遗传标记

p 　　近日，研究人员已经确定了与寿命缩短相关的16个遗传标记，其中包括14个新遗传标记。这是迄今为止发现的最大的一组寿命标记。约有10%的人口携带部分标记，与平均人口相比，他们的寿命缩短了一年以上。该研究由SIB瑞士生物信息学研究所，洛桑大学医院(CHUV)，洛桑大学和EPFL的科学家牵头，研究提供了一个强大的计算框架，以揭示我们的死亡时间和疾病的遗传学。该研究发表在近日的Nature Communications期刊上。 /p p 　　为什么有些人比别人活得更久?虽然生活的环境——包括社会经济地位或饮食——占据了最大的一部分因素，但人类寿命变化约20%到30%都归结于基因组。我们的DNA序列中特定位置的变化，如单核苷酸多态性(SNP)，与寿命息息相关。 /p p 　　在新研究中，由Kutalik领导的科学家团队采用创新的计算方法分析了116,279个人的数据，探索230万个人类SNPs。研究人员发现了16个与寿命相关的SNPs，其中包括14个新的SNPs。 Kutalik说：“在我们的方法中，我们优先考虑已知与年龄相关疾病有关的DNA变化，以便更有效地扫描基因组。这是迄今为止发现的最大的一组与寿命相关的遗传标记。” /p p 　　大约1/10的人携带这些标记，与平均人口相比，他们的寿命缩短了一年以上。此外，继承这些SNPs “短命版本”之一的人可能会早死七个月。 /p p 　　这种方法还能让研究人员探索DNA变化如何整体地影响生命周期。他们发现大多数SNPs通过影响不止一种疾病或风险因素对寿命产生影响。例如对吸烟更容易上瘾的同时也易于患精神分裂症。 /p p 　　将发现的SNPs与基因表达数据相结合，研究人员发现与SNPs相邻的三个基因(RBM6，SULT1A1和CHRNA5，参与尼古丁依赖)在大脑中的低表达与寿命延长有关。 /p p 　　这三个基因可以作为长寿的生物标志物。 EPFL的Johan Auwerx教授说：“为了支持这一假设，我们已经表明，大脑RBM6表达水平较低的小鼠寿命要长得多。” /p p 　　“有趣的是，在人类中基因表达影响的一些SNPs类似于小鼠中低热量饮食的结果，众所周知，后者对寿命有积极影响。”洛桑大学Marc Robinson-Rechavi教授说。 /p p 　　“我们的研究结果揭示了人类和模型生物之间的共享分子机制，并将在未来更深入地探索。” Bart Deplancke教授总结道。 /p

父母将基因传给他们的后代，帮助他们适应生活。这说起来简单，但随着近年来研究的深入，表明现实更加复杂，父母所赋予的不仅仅是基因。马普免疫生物学和表观遗传学研究所的Asifa Akhtar实验室最新一项研究表明，效的表观遗传修饰也从一代传给了下一代。这一发现公布在Cell杂志上。我们人类的母亲花了九个月时间生下孩子，之后又要花费数年的时间抚养和养育孩子，教他们如何执行基本的和高级的生存任务。而果蝇产下卵子，让它们自行发育，这看起来果蝇像是不负责任的父母，抛弃了自己的孩子。但是Asifa Akhtar实验室进行的研究表明，果蝇妈妈其实也为果蝇宝宝提供了有关生命周期编码的生命使用手册来确保后代的成功，这就是表观基因组。从基因组到表观基因组我们从父母那里获得遗传信息。但是，即使人体中的所有细胞都包含相同的DNA，它们也会表达不同的基因来实现不同的功能。 DNA包裹在组蛋白周围，形成称为核小体的单个重复单元。许多核小体结合在一起形成位于所有细胞核中的“染色质”。表观遗传修饰（例如向组蛋白中添加化学基团）会导致染色质组织发生变化，从而触发基因激活（也就是“表达”）或基因沉默。表观遗传学代表了附加的信息层，可以帮助细胞确定激活哪些基因。尽管我们的细胞具有通用的基因组，但它们具有不同的“表观基因组”。来自母亲的传代信息传递母体的生殖细胞，卵母细胞和精子在受精过程中融合形成新的生物。科学家们认为，大多数表观遗传标记在每一代之间被删除。而表观遗传复位使得每个新个体都可以重新读取所有基因。最新研究发现，一种特殊的组蛋白修饰，即H4K16ac上组蛋白H4的乙酰化作用，是从母亲的卵母细胞到年轻胚胎的传代遗传。“H4K16ac是一种表观遗传修饰，通常与基因的激活有关。但是，我们知道基因在卵母细胞或胚胎生命的前三个小时都没有表达。这提出了一个问题：H4K16ac在这个早期阶段如何完成修饰的？”Akhtar说。为了研究该组蛋白标记在早期果蝇发育中的功能，研究小组进行了全基因组分析。结果他们发现H4K16ac在其基因激活开始之前的早期发育阶段就“标记”了许多DNA区。母亲的表观遗传信息对胚胎发育至关重要当母亲未能将此标记传递给她的孩子时，H4K16ac对后代的重要性就变得显而易见。科学家利用遗传方法和转基因果蝇设计了实验，从果蝇母体内去除MOF酶——已知MOF负责H4K16ac修饰物的沉积。值得注意的是，当科学家研究没有H4K16ac信息的后代时，他们发现在正常条件下以H4K16ac标记的基因现在不再正取表达，其染色质组织受到严重破坏。大多数未能获得母亲H4K16ac指示的胚胎随后死于灾难性的发育缺陷。从果蝇到人类的教训Akhtar表示：“果蝇妈妈甚至在受孕之前就已经通过表观遗传学确保了后代的生存，这一事实令人着迷。”接下来，研究人员转向哺乳动物，发现雌性小鼠还通过卵母细胞将H4K16ac组蛋白修饰传递给子代。这就提出了一种有趣的可能性，即人类也可能将母亲的H4K16ac用作成功胚胎发育的“蓝图”。情况是否如此以及该蓝图可能编码哪些信息，还有待未来进一步的研究。

2014年12月2日| GenomeWeb记者报道 纽约（GenomeWeb）——近日，由莱斯特大学研究人员领导的一支国际合作研究团队通过使用家谱数据和遗传分析，验证出在英国停车场下发现的一具遗骨确实属于理查三世国王，从而成功解决一项搁置超过500年的法医案例。 “掌握任何已知历史人物的遗传数据都足以让人兴奋，更何况是一位英国国王。”对本项研究提供了部分资助的威康信托基金会文化与社会部门负责人Simon Chaplin说道，“这一信息的发现丰富了现有的理查三世的研究资料，并进一步提示我们，研究人类遗体能帮助我们了解历史。我们期待，在将来我们能够了解更多关于理查三世的故事。” 理查三世于1483年即位，并在两年后的博斯沃思战役中去世，是最后一位在战争中死去的英国国王。历史记录表明，理查三世的遗体被运送至莱斯特，并埋葬在名为Grey Friars的中世纪教堂中。但是，1538年该修道院被解散，其中的大部分建筑也在随后的年代里逐渐拆除。 尽管有传闻称理查三世的遗体被挖出并丢入莱斯特的Soar河中，但大多数历史学家仍相信他仍安稳地躺在修道院曾经矗立的位置。不过他的墓地的精确位置仍不知晓。 2012年，在Grey Friars教堂原址处发掘出了一具遗骨，其考古学断代及放射性碳测定年代的结果均显示该遗骨可能属于理查。对该遗骨进行的进一步分析表明它属于一位30至34岁的男性，并有着严重的脊柱侧弯及多处战争伤处——所有这些均与这位国王的已知信息相一致。 为了一劳永逸地证实该遗骨（在发掘出时被命名为1号遗骨）确实属于理查三世，莱斯特大学的研究团队对这位国王的现有亲属及亲属的遗体进行了DNA分析，对包括线粒体全基因组（属于母系遗传）和Y染色体标记（属于父系遗传）在内的多个关键遗传标志进行了研究。 科学家们首先使用芯片DNA杂交方法对1号遗骨的Y染色体SNP位点进行了研究，之后，研究人员使用靶向PCR扩增方法，将特定扩增产物在Ion Torrent PGM平台上进行测序以作进一步分型，并使用Promega PowerPlex Y23系统分析获得了一个STR单倍型。 当将实验发现与对已知的5位理查三世的父系亲属的分析进行对比时，研究人员并未发现遗传相关性。不过鉴于假父系的可能性，在理查三世与其后代间的所有世代中据估计有高达16%的假父系可能，研究人员认为这一结果并不能作为决定性因素。 研究人员注意到，假母系的可能性显然要比假父系可能性低很多。随后，研究团队对1号遗骨的线粒体DNA（mtDNA）进行了检测，并分别与理查三世的母系19和21代的两位个体的样本进行了比对。 他们首先对两位亲属的mtDNA对照区域使用Sanger测序法对双链进行了平行双重测序，并发现在同一个体或个体间的平行双样间不存在序列差异。 依研究团队在Nature Communications中所述，1号遗骨的DNA分别交由两个专门从事古代DNA分析的不同实验室进行独立提取，随后对其mtDNA对照区域上的三个高度可变区进行测序。他们还提到，他们另外还对PCR克隆产物进行了Sanger测序，除了两处可认为是古代DNA中常见的DNA损伤模式外，并未观察到序列差异。 在1号遗骨与理查的后代间，研究人员发现了一处完美匹配，且研究人员发现其在研究的遗传时间周期内在所有母系亲属中均保持一致。 为了测定完整mtDNA的相似性，研究人员随后对这三份样品均进行了线粒体全基因组测序。对于现代样品，通过两轮平行双重长链PCR对其完整线粒体基因组进行了扩增，随后使用Ion Torrent PGM进行了测序。 同时，研究人员使用了芯片DNA杂交捕获方法对1号遗骨的mtDNA序列进行了全基因组测序，从16组提取制得了24个测序文库，其中探针是根据两位现代亲属的mtDNA序列而设计的。 研究表明，在1号遗骨与一位理查的亲属之间存在完美的全基因组序列匹配，与另一位亲属也只有1个碱基的差异，因而可认为在所研究的时间周期内母系亲属个体间这些序列保持一致。而与含26127份欧洲全mtDNA对照区域序列的数据库与1832份英伦诸岛样品的数据库进行的比较表明，这种mtDNA的完美匹配不太可能是由于偶然因素造成的。 最后，研究团队还对1号遗骨进行了瞳孔颜色及发色的DNA分型，结果表明有96%的可能性为蓝色瞳孔，77%的可能性为金发，这与理查三世留存的早期肖像相一致。 “我们的文章囊括了对发掘自莱斯特Grey Friars原址的1号遗骨所做的所有遗传及宗谱分析鉴定，并首次将所有证据线索综合起来从而得到了这具遗骸的鉴定结果。”Nature Communications研究工作的首席作者Turi King说道，“即使在我们最保守的分析中，仍然有着压倒性的证据表明这确实是理查三世国王的遗骸，从而解决了这一超过500年的寻人案例。” “这些证据结合起来共同证实了遗骸属于理查三世。”资深作者Kevin Schurer提到，“母系后代的三角测量尤为重要。考虑到非亲生的发生率，Y染色体谱系中断并不令人非常惊讶，不过这会产生一系列关于继承权的有趣的推测问题。” 正如文章作者所指出的，在理查三世登基前几年发生的一起或数起假父系事件可能引发对理查三世死后人们对大不列颠王室合法性的怀疑。

p style=" text-align: left text-indent: 2em " 为啥拥有相同基因的同卵双胞胎却不能保证长的一致？这当中就是表观遗传学在“捣鬼”。表观遗传学告诉我们，环境因素如何影响人类的身体，如何改变我们的生理机能，改变基因表达可以跨代传播。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " span style=" color: rgb(102, 102, 102) " img width=" 600" height=" 359" title=" " style=" width: 600px height: 359px " alt=" " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/uepic/2f0b9a4b-497d-4b4d-bc94-339864643ba1.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /span /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span style=" color: rgb(102, 102, 102) " /span strong span style=" color: rgb(102, 102, 102) " /span span style=" color: rgb(102, 102, 102) " span style=" color: rgb(102, 102, 102) " 来源: CC0 Public Domain /span /span /strong /p p style=" text-indent: 2em " 迪肯大学细胞与分子生物学中心主任和首席研究员Leigh Ackland教授说，虽然妊娠是荷尔蒙发生变化的关键时期，但很少人知道与生殖周期有关的表观遗传变化。 /p p style=" text-indent: 2em " 而最新发表在《Epigenomics》杂志上的这项研究，强调了怀孕的生理影响是如何持续的，以及一旦怀孕，身体就会在最微观的水平上发生改变。长期的表观遗传变化可能导致下一代疾病的风险增加。 /p p style=" text-indent: 2em " 此前研究就表明，女性的妊娠期糖尿病的风险会增加心血管疾病，而且，其后代患肥胖、葡萄糖耐受不良和2型糖尿病的风险也会增加。 /p p style=" text-indent: 2em " Ackland教授表示，这项研究对医学研究界具有重大意义，因为它首次证实，人们的表观遗传会因外部因素而改变。这种现象以前在实验室或动物身上看到过，而在人类身上却没有。 /p p style=" text-indent: 2em " 她进一步解释说，表观遗传标记就像一个开关，可以改变体内基因和细胞的活动。所有的个体细胞都有相同的遗传物质。但是在身体的不同组织中，基因的行为是不同的。这种行为可以由表观遗传因素决定，独立于基因的DNA序列。 /p p style=" text-indent: 2em " “这项研究是突破性的，因为它帮助我们了解生理是如何被环境所调节的，帮助我们了解癌症等更复杂的疾病，例如环境因素在其发展中起的作用。” /p p style=" text-indent: 2em " 表观遗传学对于理解、预防和对抗糖尿病和癌症等许多疾病具有重要意义，能够帮助人们理解包括生活方式等环境因素会导致疾病。一旦知道了因果路径，研究人员就能更好的找到治疗方法。 据了解，目前已有研究人员在研究表观遗传酶来改善癌症治疗。 /p p style=" text-indent: 2em " Ackland教授的研究对比了未怀孕的女性、孕妇以及产后20周的女性，以及对同一组孕妇进行产后8-10周和产后20周的比较，随后对2型糖尿病患者进行了类似的比较。 /p p style=" text-indent: 2em " 一个重要的发现是， 患有2型糖尿病的女性与非糖尿病女性有不同的表观遗传学特征，她们在怀孕期间也有不同的变化。 /p p style=" text-indent: 2em " 她说：“妊娠引起的表观遗传改变可能会导致这些糖尿病患者出现并发症，比如可能导致胰岛素抵抗的症状，以及妊娠高风险。” /p p style=" text-indent: 2em " Ackland教授表示：“孕期发生的表观遗传变化对未来的健康可能有积极和消极的影响。需要进一步的研究来确定长期影响。但是我们知道，孕妇的营养不良和其他不良事件可能会因为表观遗传而导致下一代的问题。” /p p style=" text-indent: 2em " strong 参考资料 /strong /p p style=" text-indent: 2em " Epigenetics study reveals environmental influences can change gene behaviour /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。

