清楚、基因表达水平低、基因操作相对困难等因素，见诸报道的全染色体编辑的高产工程菌株很少。 /p p 　　针对这一挑战，中国科学院微生物研究所研究人员以大宗有机溶剂和潜在生物燃料——正丁醇为目标产品，以大肠杆菌为底盘细胞，创建全染色体编辑的丁醇细胞工厂。该研究的基本策略是将细胞工厂构建分为在染色体上创建生物合成途径与全染色体编辑优化两个部分，通过交互循环操作，不断强化丁醇途径以及底盘细胞对丁醇途径的支持能力，从而提高工程菌株的丁醇生产能力。经过以上策略获得的丁醇高产菌株，在简单批式发酵中可以产生20g/L的丁醇，达到产丁醇大肠杆菌最高水平；对葡萄糖的得率达到理论最大值的83%，超越天然的产丁醇梭菌，显示出全染色体编辑代谢工程的潜力。该菌株生产丁醇不需要添加任何抗生素和诱导剂，已在中科院天津工业生物技术研究所中试平台完成了放大测试，效果良好，具有工业化生产应用的潜力。 /p p 　　该研究使用一系列基因组操作技术，包括同源重组、l噬菌体Red重组技术、CRISPR/Cas9、Tn5转座子突变等，在大肠杆菌染色体水平上对38个基因进行编辑和操作，通过理性和非理性策略相结合，解决竞争碳流的副产物较多、丁醇生产能量和还原力不足、染色体基因表达强度弱等问题，最终获得了具有工业应用潜力的高产丁醇细胞工厂，为创建全染色体编辑的化学品高产细胞工厂提供了范例。 /p p 　　研究工作得到国家自然科学基金及国家863计划项目等资助，并已申请中国专利，相关研究成果在线发表在 em Metabolic Engineering /em 上。 /p p br/ /p

近日台湾创业公司Aidmics便为iPad开发出一套新技能——用iPad检查自己祖传染色体的品质，该技能是通过一个名为iSperm的设备实现的，其中包含一个200倍光学放大器与1微米解析度的显微镜头、一个生物微流晶片以及一个精子分析App，只需要短短17秒便可让我们这种毫无医学知识的小白感受到祖先的荣光。　　当然这17秒绝对不包括你自己的事前准备，其中7秒用于视频的载入，10秒用于分析处理，不过由于医学管理方面的相关规定，该设备最早也要等到明年才能进入千万家庭中，售价大约在100美元-200美元之间，适合那些想要宝宝的家庭使用，那种每天数蝌蚪的生活真是连想都不敢想!

有机体从单个细胞开始，经过数百万代的分裂，最终生成骨骼、心脏、大脑和其他组成生物的成分。在这个复杂的过程中，DNA的转移是通过染色体这种离散包来进行的。在细胞分裂的每一代中，所有染色体的复制和精确分布是至关重要的。如果遗传的染色体成分发生改变，即使是轻微的改变，也可能导致出生缺陷和某些癌症。博士后学者Pablo Lara Gonzalez，生物科学部教授Arshad Desai和他们的同事在《Science》杂志上发表了一项新的研究，研究了每次细胞分裂时染色体如何正确遗传的奥秘。Lara Gonzalez和Desai使用了一种新的探针来监测这一过程的一个关键方面，他们详细研究了“等待”信号背后的机制，以确保细胞分裂不会过早启动。研究人员将他们的研究集中在 “纺锤体检查点”上，这是一种质量控制机制，可以确保细胞分裂过程中染色体的准确遗传。纺锤体检查点通路在染色体上的一个叫做着丝粒的位置被激活，着丝粒是一个机械界面，蛋白质纤维在这个界面上耦合，将染色体拉开。细胞与发育生物学（生物科学）和细胞与分子医学系（医学院）教授Desai说：“当着丝粒没有附着在这些蛋白质纤维上时，它们会发出‘等待’信号，使细胞停止有丝分裂（细胞分裂），从而为附着物的形成提供时间。”通过这种方式，细胞确保所有染色体正确连接，并准备在细胞分裂前被拉开，从而不留下任何染色体。在这篇论文中，研究人员描述了等待检查点信号是如何在未连接染色体的着丝粒上产生的。巧合的是，他们研制出了一种荧光探针，使他们第一次能够观察到活细胞着丝粒中等待信号产生的关键分子事件。Lara Gonzalez说：“这项研究发现了一个关键的‘媒人’分子，它将等待信号的两个成分结合在一起，而这两个成分不喜欢单独联系在一起。这些发现有助于解释为什么‘等待’检查点信号选择性地产生于动粒而不是细胞的其他部位。”研究人员说，这一发现为在某些疾病状态（如癌症）下如何降低染色体遗传的准确性提供了一个框架。

日研究人员制成植物人工染色体有助开发新品种 日本冈山大学资源植物ELISA试剂盒研究所教授村田稔率领的研究小组２５日宣布，他们成功在植物细胞内人工制造出了带有遗传信息的染色体。这一成果将有助于开发新的作物品种。 ELISA试剂盒研究小组使用拟南芥，利用“自顶向下分析法”，通过操控细胞内原有的染色体，并进行改编，制作出了比通常染色体要小的环状人工染色体。即使是自花授粉的种子，也有４０％以上继承了这种人工染色体。 ELISA试剂盒研究小组说，利用植物制作出能被下一代继承的人工染色体，这在世界上尚属首次。通过向这种染色体植入特定的基因，就可培育出能抗病虫和抗倒伏的新植物和作物品种。 村田稔说：“利用这种技术，还可以只在水稻生长期间，植入抗病虫和抗倒伏的基因。”Mouse Linker for activation of T cell,LAT ELISA Kit 小鼠T细胞活化连接蛋白(LAT)ELISA试剂盒 规格： 96T/48TMouse lipoprotein lipase,LPL ELISA Kit 小鼠脂蛋白脂酶(LPL)ELISA试剂盒 规格： 96T/48TMouse lipoprotein α,Lp-α ELISA Kit 小鼠脂蛋白α(Lp-α)ELISA试剂盒 规格： 96T/48TMouse lipoprotein-associated phospholipase A2,Lp-PL-A2 ELISA Kit 小鼠脂蛋白相关磷脂酶A2(Lp-PL-A2)ELISA试剂盒 规格： 96T/48TMouse L-Phenylalanine ammonla-lyase,PAL ELISA Kit 小鼠L苯丙氨酸解氨酶(PAL)ELISA试剂盒 规格： 96T/48TMouse L-phenylalanine,LPA ELISA Kit 小鼠苯丙氨酸(LPA)ELISA试剂盒 规格： 96T/48TMouse L-Selectin ELISA Kit 小鼠L选择素(L-Selectin/CD62L)ELISA试剂盒 规格： 96T/48TMouse Luteinizing Hormone-Releasing Hormone,LHRH ELISA Kit 小鼠黄体生成素释放激素(LHRH)ELISA试剂盒 规格： 96T/48TMouse luteotropic hormone,LH ELISA Kit 小鼠促黄体激素(LH)ELISA试剂盒 规格： 96T/48TMouse lymphocyte factor ELISA Kit 小鼠淋巴细胞因子ELISA试剂盒 规格： 96T/48TMouse lymphocyte function associated antigen 3,LFA-3 ELISA Kit 小鼠淋巴细胞功能相关抗原3(LFA-3/CD58)ELISA试剂盒 规格： 96T/48TMouse lymphotactin,Lptn/LTNELISA Kit 小鼠淋巴细胞趋化因子(Lptn/LTN/XCL1)ELISA试剂盒 规格： 96T/48TMouse Lysozyme,LZM ELISA Kit 小鼠溶菌酶(LZM)ELISA试剂盒 规格： 96T/48TMouse Macrophage Colony-Stimulating Factor,M-CSF ELISA Kit 小鼠巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)ELISA试剂盒 规格： 96T/48TMouse Macrophage Inflammatory Protein 1β,MIP-1β ELISA Kit 小鼠巨噬细胞炎性蛋白1β(MIP-1β/CCL4)ELISA试剂盒 规格： 96T/48TMouse Macrophage Inflammatory Protein 1δ,MIP-1δ ELISA Kit 小鼠巨噬细胞炎性蛋白1δ(MIP-1δ/CCL15)ELISA试剂盒 规格： 96T/48T

事件回放： 　　《纽约时报》网站记者基拉· 贝克奥夫(Kira Peikoff)本周在《纽约时报》网站上发表文章称，她分别在23andMe、Genetic Testing Laboratories(以下简称&ldquo GTL&rdquo )和PathwayGenomics这3家知名基因测试公司接受了基因分析服务，而结果却令她大吃一惊：每家的测试结果大相径庭。详情参见：http://www.360zhyx.com/article-1493-1.html 　　此消息一出，舆论一片哗然，很多人指出基因检测技术还不成熟，一部分人甚至怀疑有些公司在编造数据，笔者作为业内人士发表一下浅见。　　 你测，或不测，你的基因就在那里 　　为了说清这个问题，给大家简介一下目前已经出现的几种类型的基因检测： 　　1、 预防疾病类：疾病易感基因检测 　　通过检测受检者的基因，评估受检者未来哪些疾病发病风险高，从而进行针对性的预防，目的是为了延缓甚至避免疾病的发生，如美国影星安吉丽娜-朱莉通过检测乳腺癌易感基因BRCA1/2后切除乳腺，以及谷歌联合创始人谢尔盖-布林通过检测帕金森易感基因LRRK2发现是高风险，并彻底改变了自己饮食、行为生活方式，期望自己未来不要发生帕金森病(其母亲在1999年被诊断为帕金森病) 　　2、临床诊断类：单基因疾病及染色体疾病检测 　　一个基因的突变、或者一条染色体的改变，就会导致疾病的发生，与外界环境因素几乎无关，这种类型的检测可以帮助医生诊断患者到底得的是哪种病。单基因疾病类如血友病、苯丙酮尿症、检测地中海贫血症、侏儒症等，这方面疾病数字比较庞大，多达数千种的单基因疾病，而且绝大多数无药可治 染色体疾病包括：产前唐氏综合征基因无创检测、帕陶氏综合征基因检测、爱德华氏综合征检测等 　　3、临床用药类：靶向用药基因检测 　　同样的药物用在不同的患者身上，可能产生非常不同的效果，有的人有效，有的人无效，有的人毒副作用很强。比如：最常见的是非小细胞肺癌患者EGFR基因检测，EGFR基因突变的患者有效率可达到71.2%，EGFR基因无突变，有效率只有1.1%，而且增加死亡风险，检测与不检测，差别还是很大的。还有像药物性耳聋，氨基糖甙抗生素对某些基因型的患儿毒副作用非常大，直接导致耳聋。典型的例子是2005年春晚的&ldquo 千手观音&rdquo 节目，21名演员中有18人是因药物致聋。 　　4、趣味类：天赋基因检测、身体特征基因检测 　　每个人天赋的差异肯定是存在的，基因也是主要因素之一，我们的身高、长相，甚至情商智商都和基因相关。这些问题，老百姓比较感兴趣，不过不能太认真，就当是看星座娱乐自己。 　　5、亲子鉴定类：检测STR序列判断是否亲生 　　这个相信久不用多介绍了，据说市场增速很快。有个实例：一名女子连续鉴定了7名男子才确定孩子他爹。 　　以上就是目前全球市场上出现的几种类型的基因检测项目，很显然《纽约时报》网站记者基拉&bull 贝克奥夫(Kira Peikoff)做的是第1种类型的基因检测，即预防疾病类，通过基因检测评估患病风险。 　　那我们不禁要问，同一个人的唾液细胞样本，这几家的易感基因检测为什么不一样呢? 　　答案可以总结为一句话：没有行业标准，结果必然不一样。 　　具体是哪些因素决定了易感基因检测结果的不同?为了说明这个问题，笔者将拿厨师做菜和基因检测做一个比较： 　　科学文献比作菜市场 　　公司比作饭店 　　技术人员比作厨师 　　基因位点比作各种食材(蔬菜、肉、鱼、酱醋、油盐&hellip ..) 分析评估方法比作菜谱(做菜方法) 检测结果比作做好的菜。 　　第1种情况：由于没有统一标准，两个厨师任意发挥 　　厨师做菜：两家饭店的厨师都按照自己的习惯及喜好，跑到菜市场去买菜。其中一家大厨买了1条鱼，回来做成了酸菜鱼 另外一家大厨买了鸡肉，做成宫保鸡丁。 　　基因检测：两家公司技术人员通过检索科学文献，选取基因位点由于没有统一标准，评估方法及数据库没有统一标准，最终的检测结果必然是不同的，有时候差别会很大。 　　第2种情况：有相对统一标准，但两个厨师可以适当发挥 　　厨师做菜：两家饭店的厨师被要求做同一道菜&mdash 香辣鸡翅，并且在菜市场必须买鸡翅，其中一家的大厨来自湖南，买的是湖南产的鸡翅，做出的鸡翅很辣 另外一家大厨来自上海，买的是山东鸡翅，做出的鸡翅就淡的多。虽然口味、颜色不同，但都是香辣鸡翅。 　　基因检测：两家公司技术人员都被要求去开发做不少于5个基因位点的肺癌易感基因检测项目，通过检索科学文献，选取的基因大部分是一样的，但是位点有一定差异，分析评估方法基本相似，但是都进行了二次开发，所以两家公司的基因检测结果稍有差异。虽然检测结果有差异，但都是肺癌易感基因检测。 　　第3种情况：有统一严格的操作标准，两个厨师不能自由发挥 　　厨师做菜：两家饭店的厨师被要求做同一道菜香辣鸡翅，并且在菜市场必须都买山东的鸡翅，虽然其中一家饭店的大厨来自湖南，另外一家大厨来自上海，但是都按照标准的做菜方法做，所以做出的香辣鸡翅在色香味方面都一个样。原来这两家都是麦当劳的加盟店。 　　基因检测：两家公司的技术人员都去做肺癌易感基因检测项目，但是都必须选取相同的基因位点，分析评估方法不能改变，数据库也是一样的，那么给出的结果也是相同的。 　　通过以上比较不难理解为什么同样的唾液样本，各家检测结果会出现差异了。没有统一的标准，谁都认为自己是对的，谁都认为自己的评估最接近真实的结果。 　　基因检测产业呼唤行业标准出台 　　没有标准，是基因检测产业快速发展的主要障碍之一。目前各家基因检测公司基本都是处于接近上述讨论的第二种情况，第三种情况短期内不太可能发生，除非业内所有公司合并，或者各个国家强制要求统一标准。 　　笔者认为，在较长的时间内，针对易感基因检测的行业标准很难出台。各国普遍重视临床治疗，预防重视程度远远不够。我国重治疗、轻预防的现象更加严重，临床类基因检测标准尚未出台，预防类的必将更久远。 　　这样的问题，最终只能留给时间去解决。也许，经过几年的发展，也许行业格局更加清晰，发展最大的几家公司共同来制定行业标准，最终形成国家标准。虽然国内公司做基因检测的业务都不大，笔者在此斗胆列举一些公司，也许在未来，他们中能产生易感检测方面执牛耳的公司，位于深圳的华大基因公司、位于上海的解码DNA公司、位于北京的博奥生物公司、位于天津的中源协和公司，也可能来自别的行业跨界公司，如BAT这样互联网公司或是中国平安这种航空母舰级别的公司(据说最近不少大公司都在看基因产业)，一切才刚刚开始，让我们拭目以待吧。

