合成人类基因不是梦:但仍缺少资金向前推进

合成人类基因不是梦:但仍缺少资金向前推进

以微生物染色体形式生长在琼脂板上的酵母,期颜色代表了一个染色体是否以合成型还是野生型存在。图片来源:Drew Gurian

近日一个清晨,200多名生物学家、生意人和伦理学家会聚在美国纽约基因组中心,启动他们心目中生物学领域的下一个轰动项目:基因组编写计划(GP编写),这是人类基因组计划之后的一个仍未获得资助的项目,科学家期待的不是读取人类基因组,而是从头创建一个基因组,并将其合并到细胞中进行各种用于医疗目的的研究。

例如,支持者表示,他们可以设计一个合成基因组,让人类细胞能够抵制病毒感染、辐射和癌症等。那些细胞可被即刻用于产业化药物制作。因为对基因组进行了一定的修饰,它们能够避免免疫系统的攻击,从而在临床上被用作一种普遍的干细胞疗法。

该项目在去年启动时有些坎坷,尽管其核心凝聚力倡议合成人类基因组,但很多参会者还会带来不同的期望和雄心。“如果你把人类作为靶子,那么即便你不会制作人类婴儿,它也会产生刺激性,会被误读,但是人们还会继续推进。”加州旧金山软件公司Autodesk(近年来主要聚焦建筑三维设计项目和探索其他领域合成生物学应用的一家公司)生物技术催化师、自诩为未来主义者的Andrew Hessel说。

Hessle是GP编写的4位倡议者之一,另外三人包括律师Nancy Kelley、纽约大学郎赣医学中心遗传学家Jef Boeke和哈佛大学的George Church。GP编写的倡议者希望近日的开放会议能够强调这个计划的严肃性。

Hessle于2012年在《赫芬顿邮报》上的一篇文章中提出了合成一个人类基因组的设想。数年后,在2015年的一次关于合成酵母基因组的国际会议上,Hessel在小组讨论中再次提及这个目标,说它应该是生物学领域的下一件科学大事。“坦白说,我非常惊奇科学家居然没有联合起来提出类似的建议。”Hessle说,“很明显,我认为它让众人感到吃惊。”

一周之后,Hessle给Church打电话询问他是否愿意带领该计划。Church同意了,并邀请担任国际合成酵母计划Sc2.0的负责人Boeke担任共同项目主持人。

这个合成生物学计划最初被称作“人类基因组计划之二”,但在去年5月的闭门会上,其倡议者将名字改变为“人类基因组编写计划”。此后,他们去掉了名称中的“人类”一词,以消除公众争议。这个被扩大的设想在近日的会议上尤其明显,它包括研究真菌、酵母、章鱼和植物等各类物种的科学家的报告。

然而,尽管暗指与获得政府和业界30亿美元的“人类基因组计划”存在关联,但GP编写到目前为止尚未获得向研究人员提供支撑的资金。“我们希望国立卫生研究院(NIH)能够把GP编写纳入考虑,但到目前为止他们还没有像我们一样的热情。”Boeke 说。

GP编写目前的资助距离他们在2016年希望集资的1亿美元仍有很远距离。去年,Autodesk向GP编写提供了25万美元启动相关计划和组织。下一轮的资金可能来自Labcyte,这是一家专门生产通过超声波操纵少量液体机器的公司。据一名会议组织者称,Labcyte将是GP编写的首个企业搭档。该公司确认,它已经制定了一个3年的财政支持计划,但尚未披露具体情况。到目前为止,希望参与GP编写的科学家正在通过他们自己获得的资助开展合成生物学试点研究。

除了技术上的可行性之外,现在合成一个完成的人类基因组可能会极为昂贵——以目前的价格来说,非常容易上升到1亿美元。人类基因组是30亿个核苷酸基的长度。“那会是我们今年制作的(DNA)最长片段的100万倍大。”旧金山Twist生物科学公司首席执行官Emily Leproust说。

GP编写项目是否能在财政上实现其目标仍需拭目以待,尽管它还没有形成一个联合起来的群体,但它至少获得了一些激情。“最后,它的确是要让基金到位,从而写出比我们目前能够写出的大得多的基因组,无论我们准备好了与否,这种技术都已经来势汹汹。”hessle说。