法医DNA检验技术是过绘制人类DNA图谱，进行图谱间比对来实现同一性认定。其主要依据是人类DNA的多态性，包括序列长度多态性和碱基序列多态性两种。根据DNA不同可分为常染色体DNA检测、Y染色体　　该技术是由一系列技术组合形成的技术包，如DNA提取技术、限制性酶切技术、PCR扩增技术、荧光标记技术、DNA杂交技术、凝胶电泳技术、测序技术等。随着这些技术的发生发展，法医DNA检测技术经历了从基于杂交的DNA指纹图谱技术到基于PCR扩增的AFLP、STR检测技术和基于测序的线粒体DNA(mtDNA)检测技术等重大技术革新。　　法医DNA检测技术的进步离不开生物化学、物理学和遗传学的发展。目前已发展到以复合荧光标记多重STR检测、mtDNA检测技术和SNP分析为主导的技术体系。STR检测又分为常染色体STR检测、Y染色体STR检测。这些技术已经成为公安机关侦查破案的利器，在刑侦办案、亲子关系确认、灾难受害者身份识别和证实罪犯等方面发挥着巨大的作用，已经成为法医物证检验的重要组成部分。　　DNA指纹技术　　DNA指纹是应用最早的一种法医DNA技术，属于限制性片段长度多态性标记(RFLPs)，利用特异的限制性内切酶将基因组DNA切割成一系列DNA片段，经电泳分离后，用特异探针显色得到DNA条带。这种技术操作繁琐，周期长，并且需要利用放射性同位素或荧光探针或者银染显色，所以应用局限性较大，并没有大范围普及，目前已经被淘汰。　　AFLP(扩增片段长度多态性分析)　　AFLP分析是基于PCR扩增的法医DNA检测技术，比DNA指纹技术简单、多态性好。根据基因组中可变数目串联重复序列两端保守序列设计引物，扩增这种重复串联序列，有着较好的多态性。但由于有时扩增片段长度差异较大，PCR扩增效率和扩增稳定性不够好，逐渐被STR(短串联重复序列标记)取代，可以说是STR检测技术的较低版本。　　STR检测技术　　随着短串联重复序列(STR)的发现，STR技术很快发展成为法医DNA检测的重要技术。由于STR片段长度相对较短，片段的退火温度较为相似，便于实现多位点多重扩增。STR检测技术进一步完善发展，与荧光标记和现代化遗传分析仪相结合，实现法医DNA检测的全自动化。STR检测技术成为目前法医DNA检测应用最为广泛的技术。并且当前的大型DNA数据库都是采用STR技术建立起来的，而且数据库规模还在迅速增长。全自动高通量的STR检测平台和覆盖全面的STR数据库相结合，使得STR技术在刑侦办案中所向披靡，破获了大量的疑难案件。法医DNA检测技术于相关仪器、检测试剂耗材的同步发展，将是法医学DNA检测技术提供者的两大任务。其中Y染色体STR技术详见“法医Y-DNA检测技术科普”板块。　　mtDNA检测技术　　mtDNA(线粒体DNA)检测是一种序列碱基多态性。该技术对存在于人类细胞的细胞质中的线粒体DNA进行多态性检测。mt是一条闭合环状DNA，在一个生物细胞中存在很多个拷贝，其结构中有高变区域。无母系亲缘关系的个体间多态性较好，且存在一些高变区域。利用高变区域的序列多态性，方便进行个体识别。由于人类mtDNA不发生重组，受精卵形成时线粒体来自母亲提供的卵子，所以遵循母系遗传，适用于母子关系认定。　　由于人体的每个细胞中都含有成千上万个拷贝的mtDNA，相比核DNA只有一个拷贝，mtDNA在检测上灵敏性更高。其闭环结构，具有抵抗降解的能力。可以对古老材料、腐败材料、角化细胞如毛发和指甲等材料进行分析。由于这些材料中核DNA大部分已经降解，mtDNA检测别具优势。　　mtDNA属于一种碱基多态性标记，如果能借助于现代测序技术结合，可以更大的发挥效用。详见“mtDNA检测技术”板块。　　单核苷酸多态性性(SNP)分析技术　　SNP是一种序列多态性，指DNA序列中单个核苷酸变异。由于在同一个碱基位置发生两次突变的概率极低，所以SNP标记通常有两种基因型(少数存在4种基因型)，比较便于结果分析。SNP标记分布非常广泛，数目众多，DNA微少的生物检材料也可以实用。SNP标记的检测既可以通过对目的DNA扩增和测序。微阵列DNA芯片、飞行质谱分析和变性高效液相层析法等非电泳分型技术。相关领域技术方法为法医DNA检测分析奠定了坚实的基础。随着高通量检测仪器的发明，遗传标记数目和数据逐渐完善，数据库信息的深度挖掘和分析，法医DNA检测技术不断地进步。　　我过法医DNA检测技术基本与国际同步，早在上世纪80年代，公安部物证鉴定中心就开始展开DNA指纹技术的研究并应用于办案，然而由于技术繁琐、周期长，没有实现大范围的普及。八五期间，发展了DNA扩增片段长度多态性标记和人类mtDNA测序技术。　　STR技术局限性 突变率相对较高，SNP则低很多　　正在研究的可应用于法医学的遗传标记除SNP以外，还有插入缺失标记、Alu重复序列、DNA甲基化表观遗传学标记等。　　InDel标记同SNP标记一样也是一种二态性遗传标记，于SNP有着近似的自然突变率，显著低于STR。两个等位基因表现为少数碱基的片段长度多态性，可利用复合荧光多重PCR扩增和毛细管电泳分型技术进行检测，因而成为法医DNA鉴定关注的热点。　　Alu重复序列是灵长类动物基因组中的短散在重复序列家族的一员，是一种比较活跃的遗传元件。由于包含限制性内切酶Alu的没切位点，所以成为Alu重复序列。存在于几乎所有基因的内含子中，居于普遍性、多样性和特异性。　　DNA甲基化　　是一种重要的表观遗传标记，可能应用于对同卵双胞胎和连体婴身份识别，作为目前经典遗传标记的有效补充。目前正在研究具有潜在法医学应用价值的DNA甲基化位点，有望依据甲基化的SNP位点进行身份识别。　　以上几种新检测方法，由于还却少系统性研究和成熟的应用体系，目前仅作为常规STR检测技术的补充检验技术，用于弥补STR检验中存在的不足。其中SNP和indel标记更加适合DNA芯片等高通量检验，伴随着二代和三代测序技术的迅速发展及相关标准和体系的建立，其检验时间有望大幅缩短，对应的检测设备将更易于便携，有望成为法医DNA检测的下一代主流技术。

中华鳖是高蛋白食品，具有滋补身体增强免疫力的功效，然而直接食用中华鳖，其营养吸收率并不高。相比之下，中华鳖蛋白粉更容易被人体吸收，是具有高附加值的营养食品。然而由于中华鳖原料价格昂贵，不法分子容易对其掺假、造假以牟取非法利益。 分子标记(molecular marker)是一种新的遗传标记方法，它是以 DNA 多态性与性状间的紧密连锁关系为基础的遗传标记。DNA 分子标记是由于缺失、插入、易位、倒位、重排或由于存在长短与排列不一的重复序列等机制而产生的多态性，其本质上是指能反映生物个体或种群间基因组中某种差异特征的DNA 片段，因此，可以实现物种鉴定的目的。这种 DNA 片段是基因组 DNA 经限制性内切酶切割，或作分子杂交后在电泳胶上或检测得到的。由于基因组一般很大，无法进行全面的序列分析，需要针对基因组中个别特征基因片段进行研究，选择合适的分子标记片段是一个关键问题。目前的研究对象以线粒体DNA 的细胞色素 b 基因（Cyt b）和核糖体DNA（rDNA）为主。线粒体 Cyt b 基因具有 相对高的种间差异、较低的种内变异以及相当长的变化序列，因而可通过 Cyt b 鉴别密切相关的物种。分子标记技术为中华鳖蛋白粉鉴定提供了新的检测手段，这就需要从蛋白粉中提取合适的 DNA 用于分子标记。然而中华鳖蛋白粉加工工艺精细，所提得的 DNA 结构是否被破坏，最终能否用于 PCR 扩增，即 DNA 分子标记鉴定是否适用中华鳖蛋白粉，是一个需要探讨的课题。为此本文利用改动的试剂盒方法对市售中华鳖蛋白粉进行 DNA 提取，并用通用线粒体细胞色素 b 基因（Cyt b）引物进行 PCR 扩增，微芯片电泳 MultiNA 检测扩增产物。结果表明蛋白粉中可以提取到线粒体细胞色素 b 基因（Cyt b），与从中华鳖肌肉样品中得到的阳性对照样品结果相似，即约 450 bp 的产物。本方法为分子标记技术应用于高附加值产品的鉴定提供了技术基础。微芯片电泳MultiNA了解详情，敬请点击《微芯片电泳MultiNA检测中华鳖蛋白粉中提取的DNA扩增产物》关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司，在中国全境拥有13个分公司，事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心，并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站，已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念，始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务，为中国社会的进步贡献力量。

11月26日，在国家自然科学基金等项目的资助下，华中农业大学邓秀新院士领衔的柑橘团队在国际著名学术刊物《Nature Genetics》在线发表了题为“甜橙基因组图谱”(The draft genome of sweet orange)的研究论http://www.nature.com/ng/journal/vaop/ncurrent/full/ng.2472.html。甜橙基因组的完成将在理论上为柑橘基因功能研究提供框架，也将在应用上为果实品质包括色、香、味等重要性状基因的遗传选育发掘及品种改良提供重要平台。这也是世界上第一例芸香科植物基因组图谱，对柑橘基因及重要农艺性状的解析具有里程碑的作用。 　　我国是世界上重要的柑橘原生中心，我国栽培柑橘的历史悠久，4000年前已有经济栽培。甜橙品种"伏令夏橙"即可鲜食，同时也是全球最大的加工橙汁品种。华中农业大学的甜橙基因组研究团队对这一甜橙品种采用最先进的全基因组鸟枪测序法(WGS)及远程配对末端标记策略, 拼接组装所获得的基因组序列覆盖率近90%，获得注释的基因约3万个。通过结合遗传标记和染色体原位杂交分析，甜橙基因组序列被进一步整合到已知的9条染色体, 因此完成了对甜橙基因组接近完全的解码和基因定位。 　　通过对基因组数据的分析，该团队发现甜橙基因组中约有一半的基因处于杂合状态，并有显著的橘和柚的遗传特征，其中橘的遗传成分约占3/4，柚的遗传成分占1/4，据此提出了甜橙起源的新理论，即甜橙来源于柚做为母本和橘杂交，其后代再与橘杂交而形成的杂种。通过基因表达以及基因组比较分析，发现了一个可能在甜橙果实内大量合成维生素C的关键基因。该基因家族的扩增、快速进化、功能分化以及组织特异表达等可能与甜橙果实大量合成维生素C有关。

南方日报讯 笔者从深圳华大基因研究院获悉,昨日,笔者从深圳华大基因研究院获悉,昨日,由中国农业大学玉米中心、华大基因研究院、美国爱荷华大学、明尼苏达大学等单位合作的研究成果&ldquo 基因丢失与获得的多态变化揭示玉米中的杂交优势的机制&rdquo 在国际权威科学杂志《自然&mdash 遗传学》上发表。文章指出,目前的玉米育种对遗传资源的组合利用很有限,还存在着巨大潜力。 　　据了解,该研究报道了中国重要玉米骨干亲本的全基因组的单核苷酸多态性、插入/缺失多态性以及基因获得和缺失变异图谱,对玉米的遗传学研究和分子育种提供了非常有价值的资源。研究人员选择了中国历史上和目前广泛流行的高产杂交组合骨干亲本,并且根据多态性追踪了这些骨干亲本育成过程中基因组的变化方式。该研究还发现这些骨干亲本组合基因组的组合可以弥补另一方功能元件的缺失,这种基因丢失与获得的多态变化和其他无义突变的互补作用可能与杂种优势有关。 　　该项研究对6个中国重要玉米杂交组合骨干亲本进行全基因组重测序,利用SOAP软件v2.18比对获得的12.6亿75bp的双末端片段与玉米的参考基因组序列,发现了100多万个单核苷酸多态性位点(SNPs)和3万多个插入缺失多态性位点(IDPs),建立了高密度的分子标记的基因图谱。同时研究还发现了101个低序列多态性区段,在这些区段中含有大量在选择过程中与玉米性状改良有关的候选基因。 　　此外,通过将玉米自交系Mo17及其他自交系的基因序列与玉米自交系B73的基因序列比对,研究人员对玉米自交系中基因丢失与获得的多态性进行了研究,发现在不同的自交系中存在不用数量的基因丢失与获得性变异 利用SAOPdenovo软件对在其它自交系中存在而在B73中缺失的序列进行组装,研究人员发现了很多目前公布的B73参考基因组序列中丢失的基因。这些发现不仅为高产杂交玉米育种骨干亲本的培育提高了重要的多态性标记,同时也补充了玉米基因数据集,为进一步挖掘玉米基因组和遗传资源提供了大量数据。

获得2006年度国家最高科学技术奖的中国科学院院士、中国科学院遗传发育所研究员李振声代表全体获奖人员发言。　　 　　胡锦涛向2006年度国家最高科学技术奖获得者颁奖 　　李振声简介 　　李振声长期从事小麦与偃麦草远缘杂交与染色体工程育种研究，育成小偃麦8倍体、异附加系、异代换系和异位系等杂种新类型 将偃麦草的耐旱、耐干热风、抗多种小麦病害的优良基因转移到小麦中，育成了小偃麦新品种四、五、六号，小偃六号到1988年累计推广面积5400万亩，增产小麦32亿斤 建立了小麦染色体工程育种新体系，利用偃麦草蓝色胚乳基因作为遗传标记性状，首次创制蓝粒单体小麦系统，解决了小麦利用过程中长期存在的“单价染色体漂移”和“染色体数目鉴定工作量过大”两个难题 育成自花结实的缺体小麦，并利用其缺体小麦开创了快速选育小麦异代换系的新方法——缺体回交法，为小麦染色体工程育种奠定了基础。 　　曾任中科院原副院长的李振声1931年2月25日出生，山东淄博人。遗传学家。1951年毕业于山东农学院农学系。中国科学院遗传研究所研究员。1991年当选为中国科学院院士。 　　1951-1956年在中国科学院遗传选种实验馆任研究实习人员，1956-1965年在中国科学院西北农业生物研究所任助理研究员、研究室副主任，1965-1987年在西北植物研究所任助理研究员、研究员、研究室主任、副所长、所长，1983-1987年兼任中国科学院西安分院与陕西省科学院院长，1987-1992年任中国科学院副院长兼遗传研究所所长，1992-1997年任遗传所植物细胞与染色体工程国家重点实验室主任，现任该实验室学术委员会主任。 　　李振声是中国科学院院士、第三世界科学院院士。曾获全国科学大会奖，陕西省科技成果一、二等奖，国家科技发明一等奖(1985)，陈嘉庚农业科技奖(1989)，何粱何利农业科技奖(1995)。