事件回放 　　《纽约时报》网站记者基拉· 贝克奥夫(Kira Peikoff)本周在《纽约时报》网站上发表文章称，她分别在23andMe、Genetic Testing Laboratories(以下简称&ldquo GTL&rdquo )和Pathway Genomics这3家知名基因测试公司接受了基因分析服务，而结果却令她大吃一惊：每家的测试结果大相径庭。 　　详情参见：《纽约时报》记者接受3家基因公司测试得到3种不同结果 　　此消息一出，舆论一片哗然，很多人指出基因检测技术还不成熟，一部分人甚至怀疑有些公司在编造数据，笔者作为业内人士发表一下浅见。 　　你测，或不测，你的基因就在那里 　　为了说清这个问题，给大家简介一下目前已经出现的几种类型的基因检测： 　　1、 预防疾病类：疾病易感基因检测 　　通过检测受检者的基因，评估受检者未来哪些疾病发病风险高，从而进行针对性的预防，目的是为了延缓甚至避免疾病的发生，如美国影星安吉丽娜-朱莉通过检测乳腺癌易感基因BRCA1/2后切除乳腺，以及谷歌联合创始人谢尔盖-布林通过检测帕金森易感基因LRRK2发现是高风险，并彻底改变了自己饮食、行为生活方式，期望自己未来不要发生帕金森病(其母亲在1999年被诊断为帕金森病) 　　2、临床诊断类：单基因疾病及染色体疾病检测 　　一个基因的突变、或者一条染色体的改变，就会导致疾病的发生，与外界环境因素几乎无关，这种类型的检测可以帮助医生诊断患者到底得的是哪种病。单基因疾病类如血友病、苯丙酮尿症、检测地中海贫血症、侏儒症等，这方面疾病数字比较庞大，多达数千种的单基因疾病，而且绝大多数无药可治 染色体疾病包括：产前唐氏综合征基因无创检测、帕陶氏综合征基因检测、爱德华氏综合征检测等 　　3、临床用药类：靶向用药基因检测 　　同样的药物用在不同的患者身上，可能产生非常不同的效果，有的人有效，有的人无效，有的人毒副作用很强。比如：最常见的是非小细胞肺癌患者EGFR基因检测，EGFR基因突变的患者有效率可达到71.2%，EGFR基因无突变，有效率只有1.1%，而且增加死亡风险，检测与不检测，差别还是很大的。还有像药物性耳聋，氨基糖甙抗生素对某些基因型的患儿毒副作用非常大，直接导致耳聋。典型的例子是2005年春晚的&ldquo 千手观音&rdquo 节目，21名演员中有18人是因药物致聋。 　　4、趣味类：天赋基因检测、身体特征基因检测 　　每个人天赋的差异肯定是存在的，基因也是主要因素之一，我们的身高、长相，甚至情商智商都和基因相关。这些问题，老百姓比较感兴趣，不过不能太认真，就当是看星座娱乐自己。 　　5、亲子鉴定类：检测STR序列判断是否亲生 　　这个相信久不用多介绍了，据说市场增速很快。有个实例：一名女子连续鉴定了7名男子才确定孩子他爹。 　　以上就是目前全球市场上出现的几种类型的基因检测项目，很显然《纽约时报》网站记者基拉&bull 贝克奥夫(Kira Peikoff)做的是第1种类型的基因检测，即预防疾病类，通过基因检测评估患病风险。 　　那我们不禁要问，同一个人的唾液细胞样本，这几家的易感基因检测为什么不一样呢? 　　答案可以总结为一句话：没有行业标准，结果必然不一样。 　　具体是哪些因素决定了易感基因检测结果的不同?为了说明这个问题，笔者将拿厨师做菜和基因检测做一个比较： 　　科学文献比作菜市场 公司比作饭店 技术人员比作厨师 基因位点比作各种食材(蔬菜、肉、鱼、酱醋、油盐&hellip ..) 分析评估方法比作菜谱(做菜方法) 检测结果比作做好的菜。 　　第1种情况：由于没有统一标准，两个厨师任意发挥 　　厨师做菜：两家饭店的厨师都按照自己的习惯及喜好，跑到菜市场去买菜。其中一家大厨买了1条鱼，回来做成了酸菜鱼 另外一家大厨买了鸡肉，做成宫保鸡丁。 　　基因检测：两家公司技术人员通过检索科学文献，选取基因位点由于没有统一标准，评估方法及数据库没有统一标准，最终的检测结果必然是不同的，有时候差别会很大。 　　第2种情况：有相对统一标准，但两个厨师可以适当发挥 　　厨师做菜：两家饭店的厨师被要求做同一道菜&mdash 香辣鸡翅，并且在菜市场必须买鸡翅，其中一家的大厨来自湖南，买的是湖南产的鸡翅，做出的鸡翅很辣 另外一家大厨来自上海，买的是山东鸡翅，做出的鸡翅就淡的多。虽然口味、颜色不同，但都是香辣鸡翅。 　　基因检测：两家公司技术人员都被要求去开发做不少于5个基因位点的肺癌易感基因检测项目，通过检索科学文献，选取的基因大部分是一样的，但是位点有一定差异，分析评估方法基本相似，但是都进行了二次开发，所以两家公司的基因检测结果稍有差异。虽然检测结果有差异，但都是肺癌易感基因检测。 　　第3种情况：有统一严格的操作标准，两个厨师不能自由发挥 　　厨师做菜：两家饭店的厨师被要求做同一道菜香辣鸡翅，并且在菜市场必须都买山东的鸡翅，虽然其中一家饭店的大厨来自湖南，另外一家大厨来自上海，但是都按照标准的做菜方法做，所以做出的香辣鸡翅在色香味方面都一个样。原来这两家都是麦当劳的加盟店。 　　基因检测：两家公司的技术人员都去做肺癌易感基因检测项目，但是都必须选取相同的基因位点，分析评估方法不能改变，数据库也是一样的，那么给出的结果也是相同的。 　　通过以上比较不难理解为什么同样的唾液样本，各家检测结果会出现差异了。没有统一的标准，谁都认为自己是对的，谁都认为自己的评估最接近真实的结果。 　　基因检测产业呼唤行业标准出台 　　没有标准，是基因检测产业快速发展的主要障碍之一。目前各家基因检测公司基本都是处于接近上述讨论的第二种情况，第三种情况短期内不太可能发生，除非业内所有公司合并，或者各个国家强制要求统一标准。 　　笔者认为，在较长的时间内，针对易感基因检测的行业标准很难出台。各国普遍重视临床治疗，预防重视程度远远不够。我国重治疗、轻预防的现象更加严重，临床类基因检测标准尚未出台，预防类的必将更久远。 　　这样的问题，最终只能留给时间去解决。也许，经过几年的发展，也许行业格局更加清晰，发展最大的几家公司共同来制定行业标准，最终形成国家标准。虽然国内公司做基因检测的业务都不大，笔者在此斗胆列举一些公司，也许在未来，他们中能产生易感检测方面执牛耳的公司，位于深圳的华大基因公司、位于上海的解码DNA公司、位于北京的博奥生物公司、位于天津的中源协和公司，也可能来自别的行业跨界公司，如BAT这样互联网公司或是中国平安这种航空母舰级别的公司(据说最近不少大公司都在看基因产业)，一切才刚刚开始，让我们拭目以待吧。

p 　　2018年8月2日，央视网消息(新闻联播)：“经过四年研究攻关，中国科学院研究团队与国内多家单位合作，在国际上首次人工创建了单染色体的真核细胞，这也是继人工合成结晶牛胰岛素之后中国科学家在合成生物学领域取得的又一重大突破。这一成果8月2日在国际学术期刊《自然》在线发表。” /p p 　　据小编细查，新闻中提及的中科院团队具体为中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所覃重军研究组为主的研究团队。该团队完成了将单细胞真核生物酿酒酵母天然的十六条染色体人工创建为具有完整功能的单条染色体。该项工作表明，天然复杂的生命体系可以通过人工干预变简约，自然生命的界限可以被人为打破，甚至可以人工创造全新的自然界不存在的生命。 /p p 　　新闻里屡屡出现贝克曼库尔特流式经典产品——MoFlo& #8482 XDP 超速流式细胞分选系统。其实在科学家的杰出成就中，MoFlo& #8482 XDP的出现绝非偶然，甚至可以说是必备神器。因为作为世界上最强大的流式分选系统之一，MoFlo很早就建立了流式分选的金标准，它为推动细胞分选在科学界的应用做出了杰出贡献，在全球科学家中独享盛誉。此次MoFlo再度建立了流式分选的金标准，引领了流式分选的新潮流。 /p p style=" text-align: center " img width=" 557" height=" 428" title=" 微信图片_20180810174744.jpg" style=" width: 458px height: 281px float: none " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/e8f71d02-791c-4da8-87cd-781927f1a7e3.jpg" / /p p style=" text-align: center " img width=" 557" height=" 447" title=" 微信图片_20180810174751.jpg" style=" width: 455px height: 253px float: none " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/81b029b9-a828-4fc6-991c-2f3afc55e42e.jpg" / /p p 　　2018年是MoFlo系列产品诞辰30周年，自1988年问世以来MoFlo以其优越的性能，高活性、高纯度、高得率、超高速度一直引领着流式细胞分选仪的技术发展。从最早的Cicero、MoFlo Legacy到如今的MoFlo XDP、MoFlo Astrios EQ，MoFlo不断帮助科学家们登上一座座科学新高峰。染色体分选、精子分选、干细胞分选、痕量细胞分选、以及现在热门的单细胞分选、微颗粒分选，贝克曼库尔特生命科学部与科学家们一起不断让其进步，以满足日益增长的科研需求。 /p p style=" text-align: center " img width=" 599" height=" 255" title=" 微信图片_20180810174758.jpg" style=" width: 461px height: 196px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/8b909348-f55f-48da-ab57-bb20313bb91a.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 1.集高速、高活性、高纯度、高得率为一身 /strong /span /p p 　　MoFlo系列流式细胞仪位于市面上速度最快的流式分选仪前列。最高每秒钟200,000的液滴形成能力超过其他产品一倍以上。在70,000 EPS分选条件下仍能保持99%以上的纯度及90%以上的得率。其高活性受到业界广泛认可，是干细胞及其他脆弱细胞研究的首选。 /p p style=" text-align: center " 　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 　2.多激光多参数 /strong /span /p p 　　在MoFlo系统上最多可以配置7根高功率激光，最多同时检测44个参数。可以满足您任何实验的需求。 /p p style=" text-align: center " img width=" 599" height=" 336" title=" 微信图片_20180810174806.jpg" style=" width: 442px height: 194px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/526dbf61-a018-4aae-b7c7-fb2af3b5db4e.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　 strong span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　3.超大数据存储量 /span /strong /p p 　　Summit软件有大于10亿事件的单文件存储能力，没有参数限制。让您在研究稀有痕量细胞时能看见明显的群体，而不是类似噪音的小点，结果更加可靠。 /p p style=" text-align: center " img width=" 600" height=" 322" title=" 微信图片_20180810174810.jpg" style=" width: 445px height: 220px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/d97e8157-4587-433b-8150-330fa4df0d4a.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　 strong span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　4.混合分选模式 /span /strong /p p 　　在MoFlo的系统中，不管你做几路分选都可以对不同的分选液路设置独立的分选模式。富集、纯度、单细胞模式，适应不同群落要求，同时完成实验，不用多次分选。并且能对一群细胞设置多种分选模式，既要纯度又要得率，珍贵样本绝不浪费。 /p p style=" text-align: center " 　 strong span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　5.不加电垂直分选 /span /strong /p p 　　单细胞测序最大的难题就是如何将一个目标细胞准确的分进仅有十几微升液体的管底。为了解决用户的难题，MoFlo独创不加电垂直分选功能。将废液流加电偏转，目标液滴不加电垂直下落，每一个目标细胞都可以精准的到达接受容器管底，不浪费您每一孔的努力! /p p style=" text-align: center " img width=" 599" height=" 218" title=" 微信图片_20180810174817.jpg" style=" width: 453px height: 176px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/182637d7-9edb-4c9b-b479-d5dc03ad0571.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　 strong span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　6.卓越的小颗粒检测能力 /span /strong /p p 　　具备增强型前向检测器(eFSC)的MoFlo Astrios EQ，将流式的颗粒分辨率带入纳米级别。细胞外囊泡、外泌体流式分析分选的时代已经到来! /p p style=" text-align: center " img width=" 601" height=" 466" title=" 微信图片_20180810174823.jpg" style=" width: 453px height: 250px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/ac1191ca-a7f0-44c5-bdde-0270afb55c71.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 strong span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 7.IntelliSort II全自动分选设置及维持系统 /span /strong /p p 　　这么优秀的系统操作一定很复杂吧?No!No!No!有了IntelliSort II系统，分选设置只需依次点按三个扭，几分钟内分选设置自动完成。最重要的是还不需要微球哦!又快又省!而且系统还能自动维持分选状态，在一定范围内根据外部环境不断微调参数，保证从分选开始到结束效果始终如一。分选开始就可以干其他事情啦，让您可以真正实现walk away。 /p p br/ /p