来源:科学网/晋楠

该文章由WP-AutoPost插件自动采集发布

原文地址:http://www.seq.cn/1716.html

中国科学家实现活细胞内单拷贝艾滋病毒基因原位成像

中国科学家实现活细胞内单拷贝艾滋病毒基因原位成像

最近,中科院武汉病毒研究所研究员崔宗强与中科院生物物理研究所研究员张先恩合作,利用量子点标记转录激活子样效应因子(TALEs)探针,在活细胞内单拷贝基因荧光标记与成像方面取得突破,实现了单拷贝整合态HIV前病毒DNA原位标记、动态成像和3D定位分析。研究成果近日发表于《自然—通讯》,马英新和王明秀为论文共同第一作者。

艾滋病毒基因组RNA逆转录为DNA,整合在宿主染色体内形成前病毒,是根除艾滋病毒的最大障碍。在活细胞内对单拷贝或低拷贝的整合态HIV基因标记与成像,对前病毒的识别和切除具有重要意义,但一直是个难题。

研究人员通过“时—空耦合”设计,利用不同类型的生物正交反应,获得不同颜色量子点标记的TALE探针。量子点—TALE探针特异性标记整合在染色体上的HIV前病毒DNA,实现了活细胞内单拷贝整合态前病毒DNA原位标记与成像。在整合HIV前病毒DNA的潜伏感染细胞中,可以对HIV前病毒进行实时动态示踪和3D定位分析,并测定单细胞内整合态前病毒的数目。

该研究对于HIV前病毒的高灵敏特异识别和原位分析,以及病毒整合与潜伏感染等关键机制的研究和理解均具有重要意义。

来源:中国科学报 / 柯讯

该文章由WP-AutoPost插件自动采集发布

原文地址:http://www.seq.cn/1707.html

Genes & Devel:科学家阐明驱动胚胎发育的分子遗传机制

近日,来自美国西北大学的研究人员通过研究鉴别出了对驱动胚胎早期发育的一系列基因激活至关重要的两个DNA元件,而且这些DNA元件在癌细胞的发育产生过程中也扮演着重要的作用,相关研究刊登于国际杂志Genes & Development上。

Genes & Devel:科学家阐明驱动胚胎发育的分子遗传机制

图片摘自:medicalxpress.com

所谓的Hox基因是能够控制机体胚胎发育的一类基因,在人类机体中,其能够调节椎骨和脊髓的定位及结构,同时还能控制四肢的位置和生长;然而此前研究中,研究者并不清楚Hox基因是如何被激活的。文章第一作者Kaixiang Cao表示,Hox基因不仅对于胚胎的适当发育非常重要,而且对于机体肿瘤的形成和转移也非常关键,理解诱发Hox基因表达的分子机制或能帮助研究人员开发抵御癌症的新型疗法。

这项研究中,研究人员进行了多项实验来为构建胚胎发育的模型提供依据,这种模型能够利用多个调节层作为“保险机制”来确保有机体合适地发育。首先研究者在功能性基因之间所谓的“基因沙漠”中鉴别出两种DNA序列,同时他们还阐明了这些序列确保Hox基因激活的方式;此前研究认为,“基因沙漠”所发现的垃圾DNA也具有重要的调节作用,而且这些遗传代码的错误还和包括癌症在内的多种疾病的发生直接相关。

同时研究人员还对此前两种并未确定的DNA序列:E1和E2进行研究,他们发现,E1和E2或许扮演着“阴影增强剂”的角色,而且还能够调节Hox基因的早期表达。利用经过修饰缺失一个或所有序列的小鼠胚胎干细胞模型进行研究,研究人员发现,这两个序列或许会进行多余地工作,剔除E1或E2序列就会导致Hox基因不受影响的激活,而剔除这两个序列则会阻断Hox基因的激活。

研究者表示,此前我们发现COMPASS酶类家族成员SET1A蛋白能够激活Hox基因的表达,如今我们发现SET1A还能够调节Hox基因的激活,如果没有SET1A,多个Hox基因并不会被激活表达。E1/E2和SET1A对Hox基因的调节似乎并不依赖于彼此,其能够作为一系列多个调节过程的一部分来共同调节对于胚胎早期发育非常关键的基因的激活。