基因库　　日前，自治区科技厅组织相关医学领域专家召开了“西藏人类遗传资源样本基因库建设”的座谈会。12月28日，自治区科技厅高新处工作人员透露，西藏人类遗传资源样本基因库建设方案由自治区科技厅、西藏大学、自治区人民医院、拉萨市人民医院、日喀则市人民医院等单位联合拟定。西藏未来将建人类遗传资源样本基因库，实现样本资源共享。　　启动　　明确基因库建设意义 在全区范围内采集样本　　人类遗传资源是融合生物样本实体、生物分子信息及样本表型数据的综合资源，对于开展人类疾病预测、诊断、治疗研究具有不可替代的重要作用，是人类疾病临床与基础转化为医学研究的重要桥梁，是精准医学研究的不可再生性资源。它既是促进人口健康、维护人口安全、控制重大疾病以及推动医药创新的重要物质基础，也是全面提升我国生命科学创新能力，推动重大科技创新和增强国家核心竞争力，创造社会财富的物质基础。　　西藏人类遗传资源样本基因库建设，具体是要建立一套适用于青藏高原人群的质量控制体系、规范，形成一套相关的管理体系文书，建立青藏高原人类信息管理资源平台，实现资源共享。同时收集、保藏样本时要求原住人群不少于2万，且样本不少于200个家系，迁居西藏2代以上人群不少于5万，且样本不少于500个家系。　　自治区科技厅高新处工作人员介绍，目前，自治区科技厅等多个单位正在联合拟定西藏人类遗传资源样本基因库建设方案。同时，西藏大学与青海大学开展合作，拟申报科技部2017年“中国青藏高原人群遗传资源库建设”项目，促进我国生物遗传资源的保护、利用和开发，对国家生物资源和基因安全作出应有贡献。　　分析　　结合我区实际情况 样本保存、运输成“难题”　　会上，来自医学领域的十多位专家分别就样本的保存、运输、研究及平台建设等发表了自己的建议和意见。首先，西藏自治区在选取样本时要在全区范围内采集，保证样本的空间地域性 其次，在不同地区抽取血液时要采取不同的方式 最后，要保持血液样本的新鲜、完整性，采集样本之后要做好分子标记族群，并用专门仪器标记基因测序等。　　专家分析我区实际情况后指出，目前存在样本保存、运输的问题。“西藏幅员辽阔、地广人稀，部分地区交通不便。要保持血液样本的新鲜、完整性，就必须解决运输问题。而且样本如何更好地保存也是个问题。”高新处工作人员表示，虽然西藏大学有用于血液样本存放的冷冻库，但与全区范围的血液样本数量相比，这个冷冻库的容量太小。座谈会后，专家将就我区存在的问题，逐一商讨解决办法。

美国索尔克研究所的科学家在9日出版的《自然通讯》杂志上发表论文称，他们对培养皿中的人类细胞和活小鼠的脑细胞进行基因编辑，向其中添加通道蛋白TRPA1，首次用超声波激活了这些细胞。这种新方法为实现无创性脑深部刺激，开发体外起搏器和胰岛素泵铺平了道路，有望更好地治疗癫痫、心脏病等疾病。　　该研究负责人斯雷坎特查拉萨尼说：“无线通信是未来。我们已经知道超声波可以安全地穿透骨骼、肌肉和其他组织，这使其成为操纵身体内部细胞的终极工具。”　　约十年前，查拉萨尼开创了利用超声波刺激特定遗传标记细胞群的方法，即“声遗传学”。2015年，他的研究团队发现，将TRP-4添加到通常不拥有这种蛋白的秀丽隐杆线虫的神经元内以后，可以通过超声波激活这些细胞。但他们向哺乳动物细胞中添加TRP-4时，却无法获得相同的结果。　　因此，他们开始寻找新的哺乳动物蛋白质，这种蛋白质可使哺乳动物的细胞在7兆赫（被认为是一种最佳且安全的频率）的频率下对超声波高度敏感。在筛选了近300个候选蛋白后，他们终于找到了TRPA1。TRPA1是一种通道蛋白，已知可以让细胞对有毒化合物的存在做出反应，并激活人体内的一系列细胞，包括大脑和心脏细胞。　　为测试超声波能否让TRPA1激活其他类型的细胞，团队将人类TRPA1的基因添加到活小鼠大脑中的一组特定神经元中，当他们对小鼠照射超声波时，只有包含TRPA1基因的神经元被激活。　　临床医生现在使用的脑深部刺激是通过手术在患者大脑中植入电极来激活某些神经元亚群，从而治疗帕金森病和癫痫等疾病。查拉萨尼说，有朝一日，声遗传学可能会取代这种方法。声遗传学或许也可作为一种不需要植入的起搏器来激活心脏细胞。

p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/fe299515-1d25-4832-bc2d-8777be24f13a.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em " 2019年3月12日，北京——安捷伦科技公司(纽约证交所：A)日前宣布， strong 将“安捷伦思想领袖奖”授予 Diether Lambrechts 教授，为他在癌症基因组学领域的研究提供支持 /strong 。 br/ /p p 　　Lambrechts 博士是比利时鲁汶 VIB-KU Leuven 癌症生物学中心的负责人，也是鲁汶大学的人类遗传学教授。Lambrechts 博士的实验室致力于发现遗传标记物或表观遗传学标记物，这些标记物可能是癌症治疗进展中的易感因子、改善癌症分子遗传学注释的预后标记物，也可能是靶向癌症治疗的标记物。 /p p 　　安捷伦副总裁兼基因组学事业部总经理Kamni Vijay谈道：“安捷伦为顶尖学术研究人员开展变革性研究提供持续不断的支持，这一次可帮助我们理解肿瘤细胞对免疫疗法的抵抗机制。Lambrechts博士的研究有望找到生物标记物和替代的药物靶点。他和他的团队还可以带领我们迈入伴随诊断的新征程，让肿瘤学家能够准确挑选出最佳治疗方案对患者进行治疗。” /p p 　　Lambrechts博士表示：“我很高兴能够获得安捷伦授予的这个奖项。对于推进癌症研究和发现用于癌症患者检查点免疫疗法的新型生物标记物而言，安捷伦给予的支持至关重要。癌症免疫疗法使晚期癌症的治疗发生了根本性转变，但仅有少数癌症患者得到了持久的临床缓解。我们在研究中采用了 strong 单细胞分析方法 /strong ，希望这种结合能够对接受这些疗法的患者产生重要影响。” /p p 　　 strong “安捷伦思想领袖奖”为生命科学、诊断学和化学分析领域的权威思想领袖的研究提供科研经费、产品和专业技术方面的支持 /strong strong ，这将推动基础科学的长足进步。 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 如需了解此前获奖者的信息，请访问安捷伦思想领袖奖网页。 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 关于安捷伦科技公司 /span /strong /p p 　　安捷伦科技公司(纽约证交所： A)是生命科学、诊断和应用化学市场领域的全球领导者， 拥有 50 多年的敏锐洞察与创新，我们的仪器、软件、服务、解决方案和专家能够为客户最具挑战性的难题提供更可靠的答案。在 2018财年，安捷伦的营业收入为 49.1 亿美元，全球员工数为 14800 人。& nbsp /p

生物体中几乎所有的细胞都具有相同的基因组，而不同的细胞类型和功能则由不同的基因表达、表观遗传修饰和翻译后修饰等所决定。解析特定器官或组织中特定细胞的生物大分子图谱对探究发育、细胞间通讯以及疾病的发生发展等都具有重要意义。因此，开发细胞选择性的生物大分子标记方法，近年来受到了科学家们的广泛关注。通过基因编码的方法，人们在活体动物中实现了蛋白质的组织特异性和细胞选择性标记和分析。然而，糖质（glycan）作为另外一种主要的生物大分子，尚无法通过基因编码的方式，实现活体中的细胞选择性标记。糖质以寡糖、多糖、糖蛋白、糖脂等形式直接参与细胞的分化增殖、免疫调节、信号转导、细胞迁移等重要的生命活动，对其进行在体标记和分析一直是领域内的一个难点。其中，基于生物正交化学的代谢糖质标记（metabolic glycan labeling）技术已经成为了最主要的工具之一。经过20多年的发展，目前已有数十种非天然糖分子可用以在活细胞和活体中标记糖质。然而，非天然糖在活体中并不具备器官或细胞特异性，无法实现精准的细胞选择性标记，阐释特定细胞群体中糖质所发挥的生物学功能。北京大学化学与分子工程学院、北大-清华生命科学联合中心陈兴教授课题组一直致力于解决这个问题，此前开发了基于靶向性脂质体的非天然糖代谢标记技术，实现了肿瘤组织和脑部的糖质标记。同时，他们意识到，基因编码技术可以在活体中实现更加精准的细胞选择性。为了实现这一目标，继续推进代谢糖质标记技术的应用，2022年5月5日，该课题组在 Nature Chemical Biology 上发表了题为“Cell-type-specific labeling and profiling of glycans in living mice”的论文，报道了一种可基因编码的代谢糖质标记技术（GeMGL）。该技术将“凸凹互补（bump and hole）”的化学遗传学策略与代谢糖质标记方法相结合，利用非天然糖1,3-Pr2GlcNAl（Bump）及其匹配的焦磷酸酶突变体AGX2F383G（Hole）的正交组合，在活体动物上实现了细胞选择性糖质标记和分析。他们从一个具有低标记效率的非天然糖—乙酰胺基葡萄糖的叠氮类似物GlcNAz出发，确认了其代谢通路中的焦磷酸酶AGX是限速酶，将其过表达可以增强代谢强度。他们随即想到，增大非天然基团并对AGX酶进行突变，可能可以开发出凹凸对。于是，他们采用了炔基修饰的乙酰胺基葡萄糖GlcNAl和焦磷酸酶突变体AGX2F383G，通过体外和细胞实验证明了GlcNAl的代谢完全依赖焦磷酸酶突变体AGX2F383G。接着，在多细胞共培养体系和小鼠移植瘤模型中，证明了GeMGL策略的可行性。基于此，他们将该策略拓展到了转基因小鼠中。他们首先利用心肌细胞特异的启动子α-MHC实现了AGX2F383G在小鼠心肌细胞中的特异性表达，然后腹腔注射非天然糖1,3-Pr2GlcNAl，实现了非天然糖分子在小鼠心肌细胞中的特异性代谢。从各组织标记结果来看，GeMGL策略展现出严格的心肌细胞选择性。结合定量蛋白质组学方法，在小鼠心肌细胞中鉴定到582个O-GlcNAc修饰蛋白。分析发现，心肌细胞中许多糖酵解、TCA循环和氧化磷酸化途径相关蛋白都具有O-GlcNAc糖基化修饰，表明O-GlcNAc糖基化修饰可能在心肌细胞的线粒体能量代谢过程中发挥重要功能。在转基因小鼠中进行的细胞类型特异性代谢糖质标记该工作提供了一种可基因编码的细胞特异性糖质标记技术GeMGL，为在活体层面研究糖质在特定细胞类型中的生物学功能提供了一种便利、有效的工具。该技术有望被推广到更为复杂的神经系统中，并在相关疾病模型中探究糖基化与神经发育、神经退行性疾病等的关系。陈兴 北京大学化学学院教授，生命科学联合中心高级研究员，合成与功能生物分子中心研究员。长期致力于糖化学和糖生物学研究，糖质标记和分析是其研究重点之一。综合运用化学方法、生物手段和纳米技术，研究糖基化的生物学功能及其在代谢疾病及其心血管并发症中的作用。原文连接：https://www.nature.com/articles/s41589-022-01016-4

表观遗传学：主要探索细胞内随时发生的化学变化如何影响基因的活动。这些化学变化有些可能是随机的，有些可能与生活方式或者饮食有关，而这种影响可能持续多代。 　　记者从华大基因研究院获悉，作为人类基因组学研究中最具潜力的项目之一，全球最大的表观遗传学研究项目将于9月6日正式启动。 　　该项目将对5000对双胞胎进行深入研究，来捕捉能够标记双胞胎间差异的细微表观遗传信号，寻找为什么同卵双胞胎不得同样疾病的答案，从而为开发疾病治疗药物提供核心靶点。 　　该项目的负责人表示，这种类型的研究过去仅在少数双胞胎中尝试过，此次的研究将把过去的研究放大1000倍。 　　将深入研究5000对双胞胎 　　该项目是世界最大的表观遗传学研究项目，由华大基因与伦敦国王学院的知名双胞胎研究团队TwinsUK共同发起，将对5000对双胞胎进行深入研究。根据预计，该项目将花费2000万英镑(约3000万美元)。 　　据华大基因研究院相关负责人介绍，表观遗传学是遗传学研究中最为前沿的领域之一，主要探索细胞内随时发生的化学变化如何影响基因的活动。这些化学变化有些可能是随机的，有些可能与生活方式或者饮食有关，而这种影响可能持续多代。 　　“表观遗传学研究是未来五年中我们发展的主要方向之一，此次我们的先进技术与独特的双胞胎样本资源的结合将会为全球学者提供一个前所未有的数据集。我们希望这个项目能够解开人类遗传学中一些仍旧未解的秘密，并且加速其在人类健康领域的研究和应用。”该项目联合负责人、华大基因执行总裁王俊教授表示。 　　由双胞胎表观差异找病因 　　这个项目计划在双胞胎中对2000万个位点的甲基化模式进行研究，并且在同卵双胞胎间进行比较。与以往研究不同的是，此次研究不是寻找相似之处，而是寻找那些能够解释为什么同卵双胞胎不得同样疾病的差异。 　　这个项目首先将以肥胖、糖尿病、过敏反应、心脏病、骨质疏松症和长寿等为主要研究对象，但研究方法可应用于各种常见性状和疾病。 　　“寻找双胞胎间那些至关重要的表观差异，将引导我们发现那些可以打开和关闭的关键性基因，从而进一步寻找致病原因，这些基因本身也非常可能成为药物治疗的关键靶点。”该项目联合负责人Tim Spector说。 　　“双胞胎本身就是极好的医学研究对象，加上我们用17年多的时间收集了双胞胎上百种疾病的详细资料和表型特征，使得这项研究非常独特。迄今为止这种类型的研究仅在少数双胞胎中尝试过，此次我们的研究将把过去的研究放大1000倍。”Tim Spector说。