2018年8月2日，央视网消息（新闻联播）：经过四年研究攻关，中国科学院研究团队与国内多家单位合作，在国际上首次人工创建了单染色体的真核细胞，这也是继人工合成结晶牛胰岛素之后中国科学家在合成生物学领域取得的又一重大突破。这一成果今天（2日）在国际学术期刊《自然》在线发表。据小编细查，新闻中提及的中科院团队具体为中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所覃重军研究组为主的研究团队。该团队完成了将单细胞真核生物酿酒酵母天然的十六条染色体人工创建为具有完整功能的单条染色体。该项工作表明，天然复杂的生命体系可以通过人工干预变简约，自然生命的界限可以被人为打破，甚至可以人工创造全新的自然界不存在的生命。（相关报道请请见文末。）新闻一经播出，就有小贝家的粉丝迅速@小编。新闻里屡屡出现贝克曼库尔特流式产品线经典产品MoFlo™ XDP 超速流式细胞分选系统。其实在科学家的杰出成就中，MoFlo™ XDP的出现绝非偶然，甚至可以说是必备神器。因为作为世界上最强大的流式分选系统之一，Moflo很早之前就建立了流式分选的金标准，它为推动细胞分选在科学界的应用做了杰出贡献，在全球科学家中独享盛誉。此次MoFlo再度建立了流式分选的金标准，引领了流式分选的新潮流。2018年是MoFlo系列诞辰30周年，自1988年问世以来MoFlo以其优越的性能，高活性、高纯度、高得率、超高速度一直引领着流式细胞分选仪的技术发展。从最早的Cicero、MoFlo Legacy到如今的MoFlo XDP、MoFlo AstriosEQ，MoFlo不断帮助科学家们登上一个个科学高峰。染色体分选、精子分选、干细胞分选、痕量细胞分选、以及现在热门的单细胞分选、微颗粒分选，贝克曼库尔特生命科学部与科学家们一起不断让其进化，以满足日益增长的科研需求。那么MoFlo有什么独门秘诀呢？1.集高速、高活性、高纯度、高得率为一身；MoFlo系列流式细胞仪位于市面上速度最快的流式分选仪前列。最高每秒钟200,000的液滴行成能力超过其他产品一倍以上。在70,000 EPS分选条件下仍能保持99%以上的纯度及90%以上的得率。其高活性受到业界广泛认可，是干细胞及其他脆弱细胞研究的首选。2.多激光多参数；在MoFlo系统上最多可以配置7根高功率激光，最多同时检测44个参数。可以满足你任何实验的需求。3.超大数据存储量；Summit软件有大于10亿事件的单文件存储能力，没有参数限制。让你在研究稀有痕量细胞时能看见明显的群体，而不是类似噪音的小点，结果更加可靠。4.混合分选模式；在MoFlo的系统中，不管你做几路分选都可以对不同的分选液路设置独立的分选模式。富集、纯度、单细胞模式，适应不同群落要求，同时完成实验，不用多次分选。并且能对一群细胞设置多种分选模式，既要纯度又要得率，珍贵样本绝不浪费。5.不加电垂直分选；单细胞测序最大的难题就是如何将一个目标细胞准确的分进仅有十几微升液体的管底。为了解决用户的难题，MoFlo独创不加电垂直分选功能。将废液流加电偏转，目标液滴不加电垂直下落，每一个目标细胞都可以精准的到达接受容器管底，不浪费你每一孔的努力！6.卓越的小颗粒检测能力；具备增强型前向检测器（eFSC）的MoFlo AstriosEQ，将流式的颗粒分辨率带入纳米级别。细胞外囊泡、外泌体流式分析分选的时代已经到来！7.IntelliSort II全自动分选设置及维持系统：这么优秀的系统操作一定很复杂吧？No！No！No！有了IntelliSort II系统，分选设置只需依次点按三个扭，几分钟内分选设置自动完成。最重要的是还不需要微球哦！又快又省！而且系统还能自动维持分选状态，在一定范围内根据外部环境不断微调参数，保证从分选开始到结束效果始终如一。分选开始就可以干其他事情啦，让您可以真正实walkaway。See it, Sort it. Every well, every time. 分你所见，得您所愿。选择MoFlo，助您成功！赶快联系我们吧！相关报道：1. CCTV 1 新闻联播：[视频]我国合成生物学研究取得重大突破 创建世界首例人工单染色体真核细胞2.上海发布：【最新】中科院今早在沪宣布：我国实现合成生物学里程碑式突破！*本产品仅用于科研，不用于临床诊断。

p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 日前刚在英国 《自然》杂志发表领先世界的合成生物学成果，中国科学院分子植物科学卓越创新中心、植物生理生态研究所合成生物学重点实验室覃重军研究员就在媒体面前流露出内心焦虑：论文的第一作者、掌握了自己学术思想和实验关键技术的博士生邵洋洋正在申请海外博士后，其中就包括此次与他们同时发表类似论文的美国同行实验室。 /span /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/ef2459e4-3725-47d6-a971-944dcbf97e7b.jpg" title=" 640-3.jpeg" / /p p style=" text-align: center " ▲覃重军研究员（右）与论文第一作者也是团队成员之一的邵洋洋在实验室进行试验研究。 /p p 　　“为了学生的前途考虑，我希望她出国，但为国家考虑，我真希望能留住她。”覃重军无奈地说， span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 按照国内学术圈现行的 “游戏规则”，年轻人若在国外实验室做出好的工作再回国，获得的待遇会好很多。能否根据真实学术水平和实际科研贡献，给予海内外青年人才同等待遇？这个近来被诸多讨论的话题，再次摆在我们面前。 /span /p p 　　 strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 国内不乏孕育重大产出的优秀“学术土壤” /span /strong /p p 　　将酿酒酵母中16条天然染色体，通过基因编辑的方法合成一条，覃重军研究团队在 “合并染色体”的国际竞争中拔得头筹。连他最强劲的竞争对手——美国科学院院士、纽约朗格尼医学中心的杰夫· 博伊克，都忍不住来问他，究竟是怎么会想到要这么做，又是怎样完成染色体 “十六合一”的？因为博伊克的实验室用了相同的技术路线，但只融合到两条染色体。 /p p 　　“这是只有外行才敢想的念头，一开始没多少人觉得我能做出来。”覃重军非常感谢植生所给了他宽松的氛围，支撑他度过了最艰难的时光，“整整五年，我没有发表一篇与酵母相关的论文，换在别的单位，或许早就让卷铺盖走人了。” /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 覃重军说，这次成功的关键是他在初期作了大量思考，清晰界定了实验的原则，同时实验室也在进行系统的技术积累。 /span 中国科学院上海植物生理生态研究所所长、中国科学院院士韩斌告诉记者，尽管覃重军没有出论文，但研究所更看重人才的长期发展，在国际评估中，他的研究方向一直得到认可， span style=" color: rgb(0, 112, 192) " “需要五到十年才能出的重大成果，我们就该耐心等待。” /span 为了让科学家安心做科研，植生所为各研究组长提供稳定的年薪，而非根据各研究组的科研经费多少来核算。 /p p 　　维持研究团队运转的人头费一直是件头疼事。多年来，覃重军研究组的“赤字”超过300万元。 “有些单位的研究组账面少于50万元，就可能被要求关闭，更不可能赤字运行。”为此，他感到十分幸运， “现在无论哪里要我去，我都不会离开植生所这片宽容的学术土壤。”更何况，这里每年都会冒出两三项引发学术界关注的重大成果，已初具国外著名实验室的创新氛围。 /p p span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 　　优质“小环境”还需“大环境”扶持滋养 /strong /span /p p 　　宽松而有活力的 “学术土壤”在国内尽管还不多，但越来越多的 “星星之火”已经出现。不必远寻，就在生命科学领域，上海就有多个研究所具备了专注学术、宽容失败、奋力创新科研氛围，而且具备了国际一流的研究实力。 /p p 　　照理说， span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 这样的研究所对优秀博士毕业生应该具有相当吸引力。但邵洋洋斟酌再三，还是决定申请海外博士后。 /span 的确，以此次单染色体人工酵母的工作，她可以申请到全球合成生物学领域任何一个顶尖实验室，去那些实验室接受训练和熏陶，这是每个年轻博士所向往的。然而，更吸引人的，是去一个优秀海外实验室学习上两三年，做出杰出工作再回国，就能比不出国的青年科学家获得更多科研经费支持和房贴，申请人才计划、科研项目都更有优势。 /p p 　　“可我又有什么理由阻止她出国做博士后呢？尽管我的研究组人手十分紧张，她走之后，很多后续工作可能难以开展。” span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 尽管植生所的 “小环境”不错，但从整个科研大环境来看， “海归”标签依然在科研经费获取、人才评价等方面起着重要作用。这让覃重军如鲠在喉。 /span /p p 　　不久之前，中国科学院神经科学研究所博士后刘真受聘为研究组长，他也曾为是否出国做博士后而纠结过。尽管他留在国内并做出了世界首批克隆猴这样的杰出工作，但在科研启动期所获得的资助仍比不上 “海归”们。 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " “一个优秀博士生的流失，不仅意味着一段黄金创造力的流失，也可能将国内实验室的创新科研思路带给竞争对手。”痛心之余，覃重军疾呼，能否更公平地对待不同路径成长起来的人才，适时转变人才评价方式，让优秀博士生不必为了 “海归”标签而出国。 /span /p

项目编号：SDGP370000000202202006132 项目名称：山东第一医科大学第一附属医院（山东省千佛山医院）染色体全自动扫描显微镜和图像分析系统采购项目 预算金额：240.0万元 最高限价：240.0万元 采购需求：标的标的名称数量简要技术需求或服务要求本包预算金额（单位：万元）A染色体全自动扫描显微镜和图像分析系统 1 详见附件 240.000000 合同履行期限：详见招标文件 本项目不接受联合体投标。

一、项目基本情况项目编号：TJBD-2022-A-012项目名称：中国医学科学院血液病医院（中国医学科学院血液学研究所）全自动染色体扫描分析仪采购项目预算金额：240.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：240.0000000 万元（人民币）采购需求：全自动染色体扫描分析仪1台，具体内容及要求详见项目需求书，经财政部门审核同意，本项目允许进口产品投标，同时也接受满足需求的国内产品参与竞争。合同履行期限：合同签订后3个月内交货（特殊情况以合同为准）。本项目( 不接受 )联合体投标。