安捷伦科技发布最新细胞遗传学软件，为研究人员带来完整解决方案 2011 年7 月1 日，安捷伦科技公司（纽约证交所：A）发布了Agilent CytoGenomics 1.5 软件。研究人员可以通过该分析工具查询内置的CytoGenomic 数据库和外部数据库，从而简化分析流程。该软件的设计旨在简化数据解析和报告生成。 安捷伦提供的细胞遗传学芯片技术平台获得了全球市场的广泛认可，而该款新的软件更是表明了安捷伦致力于为细胞遗传学研究提供完整解决方案的决心。这些解决方案包括CGH+SNP 芯片-能够在一张芯片上同时测定基因拷贝数改变和拷贝数不改变的染色体变异、DNA 标记试剂盒、芯片扫描仪以及自动化样品处理平台。Agilent CytoGenomics 1.5 有助于客户充分利用芯片的性能，最大限度提高通量，完善CGH 和CGH + SNP 工作流程。 安捷伦基因组学副总裁Robert Schueren 说：&ldquo 细胞遗传学家需要快速可靠地获取样品中深层次的生物学信息。我们开发这款新软件，正是为了使这一过程更加快速、简便，为细胞遗传学研究人员提供完整的解决方案。&rdquo 了解更多信息，请访问www.agilent.com/genomics/cyto_software。 关于安捷伦科技 安捷伦科技公司（纽约证交所：A）是全球领先的测量公司，同时也是通信、电子、生命科学和化学分析领域的技术领导者。公司的18500 名员工为100 多个国家的客户提供服务。在2010 财政年度，安捷伦的业务净收入为54 亿美元。要了解安捷伦科技的信息，请访问：www.agilent.com.cn。

西班牙科学家在最新出版的《细胞》杂志上撰文指出，或许存在着第六种碱基&mdash &mdash 甲基腺嘌呤(mA)，其主要作用是确定表观基因组的性质，并因此在细胞的生命过程中发挥重要作用。 　　脱氧核糖核酸(DNA)是遗传物质的主要组成成分，一般认为，它由A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)和T(胸腺嘧啶)四种碱基结合而成，这些碱基组合成数千种可能的排序，从而提供了遗传多样性，使得活体生物呈现出多种多样的面貌和功能。 　　上世纪80年代初，由这四种&ldquo 经典&rdquo DNA碱基组成的家族中迎来了第五名成员：甲基胞嘧啶(mC)，其源于胞嘧啶。mC的出现引发了科学家们极大的关注，并获得了广泛的研究。上世纪90年代后期，mC被广泛看成是表观遗传机制的主要原因：它能够根据每个组织的生理需要，打开或关闭基因。而且，随着研究的进一步深入，科学家们现在知道，作为一种重要的表观遗传修饰，mC参与基因表达调控、X-染色体失活、基因组印记、转座子的长期沉默和癌症的发生。 　　据每日科学网4日报道，西班牙Bellvitge生物医学研究所表观遗传学和癌症生物学计划负责人、巴塞罗那大学遗传学教授曼奈· 埃特雷在《细胞》杂志上发表文章，描述了第六种碱基&mdash &mdash mA存在的可能性，他认为，这种碱基也帮助确定表观基因组，并因此在细胞生命过程中发挥着重要作用。 　　埃特雷在论文中表示：&ldquo 早在数年前，我们就知道，在我们生物学上的远亲&mdash &mdash 细菌的基因组内就存在mA，主要作用保护其免受其他生物体遗传物质的入侵，但当时科学家们认为，这一现象只出现在原始细胞内。&rdquo 　　埃特雷继续解释说：&ldquo 现在《细胞》杂志发表的三篇论文表明，藻类、蠕虫以及苍蝇都拥有mA，这些生物的细胞像人体细胞一样都是真核细胞，说明人体细胞内也可能拥有第六种碱基。研究表明，mA的主要功能是调控某些基因的表达，因此，构成了一种新的表观遗传标记。在我们所描述的这些基因组内，mA的浓度都很低，但随着拥有高灵敏度分析方法的发展，使得这项研究成为了可能。除此之外，mA可能也在干细胞和发育初期发挥重要作用。&rdquo 　　研究人员表示，他们接下来打算对相关数据进行确认，以厘清是否包括人在内的哺乳动物也拥有这第六种碱基以及其作用究竟是什么。

6月23日，《自然-通讯》（Nature Communications）在线发表了题为An intein-split transactivator for intersectional neural imaging and optogenetic manipulation的研究论文。该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、神经科学国家重点实验室、上海脑科学与类脑研究中心徐春研究组与中科院上海巴斯德研究所龙钢研究组合作完成。该研究开发了对多特征神经元标记、记录和操控的新型分子工具，揭示了腹侧海马神经元的投射模式与情绪编码的对应关系，为解析复杂神经环路的结构与功能提供了更精细且广泛适用的工具集。大脑神经元具有复杂多样的细胞类型。细胞类型的精确定义对剖析大脑神经环路连接与功能具有关键作用，将帮助科学家更好地探索神经系统的工作原理。神经细胞类型的精确定义往往依赖于多条件交叉的标记技术。然而，目前已有的工具方法复杂繁琐，其标记的特性数量有限，并时常面临无法有效表达光遗传和钙成像相关分子的问题。因此，如何提高交叉标记工具的有效性和标记特征的数量仍是领域内的难题。为了解决上述问题，该研究利用内含肽介导的蛋白剪接技术，在神经细胞内实现了控制子（tTA）在蛋白水平的组装。该组装具有多条件交叉的特点，并可有效地驱动一系列效应基因的表达，从而实现多特征神经元的特异性标记和功能研究（图1A）。研究人员将该工具称为IBIST（intein-based intersectional synthesis of transactivator）。研究团队在验证IBIST工具的特异性和有效性后，在小鼠海马脑区和猕猴视皮层脑区进行多种实例研究展示。研究结合神经环路连接和神经元分子标签等多种特征，在小鼠海马脑区的特定细胞群体中表达光遗传蛋白，实现了光遗传学操控（图1B 、C）。此外，该研究利用5个特征精确定义了海马脑区的多目标投射神经元，并进行了钙成像记录（图1D、E）。该工作开发了新的分子工具，基于分子标签和环路连接等多种特征靶向标记特定细胞类型，并对这些多特征神经细胞进行钙成像记录和光遗传操控。与以往的方法相比，该分子工具可以实现更精细复杂的多特征标记，更高效地驱动效应基因的表达，更简单直接地设计质粒和实验方案，以及更广泛适配于现有常用的工具病毒和小鼠品系（图2）。该研究为神经环路的结构与功能研究提供了利器，并进一步揭示了海马细胞对情绪信息处理的多样性规律。研究工作得到上海市、科技部、中科院、国家自然科学基金和临港实验室的支持。　　论文链接 　　图1.IBIST工具的开发与应用。A、IBIST工具的质粒设计和工作原理；B、利用IBIST工具标记接收背侧海马输入的腹侧海马CA1的SOM+中间神经元，表达光遗传蛋白NpHR；C、黄光操控SOM中间神经元的电活动；D、利用IBIST工具在投射到4个下游脑区的海马兴奋性神经元（CaMKIIα标记）当中表达钙指示蛋白GCaMP6s；E、海马神经元的荧光信号和钙反应。图2.基于多特征标记特定细胞类型的策略与前景。

新生儿疾病筛查是指在新生儿期对严重危害新生儿健康的先天性、遗传性疾病施行专项检查，提供早期诊断和治疗的母婴保健技术。采用串联质谱技术检测新生儿血中数十种氨基酸、游离肉碱及酰基肉碱的水平，筛查氨基酸代谢障碍、有机酸血症及脂肪酸氧化代谢障碍等多种遗传代谢病，不仅在欧美已广泛应用，我国医疗健康行业也于2019年发布了《新生儿疾病串联质谱筛查技术专家共识》，促进了临床质谱技术在我国新生儿疾病早期筛查中的应用和快速发展。阿尔塔科技作为CNAS认可的国产标准物质生产者，结合国内外相关国家及行业检测标准，不仅可提供新生儿遗传代谢病筛查常用混标、目标物及其同位素内标标准物质，还可根据客户需要研制特性化混标，定性定值准确，具有完整溯源链，保证规范性筛查工作的开展，更好的守护宝宝们的健康。相关产品推荐：了解更多产品或需要定制服务，请联系我们关于我们天津阿尔塔科技有限公司成立于2011年，是中国领先的具有标准物质专业研发及生产能力的国家级高新技术企业，公司坚守“精于标准品科技创新，创造绿色安全品质生活“的企业愿景，秉持”致力于成为全球第一品牌价值的标准品提供者”的企业使命。是国家市场监督管理总局认可的标准物质/标准样品生产者（通过ISO 17034/CNAS-CL04认可)，并通过了ISO9001:2015质量管理体系认证。公司于2022年获批筹建“天津市标准物质与稳定同位素标记技术研究重点实验室”，并先后被认定为国家高新技术企业、天津市“专精特新”企业、“瞪羚”企业等，成立了博士后科研工作站和院士创新中心，建立了国家食品安全重大专项稳定同位素产业基地,主持完成和参加了多项天津市重大科研支撑项目和在研国家重点研发计划重点专项,处于我国标准品和稳定同位素标记内标行业的领先地位。经过10余年的努力，阿尔塔科技以其卓越的品质和全方位的技术支持与服务受到全球客户的广泛认可和良好赞誉，成长为行业内国产高端有机标准品的知名品牌。2022年底，阿尔塔成功携手杭州凯莱谱精准医疗检测技术有限公司（迪安诊断旗下子公司），进一步开拓医药和临床检测标准品，为多组学创新技术以及质谱标准化的解决方案提供技术保障，为广大人民的健康生活做出贡献，真正实现From Medicare to Healthcare。

法医DNA数据库（Legal DNA database），也称作法庭科学DNA数据库（Forensic DNA database）、罪犯DNA数据库（Crime DNA database）、DNA犯罪调查数据库（DNA criminal investigative database）等，是将DNA多态性分析技术、网络信息技术和数据库管理技术相结合，实现DNA信息数字化采集、管理和存储，远程自动查询比对和异地数据信息共享等功能的综合数据信息系统，主要用于为侦查破案、执法办案、诉讼活动、公共安全和社会管理提供DNA数据服务。 目前，法医DNA数据库的构建是基于PCR技术的短串联重复序列（Short Tandem Repeat，STR）。STR是广泛存在于人类基因组中的一类具有长度多态性的分子遗传标记，多由2~5个碱基对构成核心序列，呈串联重复排列，目前在人类基因组中已经发现大量的STR基因座，其中法庭科学DNA检验领域最常用的核心序列为4个碱基的STR基因座就超过20000个。联合使用多个STR基因座可以产生数以亿计的等位基因型组合，能在很高的概率水平上认定目标个体，为法庭科学领域个体识别和亲权鉴定提供高精度的技术支持，因此STR检验已经成为DNA检验和各国DNA数据库建设中采用的主要技术。 公安机关DNA实验室正在逐步推广免核酸提取的直扩技术。该技术无需核酸提取，直接将采样卡载体加入PCR-STR反应体系中进行PCR扩增，然后进行毛细管电泳及STR数据分析。 法医DNA数据库构建流程如下： 1）利用采血卡采集血液样品；2）构建PCR反应体系；3）采用直扩法进行扩增；4）毛细管电泳及STR数据分析。 法医DNA数据库构建工作的挑战 建立法医DNA数据库时，需要处理的样品量是非常大的。因此，在构建PCR体系时需要大量的加样工作，工作负荷大成为一项挑战； 在建立法医DNA数据库的工作中，PCR实验是比较耗时的一步，如何缩短反应时间和获得高质量产物成为另一项挑战。 应对这些挑战，德国耶拿为您带来高品质的解决方案 如需了解详情和下载该资料请登录http://www.instrument.com.cn/netshow/SH102376/down_180744.htm#。

p 　　比利时校际微电子中心(IMEC)9日发表公报说，该中心成功开发出一种能直接读取单分子DNA(脱氧核糖核酸)碱基的新型光学纳米孔器件，有望用于遗传学研究快捷测序。 /p p 　　据介绍，新型器件结合了表面增强拉曼光谱和纳米孔流体技术，能以超高分辨率，实现无标记检测DNA中的遗传编码以及表观遗传变异。研究近期发表在英国《自然· 通讯》杂志上。 /p p 　　具体来说，这项技术通过纳米流体技术驱动DNA分子穿过一种拉长的纳米孔结构--表面等离子体纳米缝。而拉曼光谱是一种可反映分子特征结构的分子振动光谱。当DNA分子穿过纳米缝时，就会同时激发表面增强拉曼光谱，提供碱基分子的“指纹图”，以达到化学键水平的精准识别。 /p p 　　据介绍，这种新型纳米孔器件不仅可以“读取”DNA编码，还可以“读取”碱基的各种化学修饰产物。这些修饰产物通常携带了与表观遗传变异相关的大量信息，同时它们也影响细胞中的基因表达，对进化研究和分析癌症等疾病的发展具有重要意义。 /p p 　　表观遗传学是遗传学研究中最为前沿的领域之一，研究基因的DNA序列不发生改变的情况下，基因表达发生了可遗传的改变等现象。目前使用的表观遗传测序方法大都繁琐费时且价格昂贵。新型器件“是向开发可用于表观遗传学研究的快捷测序方案迈出的重要一步”，IMEC资深研究员陈昌博士说。 /p p 　　比利时校际微电子中心成立于1984年，是一家在纳米电子、能源和数字技术研究和创新领域领先的独立研究中心，总部位于比利时鲁汶，并在荷兰、美国和中国等地拥有研发小组。 /p

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 拖延症被定义为自愿推迟完成某些目标的行为。虽然它是一种普遍存在的现象，但它的遗传学基础却鲜为人知。有数据表明，有拖延症的人不只是想简单地拖延时间，而是很大程度上会受到自身对任务感觉的影响，例如多巴胺。换言之，那些能够选择立即完成任务而不是拖延的人，会表现出良好的控制能力，包括认知、动机和情绪各方面的控制。当你还在为自己的拖延行为而自责时，科学家似乎已经为你准备好了借口，拖延的倾向可能是受你的基因控制的。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/442f42fe-fdeb-461d-9e2b-4e719ed08e6e.jpg" title=" 拖延症人群.jpg" alt=" 拖延症人群.jpg" / /p p 　　德国波鸿大学的Erhan Genc发表在《社会认知与情感神经科学》的一项研究表明：拖延倾向可能是受基因控制的，该基因负责编码酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase，TH)，它的表达量决定了大脑中包括多巴胺在内的各种儿茶酚胺递质的数量。TH基因似乎只对女性拖延产生了影响。他们发现，位于TH基因中某一位点碱基的差异会影响多巴胺的分泌，多巴胺分泌略多的女性会更容易做事拖延。 /p p 　　此次研究，Erhan Genc小组对278名健康男性和女性进行了基因分析与问卷调查，通过决策相关行动控制(AOD)来衡量遗传与个体间拖延症差异的关系，AOD得分越低，表示越容易拖延。在分析结果中，他们发现TH基因中的rs10770141(C-824T)位点碱基的类型与拖延症有很大关系，并且具有性别特异性，只会影响女性。 /p p 　　在女性中，如果两条染色体的rs10770141位点至少有了1个T碱基，则女性更容易拖延。那些携带两个C碱基的女性，AOD的分数都普遍较高，这意味着她们不易犯拖延症。而在男性中，TH基因型对AOD分数没有显著的影响。 /p p 　　2014年，一篇综述文章曾指出，高水平的多巴胺会提高认知灵活性，并拓宽注意力的范围。“这是一种同时处理许多不同想法或瞬间转换思维的能力。”虽然这对一心多用很有帮助，但研究小组认为，“这也更容易使人分心，让人不能坚持完成一件事。”Genc发现，当rs10770141位点是T碱基时，TH基因的活性更强，因此会带来更高的多巴胺水平。研究认为，具有较高的多巴胺水平的女性会增加拖延的倾向。 /p p 　　 strong 为什么TH基因会对男性和女性产生不同的影响? /strong 这个问题至今仍未解决。不过，Genc并不是第一个报道TH基因型和心理测量的结果存在性别差异。2010年，日本山形大学医学院Sadahiro研究小组的研究表明，TH基因某些位点的碱基差异会影响男性对新事物探索的性格特征，但该差异不影响女性。 /p p 　　“而在这次研究中，TH基因型和AOD结果之间存在性别特异性，可能是因为女性T碱基携带者对大脑中多巴胺数量的响应性要比男性更高。” Genc表示，“以上描述的这些激素调控机制可能在女性中更为明显，导致了TH基因的性别效应。” /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/fc2dc332-385e-46c4-849b-e01f79a10204.jpg" title=" 基因检测.jpg" alt=" 基因检测.jpg" / /p p 　　想要证明自己“合理”拖延吗?如何检测TH基因呢？基因检测技术帮你“理直气壮”。目前的基因检测技术主要有： /p p 　　1、Sanger测序法 /p p 　　21世纪初，Allan Maxam和Walter Gibert发明了Sanger测序法，并在此后的10年里成为基因检测的金标准。 /p p 　　到目前为止，Sanger测序仍然是作为基因检测的金标准，也是NGS基因检测后进行家系内和正常对照组验证的主要手段。 /p p 　　Sanger测序目的是寻找与疾病有关的特定的基因突变。对于没有明确候选基因或候选基因数量较多的大样本病例筛查是难以完成的，此类测序研究还要依靠具有高通量测序能力的NGS。虽然Sanger测序具有高度的分析准确性，但其准确性还取决于测序仪器以及测序条件的设定。另外，Sanger测序不能检测出大片段缺失或拷贝数变异等基因突变的类型，因此对于一些与此相关的遗传性疾病还不能做出基因学诊断。 /p p 　　2、连锁分析法 /p p 　　在NGS出现之前，国际通用的疾病基因定位克隆策略是建立在大规模全基因扫描和连锁分析基础上的位置候选基因克隆。 /p p 　　遗传标记是指在人群中表现出多态现象的DNA序列，可追踪染色体、染色体某一节段或某个基因座在家系中传递的任何一种遗传特性。它存在于每一个人，但大小和序列有差别，具有可遗传性和可识别性。目前采用第二代遗传标记，即重复序列多态性，特别是短串联重复序列，又称微卫星标记。 /p p 　　3、新一代测序(NGS) /p p 　　主要包括全基因组重测序、全外显子组测序和目标区域测序，它们同属于新一代测序技术。NGS技术具有通量大、时间短、精确度高和信息量丰富等优点，使得遗传学者可以在短时间内对感兴趣的基因进行精确定位。但这些不同的测序技术在测序范围、数据分析量以及测序费用和时间等方面又有很大差别，如果选择适合的方法，对于临床诊断和科学研究将起到事半功倍的作用。 /p p 　　4、基因芯片技术 /p p 　　测序原理基于DNA杂交原理，利用目标基因组区域定制的探针与基因组DNA进行芯片杂交或溶液杂交，将目标基因区域DNA富集，再通过NGS技术进行测序。其测序过程是通过把数以万计的cDNA或寡聚核苷酸置于芯片上制成列阵，将芯片上固定好的已知序列的核苷酸探针与溶液中含有荧光标记的相应核酸序列进行互补配对，根据测序仪所显示强荧光的位置和强度，获取每组点阵列信息，再利用生物信息学算法确定目的靶核苷酸的序列组成。测序所选定的目标区域可以是连续的DNA序列，也可以是分布在同一个染色体不同区域或不同染色体上的片段。 /p p 　　基因芯片测序技术可以将经过连锁分析锁定了目标范围或经过全基因组筛选的特定基因或区域进行更深一层的研究，是解决连锁分析无法发现致病基因的有效手段。基因芯片技术对于已知基因突变的筛查具有明显优势，可以快速、全面地检测出目标基因突变。同时，由于目标区域受到了限制，测序范围大幅度减少，测序时间和费用相应降低。 /p p 　　5、全外显子组测序(WES) /p p 　　外显子组是单个个体的基因组DNA上所有蛋白质编码序列的总合。人类外显子组序列约占人类全部基因组序列的1%，但大约包含85%的致病突变。WES是利用序列捕获技术将全外显子区域DNA捕捉并富集后进行高通量测序的基因分析方法。 /p p 　　6、全基因组重测序(WGS) /p p 　　WGS是对已知基因组序列的物种进行不同个体的全基因组的测序，经过数据分析后对序列进行拼接、组装并获得基因组图谱，或是对不同组织进行测序并分析体细胞突变的一种研究方法。 /p p br/ /p p 　　 strong 拓展阅读 /strong /p p 　　2019年，仪器信息网特针对粘度计用户发放有奖调研问卷，只需不到3分钟，10元话费送不停!全文链接如下： /p p a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20190806/490587.shtml" target=" _self" 　　https://www.instrument.com.cn/news/20190806/490587.shtml /a /p p 　　有奖调研问卷电脑端链接： a href=" http://magicguancg.mikecrm.com/YHbm2A0" target=" _self" http://magicguancg.mikecrm.com/YHbm2A0 /a /p p 　　有奖调研问卷微信二维码： /p p style=" text-align: center " a href=" http://magicguancg.mikecrm.com/YHbm2A0" target=" _self" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 223px height: 223px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/fd24af81-796d-4250-bb51-e971c52c8188.jpg" title=" 粘度计有奖调研问卷二维码.jpg" alt=" 粘度计有奖调研问卷二维码.jpg" width=" 223" height=" 223" border=" 0" vspace=" 0" / /a /p p 　　特向认真完成调研问卷者提供总计200份10元话费奖励，只要你够走心，小编还将择优选取10名用户，奖励50元话费! /p p br/ /p

近日，华东理工大学光遗传学与合成生物学交叉学科研究中心杨弋、朱麟勇、陈显军团队在活细胞蛋白质标记与成像研究中取得重要进展，相关研究在《细胞发现》发表。 人造荧光蛋白及荧光探针。华东理工供图生物过程可视化一直吸引着科学家的好奇心。不同类型的荧光成像工具可以帮助科学家观察生命体中多种生物事件的发生过程，其中最著名的是荧光蛋白标记技术。荧光蛋白及其衍生技术经历了近30年的飞速发展，为生物学各个领域的研究作出了极大贡献，但伴随着显微镜技术的飞速发展，现有荧光蛋白的性质已经难以适应新型仪器的成像要求。相比之下，基于蛋白质标签和激活型荧光团的荧光标记工具凭借其理化性质成为新的研究热点。该团队针对自催化蛋白质标签SNAP-tag，设计开发了高信噪比的青色人造荧光蛋白SmFP485。SmFP485的荧光产生十分迅速，避免了荧光蛋白生色团成熟导致的延迟，因此可以用于实时监测蛋白质的合成过程。研究团队随后对SmFP485的结构进行了解析，探究了人造荧光蛋白的荧光激活原理。在此基础上，研究团队通过化学进化方法设计出一系列光谱覆盖绿色到近红外波段的人造荧光蛋白，它们均具有高亮度和高信噪比特点，特别是其在近红外波段的亮度已远超现有成像工具，能够对活细胞以及活体动物中的蛋白质表达、蛋白质降解、蛋白质组装、蛋白质相互作用以及蛋白质运输进行原位实时标记与成像。最后，研究团队在多色人造荧光蛋白的基础上，采用蛋白质与荧光团共进化的方法设计开发出一系列光谱涵盖青色到近红外波段的钙离子遗传编码荧光探针，实现了对哺乳动物细胞中钙离子震荡的实时监测，为荧光探针的构建提供了新的荧光载体。综上，研究团队开发了一系列高性能人造荧光蛋白，它们具有荧光产生迅速、亮度高、信噪比高、光谱范围广等优点，为活细胞以及活体动物中蛋白质的可视化提供了有力工具，同时也为荧光探针的构建提供了新的思路和策略。

生物遗传中心法则是指遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质，即完成遗传信息的转录和翻译的过程。然而在过去的几十年里，生命科学的舞台一直被 DNA 和蛋白质霸占。DNA 负责遗传信息存储，蛋白质负责基因指令执行，而 RNA只是承担中间环节遗传信息传递者的配角。随着人类基因组信息的解析，人们发现只有2%的人类基因组编码蛋白质，更有约98%的基因组意义不明，甚至被认为是“垃圾”DNA。随着生命科学的不断发展，这些看似“垃圾”的DNA却能产生大量的非编码RNA，而这些RNA发挥着至关重要的生物学功能，几乎参与所有重要的细胞生命过程，与多种重大疾病的发生和发展密切相关。细胞内的RNA像蛋白质一样具有复杂的高级结构与相互作用，具有特定的时间、空间分布及不同的转录后修饰状态，复杂而精确地执行丰富多彩的生物学功能。与蛋白质研究相比，人们对细胞内RNA时间空间分布及其功能的研究目前仍然有一定滞后，其中一个重要的原因是目前仍缺乏可以在活细胞内对RNA分子进行高时空分辨精密控制的技术，这是深入研究RNA功能机制面临的关键问题和重要技术挑战，也是国际上RNA研究领域的前沿热点。针对这一亟需解决的技术挑战，2022年1月3日，华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室、光遗传学与合成生物学交叉学科研究中心杨弋教授团队在Nature Biotechnology杂志上在线发表了题为Optogenetic control of RNA function and metabolism using engineered light-switchable RNA-binding proteins 的研究长文。该研究基于合成生物学及光遗传学原理并结合全新的高通量筛选策略成功构建了系列光控RNA效应因子，实现了动物细胞内RNA生成、剪接、运输、翻译、降解等代谢活动的时空精密控制。RNA结合蛋白在RNA生物学功能发挥过程中承担着至关重要的作用，它们负责RNA的剪接、运输、定位、降解等各类代谢活动。除了自然界存在RNA结合蛋白以外，人们基于合成生物学原理将具有不同功能的结构域与RNA结合蛋白结合起来，合成了具有全新功能的RNA结合蛋白。然而，无论是自然界存在或者是人工合成的RNA结合蛋白，它们的活性很难被调控。因此，发展活性可控的RNA结合蛋白将有望实现对活细胞RNA的控制。利用光来调控细胞的各种生命活动是生命科学研究的前沿领域，各种光遗传学技术允许人们以前所未有的时间和空间精度调控生物体的多种生命活动。其中，利用合成生物学方法来进行光可控功能蛋白质分子的设计与筛选，并获得简单易用的光遗传学技术，是光遗传学前沿领域最重要的热点之一。图：RNA光遗传学控制概念图为了实现RNA结合蛋白的光遗传学控制，研究团队首先基于合成生物学理性设计并结合全新的高通量筛选策略，构建了国际上首个人工合成的光控RNA结合蛋白LicV。LicV由RNA结合结构域与LOV光敏结构域融合构成，分子量仅为23 kD。在黑暗条件，LicV是以单体形式存在，不能结合特定的RNA序列（RAT）；在蓝光照射下，LicV形成同源二聚体并特异性识别结合RAT序列。研究团队随后将LicV与不同的RNA效应结构域融合，分别获得光控RNA剪接因子、光控RNA定位因子、光控RNA翻译因子以及光控RNA降解因子。他们利用这些光控RNA效应因子实现了活细胞RNA剪接、运输、翻译、降解等代谢行为的时间和空间精密控制。此外，研究团队还将LicV与CRISPR-Cas系统结合起来，发展了全新的LA-CRISPR系统。在该系统中，含RAT序列的嵌合sgRNA可以招募光照诱导产生的LicV-VPR光控转录因子二聚体，从而启动目的基因转录与表达。通过在sgRNA中引入多个拷贝的RAT序列，在光照条件下可以同时招募多个光控转录因子到启动子附近，这使得LA-CRISPR系统对目的基因的激活效率是前人发展系统的一到三个数量级。利用LA-CRISPR系统，研究团队还实现基因位点的高亮度与可逆标记，为基因组结构与功能研究提供和好的工具。此外，LA-CRISPR系统具有很好的普适性，可应用于多个物种来源的CRISPR-Cas系统。本研究通过对CRISPR系统的定时、定量精确控制，将来有望进一步降低CRISPR系统的脱靶效应，加速其临床应用。针对活细胞RNA的实时追踪与精密控制的创新方法需求与技术挑战。杨弋与合作者前期报道了Pepper高性能荧光RNA，它在亲和力、稳定性、信噪比、活细胞荧光亮度等方面提升了一到三个数量级，首次在动物细胞上实现了各类RNA的标记与无背景成像（详见BioArt报道：NBT | 杨弋/朱麟勇团队开发Pepper拟荧光蛋白RNA ；Nat Chem Biol | 新型RNA荧光适配体Pepper的结构以及配体识别机制）。此次该团队报道的LicV系列光控RNA效应因子，又进一步实现了活细胞RNA生成、剪接、运输、翻译、降解等代谢活动的高时空分辨精密控制。结合Pepper与LicV技术，可在活细胞上对RNA进行时间和空间尺度的闭环监测与控制，为深入探究单细胞内RNA的功能和复杂调控机制提供极具价值的创新研究工具。论文第一作者为华东理工大学刘韧玫博士与杨菁博士，通讯作者为陈显军博士和杨弋博士。原文链接：https://doi.org/10.1038/s41587-021-01112-1