随着人类基因组计划的完成，临床医学越来越多地与基因组结合，显示出有别于传统医学的巨大优越性。近年来，随着基因测序技术的快速发展，成本不断降低，让这种优越性得以大规模地应用到临床上。　　无创基因检测被写入我国教科书　　美国总统奥巴马提出精准医疗概念计划，标示着个性化治疗方案将通过基因组学技术的运用，更为深入、准确、全面地反映疾病的本质特征。近年来，随着新一代测序技术的迅猛发展，受到了市场的热捧。无创产前基因检测作为新一代测序应用最成熟的领域，也受到了临床的青睐。　　无创产前基因检测是将基因检测应用于胎儿DNA检测的先进技术，2011年底引入美国和西欧，并迅速商业化应用到中、南美、南亚、东南亚以及非洲。目前国内无创产前基因检测主要检测常见的三大染色体疾病：T21染色体异常(唐氏综合征)，T18染色体异常(爱德华氏综合征)和T13染色体异常(帕陶氏综合征)。2014年3月份，我国卫计委发布了《关于开展高通量基因测序技术临床应用试点单位申报工作的通知》，意味着我国无创唐筛等二代测序临床申报正式启动。　　无创产前基因检测在短短几年时间内，受到了国际上的认同。在17届国际产前诊断与治疗会议(ISPD)上，无创产前基因检测被公认为是全球最前沿的检测技术，是未来产前诊断的发展方向。在我国，无创产前唐筛被写入到《妇产科学》教科书中。　　无创产前基因检测筛查胎儿染色体非整倍体的优势　　无创产前检测利用漂浮在母亲血液中的胎盘细胞来检查胎儿有无染色体异常，目前临床上对这种检测方式的应用越来越广泛。那么无创产前基因检筛查胎儿染色体非整倍体有哪些优势?对于目标疾病——T21染色体异常(唐氏综合征)、T18染色体异常(爱德华氏综合征)和T13染色体异常(帕陶氏综合征)而言，无创产前基因检测检出率高，假阳性率低；筛查范围大，可应用于12w-16w的检测，对于棘手的病例，甚至可以应用至30w；所需要的信息少，取材便捷，流程简单，该技术发展空间大，可有效降低后续侵入性产前诊断的数量，解决产前诊断技术力量不足问题，减少有创操作合并症的发病率，减少纠纷产生。　　无创基因检测新进展：无创双胎、无创缺失重复、无创单基因疾病筛查　　随着无创产前基因检测的普及，对该技术的研究与应用拓展得越来越广。目前无创双胎、无创缺失重复、无创单基因疾病筛查开始成为了热议的主题。　　无创双胎　　近年来，随着不孕不育患者数量的提高及辅助生殖技术的快速发展，双胎或者多胎妊娠的比例大幅提高。然而双胎妊娠比单胎妊娠更容易发生一系列问题，必须及时关注是否有胎儿畸形、双胎输血综合征、选择性胎儿宫内生长受限、早产、流产、脑瘫等问题。过去，除了绒毛穿刺、羊水穿刺等有创检查外，并没有更好的办法进行双胎筛查。然而随着无创产前基因检测技术的发展，如今双胎妊娠也可以通过无创DNA检测技术对畸形等问题进行排查。　　11月8日， “中国双胎基因组计划”正式启动，我国逐步建立起双胎无创产前检测的标准规范，推动无创产前检测技术在双胎妊娠中的应用，使其受益人群更多、应用范围更广。“中国双胎基因组计划”将在三年内完成1万例双胎样本的无创产前检测，培训一批双胎无创产前检测遗传咨询师，并建立双胎无创产前检测标准、遗传咨询体系和报告解读标准，以规范双胎无创检测流程。　　无创缺失重复　　目前，除了筛查21、18和13三体，NIPT开始被用于检查胎儿23组染色体中一些比较小的缺失和错误。研究人员发现，加大测序深度可以对更小的缺失/重复进行检测。11月9日发表于《美国国家科学院院刊》(PNAS)杂志上的新研究利用了半导体测序平台，通过对孕妇进行简单地血液测试，可鉴别存在于诸如猫叫综合征(Cri du Chat Syndrome)和DiGeorge综合征等疾病中的小染色体缺失和重复。　　无创单基因筛查　　由单一基因缺陷所致的疾病称为单基因疾病，严格遵守孟德尔遗传定律。单基因疾病发病率低，很多都为罕见病。单基因疾病种类多，临床表型复杂多样，临床表型类似的疾病可能由不同的基因突变所致。　　传统的单基因疾病有创产前检测可能导致胎儿流产、感染、胎盘出血和早产等并发症，实现无创产前单基因筛查是未来的方向和目标。据研究报道，目前可进行6种单基因疾病的无创产前基因检测，包括地贫、先天性耳聋、枫糖尿病、肾上腺皮质增生、鱼鳞病、肌营养不良症(DMD)。通过单基因位点检测结果准确率高达98%以上，无创基因检测可对单胎及同卵双胎进行检测，对于常染色体遗传性单基因病和X染色体连锁性单基因病检测准确率无差异 。　　结语　　自无创基因测序进入临床以来，受到了广大医生和患者的青睐。在“基因组学技术在生殖生育领域的临床应用暨第四届胎儿发育异常、产前诊断与宫内治疗学术会议”上，多位专家以无创产前基因检测为主题进行了深入的交流。本文根据华中科技大学附属同济医院乔福元教授在此次会议中的主题演讲《唐氏综合症的筛查及预防进展》进行采编。

真核生物基因的表达受到基因组中顺式作用元件的复杂调控。哺乳动物基因组中存在大量的顺式作用元件，例如：启动子、增强子、沉默子、绝缘子等等，其数量远远超过蛋白编码基因。目前人类基因组中已知的顺式调控元件就有一百多万个，而蛋白编码基因只有大约两万个。遗传学研究也表明基因调控不仅仅是单个基因之间一对一的简单调控事件，而是以调控网络的形式发挥作用，不同的调控元件以及靶基因之间存在着复杂的相互作用。例如，一个基因的启动子可以整合来自多个增强子或者沉默子的调控作用，一个增强子元件也能够同时影响多个基因的表达1-3。随着三维基因组技术的发展，人们对基因表达调控相关的染色质构象已经有了一定的理解，但由于技术的限制，大部分研究都是集中在成对的相互作用（pair-wise interaction）上，而对于多个顺式调控元件同时与一个基因启动子之间的高阶相互作用（high-order interaction）的研究仍然比较有限。此外，多个基因组元件是如何通过三维基因组构象的变化同时参与基因表达调控的机制目前也尚不清楚。近年来，为了探究更精准和全面的染色质互作情况，检测高阶染色质互作的技术也相继出现。然而这些技术往往局限于基因组的特定位点，或是需要特殊的仪器设备。得益于三代测序平台（单分子测序平台）的日渐成熟，最近开发的基于牛津纳米孔技术 (Oxford Nanopore Technology, ONT) 的Pore-C方法4在检测染色质高阶相互作用方面表现出优异的性能，可以通过应用新的统计方法有效地分析全基因组中多个染色质位点之间高阶相互作用的协同性。尽管上述这些基于大量细胞的研究方法能够有效地检测染色质的高阶相互作用，但它们无法解决细胞间的异质性问题，阻碍了它们在复杂组织器官样品中的应用。而现有的单细胞Hi-C（single-cell Hi-C，scHiC）技术受限于二代测序较短的读长（通常是双端总共300bp）也难以对染色质高阶相互作用进行检测。目前除了单细胞超分辨率成像以外，2022年开发的scSPRITE5是唯一一种可以在单细胞水平检测染色质高阶相互作用的测序方法。但是该方法更适用于远距离的间接染色质高阶相互作用，而对于与基因调控更相关的直接染色质高阶相互作用的检测能力很有限。此外，scHi-C 的另一个挑战是很难平衡捕获细胞群体异质性所需的高通量（每次实验能够检测大量单细胞）与探索高分辨率 3D 基因组结构所需的高深度（每个单细胞中捕获大量染色质相互作用）之间的矛盾。因此，需要一种可扩展的 scHi-C方法来剖析高阶染色质三维结构，并在单细胞水平上研究这些染色质高阶相互作用在不同生物过程中的协同调控机制。为了应对这些挑战，2023年8月28日，北京大学生物医学前沿创新中心汤富酬课题组在Nature Methods上发表题为scNanoHi-C: a single-cell long-read concatemer sequencing method to reveal high-order chromatin structures within individual cells的文章。该研究在国际上率先使用单分子测序平台开发了一种基于邻近连接的单细胞染色质构象捕获方法，称为 scNanoHi-C。该方法实现了在单细胞水平的高阶染色质相互作用检测，并且在通量上具有很好的灵活性，能够满足不同的实验需求。在实验上，scNanoHi-C依次使用 1% 甲醛 (FA) 和 1.5 mM 戊二酸二琥珀酰亚胺酯 (DSG) 孵育进行交联，以降低连接反应的随机噪音并兼顾对短程和长程染色质相互作用的高灵敏度检测。为了尽可能完整地保留单细胞中固定连接后的染色质三维结构信息，该研究设计了一种灵活的单细胞基因组长片段扩增方法。该方法使用两端具有相同接头的低浓度Tn5转座酶以提高DNA片段扩增长度和基因组覆盖度，并通过设计24种带有不同条码标签的 Tn5 酶结合后续PCR扩增中引入的条码标签共同控制测序的通量。通过这种方式，scNanoHi-C 能够在一次 PromethION 测序中对少至几个单细胞进行低通量、高覆盖度测序或者对数千个单细胞（最高可达 24×96=2304个细胞）进行高通量、低覆盖度测序，可以根据实验需求灵活进行选择（图1）。为了评估scNanoHi-C技术的可靠性，该研究首先将scNanoHi-C应用于正常二倍体的GM12878细胞系，并分别使用低深度（~0.2Gb/cell）、中等深度（~1Gb/cell）、高深度（~4Gb/cell）三种策略进行测序，并与基于二代测序平台的大量细胞原位Hi-C标准数据集进行比较，结果显示出很高的一致性。同时每个策略检测到的串联体（含有有效染色质相互作用的测序读段）中大约一半为高阶串联体（包含三个以上不同调控元件间的相互作用）。在这些高阶串联体中，大约58%是三联体，26%是四联体，其余为五联体以上的多联体（基数从5到11不等）。图1:实验流程示意图以及高阶串联体的检测接着该研究在多个方面对scNanoHi-C的应用进行了探索：1.scNanoHi-C可以在单细胞水平上精准捕获染色质三维结构的异质性。scNanoHi-C能够在单细胞水平检测各层级染色质结构特征，包括染色体领域（整条染色体，50Mb-200Mb尺度的结构特征）、A/B区室（常染色质区域与异染色质区域，5Mb-20Mb尺度的结构特征）、以及拓扑关联结构域样结构（TAD-like，0.5Mb-5Mb尺度的结构特征）。同时，scNanoHi-C的单个染色质片段长度（单体长度，平均610 bp）相较于传统基于二代测序平台的scHi-C（测序不超过150bp）显著提高，这大大增加了其在染色质相互作用对中捕获到单核苷酸多态性（SNP）位点的机会，能够在二倍体细胞中直接判定单倍型的单体比例由原来二代测序平台的大约9%提高到了25%。因此，scNanoHi-C也可用于有效地重建单个二倍体细胞的基因组三维构象。同时，利用单细胞A/B 区室化值（single-cell A/B compartment value, scA/B value)， scNanoHi-C对GM12878、HG002 和 K562 三种人类细胞系进行了聚类分析，能够在单细胞精度准确将三种细胞分开，并识别了细胞类型间的染色质差异区室化区域。此外， scNanoHi-C也能够准确地检测每个单细胞的基因组拷贝数变异（CNV）特征。分析结果表明，scNanoHi-C准确地捕获了GM12878细胞培养过程中产生的非整倍体亚克隆以及K562细胞的拷贝数变异。同时，scNanoHi-C也可应用于结构变异的检测，如准确检测出了K562 细胞中 BCR-ABL1 和 NUP214-XKR3 的基因融合事件（染色体易位事件）。图2:scNanoHi-C串联体和单体的长度分布、单倍体分型的比例、细胞分群结果和单细胞拷贝数变异（CNV）图谱2.scNanoHi-C能够在单个细胞中准确鉴定高阶染色质相互作用。该研究在GM12878 细胞数据集中，使用scNanoHi-C得到的单细胞高阶串联体信息结合ABC模型（Activity-by-contacts model）6预测的增强子-启动子 (E-P) 相互作用关系共同鉴定了增强子-启动子高阶相互作用。通过这种方式，该研究首次在单个细胞中以20 kb的分辨率直接观察到1,097 个基因的单个启动子能够与多个增强子同时发生相互作用，表明这些基因可能同时受到多个增强子的调控。这些受到高阶调控的基因主要富集在与GM12878这种B淋巴细胞的功能相关的免疫信号通路上，并且通常表现出更高的表达水平。特别地，这些基因中还包括一些B细胞谱系特异性转录因子如EBF1以及EBV 超级增强子相关基因如MIR155HG、IKZF3和ETS1等。这些结果表明，多个增强子的协同调控可能是确保关键基因高水平稳健表达的一种潜在机制。通过类似的方法，该研究还在单个细胞中鉴定出了1,422 个能够与多个启动子同时发生相互作用的增强子。此外，该研究发现部分高阶基因调控作用能够在多个单细胞中被检测到，这可能与细胞中频繁使用的关键转录程序有关，后续可以通过发展基于富集策略的具有更高分辨率的Hi-C技术进行进一步的深入研究。图3: scNanoHi-C技术对多向基因调控网络的检测3.scNanoHi-C能够揭示不同基因组区域之间的协同调控关系以及染色体外环形DNA与线性基因组间的复杂相互作用。倾向于形成高阶相互作用的一组基因组位点称为“基因组协同调控区域”。该研究针对scNanoHi-C的数据特点对鉴定基因组协同调控区域的算法进行了优化，并将该算法运用到GM12878细胞活跃启动子和增强子的集合中，在全基因组范围内共鉴定出了917组增强子-启动子协同调控区域。其中，大约20%（187/917）的协同调控区域包含来自不同染色体的基因组位点（提示不同染色体之间的反式相互作用）。这些协同调控区域在活跃转录的基因组区域、淋巴细胞特异性转录因子和染色质环相关因子（CTCF等）的结合位点区域中高度富集。此外，在917个协同调控区域中，有167个被发现与GM12878细胞特异性的超级增强子有关。接着，该研究将scNanoHi-C运用到携带大量染色体外环形DNA（ecDNA） 的COLO320DM 人类结直肠癌细胞系中，检测到了染色体外环形DNA与线性基因组（染色体内的基因组）之间存在广泛的染色质高阶相互作用，并且首次在单个细胞中观察到四个主要的染色体外环形DNA的基因位点之间存在复杂的高阶相互作用。这些结果表明，染色体外环形DNA可能通过建立复杂的高阶染色质三维结构来驱动癌基因的过量表达。图4: scNanoHi-C技术对染色体外环形DNA（ecDNA）相关的协同作用的检测4.scNanoHi-C能够高效辅助单细胞基因组从头组装。在可用细胞数量有限的情况下，该研究表明使用scNanoHi-C辅助单细胞基因组（single-cell whole genome sequencing，scWGS）从头组装7可以大幅度提高组装质量。例如，使用20个单细胞的基因组长读长测序数据和12个单细胞的scNanoHi-C数据组装的人类基因组支架（scaffold）的NG50要优于使用30个单细胞的基因组长读长测序数据直接组装的效果（2.49 Mb vs. 1.34 Mb）总之，scNanoHi-C具有很好的可扩展性和灵活性，在一次测序中可对少至几个单细胞或多达数千个单细胞进行染色质三维结构测序，并且实验流程相对简单、易于操作，仅需要基本的PCR仪等分子生物学设备，适合于各种生物学实验室使用。scNanoHi-C还是一种强大且多功能的工具，可用于在单细胞分辨率准确区分细胞类型、对单个二倍体细胞进行高效单倍型分型、检测单个正常细胞和肿瘤细胞中的基因组拷贝数变异和各种复杂结构变异以及高效辅助单细胞基因组从头组装。更重要的是，scNanoHi-C 首次实现了在单个细胞中在全基因组水平对增强子-启动子的高阶直接相互作用的检测，在单个细胞中准确鉴定了高阶基因调控事件，同时能够对复杂的染色体外环形DNA与线性基因组间的高阶相互作用进行精准检测。scNanoHi-C显示了单细胞长读长Hi-C测序技术在分析由高阶染色质三维结构介导的不同细胞间基因调控异质性方面的潜力，为将来进一步研究发育和疾病进展过程中高阶染色质结构变化机制，揭开基因组中各种复杂调控关系中的“暗物质”奠定了坚实的基础。北京大学生物医学前沿创新中心、前沿交叉学科研究院生命科学联合中心博士生李文、生命科学学院博士生卢健森为该论文的共同第一作者，北京大学生物医学前沿创新中心汤富酬教授为该论文通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金基础科学中心项目、北京未来基因诊断高精尖创新中心、昌平实验室的资助，北京大学高通量测序平台以及北京大学“北极星”高性能计算平台的协助与支持，北京大学邢栋课题组为本研究提供了重要的帮助。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41592-023-01978-w参考文献：1 Hafner, A. & Boettiger, A. The spatial organization of transcriptional control. Nat Rev Genet, doi:10.1038/s41576-022-00526-0 (2022).2 Oudelaar, A. M. & Higgs, D. R. The relationship between genome structure and function. Nat Rev Genet 22, 154-168, doi:10.1038/s41576-020-00303-x (2021).3 Furlong, E. E. M. & Levine, M. Developmental enhancers and chromosome topology. Science 361, 1341-1345, doi:10.1126/science.aau0320 (2018).4 Deshpande, A. S. et al. Identifying synergistic high-order 3D chromatin conformations from genome-scale nanopore concatemer sequencing. Nat Biotechnol 40, 1488-1499, doi:10.1038/s41587-022-01289-z (2022).5 Arrastia, M. V. et al. Single-cell measurement of higher-order 3D genome organization with scSPRITE. Nature Biotechnology 40, 64-73, doi:10.1038/s41587-021-00998-1 (2021).6 Fulco, C. P. et al. Activity-by-contact model of enhancer-promoter regulation from thousands of CRISPR perturbations. Nat Genet 51, 1664-1669, doi:10.1038/s41588-019-0538-0 (2019).7 Xie, H. et al. De novo assembly of human genome at single-cell levels. Nucleic Acids Res 50, 7479-7492, doi:10.1093/nar/gkac586 (2022).汤富酬，博士，北京大学BIOPIC/ICG研究员，国家“优青”(2013)、“杰青”(2016）。1998年本科毕业于北京大学，2003年在北大获得细胞生物学博士学位，2004-2010年间在英国剑桥大学Gurdon研究所从事博士后研究， 2010年回到北京大学组建实验室，主要从事人类早期胚胎发育的单细胞功能基因组学研究。在国际上率先系统发展了单细胞功能基因组学研究体系，并利用一系列技术体系对人类早期胚胎发育进行了深入、系统的研究，揭示了人类早期胚胎DNA去甲基化过程的异质性以及其他表观遗传学关键特征，发现了人类早期胚胎中基因表达网络的重要表观遗传学调控机理，为人们提供了一个全面分析人类早期胚胎表观遗传调控网络的研究框架，加深了对人类原始生殖细胞的发育以及表观遗传重编程过程的认识。