1月3日，国际学术期刊PNAS发表了中国科学院分子细胞科学卓越创新中心（生物化学与细胞生物学研究所）周斌组和复旦大学附属中山医院王立新教授合作的研究成果“Genetic dissection of intercellular interactions in vivo by membrane-permeable protein”。该研究利用表达膜透过性荧光蛋白的遗传工具小鼠，建立了体内邻近细胞标记技术，并利用该技术揭示了肝脏不同区域中内皮细胞的异质性。细胞之间的相互作用对于多细胞生物体生长发育、稳态维持以及损伤修复等过程至关重要，但是监测体内细胞互作的遗传学技术鲜有报道。当前的遗传学手段基本上是针对特定细胞自身进行操作，无法深入研究细胞之间的互作。因此，建立新型邻近细胞标记技术对了解生物体内细胞间互作及其功能具有重要意义。sLP-mCh是脂溶性标签连接mCherry的融合荧光蛋白(Ombrato et al., Nature 2019)。sLP-mCh在供体细胞中表达后，会从供体细胞中释放出去，并进入邻近细胞，将邻近细胞标记为mCherry+。基于sLP-mCh蛋白的特性，为了实现体内邻近细胞标记，研究人员构建了基因敲入小鼠：R26-sLP-mCh-GFP和R26-sLP-mCh。首先以小鼠肝细胞作为供体细胞，表达sLP-mCh和GFP，检测肝细胞周围的其他类型细胞标记情况。研究人员在R26-sLP-mCh-GFP小鼠体内注射特异靶向肝细胞的病毒AAV2/8-TBG-Cre，当病毒进入肝细胞后，Cre重组酶表达并发生Cre-LoxP重组，移除R26-sLP-mCh-GFP位点中间的终止序列，肝细胞启动表达sLP-mCh和GFP荧光蛋白，成为sLP-mCh的供体细胞。研究人员发现肝细胞为GFP+mCherry+，同时也能检测到GFP–mCherry+的非实质细胞，其中肝脏中80%内皮细胞、76%免疫细胞以及54%成纤维细胞被标记。研究人员将这种由Cre诱导的细胞间蛋白标记技术称作CILP。肝脏的基本单位是肝小叶，肝小叶可以分为三个区域(zone)，各区域的肝细胞具有不同特性以及分子标记。一区的肝细胞围绕着肝脏门静脉，高表达钙粘蛋白E（E-Cad）；三区的肝细胞围绕着肝脏中央静脉，高表达谷氨酰氨合成酶（GS）；肝小叶二区位于一区和三区之间，由E-Cad–GS–的肝细胞构成。肝脏中的毛细血管是一类特化的血管网络，称作肝血窦内皮细胞，肝血窦内皮细胞和肝细胞发生着紧密的相互作用，肝脏不同区域的肝细胞可能会受到内皮细胞不同程度的影响。研究人员然后以Mfsd2a+肝细胞为例阐明肝细胞及其邻近内皮细胞之间的互作。当用他莫昔芬诱导双基因型成体小鼠Mfsd2a-CreER R26-sLP-mCh后，Mfsd2a+肝细胞启动sLP-mCh的表达，成为供体细胞。研究人员发现在门静脉周围出现聚集的mCherry信号，且存在mCherry+CDH5+细胞，表明Mfsd2a+肝细胞作为供体细胞表达sLP-mCh后，周围的内皮细胞也被标记为mCherry+。研究人员发现这部分内皮细胞主要分布在门静脉周围，在肝小叶一区中超过90%的内皮细胞为mCherry+，在二区中大约30%的内皮细胞为mCherry+，在三区中几乎检测不到mCherry+的内皮细胞。从以上可知，研究人员通过CILP技术，并结合Mfsd2a-CreER小鼠，实现了肝小叶内皮细胞的区域性标记，高效地标记了肝门静脉周围内皮细胞。为了进一步分析肝脏中不同区域内皮细胞的差异，研究人员利用FACS将mCherry阳性和阴性内皮细胞分选并进行转录组测序。通过主成分分析显示，这两群内皮细胞分别成群，互相具有较大差异。门静脉周内皮细胞的特征基因Dll4、Lama4、Msr1和Ltbp47在mCherry+内皮细胞中显著上调，中央静脉周内皮细胞特征基因Rspo3、Wnt9b、Cdh13和Thbd7在mCherry–内皮细胞中显著上调。对差异基因进行热图分析显示，与血管新生、调节细胞黏附和生长因子应激相关基因的表达在mCherry+内皮细胞中显著上调，而与胞外基质组成、化学趋化和组织形态发生相关基因的表达在mCherry+内皮细胞中显著下调。综上，研究人员开发了一种体内邻近细胞标记新技术CILP。CILP利用了一种细胞膜透过性的荧光蛋白，当这种荧光蛋白在供体细胞中表达后，可以释放到细胞外，并进入邻近细胞，从而实现对邻近细胞的标记。研究人员利用CILP技术成功标记了小鼠肝脏中肝细胞的邻近细胞，并利用Mfsd2a+肝细胞作为供体细胞，标记并分析了肝脏门静脉周内皮细胞的特征。分子细胞卓越中心博士后张少华为该论文的第一作者，分子细胞卓越中心周斌研究员和复旦大学附属中山医院王立新教授为该论文共同通讯作者。该工作得到了香港中文大学吕爱兰教授和西湖大学何灵娟研究员的大力支持。感谢分子细胞卓越中心动物平台和细胞分析技术平台对本研究的大力支持，感谢中科院、基金委、科技部以及上海市科委等部门的经费支持。图：（A）sLP-mCh荧光蛋白从供体细胞进入受体细胞。（B和C）遗传工具小鼠构建以及实验策略。（D–F）以肝细胞作为供体细胞表达sLP-mCh，肝脏中非实质细胞被标记为mCherry+。（G和H）sLP-mCh被用于在胰腺和心脏中标记邻近细胞。

国家标准《信息技术 生物特征识别 高通量测序基因分型系统规范》 由TC28（全国信息技术标准化技术委员会）归口，TC28SC37（全国信息技术标准化技术委员会生物特征识别分会）执行 ，主管部门为国家标准化管理委员会。该标准于今年5月23日发布，将于12月1日正式实施。主要起草单位 深圳华大法医科技有限公司 、中国电子技术标准化研究院 、山西医科大学 、西安交通大学 、华南理工大学 、深圳华大基因股份有限公司 、上海国际人类表型组研究院 、深圳华大基因科技有限公司 、深圳华大智造科技股份有限公司 、清华大学 、福州数据技术研究院有限公司 、福建省公安厅刑事技术总队 、广东省公安厅刑事技术中心 、临汾市公安局 、武汉益鼎天养生物科技有限公司 、北京中科虹霸科技有限公司 。主要起草人 高升杰 、杨建军 、严江伟 、耿力 、刘倩颖 、王文峰 、赖江华 、沈悦生 、宋继伟 、张洪波 、杜红丽 、郭云峰 、吴昊 、李泽琴 、张奕 、丁国徽 、苏立伟 、钟陈 、张蕾 、汪小我 、李博文 、王秋娟 、李海燕 、黄建春 、段晋琦 、沈鹤霄 、李星光 、魏曙光 、康恒亮 、穆豪放 、姜华艳 、郭小森 、尹烨 。《信息技术 生物特征识别 高通量测序基因分型系统规范》国家标准解读：一、 标准编号及标准名称标准编号为：GB/T 42751-2023；标准名称：信息技术 生物特征识别 高通量测序基因分型系统规范二、 标准制定背景2015年国务院办公厅印发《国家标准化体系建设发展规划 (2016-2020年) 》报告指出加强生物计量与质量控制等基础通用标准的研制。同时国家标准委联合九部门发布《战略性新兴产业标准化发展规划》，也指出需加快基因测序等技术研发应用，支撑产业高端发展。高通量基因测序逐渐被人们知晓和应用，国家对于高通量基因测序相关的扶持和投入比重也越来越大。2012年全球基因测序市场规模为35亿美元，截至2015年已上涨到59亿美元，3年增长为原来的1.69倍，复合年平均增长率19.0%，预计2020年将达到138亿美元。具有十分可观的经济效益。本文件的制定一方面会加速测序仪国产化进程，提高国产化技术水平，确立了面向基因测序世界水平的一个技术目标和门槛，提升追赶国际主流水平的速度；另一方面也可加快国产核心技术和通用技术的标准化，并能有效促进基因测序应用的全面普及，加快市场对于基因测序产品的认可和接受。三、 标准主要内容本文件规定了高通量测序基因分型系统的组成、功能要求、性能要求、信息安全要求及测试方法。本文件适用于基于高通量测序的基因分型系统的设计、研发、测试与评估。高通量测序基因分型系统是通过对遗传标记STR、SNP的自动分型实现对生物特征的识别。其流程是将高通量测试设备下机数据经过预处理、序列比对、位点覆盖深度及长度算法。该系统能有效实现生物信息分析自动化和标准化。使得高通量测序基因分型的实用性大大提高。四、 标准实施意义本文件的制定有利于对目前研究、开发、使用的高通量测序基因分型系统进行规范要求，保障各类分型系统对基因分型进行有效、准确的分型，为系统开发人员、部署人员和用户提供一套标准的测试方法，从而促进我国个体身份鉴定产业健康稳定快速发展。附标准：

第二十届北京分析测试学术报告会暨展览会(BCEIA 2023) 将于2023年9月6-8日在北京 中国国际展览中心(顺义馆)召开。作为中国分析与生化技术交流与展示的“峰会”，BCEIA2023将营造浓郁的学术会展氛围，同期举办大会报告、分会报告、高峰论坛、同期会议、墙报展等精彩学术活动，面向世界科技最前沿，邀请国内外顶尖学者分享最具前瞻性的研究进展。2023年9月7-8日，BCEIA2023学术报告会——标记免疫分析分会将在学术会议区E-301会议室举行，聚焦“创新融合，精准诊断”主题，围绕精准诊断新检测技术、新检验指标临床验证转化、检验质量控制、检验参考物质及溯源等几个专题方向，邀请到19位国内检验医学领域资深科学家及青年才俊带来精彩报告。召集人简介颜光涛，研究员、教授、博导。现任解放军总医院第一医学中心医学检验科研究员。已从事生化教学及科研工作30余年，研究方向为标记免疫分析技术、创伤后多器官衰竭的发病机理及神经系统损伤保护。发表SCI收录论著28篇，总影响因子81.7，单篇论文最高影响因子9.398， Medline 收录论文27篇，国内核心期刊发表论文210余篇。近年来承担国家和军队级课题5项，课题经费260余万元，获国家发明专利4项, 军队科技进步二等奖3项(排名第一)。获2O2O年中国分析测试协会特等奖和北京市科技进步二等奖各一项。曾获总后勤部“科技新星”，国务院政府特殊津贴，解放军总医院首届杰出青年基金奖以及首届研究型人材等荣誉。现任中国分析测试协会常务理事，标记免疫分析专业委员会主任委员，全国卫生产业企业管理协会检验分会副会长。特邀报告人报告摘要自身免疫病（AID）实验诊断技术与疾病本身或疾病的临床表型显著相关，有助于疾病的筛查和早期诊断、病情评估、预后、预警和治疗决策。近年来，AID新的免疫分子、特种蛋白、自身抗体、免疫细胞等检验新项目不断临床应用，AID药物基因组学、免疫治疗伴随诊断项目不断丰富；AID实验室诊断技术向自动化、高通量、信息化、智能化方向不断发展，为疾病的实验室诊断提供了重要平台支持。专家简介北京协和医院研究员，教授，博士/博士后研究生导师。北京协和医院检验科副主任。主要从事自身免疫病发病机制及实验诊断技术临床应用等研究工作。现任中国分析测试协会标记免疫分析专业委员会副主任委员、中国研究型医院学会检验专业委员会副主任委员、中华医学会检验学分会委员、中国免疫学会自身免疫病分会常委、中国医师协会检验医师分会常委、中国装备协会检验分会常委、等，现任《中华检验医学杂志》等10 余种核心期刊编委、特邀编委等。以课题负责人承担国家自然科学基金项目8项、国家重点研发计划重点专项1项（首席专家）等，获发明专利16项。以第一作者或通讯作者在NEJM、Nat Genet、Ann Rheum Dis、Arthritis Rheumatol、STTT、ACS central sci等国际著名学术期刊发表SCI 论文150余篇。以第一完成人获中华医学会中华医学科技奖、北京市科技术奖、中国医疗保健促进会华夏医学科技奖等奖励。报告摘要当前，肿瘤免疫治疗逐步发展成为继手术、化疗、放疗之后的新辅助治疗手段。目前肿瘤免疫治疗相关的生物标志物主要是基于肿瘤组织微环境的的指标，由于组取材的限制，不容易实现动态监测，使得临床对免疫检查点抑制剂的疗效判断存在一定的局限性。为此，从外周血确定指标来动态监测免疫治疗前后肿瘤免疫应答是否有效启动，则更有益于对患者治疗方案的调整和预后预测。本讲座将和大家分享免疫检查点抑制剂疗效相关的实验室指标及其应用现状和挑战。专家简介崔巍，中国医学科学院肿瘤医院检验科主任，研究员，博士研究生导师。研究方向：肿瘤分子标志物的实验诊断研究。现任中华医学会检验分会侯任主任委员，中华检验医学杂志副总编辑，北京医师协会检验医师（技师）专业委员会会长，国际实验血液学学会细胞分析和流式委员会委员（ISLH Cellular Analysis & Flow Cytometry Committee）， APFCB教育委员会主席，IFCC EMD 临床实验室管理委员会通讯委员等。报告摘要作为常规生化免疫检测的有力补充，液相色谱串联质谱（LC-MS/MS）在临床实验室发挥着日益重要的作用。LC-MS/MS具有灵敏度高、特异性强、同时准确定量多种化合物的优势，可解决传统生化免疫方法无法检测或者定量不准的问题，大大弥补了常规生化和免疫检测方法学上存在的不足，可更好地助力临床精准诊断和治疗。LC-MS/MS可用于检测氨基酸、酰基肉碱、有机酸、维生素、神经酰胺及其体内代谢产物等多种小分子物质，具有极其重要的临床应用价值。目前，我们检验科拥有国内领先的液相色谱串联质谱（LC-MS/MS）检测平台，已开展多项临床小分子检测项目，包括儿茶酚胺及其代谢物测定、脂溶性维生素检测、类固醇激素检测、血代谢筛查等，为嗜铬细胞瘤、遗传代谢病、性腺发育异常等疑难疾病的诊疗提供了重要依据。专家简介王辉，教授、研究员、博士生导师，北京大学医学部医学检验学系主任、北京大学人民医院检验科主任；担任中国医疗保健国际交流促进会临床微生物分会主任委员、中华医学会检验分会常委、中华医学会微生物学与免疫学分会常务委员等，担任多个国际期刊高级编辑、编辑等。主持国家及省部级课题20多项，包括科技部重点研发计划、国家杰青、重大项目、国自然耐药专项等。发表论文300多篇，参与制定3项国际标准和1项亚太指南，主持专家共识和指南10多项，牵头制定行业标准3项。曾获国家科技进步奖、中华医学科技进步奖、华夏医学科技进步奖，2023年获得第十届“国家卫生健康突出贡献中青年专家”（国家突贡专家）。报告摘要本研究团队通过临床实验研究，对原发性肝癌血清学标志物异常凝血酶原(PIVKA-II)、甲胎蛋白(AFP)和高敏甲胎蛋白异质体比率（hs-AFP-L3%）单独及联合监测在原发性肝癌诊断及疗效监测中的临床应用价值进行了研究评估，并对三种标志物各自的优势和特点进行了比较分析，特此分享。专家简介医学博士、教授、博士生导师，青岛大学附属医院检验科名誉主任。兼任中国分析测试协会标记免疫分析学会副主任委员, 中国免疫学会临床免疫分会委员，山东省医学会检验医学分会副主任委员，青岛市医学会检验分会主任委员，《医学检验与临床》副主编，《中华检验医学杂志》、《临床检验杂志》等学术期刊的编委。荣获“山东省卫生系统中青年重点科技人才”，“青岛市第五届岛城巾帼十杰”， “青岛市专业技术拔尖人才”等荣誉称号。报告摘要近年来，过敏性疾病发病率逐年上升，严重影响人们的健康和生活质量，已成为重大的公共卫生问题。过敏原体外检测是过敏性疾病诊断、治疗及患者生活指导的重要依据。本讲座将介绍过敏原体外诊断现状及发展趋势，并解答临床应用中的常见问题。专家简介闫存玲 北京大学第一医院检验科副主任学术兼职北京医学会检验医学分会委员兼秘书北京医师协会检验专科医师分会理事兼肿瘤实验诊断学组副组长中国分析测试协会标记免疫分析专业委员会常委兼临床评价学组副组长中国中西医结合学会检验医学专业委员会肿瘤分子诊断专家委员会副主任委员CNAS医学实验室技术评审员《中华检验医学杂志》和《检验医学与临床》杂志审稿专家全国卫生人才评价领域专家等。报告摘要背景凋亡相关斑点样蛋白（ASC）是一种具有前景的脑卒中生物标志物。然而，人血清ASC大规模的病例对照研究尚未被报道。此外，院前血清ASC浓度的诊断价值和实用性仍然未知。方法选取668例神经内科急诊的脑卒中患者（463例缺血性脑卒中（IS）和205例出血性脑卒中（HS））以及423例同期表观健康人为对照组。使用自动化学发光免疫测定法测定血清ASC浓度，探索血清ASC浓度与脑卒中类型、严重程度和发病时间的关系。结果与对照组相比，脑卒中患者的ASC水平明显升高（p0.001）。HS患者的ASC浓度高于IS患者（p0.05）。随着ASC浓度的增加，中重型脑卒中患者的比例增加。在超急性期，诊断脑卒中的受试者工作特征曲线下面积（AUC）为0.777；对于发病≤3h的蛛网膜下腔出血（SAH）患者，血清ASC的AUC值可达到0.822。结论本次是ASC的首次大样本研究，血清ASC水平在不同脑卒中类型或严重程度间存在显著统计学差异，且血清ASC检测可提高院前脑卒中的诊断水平，证明其是一个有价值的脑卒中生物学标志物。专家简介临床检验诊断学博士，教授，博士（博士后）研究生导师，首都医科大学附属北京天坛医院实验诊断中心主任；国家药品监督管理局体外诊断试剂质量控制重点实验室主任；北京市免疫试剂临床工程技术研究中心主任；“十四五” 国家重点研发计划首席科学家；北京市首批公共卫生高层次人才（学科带头人）；北京市医院管理中心“登峰计划” ；首都劳动奖章获得者；中华医学会检验医学分会委员，中国生物医学工程学会医学检验工程分会主任委员，北京市住院医师规范化培训检验专业主任委员，北京医学会检验医学分会副主任委员等，主持“十四五” 国家重点研发计划等课题20余项，主编书籍10余部，获得国家发明专利5项。报告摘要新冠疫情使得人们对传染病有了新的认识，新发突发传染性疾病也不断出现。在应对新发突发传染性疾病中临床检验能力有了大幅提升，本讲座围绕新发突发传染性疾病对于临床检验能力建设的导引作用进行探讨。专家简介王雅杰，主任医师、教授、博士生导师首都医科大学附属北京地坛医院检验科主任，美国波士顿大学访问学者。第一作者或通讯作者文章142篇，其中SCI文章33篇（IF：171.527），第1发明人授权专利23项，软件著作权7项，获第13届北京发明创新大赛铜奖。参编论著24部。获省级奖励3项，获2021年北京市科技奖二等奖。主持国家重点研发计划（战略性国际科技创新合作重点专项）、国自然面上、市自然、出国留学人员择优资助项目等三十余项课题。入选国之名医、白求恩式好医生、⽩求恩式检验⼈、北京市科技新星、首届北京市公共卫生高层次人才学科带头人、首届北京医学会优秀中青年医师和北京市215工程等。所在科室获批2021年国家临床重点专科，入选首届白求恩式检验科。担任北京医学会检验学分会副主任委员，中华医学会检验分会生化学组委员，首都医科大学临床检验诊断学系副主任，CNAS实验室评审员，全国研究生教育评估监测专家库专家, 国家卫生健康委能力建设和继续教育检验医学专家委员会成员，中国研究型医院学会生物标志物专业委员会副主任委员及青委会主任委员，白求恩精神研究会检验医学分会理事会副会长及感染性疾病检验与临床专业委员会主任委员，中国分析测试协会标记免疫分析专业委员会秘书长，中国初级卫生保健基金会病原检测专业委员会常务委员、北京市卫健委新冠肺炎聚集性疫情防控常备工作队医疗专家组成员等。报告摘要细胞-SELEX技术是以细胞为靶标的快速体外筛选/进化技术，筛选获得的核酸适体可用于疾病的分子诊疗，亦可发现新的生物标志物或分子事件。我们基于分子身份证标记策略建立了高效、高成功率的单轮核酸适体筛选新技术，目前已成功完成卵巢癌、胃癌、结直肠癌、骨髓瘤MRD细胞及小鼠神经细胞等不同靶标的核酸适体筛选。利用筛选获得的系列核酸适体组合初步实现人脸识别式的细胞分子分型 利用核酸适体富集文库直接实现核酸适体靶标的鉴定与标志物发现。筛选获得的核酸适体亦可直接用于潜在标志物的发现与液体活检，实现分子诊断：1)利用碱性磷酸酶异源二聚体核酸适体实现了结直肠癌患者血液样本中循环肿瘤相关物质的高灵敏度的检测，结果表明在癌症患者(39例)和健康个体(50例)中存在显著性差异(p0.0001)，通过ROC分析，AUC值为0.93，说明PLAP-IAP碱性磷酸酶异源二聚体是结直肠癌潜在的生物标志物 2)利用两个核酸适体组合实现结直肠癌患者(80 例)和健康个体(23例)血液外泌体的检测，AUC值为0.98，敏感度与特异性都达95%，可望用于结直肠癌的早期筛查与预后监控。专家简介邴涛，中科院医学所特聘研究员，浙江省卫健委创新人才项目培养对象。2010年博士毕业于中国科学院化学研究所，2014年美国加州大学河滨分校博士后(公派)，2010-2012年任中国科学院研究生院学位办学科建设主管，2012-2021年任中国科学院化学研究所助研、副研，2021年8月加入中科院医学所。主要研究方向为核酸适体与分子诊疗学研究。在Adv. Sci.，JACS，Anal. Chem.等国内外学术期刊发表学术论文50余篇，其中第一作者(含共同)或共同通讯论文20余篇，总引用2000余次 申请国内专利20项(授权10项)，其中PCT专利2项，美国专利1项 2013与2017年度分别荣获中国分析测试协会科学技术奖一等奖、二等奖。先后主持国家自然科学基金青年项目1项、面上项目2项，参与基金委重大项目1项、重点项目2项。报告摘要临床标本中微量蛋白的检测意义重大，临床实验室用于人体的体液样本中蛋白含量检测的自动化检测平台主要有三种类型，分别是生化分析仪（检测范围从g/L到mg/L）、特定蛋白仪（检测范围mg/L为主）和化学发光仪（检测范围从μg/L到ng/L）。研发一种基于生化分析仪的胶乳免疫比浊试剂，用于检测体液中的mg/L级微量蛋白。该技术突破了传统技术只能使用一到两种胶乳纳米颗粒的技术限制，增加到3种纳米级胶乳纳米颗粒，将生化分析仪对微量蛋白的检测灵敏度提升到mg/L级。最先应用于尿液微量蛋白的生化分析仪平台检测，相对特定蛋白仪具有更高的灵敏度，更快的检测速度和更低的成本。小颗粒提升线性范围，大颗粒提升灵敏度，同时解决多颗粒分散不均匀、试剂稳定性不足、试剂灵敏度不够、免疫干扰问题严重、抗原过剩（高浓度标本导致漏检）等一系列问题。此技术若能够广泛应用于基层医疗机构的生化分析仪上，可以解决危重症病人早期预警问题，将更利于基层医疗机构在全民健康政策中发挥重要作用。专家简介医学博士 主任医师，教授，博士生导师。首都医科大学附属北京同仁医院检验科主任，美国德州大学安德森肿瘤中心访问学者。研究方向是生物标志物的筛选应用、实验室管理和方法标准化。发表中英文论文120余篇，主持参与多项国家、省部级课题，主编和副主编多部书籍，国家发明专利4项。主持和参与国家标准和行业标准制定16余项。主要社会兼职：TC212/WG1成员，CNAS评定委员会委员，CNAS医学实验室主任评审员，中华医学会检验分会临床生化学组委员，首都医科大学临床检验诊断学系副主委，中国分析测试协会标记分析委员会副主委，白求恩精神研究会检验分会副主委，TC136委员，中国医院协会临床检验委员，北京中西医学会检验分会副主委，北京内分泌代谢病检验分会副主委，国家药监局审评中心专家，国家医疗鉴定委员会委员等。《Annals of medicine》IF5.348临床检验副主编，《中华医学杂志》、《中华检验医学杂志》和《中华预防医学杂志》编委或审稿专家等。报告摘要作为临床医疗的重要支撑，检验医学实验室的自动化、智能化、标准化管理应该会成为实现智慧医疗高质高效以及可持续发展不可或缺的一个重要部分。报告就检验自动化应用、智能化思考以及标准化建设作一介绍。专家简介高艳红 解放军总医院第一医学中心检验科副主任，医学博士，硕士生导师，国家公派访问学者。现任国家自然基金委员会通讯评审专家、中国医疗器械行业协会医用质谱创新发展分会秘书长、全国质量监管重点产品检验方法标准化技术委员会委员、中国分析测试学会标记免疫分析技术专业委员会常务委员等职。先后承担并参与国家重点研发计划课题、国家自然科学基金青年基金资助课题、国家高技术研究发展计划（863）课题等多项课题研究。发表国内外学术论文80余篇，副主编专著1部，参编专著3部。获得国家科技进步二等奖1项、省部级一等奖1项、二等奖3项、院科技成果二等奖和教学成果三等奖各1项。近年来主要致力于临床生化检验的信息化、自动化管理和心脑血管、肿瘤等重大疾病的实验室早期预警与诊断。报告摘要随着国家“精准医学”战略的推进，开展临床心血管疾病分子遗传学检测，指导临床精准诊疗已势在必行。国际上已发布多个专家共识，强调基因检测在遗传性心血管疾病（如心肌病、心律失常、主动脉疾病等）早期诊断、家系成员筛查及生育指导等方面具有重要意义。阜外医院实验诊断中心在遗传性心血管疾病致病基因检测和机制研究方面积累了丰富的经验，在本次讲座中周洲教授将与大家做深入交流与探讨。专家简介周洲，美国贝勒医学院心血管科学博士，国家高层次人才入选者。现任国家心血管病中心/中国医学科学院阜外医院，实验诊断中心主任，“心血管疾病分子诊断北京市重点实验室”主任。主要学术任职为：中国研究型医院学会血栓与止血分会主任委员，中国医师协会检验医师分会心血管专业委员会主任委员，中华医学会医学遗传学分会青年委员会副主任委员，中国医学装备协会现场快速检测（POCT）装备技术分会副会长，北京精准医学学会副理事长，中国医师协会医学遗传医师分会常委。周洲教授主要研究方向为遗传性心血管疾病的分子机制研究及基因诊断方法开发。作为第一或通讯作者在权威期刊Circulation、Circulation Research等发表论文60余篇，在美国血液学年会等国际学术会议作特邀报告10余次，获得第23届国际血栓与止血会议青年科学家主席奖。主持并承担国家自然基金项目以及省部级10余个基金项目。报告摘要cfDNA极具价值的肿瘤分子标记物,与癌症发展密切相关，cfDNA检测的三种应用型——突变组、片段组、修饰组，各有应用的场景及优缺点；本报告分析了最新的cfDNA常见检测技术的早筛性能、大规模前瞻性（RCT）早筛试验对分子检测早筛性能的验证、及分子检测在泛癌种筛查中的应用前景。专家简介张凯，肿瘤外科主任医师，中国医学科学院肿瘤医院防癌科副主任。从事肿瘤临床工作29年，近年来致力于癌症早筛工作。第七届（2023）“荣耀医者”科普宣传奖获得者。主编国内第一部《防癌体检规范专家共识》，曾担任国家重大公卫公卫专项“城市癌症早诊早治项目”项目组副组长，现任北京健康管理协会-肿瘤筛查与早诊分会主任委员、国家健康体检与管理质控中心专家委员会委员、中国医药教育协会数字疗法工作委员会副主任委员。报告摘要Lung cancer is the leading cause of cancer-related deaths in China and other countries.The early diagnosis of lung cancer is crucial, especially in screening high-risk populations. The current diagnosis of lung cancer includes different types of imaging but these techniques can still not detect for early lung cancer specifically.The advantages and disadvantages of potential marker including ctDNA，tumor markers pannel and CTC used in diagnosing lung cancer were described.全球范围内，肺癌是癌症相关死亡最高的瘤种。高危人群肺癌的早期筛查和诊断非常重要。影像学（低剂量螺旋CT）是肺癌筛查的重要手段，但对于早期肺癌检测的特异性低。本讲座介绍了循环血肿瘤DNA和循环血稀有多倍体肿瘤细胞对于肺癌早诊的优缺点。专家简介Xu Guobin 徐国宾Director of Clinical Laboratory of Peking University Cancer Hospital北京大学肿瘤医院检验科主任Committee Member of Lab Med Sci Association of CMA中华医学会检验分会委员Academic Comsultant of editorial board of Chinese Journal of Laboratory Medicine中华检验医学杂志编辑委员会顾问Deputy editor of Lab Med Channel of Medical Reference医学参考报检验医学专刊副主编报告摘要由于基因多态性，药物治疗反应存在个体差异。针对药物代谢与毒副作用相关基因进行分子检测，能够指导临床精准用药、预测药物不良反应的发生以及推进新药研发与应用。本篇报告介绍了相关药物基因分子检测研究进展，并结合实际案例对临床应用进行深入解读和分析建议。专家简介现任北京大学第三医院检验科主任，博士研究生导师。主要研究自身免疫疾病发病机制及实验诊断技术临床应用。作为课题负责人承担国家自然科学基金项目3项，国家科技部子项目2项，北京市科技计划1项等多项课题，先后发表论文80余篇，获发明专利4项。报告摘要在临床工作中，液相色谱串联质谱（LC-MS/MS）是血清雄激素检测的首选方法和金标准。本报告将以近期发表的《多囊卵巢综合征雄激素质谱检测专家共识》为基础，结合其他已发表的临床和实验室证据，汇报 LC-MS/MS雄激素检测在女性多囊卵巢综合征、男性性腺功能减退、儿童性早熟评估等疾病诊断中的临床需求和优势。专家简介曹正，主任技师，教授，博士生导师，首都医科大学附属北京妇产医院临床质谱检验中心主任、检验科副主任。美国马里兰大学帕克分校生物化学博士，美国国立卫生研究院博士后，美国休斯敦卫理公会医院检验住院医师，并取得美国临床化学医师执照。先后主持国家级、省部级等课题十余项，近5年以第一及通讯作者发表SCI论文30余篇。主要社会任职：中国优生优育协会检验医学专委会主任委员，首都医科大学临床检验诊断学系青年委员会副主任委员，北京市临床检验中心临床质谱规范化应用专家委员会副主任委员等。报告摘要主要介绍液相色谱串联质谱技术在临床的应用优势，此外面对优势应该认识其检测中的局限性。专家简介禹松林，副研究员，中国医学科学院北京协和医院检验科质谱与特检组组长。 主要从事液相色谱串联质谱方法的建立及临床应用；主持建立多个临床常用指标质谱检测方法。主持国家自然科学基金青年项目、北京市自然基金面上项目、国家重点研发计划子课题各1项，授权国家发明专利4项，以第一或通讯作者在《Clinical Chemistry》《Analytical Chemistry》等发表文章，以第一及共同第一作者发表SCI及核心论著四十余篇。获北京市科技进步二等奖（2/9），中国计量测试学会科学技术进步二等奖（4/8）。国家卫生健康委人口文化发展中心“精准医疗健康科普项目”专家委员会副秘书长全国卫生产业企业管理协会实验医学（临床质谱）第一届专家委员会常委兼秘书报告摘要不同于人们熟知的特异性IgE抗体介导的急性过敏反应，特异性IgG4（sIgG4）抗体介导是慢性食物过敏，通常在持续食用敏感食物一段时间后才可能临床症状。慢性食物过敏在进程初期，呈现轻微的症状或亚健康状况，患者往往不自知，随着敏感食物摄入的越来越多，会逐步出现明显的临床症状。慢性食物过敏的患者不仅会受到食物过敏的困扰，还可能因长期受到炎症影响，诱发自身免疫性、神经系统性等疾病出现。例如新型非IgE介导食物过敏—嗜酸性细胞食管炎（EoE），肠易激综合征（IBS）、炎症性肠病（IBD）等免疫性/炎症性胃肠道疾病，孤独症（ASD）等发育障碍问题和各类慢性疼痛问题都和慢性食物过敏存在一定的相关性，根据食物特异性IgG4抗体指导食物干预可作为一种辅助疗法，可以改善患者的生活质量和症状。专家简介田敬华，主任检验师，医学硕士，副教授。专长：病原微生物检验与个性化药物基因检测、过敏性疾病检验等。社会兼职：中国分析测试协会标记免疫分析专业委员会常务委员、中国中西医结合学会检验医学专业委员会委员、中国医疗保健国际交流促进会委员、卫生检验与检疫专业技术委员会委员等。报告摘要细胞外囊泡（Extracellular Vesicle, EV）是直径为30-200纳米的膜囊泡（又叫外泌体），携带来源细胞的脂质、蛋白、核酸等生物信息，每毫升血里大概有108-1011个细胞外囊泡，是重要的液体活检生物标志物，外泌体诊断技术的临床应用潜力巨大，但是如何高效的分离提纯外泌体、如何建立标准物质和标准方法、如何验证外泌体诊断的不可替代的临床价值仍然具有巨大的挑战。专家简介杨延莲，博士，国家纳米科学中心研究员。主要研究兴趣包括：液体活检纳米技术、多肽组装结构及其调控、纳米表征方法等。主持和参与多项国家级研究项目，如国家重大科学研究计划课题、国家重点研发专项课题等。在Chem. Soc. Rev., Nat. Comm., PNAS, Adv. Mater., Adv. Sci., JACS., Angew., Nano Lett., ACS Nano等知名学术期刊发表论文200余篇，他引近9000余次，H因子47，授权专利近20项。学术兼职：中国化学会高级会员及纳米化学专委会委员，中国生物物理学会纳米生物学分会委员，中国生物医学工程学会纳米医学与工程分会委员、中国生物医学工程学会医学检验工程分会委员、北京医学检验学会理事，北京生物医学工程学会理事，中国分析测试协会标记免疫分委员会常委，中国材料与试验团体标准委员会科学试验领域委员会（CSTM/FC98）委员，《生物化学与生物物理进展》副主编，《科学通报》编委。2020年获得北京市三八红旗奖章。报告摘要分子诊断在肿瘤的早期诊断、药物筛选、预后及疗效评判中发挥着越来越重要的作用。本次演讲主要从临床实验室角度就肠癌、宫颈癌的早诊筛查和EB病毒感染的实验室检测在肿瘤早诊筛查中的应用情况和存在的问题进行讨论。专家简介北京王府中西医结合医院检验科主任,主任医师、医学博士、博士后，研究生导师。从事临床检验诊断学医、教、研工作36年，对临床实验室管理，临床微生物和免疫学检验、临床分子诊断有丰富的经验和较深入的研究。先后获军队和地方科技进步5项，获国家发明专利5项。先后主持完成中国博士后基金、国家自然科学基金、“863”科技反恐专项、北京市自然科学基金等多个项目。在国内外重要期刊发表论文100多篇。以上报告内容由BCEIA2023组委会提供欢迎扫码报名参加BCEIA2023