【提要】西安市场上赣南脐橙被染色一事前段时间在媒体的连续报道下，引起社会各界广泛关注，但记者走访西安市多家农贸市场和超市后却发现，染色脐橙依旧销售火爆，西安市农业局流通处。流通处处长杨振峰告诉记者，染色橙的问题，其实在去年就已经引起了农业部门的注意，但由于目前西安市还没有一家检测机构能够具备检验染色橙化学成分的资质，所以给他们的工作带来了一定难度。 　　中广网北京12月6日消息 据中国之声《新闻纵横》报道，西安市场上赣南脐橙被染色一事前段时间在媒体的连续报道下，引起社会各界广泛关注，工商部门也已介入调查，但记者走访西安市多家农贸市场和超市后却发现，染色脐橙依旧销售火爆，未见下架之势。 　　近日，记者来到了西安市最大的水果批发市场——西北农副产品中心批发市场，以批发橙子为由向商贩询问价钱。看到有生意，商贩立刻热情地围拢上来向记者推介自家的橙子。记者发现，市场里99%的橙子都是经过染色处理的，红红亮亮特别抢眼，为了让记者购买他家的脐橙，周围的商贩竞争给记者推荐： 　　接下来，记者走访了西安市胡家庙蔬菜批发市场以及多家零售摊点，发现情况确实如此，市场上销售的99%的赣南脐橙，全部是经染色处理。但零售商贩对染色一事矢口否认。 　　随后，记者将有关情况分别反映给了西安市工商局以及西安市农业局，但两个多星期过去了，记者发现，染色脐橙依旧横行于西安市场，无论是大型超市还是各个零售摊点，随处可见，未见收敛之势。在西安市边家村一家水果摊前，染色赣南脐橙被整齐的摆放在摊点前。 　　没有检测能力 　　雀声四起的染色脐橙为什么在相关部门的严厉打击之下依旧销售火爆呢?相关检验部门究竟有没有做相关检验工作呢?记者采访了西安市农业局流通处。流通处处长杨振峰告诉记者，染色橙的问题，其实在去年就已经引起了农业部门的注意，但由于目前西安市还没有一家检测机构能够具备检验染色橙化学成分的资质，所以给他们的工作带来了一定难度。 　　杨振峰：咱们西安市我们去年了解了一下，染色橙的这个问题啊，它往年也有，原来也想这个事是个问题，向农业厅进行了反映，它要求我们了解一下，看西安市哪一家检测机构能检测染色橙的那里面的染色成分，我们了解了一下，西安市还没有一家有这方面的检测能力的。 　　没有明确标准 　　杨振峰同时还指出，除了缺少检测机构外，国家在染色脐橙的检疫检验目前还没有一个明确的标准。 　　杨振峰：咱们现在这些农业部门还没法检测，染色橙的那个染料是什么成分，因为它没有经过国家有关部门的计量认证，目前还没有这个能力。作为政府的监管部门，他就失去了法律的依据。染色，他里面有多少的安全的风险?这个不好说啊。 　　无法强制禁售 　　杨振峰说，他们曾经多次联合工商部门对市场上销售的染色脐橙进行检查，在国家还没有明确检疫检验标准的情况下，他们只能深入市场，从橙子经营户方面入手。 　　杨振峰：我们已经派出了人员深入市场，组织橙子的经营者，进行调研，给他们办培训班，讲明啊，虽然目前还没有标准，但是我们认为它如果是用化学染色剂进行染色的话，它会存在一定的，潜在的质量安全风险，群众吃了，可能会带来一些负面的影响，要求他们增强自律意识，自觉地不经营这种产品。 　　与此同时，他们也正在积极的向上级部门汇报情况，希望相关方面的标准尽快出台。 　　杨振峰：按照《食品安全法》的规定，必须由国家卫生部组织专家进行评估制定相关的标准才行，但在国家没有标准的情况下，作为政府的监管部门，哪一个地方或者哪一个人说了都不算。 　　杨振峰说，许多群众图看好，购买染色脐橙，客观上也给部分不法商贩带来了销售动机，只有大力宣传，让群众知道染色橙对人体的害处，拒绝购买，才能从根本上遏制染色脐橙的销售。他说，一般自然熟透的橙子会有不均匀的淡黄色斑纹，而被染过色的橙子会有明显的染色痕迹，最简单的鉴别办法就是用纸擦。一般染过色的橙子会擦出红色。

添加剂检测标准缺失 洋快餐钻"中国标准"空子 　　 　　口号为“我就喜欢”的麦当劳最近有点让人喜欢不起来了。从最近的“橡胶”麦乐鸡，联想到此前的苏丹红、滤油粉，到含镉玻璃杯，洋快餐的安全着实让人担忧。 　　7月16日晚，国家药监局通报针对麦乐鸡的检测结果，“特丁基对苯二酚”的含量未超国标，而“聚二甲基硅氧烷”则因无相关标准暂无法检测。由于国内现行食品安全检测环节还存在不少漏洞，“橡胶”麦乐鸡之争，洋快餐再次以“符合中国现行标准”完胜。 　　添加剂检测标准缺失 　　虽然一种添加剂未超标，但另一种的检测标准缺失，凸显出快餐食品的部分添加剂目前还处在监管盲区。 　　根据国家规定，特丁基对苯二酚和聚二甲基硅氧烷可作为食品添加剂用于肉制品、油及油炸食品等。而通报称，通过对4省份22家麦当劳餐厅抽取的35份样品检测，未发现麦乐鸡及其煎炸用油中“特丁基对苯二酚”的含量超过国家最大允许使用量200mg/kg。而另一种食品添加剂“聚二甲基硅氧烷”的国家法定检测方法标准尚未颁布，有关部门正研究建立相关检测方法。 　　此前，北京市卫生监督所副所长郭子侠也曾表示，根据《食品安全法》要求和北京食品安全的部署，麦当劳属于餐厅，其内现场制售的一切食品包括麦乐鸡都属于卫生监督部门的日常监管范围。目前对麦乐鸡等油炸快餐食品安全的日常监管方式，主要是对半成品、食用油和成品的抽检，包括检查油的卫生状况、制作过程中使用的食品添加剂是否安全、超量，从目前了解的有限信息看，一些橡胶类化学物质不属于食品添加剂的日常检测项目。 　　不标添加剂践踏知情权 　　不仅是部分添加剂检测标准的缺失，快餐中的食品添加剂甚至都不在外包装上标明，消费者可谓吃得“不明不白”。 　　今年6月初国家质检总局颁发的《食品添加剂生产监督管理规定》正式实施，要求食品添加剂应当有标签、说明书，并在标签上标明“食品添加剂”字样，食品添加剂生产企业要保障使用者知情权，要求成分全标注。但记者调查发现，很多快餐食品包装上未标注食品添加剂。 　　7月16日，记者通过麦乐送订购了麦当劳的麦辣鸡腿堡、麦香鸡、双层板烧鸡腿堡、麦辣鸡翅、麦乐鸡、薯条、可乐等食物。在记者拿到的食物包装上，并未看到任何食品成分或添加剂成分的标注，甚至没有食品成分组成的标示，只是在一些汉堡和薯条的外包装上出现了营养成分表。在肯德基的汉堡、薯条、鸡翅和必胜客的比萨、鸡翅等洋快餐食品包装上，记者同样也没有找到食品添加剂或食品成分的标注。 　　对此，国际食品包装协会常务副会长兼秘书长董金狮表示，目前《食品添加剂生产监督管理规定》主要针对的是工厂生产的食品，由于有标签法的约束，其中含有的食品添加剂，必须一一标明，监督机构通过标注名目对产品添加剂情况进行检查。但是快餐食品加工过程中的添加剂使用，目前还没有完善的强制性标注规定，目前国家只是建议和鼓励快餐食品加工企业在食品包装上标注成分与添加剂的使用，但是由于实施存在难度，很多快餐企业并没有在产品包装上标注添加剂及成分的使用。 　　洋快餐仍是“三高”重灾区 　　频发安全事件的洋快餐，“不健康”一直是其饱受诟病的致命缺陷。记者调查发现，尽管很多洋快餐企业也在努力改进食物品种及搭配，但是洋快餐仍是“三高”(高热量、高脂肪、高蛋白)食品的重灾区。 　　以麦当劳的食品为例，麦辣鸡腿堡包装上的营养成分表显示，一份麦辣鸡腿堡的能量是570卡路里，占一个成人每日摄入热量(2000卡)的29% 脂肪的含量为31g，占52%。一份中薯条的能量为330卡，占17% 脂肪为16g,占27%。 　　清华大学第一附属医院营养科主管营养师王玉梅指出，洋快餐的共同特点是热量高，脂肪高，蛋白质高。通常一个套餐最高占了全日需要热量的113%～212%，最低能占30%以上。 　　此外，洋快餐还有一个特点就是含钠量高。世界卫生组织建议人们每日钠的摄取量不超过2000mg。但记者调查发现，一份中薯条的含钠量为360mg，一份麦辣鸡腿堡的含钠量为990mg，如果一个人一日吃两个汉堡加一份中薯条，就可能会钠超标。此前因为含盐量超标的问题，麦当劳还上了英国《泰晤士报》的“黑名单”。 　　洋快餐安全事件主角大揭秘 　　丙毒(丙烯酰胺) 　　事件回放：2005年8月，美国加利福尼亚州总检察长对麦当劳、肯德基、宝洁等9家著名连锁快餐店和食品制造商提起诉讼，要求法庭强制他们用警告性标签标明其炸薯条、薯片中致癌物丙烯酰胺的含量。WHO网站也发布简要报告警告某些食品中非故意性生成的丙烯酰胺污染物可能引起公共卫生隐患。肯德基和麦当劳首当其冲，因为它们的炸薯条等几种“当红”食品都被点名。 　　名词解释：丙烯酰胺(俗称“丙毒”)是一种透明、晶状的固体，丙烯酰胺和聚丙烯酰胺主要用于塑料制品的生产。国际癌病研究会的资料显示，丙烯酰胺会导致基因突变，并曾在动物实验中证明，其会促进形成良性或恶性肿瘤，也会导致中枢和末梢神经系统受损。炸薯条、炸土豆片、某些种类早餐谷类(谷类食品)食物和黑麦面包干，以及在高温下煎炸烹烤的某些食品中，含有较高水平的丙烯酰胺。 　　苏丹红 　　事件回放：2005年,肯德基新奥尔良烤翅和新奥尔良烤鸡腿堡调料中被发现含有“苏丹红(1号)”，此后国内所有肯德基餐厅停止出售这两种产品。 　　名词解释：“苏丹红”是一种化学染色剂，并非食品添加剂。它的化学成分中含有一种叫萘的化合物，该物质具有偶氮结构，这种化学结构的性质决定了它具有致癌性，对人体的肝肾器官具有明显的毒性作用。 　　氢化脂肪(反式脂肪) 　　事件回放：2006年2月8日，麦当劳公开承认，每份麦当劳炸薯条中不利于身体健康的反式脂肪的含量比以前增加了三分之一。2006年6月，美国“公共利益科学中心”起诉肯德基，称肯德基应当避免使用反式脂肪含量较高的烹饪油，或明确告知消费者产品中含有过量的反式脂肪。 　　名词解释：氢化植物油也叫反式脂肪，俗称奶精、乳马林或是人造奶油，是普通植物油在一定温度和压力下加氢催化的产物。它不但能延长保质期，还能让糕点更酥脆，因此广泛用于食品加工。氢化植物油比真正的奶油要毒上好几百倍,食用后会对肝脏产生伤害，进而破坏人体细胞膜，造成细胞的缺陷，影响细胞未来的复制与再生，长期大量使用，可以使人产生身体过早衰老的症状。 　　TBHQ(特丁基对苯二酚)和聚二甲基硅氧烷 　　事件回放：最近有调查发现，美国的麦乐鸡含有橡胶化学成分“聚二甲基硅氧烷”。美国麦当劳发言人称，在麦乐鸡中加入聚二甲基硅氧烷，是基于安全理由，用以防止炸鸡块的食油起泡。 　　名词解释：聚二甲基硅氧烷又称二甲基硅油，被用于皮革柔软剂、染色工业消泡剂、橡胶或塑料制品脱模剂、化妆品添加剂、医药食品酿造发酵时的消泡剂和添加剂等。特丁基对苯二酚对大多数油脂有防腐作用。按中国食品添加剂使用卫生标准GB2760规定，特丁基对苯二酚可作为食用油脂、油炸食品、干鱼制品、饼干、方便面、速煮米、干果罐头、腌制肉等制品的添加剂。