最近不少人问我，是否应该进行DNA测序。他们还问我：&ldquo 你做过DNA测序吗?&rdquo 作为一名研究患者基于何种原因进行基因测序的医生，遇到这样的问题不足为奇，有时我自己也想知道。 　　12年前，科学家首次对人类基因组进行测序，当时的成本约为10亿美元。此后，基因测序的成本直线下滑，如今已降至约5000美元，且很快会跌至1000美元以下，使得这样的问题变得越来越常见。与之前的检测手段能够提供的基因信息量相比，全基因组测序能提供数百万倍的信息量。为此，许多患者都进行了基因测序。 　　此外，美国总统奥巴马在2015年国情咨文演讲中还推出了&ldquo 精准医疗计划&rdquo (precision medicine initiative)，其中就涉及到基因组测学工程。这也会让基因测序变成一个普通的问题。 　　随着成本下滑，越来越多的人开始进行基因测序。例如，大量癌症患者选择了全基因组测序，因为根据基因信息能够预测他们对各种化学疗法的反应。那些患有先天性疾病儿童的父母也迫切想知道，基因突变是否是孩子患病的罪魁祸首。如果真是这样，将来他们可以对此进行干预，以防影响第二胎。 　　此外，对于特定疾病患者，整个基因组测序的价格已经接近于单个基因测序的价格，如乳腺癌。为帮助治疗，医生也在对一些婴儿的基因组进行测序。将来，我们之中的大多数可能都会经历基因测序。医生只要在办公室里，就能利用你面前的计算机完成DNA测序。 　　许多人还会主动找到基因测序公司进行基因测序。在过去的几年中，许多人在23andMe这样的基因测序公司进行了基因测序。目前，这些基因测序公司只是检测人类整个基因组的一小部分基因，仅占人体DNA的百万分之一，即所谓的单核苷酸多态性(SNPs)分析。 　　但随着时间的推移，这些公司将启动更多的SNPs测序。即便如此，也仅占人体DNA的十万分之一。不管怎样，这些公司表示，将提供血统之外更多有医疗价值的信息。SNPs所提供的信息相对有限，而整个基因组测序所能提供的信息要高出数十万倍。 　　DNA分子由四种脱氧核糖核苷酸组成，分别是腺嘌呤、嘧啶、胸腺嘧啶和鸟嘌呤，英文字母缩写分别为A、C、T和G，涵盖30亿个碱基对的序列信息。尽管如此，人与人之间的基因相似度高达99.9%。(人与黑猩猩基因相似度为98%，与牛基因相似度为80%，与鸡基因相似度为60%。) 　　让我们用一个形象的例子对此进行说明。书架上有1000册书籍，其内容共包含30亿个字母。如果将这些字母比作DNA，那么其中999本书的信息都是相同的。只有1本书中包含的字母是不同的，并决定了我们眼睛颜色、头发颜色、鼻子形状，以及患某种疾病的可能性等等。 　　如果检测100万个SNPs，相当于每3000个字母中检测1个字母，即每页检测1个字母。如果看书时只看每页的一个字母(或一个基因)，那我们从中得到的信息将十分有限。 　　但是，进行整个基因组测序，患者将拥有整个基因组测序信息，即阅读全部1000册书籍。目前，一些基因测序公司正在直接面向消费者提供该服务。这些服务所产生的大量数据是极具价值的，包括用于医疗领域。 　　基因测序后，你可能会被发现存在一些与某种疾病相关的遗传标记。其实，其中一部分是可以预防的，如乳腺癌。但人们习惯于认为，发现一个致病基因将来就一定会患病，如恶性肿瘤基因或肥胖基因。其实，大部分常见病是多个基因和环境因素共同作用的结果。因此，你可能有一个基因会导致患某种疾病的风险提高2倍(从10%提高到30%)，那么你不会患病的几率仍高达70%。当然，这种疾病目前可能还没有治疗方案，如阿尔茨海默病(即老年痴呆症)。因此，对患者进行相关教育至关重要。 　　许多患者担心基因歧视问题。《遗传信息无歧视法案》(GINA)确保了美国民众的基因信息不被滥用和歧视。根据这部法律，如果基因检测显示某人可能易患某种疾病，保险公司不得据此提高医疗保险费用或者拒绝为其提供保险，其他公司也不得把基因信息作为招聘、解雇或提拔员工的依据。虽然这部法案涵盖了大多数医疗保险，但目前还没有解决人寿、伤残或长期就医保险问题。但我相信，将来这部法案会进一步保护这些人群。　　当然，是否进行基因检测不一定完全由患者来决定。当前，一些医生已经开始为特定患者提供基因检测服务。一些进行特定疾病研究的研究人员也开始进行整个基因组测序，试图找出病因，给出治疗方案。很显然，我们之中的许多人将被包括在内，或者是从中受益。 　　因此，当人们问我是否应该进行基因测序时，我回答说：&ldquo 你为什么要进行基因测序呢?&rdquo 一些人，尤其是对科学感兴趣的人，他们通常会说&ldquo 知道自己的基因信息会很酷&rdquo 。有人认为&ldquo 知识就是力量&rdquo ，还有人担心自己的健康问题。如果你真想进行基因测序，最好先咨询一下医生。另外，临床遗传学专家和遗传咨询顾问可能比你的医生更了解一些具体的问题。 　　我也很想了解自己DNA中究竟蕴藏着哪些信息。幸运的是，我很健康，没有什么重大医学问题，因此目前还没有进行DNA测序的必要。当然，将来可能会改变。 　　不管怎样，无论是医生还是患者，我们都进入了一个美好的新世界，做任何事情都要谨慎。因此，我还没有进行DNA测试，至少目前如此。 　　备注：本文作者罗伯特&bull 克里兹曼(Robert Klitzman)是哥伦比亚大学临床精神病学教授。

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近日，《自然》对“可能在未来一年对科学产生影响”的7项技术进行了综述。这7项技术分别是完整版基因组、蛋白质结构解析、量子模拟、精准基因组调控、靶向基因疗法、空间多组学、基于CRISPR的诊断。完整版基因组在2021年5月发表的一篇预印本论文中，端粒到端粒（T2T）合作组报告了第一个人类基因组的端粒到端粒序列，为广泛使用的人类参考基因组序列GRCh38增加了近2亿个碱基对，并完成了人类基因组计划的最后一章。GRCh38于2013年首次发布，是一个很有价值的研究工具，也是绘制测序序列的支架。但它们不够长，不足以清晰地绘制高度重复的基因组序列。长读长测序技术被证明是既有规则的“改变者”。这一技术由美国太平洋生物科学公司和英国牛津纳米孔技术公司开发，可在一次读取中对数万甚至数十万个碱基进行排序。2020年，当T2T合作组首次重组单独的X染色体和8号染色体时，太平洋生物科学公司的测序工作进展已经可以让T2T合作组科学家检测到长片段重复序列的微小变化。这些微妙的“指纹”使长而重复的染色体片段变得容易处理，基因组的其余部分很快归位。牛津纳米孔技术公司平台还捕获了许多调节基因表达的DNA修饰，T2T合作组能在全基因组范围内绘制这些“表观遗传标记”。蛋白质结构解析过去两年，实验和计算方面的进展让研究人员以前所未有的速度和分辨率确定蛋白质结构。英国DeepMind公司开发的AlphaFold2结构预测算法依靠深度学习策略，从折叠蛋白质的氨基酸序列推断其形状。自2021年7月公开发布以来，AlphaFold2已应用于蛋白质组学研究，以确定在人类和20个模式生物中表达的所有蛋白质结构，以及鉴定Swiss-Prot数据库中近44万种蛋白质的结构。同时，冷冻电镜的改进也使研究人员能用实验方法处理最具挑战性的蛋白质及其复合物。2020年，两个团队获得了1.5埃以下的结构分辨率，确定了单个原子的位置。一种名为冷冻电子断层扫描的相关技术也相当令人兴奋，这种方法可以在冰冻细胞的薄片上捕捉到自然发生的蛋白质行为。量子模拟量子计算机以量子比特的形式处理数据。多个研究团队已成功将单个离子用作量子比特，但它们的电荷使其难以进行高密度组装。法国国家科学研究中心的Antoine Browaeys和美国哈佛大学的Mikhail Lukin等物理学家正在探索另一种方法。研究小组使用光学镊子在紧密排列的2D和3D阵列中精确固定不带电的原子，然后用激光将这些粒子激发成大直径的里德堡原子，使其与附近原子纠缠。短短几年时间里，技术进步提高了里德堡原子阵列的稳定性和性能，量子比特数量也从几十个迅速扩展到几百个。Browaeys估计，这种量子模拟器在一两年内就可能商用。这项工作也为量子计算机更广泛的应用铺平了道路。精准基因组调控尽管CRISPR-Cas9技术拥有强大的基因组编辑能力，但它更适合于让基因失活而非修复。美国哈佛大学化学生物学家刘如谦指出，大多数基因疾病需要的是基因修正而非基因破坏。为实现这一目标，刘如谦团队已经开发了两种很有前景的方法。第一种方法被称为碱基编辑，它将催化受损的Cas9与一种酶结合，这种酶有助于一种核苷酸向另一种核苷酸的化学转化。不过，目前只有特定的碱基—碱基转换可以利用这种方法实现。通过多阶段生化过程，这些成分将向导RNA复制到最终取代目标基因组序列的DNA中。重要的是，这两种方法都只切割一条DNA链。对细胞而言，这是一个安全性更高、破坏性更小的过程。基于核酸的药物可以在临床上产生影响，但其可应用的组织仍有诸多限制。