p style=" line-height: 1.5em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp DNA如何包装成染色体，是科学家们一直努力破解的重要科学问题。近30年来，由于缺乏系统、合适的研究手段，作为染色质包装过程中承上启下的关键部分，30纳米染色质高级结构研究一直是现代分子生物学领域面临的最大挑战之一。 /p p style=" line-height: 1.5em " 　　科学家已经发现，染色质包装分4步完成，对应了染色质的四级结构：第一级结构是核小体 第二级结构是核小体螺旋化形成30纳米染色质纤维 第三级结构是30纳米染色质再折叠成更为复杂的染色质高级结构，即超螺旋体 第四级结构是超螺旋体进一步折叠形成在光学显微镜下可以看到的染色体。 /p p style=" line-height: 1.5em " 　　为解析30纳米染色质的高精度三维冷冻电镜结构，中科院生物物理所研究员李国红课题组及其合作者(朱平课题组和许瑞明课题组)在基金委重大研究计划“细胞编程与重编程的表观遗传学机制”支持下，自主建立了染色质体外组装和冷冻电镜技术(11埃)。利用这一技术，研究人员在国际上首次发现30纳米染色质纤维是以4个核小体为结构单元形成的左手双螺旋结构。同时，连接组蛋白H1在单个核小体内部及核小体单元之间的不对称分布及相互作用促成30纳米高级结构的形成，从而明确了H1在30纳米染色质纤维形成过程中的重要作用。 /p p style=" line-height: 1.5em " 　　2014年4月25日，在DNA双螺旋结构发现61周年的纪念日，《科学》杂志以Double Helix，Doubled(《双螺旋，无独有偶》)为题介绍了这项重要成果，并同期刊发英国剑桥大学教授Andrew Travers撰写的题为The 30-nm Fiber Redux(《30纳米纤维的归来》)的评论。该评论指出：(本文)结果明确地界定了染色质纤维中DNA的走向，解决了染色质到底是单股纤维还是双股纤维这个根本性的问题。本来似乎已经陷入困境的30纳米染色质纤维结构研究，又会重新成为生物学家们继续关注的焦点。该成果发表后受到国内外学术界的广泛关注，被多部世界知名最新版本教科书收录(《生物化学》《结构生物学》等)。 /p p style=" line-height: 1.5em " 　　据李国红介绍，在30纳米染色质纤维结构解析的基础上，他们通过与中科院物理所李明课题组合作，利用单分子磁镊技术对30纳米染色质纤维建立和维持的动力学过程进行了深入的探讨。在后续研究中，研究人员正在建立和完善描绘全基因组染色质结构的MNase-seq技术——gMNase-seq(细胞核内染色质结构分析方法)，通过蛋白质融合或不同大小的金颗粒修饰和改造MNase，提高MNase-seq的空间分辨率，进一步描绘了细胞核内染色质纤维三维结构的动态调控及其分子机制。 /p p style=" line-height: 1.5em " 　　“30纳米染色质纤维结构”先后入选“十八大以来中国科学院重大创新成果”和“中国科学院‘十二五’标志性重大进展核心成果”。该研究成果表明我国科学家在攻克30纳米染色质纤维高级结构这一30多年悬而未决的重大科学问题上取得了重要突破，这使我国在染色质结构研究领域达到国际领先水平。同时，也为预测体内染色质结构建立的分子基础以及各种表观遗传因素对染色质结构调控的可能机理提供了结构基础。 /p p br/ /p

近日，华大基因自主研发的无创产前基因检测技术(NIFTY)获得欧洲专利局授予发明专利，在英国、比利时、西班牙、斯诺文尼亚、匈牙利、瑞典、土耳其、瑞士、意大利，法国、丹麦、德国、捷克、波兰、罗马尼亚15个成员国生效。此次授权由中日韩美欧五大局中审查最严谨的欧洲专利局授予，也是中国大陆首个在欧洲获批的无创产前基因检测专利。同时，国家知识产权局也向华大基因发出&ldquo 授予专利权通知书&rdquo ，意味着此专利在海内外共16个国家同步获批。这是华大基因继成为全球首家CFDA批准第二代基因测序诊断产品注册机构后，获得的来自世界对华大基因无创产前基因检测技术的认可。 　　截止2014年8月，华大基因旗下子公司深圳华大基因医学有限公司(以下简称：&ldquo 华大医学&rdquo )已在全球范围内为近40万孕妇提供了无创产前基因检测(NIFTY)服务。而此次授权的发明专利在核心算法和检测范围上都进行了提升。该专利是华大基因自主研发的&ldquo 胎儿遗传异常的无创性检测技术&rdquo ，通过对来自孕妇的血液样品进行DNA测序来无创性检测胎儿遗传异常。其所涉及的核心算法，首次提供了对于染色体GC含量差异而造成的偏差结果的校正方法，成为大数据精准检测的又一有力支撑，为全球孕妈妈提供更加准确和安心的检测。此外，该发明专利除了用于传统常染色体非整倍体(包括21-三体即唐氏综合征Down Syndrome、18-三体即爱德华氏综合征Edwards Syndrome、13-三体即帕陶氏综合征Patau Syndrome)的检测外，还给出了用于检测包括性染色体病症例如XO,XXX,XXY,XYY等胎儿非整倍体的综合方法。这套&ldquo 胎儿遗传异常的无创性检测&rdquo 独特的检测方法，保证了检测结果的高度准确性的同时，也引领无创产前基因检测的转化应用在原有三体检测基础上向性染色体疾病等更广泛产前检测范围进一步发展。 　　华大医学是无创产前基因检测行业领导者，一直致力于基因组学技术转化应用的自主研发和创新，目前共已发表无创产前基因检测相关学术文章30余篇，相关专利申请72件，遍布亚美欧三大洲等10几个国家。无创产前基因检测(NIFTY)产品自推广至今，已与覆盖英国、澳大利亚、西班牙、新加坡、以色列、捷克、土耳其、泰国、中国等52个国家的2000多家医院或单位，检测样本量已近40万例(截止2014年8月)，其准确率超过99.9%。 近日在原有获批CFDA资质的21-三体(唐氏综合征Down Syndrome)、18-三体(爱德华氏综合征Edwards Syndrome)和13-三体(帕陶氏综合征Patau Syndrome)检测产品基础上，华大医学免费在线推出3种染色体缺失/重复综合征检测结果。无需增加采血量，不增加检测费用，让用户享受更高灵敏度、更高准确性、更全面的检测。 　　此次无创产前基因检测技术(NIFTY)专利获得多国授权，意味着无创产前检测在更广检测范围及更高检测准度的新突破。华大医学将继续致力于新技术研发，新发明突破，做到基因检测服务于民，基因科技造福于民，以引领无创基因测序产业有序、健康、快速的发展。 　　关于华大医学 　　华大医学自成立以来一直致力于以经济、简便的方式，将全球前沿的多组学科研成果应用于医学检测领域，以期大幅降低出生缺陷和提高肿瘤等重大疾病的诊疗效果，并开发出一系列基于多组学技术(含高通量测序、高灵敏质谱、诊断大数据分析等自主核心技术)的检测服务，形成了贯穿生命孕育、出生、发育、成长等全过程的全时全景的产品图谱，无创产前基因检测(NIFTY)更是其重要的产品之一。 　　关于无创产前基因检测(NIFTY) 　　NIFTY是通过采集孕妇外周血，提取游离DNA，采用新一代高通量测序技术，并结合生物信息分析,得到胎儿发生染色体非整倍体的风险率，该检测技术与传统产前筛查羊水穿刺0.5%的危险相比，其风险率只有万分之一。截止2014年8月，华大医学开展的无创产前基因检测已经覆盖英国、澳大利亚、西班牙、新加坡、以色列、捷克、土耳其、泰国、中国等52个国家的2000多家医院或单位，检测样本量已近40万例，其准确率超过99.9%。该技术适用于血清学筛查显示高危的孕妇 胎儿为试管婴儿、习惯性流产等&ldquo 珍贵儿&rdquo 的孕妇 有穿刺禁忌症等，不宜进行或不愿进行羊水穿刺或脐血穿刺等侵入性产前诊断的孕妇及错过血清学筛查机会的孕妇等。

因国家食药监总局和国家卫计委的叫停令，连日来，上海一些从事基因测序科研与临床应用的医疗机构有些&ldquo 没方向&rdquo &mdash 身处医疗临床一线，这些医生对基因测序可能带给患者及其家庭的意义有更深刻的体会与理解。 　　&ldquo 现有医学已经没法满足一些疾病的诊断需求，基因测序确诊了许多病例，代表了医学发展的重要方向。但也得承认，不规范、不科学的基因测序产品粉墨登场，很危险。&rdquo 一名医学专家说。 　　发现大量此前不明病因 　　&ldquo 叫停以后一定要有使用规范，否则一些病人怎么办?&rdquo 昨天，记者采访沪上几家开展过基因测序的医疗机构，这是医生们反复提及的问题。确实，基因测序技术正对临床医学的早期诊断与早期干预发挥着重要影响。 　　一名医生提起一则病例：一名患先天性心脏病的孩子，长到30个月大后，智力水平明显低于同龄的孩子，辗转几家医院，得到的答复均为&ldquo 智障&rdquo 。这一纸盖棺定论的判决书对家庭的打击非常大，不甘心的家长把孩子带到上海，用常规的染色体检测方法，测不出病因 纳入基因测序科研项目后，医生们大吃一惊：原来孩子有一段基因是缺失的。而这段基因缺失的临床表现正是先天性心脏病、智力与身体发育迟缓、性腺发育不良等。 　　&ldquo 不仅找到了孩子智障、先天性心脏病的真正病因，更重要的是，对于一些还未表现出的症状可以提前干预。&rdquo 医生说，以往临床上大量&ldquo 智障儿&rdquo 实际上都没找到真正病因，他们将来会出现什么疾病也都不清楚，如今，能找到病因，对患者及其家庭的意义巨大。 　　这仅仅是基因测序在临床医学的一种常见应用。据悉，目前国内医学科研界都在探索基因测序的科研与临床应用。主要原因就是现有常规医学手段已无法满足临床诊断需求，基因测序却发现了大量此前未查明的病因，让医生有拨云见日之感。 　　叫停或为了行业规范 　　所谓基因测序，简单说，即抽取一试管血或唾液，提取并扩增DNA，然后和正常人的基因数据相比较，从而发现是否存在某些基因缺失或变异。 　　在该领域，我国尚处于起步期，而国际医学界走得更远。上海儿童医学中心-哈佛大学医学院波士顿儿童医院遗传诊断联合实验室中方主任余永国介绍，美国等国近年来在基因测序临床应用方面频出重拳。 　　我国对基因测序的认识也在加深。余永国团队发现，基因芯片测序方法在孤独症、不明原因智力落后、发育迟缓等疾病的诊断阳性率为31.6%，远高于4.6%的传统的染色体核型分析 并且，染色体分析的阳性率与基因测序结果比对后，被发现其中37%是错误的。换言之，传统检测方法暴露出&ldquo 测不出&rdquo 或&ldquo 测不准&rdquo 的问题。 　　据悉，国内医疗机构中已有不少基因测序的成熟项目，所以有医生担心，叫停也许会影响科研的进展。但医学领域的主流观点并不赞同：&ldquo 现阶段的暂时叫停，应该是为了乘此时机规范整个行业!说到底，关键要找到前沿技术与规范间的平衡。&rdquo 　　商业推广模式亟需规范 　　&ldquo 现在，一些社会机构打着基因测序的旗帜，开发早教、体检等项目。&rdquo 业内人士解读叫停令有净化市场的作用，在此期间，我国也在思考如何应对基因测序可能带来的隐私、伦理等问题。 　　事实上，不单是中国，美国早已开始规范基因检测市场，叫停了一大批基因测序企业。 　　&ldquo 基因检测在疾病诊断和未来治疗中十分重要，这已在学术界和医疗界形成共识，但过于激进的商业推广使得基因检测市场到了该规范的时候。&rdquo 复旦大学生命科学院副院长卢大儒教授说。 　　规范行业的同时，一项重要工作是建立我国自己的基因多态性库。专家称，基因库工程非常复杂，也非常庞大，目前各国都在致力于建立基因多态性库。 　　&ldquo 目前几乎所有的产品到试剂都是国外进口的，国内没有具有资质的机构和检查人员 加之中国没有完整的基因多态性库，因此必须规范一些激进和缺少足够确定性的使用。&rdquo 一位业内人士说，规范也预示着行业整顿在即，现在社会上大大小小的基因测序相关企业将面临市场的&ldquo 大洗牌&rdquo 。

p 　　2016年3月26日召开的2016深圳国际精准 a style=" COLOR: rgb(0,112,192) TEXT-DECORATION: underline" title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/application/SampleFilter-S01-T000-1-1-1.html" target=" _self" span style=" COLOR: rgb(0,112,192)" strong 医疗 /strong /span /a 峰会上，华大基因执行总裁尹烨在演讲中介绍了在基因检测中一滴孕妇的外周血可以做什么，华大基因在此领域有哪些突破。 /p p 　　“最近大家都在讲液体活检到底能做什么，最基本的是不是整个染色体都能看得到?” 尹烨表示，一滴孕妇的外周血可以用于检测胎儿的染色体疾病，检测胎儿的微重复微缺失、体细胞突变、早期筛查、孕妇肿瘤早期筛查、非人源DNA(即血液病原微生物检测)。 /p p 　　近来，国际一项研究对4000名孕妇进行NITP检测(无创产前检测)，结果发现3名病人的基因组特征数据有异常。对这3位病人进行全身核磁共振扫描，正是她们分别患了卵巢癌、滤泡型淋巴瘤和霍奇金淋巴瘤。 /p p 　　尹烨介绍，华大基因最近在进行一项血液病原微生物检测，发现孕妇血清中存在非人源基因组，占比约0.7%。华大基因实验室共组装出43282个非人源Contig(重叠群)片段，其中约三分之一可注释，其余111的contig来源待定。孕妇血清中的非人源基因组主要是细菌基因组，其中变形菌门占比达到90%，还发现了植物甚至蚊子的基因。更有意思的是，孕妇血清非人源DNA的组成也有地域差异。 /p

近日，“‘新’生不凡 守护孕安”2024年高通量基因测序产前诊断新技术研讨会暨安诺优达染色体非整倍体及基因微缺失检测试剂盒新品发布会在北京经济技术开发区（北京亦庄）举行。此次发布的新品，是国内首个获得三类医疗器械许可且能应用于羊水的CNV-seq检测试剂盒（染色体非整倍体及基因微缺失检测试剂盒），填补了国内产前分子诊断尤其是染色体微缺失产前诊断的空白。△科研人员正在进行试验。企业供图8年时间自研“国内首个”“今年1月9日，我们自研的染色体非整倍体及基因微缺失检测试剂盒获得国家药品监督管理局（NMPA）批准上市，这是国产首创，不仅标志着安诺优达在高通量测序（NGS）技术应用方面取得重要突破，更对我国出生缺陷防控体系的建设作出贡献和支持。”安诺优达基因科技（北京）有限公司（以下简称“安诺优达”）CEO李志民说。该产品具有检测内容广、通量高、周期短等优势，将为产前诊断、遗传病学的基因排查等提供更优解决方案，有助于孕妇在产前进行胎儿出生缺陷防控检测。以往，传统的诊断试剂产品要么覆盖范围小，要么面临周期长、核心技术被国外垄断等局限，临床上需要更可靠、简便、快速、低成本的技术方法。而NGS染色体异常检测（CNV-seq）是一种基于高通量测序技术的新型染色体疾病检测方法，适用于多种样本，能一次性分析全部23对染色体数目与结构异常。自2009年被首次报道后，CNV-seq技术直到2019年才形成将其用于产前诊断的专家共识。为解决临床痛点，安诺优达作为2015年国家卫生健康委首批高通量基因测序临床应用试点单位，早在2016年便开始立项，推进CNV-seq技术在产前诊断领域的应用。8年时间里，安诺优达从无到有，打造出中国首个将高通量检测技术应用于产前诊断的试剂盒。“三位一体”打造整体解决方案从形成专家共识到产品合规使用，安诺优达此次发布的试剂盒，为产前诊断领域带来喜人成果。和市场已有产品相比，染色体非整倍体及基因微缺失检测试剂盒创新性明显。从样本类型来看，由于检测样本为羊水，该产品首次将检测领域扩大到产前；从检测范围来看，该产品首次扩大到染色体微缺失领域；从技术平台来看，基于NGS技术的产前诊断产品首次可合规应用。为完成整体的产前诊断，安诺优达已经形成了设备、试剂和软件“三位一体”的羊水CNV-seq检测整体解决方案。该方案包括基因测序仪、检测试剂、生物信息分析和解读软件，全力协助医务工作者为孕妇提供更细致、更准确、更个性化的产前诊断服务。其中，基于NextSeq 550AR高通量测序平台，安诺优达能提供贯穿整个生命周期的遗传性解决方案；为进一步简化解读人员和上线分析的流程，安诺优达开发了安诺AnnoCNV智能解读系统，实现“一键分析、一键报告”。“接下来，安诺优达将不断推动技术创新和成果转化，为出生缺陷防控、肿瘤基因检测等临床需求，贡献‘亦庄力量’。”李志民说。多举措助推体外诊断行业发展目前，包括产前诊断在内的体外诊断已成为医疗器械行业第一大细分市场，规模近千亿，北京经开区也将体外诊断列为生物技术和大健康产业发展的重要的细分赛道之一。如何培育更多像安诺优达一样的创新企业？如何助推更多首创产品转化落地？“我们将从推动创新、加快转化、落地场景等方面，护航企业成长。”北京经开区有关负责人表示。发展新质生产力，北京经开区将进一步推动原始创新和国产替代。目前，北京经开区正和清华、北大、中科院等高校院所、科研机构开展深入的交流合作，并引进国家药监局六大中心，设立北京药品医疗器械创新服务站（亦庄站）、国家药品监督管理局医疗器械技术审评中心医疗器械创新北京服务站，助力新技术、新产品更快更好地获批上市。强化医工合作，加快成果转化。北京经开区正布局公共技术平台，如水木医疗的医疗器械CDMO平台，能帮企业把创新器械的“想法”变成能注册上市的产品。此外，北京经开区还发挥自主创新优势，探索更多应用场景，如联合医院探索“院内开单、院外检测、数据互通”的创新服务模式，并推动予果生物、赛纳基因等企业的二代测序仪器在医院更好应用。“北京经开区有创业的基因、产业的聚集、政策的诚意，是企业落地生根、茁壮成长的一方沃土。”北京经开区有关负责人说。接下来，北京经开区将继续用优质的营商环境、务实的产业政策和专业的服务品质，助力更多企业腾飞壮大。

近日，美国加州大学旧金山分校与纪念斯隆凯特琳癌症中心等单位的研究人团队合作Cell期刊发表了题为“Mapping information-rich genotype-phenotype landscapes with genome-scale Perturb-seq”的研究性文章。研究团队利用一种紧凑的、多路CRISPR干扰文库（CRISPRi），结合单细胞转录组测序、Perturb-seq技术等分析了数千个功能缺失的基因扰动在不同细胞类型中的作用，揭示了细胞表型、基因功能和调控网络的多维信息，绘制了第一个全面的人类细胞基因型-表型综合图谱。文章发表在Cell研究概要图，来源：Cell新基因功能数据可供其他科学家使用。图片来源：Jen Cook-Chrysos/Whitehead Institute建立遗传变化和表型之间的关联对于理解基因和细胞功能至关重要。经典的研究方式主要包括以表型为中心的“正向遗传”，即揭示驱动表型的基因变化；以及以基因为中心的“反向遗传”，即对确定的遗传变化引起的不同表型进行解析。近年来，基因技术的革新也推动了表观遗传遗传研究的进展。其中，CRISPR-Cas9基因编辑技术可以轻松地对基因进行编辑，进而抑制或激活基因，在揭示基本细胞机制、分化因子和遗传疾病相关基因以及识别癌症驱动基因等层面提供了有力工具。单细胞技术的发展也使在单细胞层面读取表观遗传学、转录组学、蛋白质组学和成像信息等成为可能，同时单细胞维度的研究也可以深入分析选择性遗传扰动影响的具体细胞类型和细胞状态。因此，单细胞CRISPR筛选可以同时分析单细胞的遗传干扰和高维表型，从而将正向遗传学的基因与反向遗传学丰富的表型相结合。虽然单细胞CRISPR筛选技术前景广阔，但其应用仅限于最多几百个基因扰动研究，并且这些基因扰动研究也通常被用来解决预先确定的生物学问题。目前，高通量、无偏颇的单细胞CRISPR筛选研究仍然缺失。主要研究内容全基因组Perturb-seq的多路CRISPRi策略Perturb-seq是指利用CRISPR-Cas9技术将基因变化引入细胞内，然后使用单细胞转录组测序捕获特定基因变化导致的转录组信息变化，能够研究给定细胞类型的全面遗传扰动影响，可以以前所未有的深度跟踪打开或关闭基因的影响。基于Perturb-seq，研究团队探究了可以提高可扩展性和数据质量的关键参数，例如遗传扰动模式和sgRNA库，并最终设计了一种包含多个时间点和细胞类型的Perturb-seq筛选方法，并可利用10x Genomics的液滴法单细胞转录组测序技术对所有筛选策略下的细胞状态进行解析。图1. 基因组尺度Perturb-seq的多路CRISPRi策略示意图，来源：Cell为了揭示基因扰动的功能后果和基因型-表型关系，研究团队使用人类血癌细胞系以及来自视网膜的非癌细胞，对超过250万个细胞进行了Perturb-seq，并使用这些数据构建了一个基因型-表型综合图谱。研究团队根据基因的共同调控将其聚类到特定表达程序中，并计算每个扰动簇中每个基因表达程序的平均活性。分析结果包含多个与基因干扰相关的已知表达程序，包括蛋白酶体功能障碍导致的蛋白酶体亚基上调、 ESCRT蛋白缺失时NF-kB信号通路的激活，以及胆固醇生物合成上调对囊泡运输缺陷的反应等。有趣的是，聚类分析发现了许多驱动红系或髓系分化的基因扰动，与K562细胞的多系潜能也是一致的。正如预期的那样，红细胞生成的关键调控因子（GATA1、LDB1、LMO2和KDM1A）的缺失导致了髓系分化增强，BCR-ABL及其适配体GAB2的抑制则促进了红细胞的分化。接下来，研究团队分析了选择性必需基因的分化作用，因为这些基因可能是颇具前景的治疗靶点。研究发现，在K562细胞中必需的酪氨酸磷酸酶PTPN1的缺失驱动了髓细胞分化。此外，在靶向实验中，联合敲除PTPN1和KDM1与单独敲除任意一个基因相比，导致分化和生长缺陷的表型会显著增加，表明这些靶点是通过不同的细胞机制发挥作用。以上结果强调了表型在了解细胞分化和治疗靶点方面的效用。图2. 基于Perturb-seq的基因型与表型关系汇总，来源：Cell单细胞中非整倍体的基因驱动和影响探索单细胞异质性可以揭示在整体或平均检测中被遗漏的机制。为了评估基因扰动诱导表型的外显率，研究团队采用SVD评分作为单细胞表型大小的衡量标准，通过单细胞SVD分数的变化对基因扰动进行表型影响评估。SVD评分是量化每个受扰动细胞的转录组相对于对照细胞的离群程度。分析结果表明，许多与染色体分离有关的基因都是细胞异质性的主要驱动因素，包括TTK、SPC25、DSN1，这些遗传干扰导致的极端转录变化可能是由于有丝分裂错误分离导致的染色体拷贝数的急性变化。为了探究这一点，研究人员使用inferCNV估算了基因组中单细胞DNA拷贝数变异。与预期一致，干扰纺锤体装配检查点的核心组成部分TTK，可以导致非整倍体和近整倍体细胞的染色体拷贝数发生显著变化。此外，干扰TTK的细胞中有76%发生了核型改变，未受干扰的细胞中只有2%发生了核型改变。值得注意的是，由于染色体的随机增加或减少，TTK敲除细胞具有高度可变的核型，这也是其表型异质性的原因。同时，该分析还揭示了单细胞CRISPR筛选可以用来解析表型，而不是预先定义的实验终点。图3. 单细胞中非整倍体的基因驱动和后果，来源：Cell发现线粒体基因组的应激特异性调控因子当前，领域内一个关键的科学问题是如何理解细胞核和线粒体基因组的表达来应对线粒体压力。该最新研究的实验设计为探究这一问题提供了可能。为了确定基因扰动引起的差异表达模式，研究团队检测了单细胞转录组测序数据在线粒体基因组中的分布。为了验证这种基于位置的分析的有效性，首先证实了已知线粒体转录调控因子（TEFM）和RNA降解（PNPT1） 的敲除会导致线粒体基因组位置发生重大变化。相比之下，研究发现许多基因扰动似乎导致了mRNA相对丰度的变化，而不是位置排列的总体变化。鉴于观察到的反应的复杂性，研究人员提出可能有多种机制影响不同线粒体编码转录本的水平，以应对不同的压力。图4. 解析压力应激下线粒体基因组的调控机制，来源：Cell结 语 单细胞CRISPR筛选代表了一种新兴的工具，可用于生成丰富的基因型-表现型图谱。但目前单细胞CRISPR筛选研究仅限于预先选择的基因，研究重点也是预先确定的生物学问题。在该最新研究中，研究团队进行了全基因组规模的单细胞CRISPR筛选，并展示了这些筛选策略是如何使用数据驱动的分析来解剖广泛的生物学现象，强调了关键的基因功能和衍生原则，同时绘制了丰富的基因型-表型图谱以指导未来的研究。该研究为系统探索遗传和细胞功能提供了源动力，同时也为领域提供了宝贵的数据资源。在未来，研究人员希望将Perturb-seq用于癌细胞系之外的不同类型细胞研究，也希望继续探索基因功能图谱。文章共同通讯作者Thomas M. Norman博士表示：“该研究是多个科研团队多年合作工作的结晶，很高兴看到它继续取得成功和扩展，我认为这个数据集甚至将使来自生物医学以外领域的研究团队进行各种分析成为可能。”参考文献：1. Replogle et al., Mapping information-rich genotype-phenotype landscapes with genome-scale Perturb-seq, Cell （2022）.2. Fianu, I., et al., （2021）. Structural basis of Integrator-mediated transcription regulation. Science 374, 883–887.3. Kummer, E., and Ban, N. （2021）. Mechanisms and regulation of protein synthesis in mitochondria. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 22, 307–325.

p 　　近日，由南方科技大学、中国科学院北京基因组研究所、浙江大学医学院附属妇产科医院(以下简称“浙大妇产科医院”)等多家单位联合完成的“第三代单分子测序仪的无创产前检测研究”结果显示，使用我国完全自主研发的第三代单分子基因测序仪，可成功应用于无创产前检测(英文简称NIPT)，且检测结果100%准确。相关研究成果已发表在由非营利机构美国冷泉港实验室运营的BioRxiv网站上。 /p p 　　“这是世界上首次利用单分子测序技术进行NIPT临床检测并获得成功的案例。”中国科学院北京基因组研究所研究员、项目测序技术负责人于军说，作为中国第三代基因测序技术研究在国际研究领域的一次引领性重大突破和原创成果，这项研究“将实质性地开启健康与医疗体系的个体化时代”。 /p p 　　目前，基于二代测序的NIPT还存在着一些不足，如检测胎儿18-三体综合征(爱德华氏综合征)及13-三体综合征(帕陶氏综合征)的假阳性率还明显高于21-三体综合征，胎儿性染色体异常以及微缺失、微重复检测的准确性有待提高等。 /p p 　　论文第一作者、项目临床负责人、浙大妇产科医院主任医师董旻岳表示，三代测序仪摒弃了二代测序的PCR扩增环节，不受GC偏好影响，在保证了21-三体的精确检测基础上，对18-、13-三体综合征的检出率更高，可有效降低假阳性率。此外，使用二代基因测序仪做NIPT，至少需要在孕12周后才能获得比较准确的检测结果 相比之下，三代基因测序仪灵敏度更高，可检测的cffDNA(母体血浆中存在胎儿游离DNA)浓度低至2%，使得NIPT的检测时间有可能被提前至孕8周。这无疑有利于及早发现、及早处置，将为临床诊治争取到更多宝贵的时间。 /p p 　　董旻岳同时表示，三代测序技术还有望提高胎儿性染色体异常、微缺失、微重复无创检测的灵敏度，拓宽NIPT检测的疾病谱。 /p p 　　在10月26日~29日于深圳举行的第12届基因组学国际会议上，美国梅奥医学中心教授David Smith在其报告中提出，美国Illumina公司基因测序仪全球垄断的现状会带来诸多问题，如科研及医疗机构缺乏选择、试剂成本居高不下等。对此，于军认为，本项研究的成功是基因测序领域的重大利好，意味着我国自主研发的第三代基因测序仪打破美国Illumina公司在NIPT领域一家独大局面的未来可期。 /p p 　　据介绍，该项目所使用的第三代基因测序平台是由深圳市瀚海基因生物科技有限公司(下简称“瀚海基因”)今年7月宣布研发成功并投入小批量样机生产、拥有完全自主知识产权的第三代单分子基因测序仪GenoCare。中国科学院院士陈润生评价说，基于GenoCare的NIPT研究获得成功，证明了无需扩增就可以实现NIPT，这是重大的技术创新，是中国基因测序技术研究领域一次真正意义上的弯道超车。 /p p 　　南方科技大学副教授、瀚海基因董事长贺建奎告诉《中国科学报》记者，第三代基因测序仪及试剂的完全国产化可使检测成本大幅下降并远低于二代测序仪，此外专门为临床进行的设计也使操作更为方便，这些优点都令三代测序仪便于大规模普及。未来，除了NIPT，第三代单分子基因检测技术还有望应用于单基因病、ctDNA肿瘤早筛、传染病检测、农业育种、法医鉴定等方面。 /p p /p

光学显微镜至今已有三百多年的历史，从观察细胞的初代显微镜发展到如今打破分辨率极限的超分辨显微镜。近年来，生命科学领域蓬勃发展，对显微成像技术不断产生新的需求，光学显微镜不断向更高分辨率、快速成像、3D成像等高端技术方向发展。我国高端光学显微镜市场长期处于被国外产品垄断的局面，许多关键核心部件依赖进口。令人欣喜的是，近五年来，市场上涌现出多种国产高端光学显微镜，包括超分辨显微镜、双光子显微镜、共聚焦显微镜、光片显微镜等，逐渐打破当前市场格局。基于此，仪器信息网特别制作“破局：国产高端光学显微镜技术‘多点开花’”专题，并向国产光学显微镜企业广泛征稿，（投稿邮箱：lizk@instrument.com.cn）,了解各企业主要高端光学显微镜产品技术特点和发展进程。本篇为熵智科技（深圳）有限公司（以下简称“熵智科技”）供稿， 熵智科技是一家创业公司，产品覆盖智能机器人、半导体、3C及生命科学领域。今年九月份发布了超分辨及共聚焦显微成象系统，成为国内少数几家拥有商业化SIM超分辨显微镜和共聚焦显微镜的企业之一。仪器信息网: 请回顾一下贵公司光学显微镜技术的发展历程。显微成像是观察微小物体的重要手段，传统光学显微镜的分辨率能力受光学成像系统限制（即衍射极限），无法满足现代生命科学研究所需的更高解析度、更准确的成像需求。熵智科技作为中国原创3D视觉创业公司第一梯队，横跨机器视觉与微纳光学两大领域，基于出色光学能力跨场景、全链路，提供亚毫米级、亚微米级和纳米级三大光学产品。仪器信息网：当前贵公司主推的产品和技术有哪些。贵公司在高端光学显微镜方面有哪些独具优势的技术？ 亚毫米级光学成像及三维图像处理技术方面，熵智科技主推自研的高性能工业3D相机及与工艺相匹配的智能算法软件，提供无序抓取、坡口切割、焊接等工业场景的智能3D视觉系统及整体解决方案。亚微米级光学成像及三维图像处理技术方面，熵智科技主推3D线光谱共聚焦传感器，该产品直切半导体、3C等产业的关键环节，提供超高精度传感器检测技术，填补国内高端传感器市场空白。纳米级光学显微技术方面，熵智科技主推超分辨及共聚焦显微成像分析系统，该系统拥有精确的多微细胞结构生物显微影像分析功能，实现双光路同时，宽场、共聚焦、超分辨三种模式自由切换，其中超分辨显微镜视野可达1mm，共聚焦显微镜视野可达ø18mm-ø22m,实现超10倍扩展。熵智科技超分辨及共聚焦显微成像分析系统熵智科技的超分辨及共聚焦显微成像分析系统，具有超强性能与性价比，相较于昂贵的国外高端光学显微系统及后处理分析软件，不仅突破了光学成像系统的限制，轻松实现纳米尺度的2D/3D动态图像解析能力，还将共聚焦+超分辨+后处理分析完美融合，软件结合场景模块化。熵智科技以研发微纳光学领域的高精尖产品为导向，相应的研发投入、时间周期较长，在高端光学显微技术方面，仍需不断打磨与迭代产品，以满足用户多元化需求。仪器信息网: 贵公司高端光学显微镜在生命科学研究中有哪些应用？超分辨及共聚焦显微成像分析系统具有大视野拼图、图像增强及处理、反卷积处理、特征统计分析、特征标记分类、单细胞定量分析、亚细胞结构分析、细胞亚群圈选分析、特殊细胞/结构识别、多重荧光染色、细胞寻找及跟踪等多项细化功能，可广泛应用于基础生物学、临床医学、病毒学、精准药物筛选等领域为活细胞超分辨及智能成像提供整体解决方案。如基因测序工作中实现超分辨率高通量，计算重构出的超分辨率图像，视场达1.00mm*0.75mm，分辨率可提高1.8-2倍（物镜β=20X，NA=0.75），来源：熵智科技仪器信息网: 从整个行业的角度，您如何看待高端光学显微技术和应用现状，还有哪些问题亟待解决？目前的高端光学显微技术，几乎被徕卡、蔡司、尼康、奥利巴斯四大家族垄断，尤其在高端超分辨及共聚焦显微成像分析系统方面，国内品牌缺失，部分技术存在“卡脖子”问题。9月份，熵智科技发布的超分辨及共聚焦显微成像分析系统在性能上不弱于进口品牌，并且具有价格优势。伴随着国内光学显微镜厂商的技术创新，相信国内光学显微镜的技术发展会越来越好，创造出更好的效益，改变目前高端光学显微镜产品存在的系统格昂贵与各功能模块维修等问题。从应用来看，快速发展的医疗、生命科学研究、材料、半导体等领域对高端光学显微镜的需求日益增长，其技术创新对于终端行业的发展起着重要的推动作用。目前，主流市场的国外高端光学显微产品在应用过程中，存在后处理分析简陋、具体场景兼容差等问题。仪器信息网：您如何看待国产光学显微镜生产商和进口品牌厂商的差距？国产光学显微镜产业起步较晚，主要集中在中低端领域，高端光学技术掌握程度偏低，高端产品多来源于成果转化，仍处在实验室阶段、功能单一。相较于进口品牌厂商，国产光学显微镜生产商需在技术层面持续攻关打磨，提升国产光学显微镜的可靠性与稳定性。同时，在软硬件整体体验方面超越国外产品，为用户提供快速的技术服务支持，让产品买得起、用得起。近年来，我国高端光学显微镜进口金额逐年递增，对国产企业而言，如果能够制造出高性能、高可靠性的高端光学显微镜产品，无疑是抓住巨大市场的绝好机会。仪器信息网: 您认为，未来几年高端光学显微镜的热点市场需求有哪些？高效好用的显微成像系统，是生命科学研究的必需“利器”。未来，随着高端光学显微镜技术的发展与成熟，超高分辨研究方向将由系统本身转向应用，像生命科学研究这类热点市场，对可定制化的超分辨及共聚焦显微成像分析产品需求将不断扩大。