最后研究者Shilatifard说道,未来研究中,鉴别出靶向作用SET1A以及通过E1/E2的DNA序列发挥功能的因子的小型分子对于开发治疗Hox基因障碍的新型疗法或许非常重要。深入阐明Hox基因被调节的过程,对于鉴别新型疗法靶点以及开发治疗因Hox基因异常诱发的疾病的新型疗法具有潜在的意义,当然对于开发能够有效治疗Hox基因错误所引发的癌症的靶向疗法也很重要。

参考文献:

Kaixiang Cao, Clayton K. Collings, Stacy A. Marshall, et al. SET1A/COMPASS and shadow enhancers in the regulation of homeotic gene expression.Genes & Development (2017). DOI: 10.1101/gad.294744.116

来源:生物谷

该文章由WP-AutoPost插件自动采集发布

原文地址:http://www.seq.cn/1687.html

“2017中美智能医疗大数据峰会”6月在京召开:发现数据如何驱动医疗进化的奥秘

 

“2017中美智能医疗大数据峰会”6月在京召开:发现数据如何驱动医疗进化的奥秘

  • 国际化视野:中美智能医院齐聚,共探医疗新趋势

  • 前瞻者盛典:搭建医疗信息化产业前沿交流平台

  • 实践者齐聚:重新审视新时期医院CIO角色定位

激变中的医疗行业蕴含无限机遇,从互联网医疗、可穿戴健康管理,到基因测序、智能医疗……这些曾经“不落地”的概念正在以各种各样的方式尝试在医疗行业生根发芽,在表面平静的医疗圈溅起层层涟漪,招来了围观者的嗤笑或讶异,资本的追捧和医疗创新派的痴迷。在这看似一盘散沙的创新局面里,数据驱动医疗进化的产业路径正在被一步一步走出来,从顶层规划、应用探索到技术支撑、产业对接,每一次医疗创新的背后都离不开对于科技创新的准确掌控。然而,能看清IT创新驱动下未来医疗进化路径的又有几人呢?

ISHA2017,揭秘数据驱动医疗进化的方向

当医疗信息化第一波大潮来袭时,您曾经面临过哪些困惑与挑战?HIT系统如何为医护人员助力,昂贵的信息化投资如何让医院院长认可,CIO们如何把握不断涌现的技术与管理挑战……而今,您已经胜券在握了吗?您已经闲庭信步了吗?

注意!新一波技术进步又在迅猛靠近!

今天的智能医疗大数据正在逐步渗入医疗深层业务,并不断加深对于医疗服务与实践的影响。站在医疗科技前沿的制高点,中美医疗界科研带头人、医院管理专家与科技领袖们正积极探索如何用人工智能、大数据的力量推动精准医学发展、医院管理模式创新、人口健康管理探索。身为医院信息化掌舵人的您,意识到了新的挑战正在临近吗?

2017年6月24日,由中国数字医疗网、中关村移动互联网产业联盟移动医疗专委会主办的2017中美智能医疗大数据峰会(International Summit on Healthcare + AI & BD,ISHA)将在北京金茂万丽酒店召开。峰会旨在搭建全球医疗大数据信息交流平台,引爆中美顶级医院首场“智能”对话。峰会将汇聚梅奥诊所、麻省医学院、贝勒医学院、北京协和医院、湘雅医院、上海华山医院、上海市儿童医院等中美两国顶尖医疗机构的科技创新代表齐聚一堂,分享中美医疗科技前瞻理念与经验,揭示IT创新驱动医疗进化的奥秘,搭建中美医疗科技实践者交流平台。

这里有中美两地的推动者和践行者:

“2017中美智能医疗大数据峰会”6月在京召开:发现数据如何驱动医疗进化的奥秘

“2017中美智能医疗大数据峰会”揭秘数据驱动医疗进化之旅,议题方向涵盖了人工智能、大数据与临床科研、医院运维管理的最新融合方式与技术关键点。这里有最前沿的声音和最落地的经验:

“2017中美智能医疗大数据峰会”6月在京召开:发现数据如何驱动医疗进化的奥秘

这里有你进阶需要的资本和资源:

在“2017中美智能医疗大数据峰会”期间,我们还将针对人工智能、医疗大数据、可穿戴设备、云计算、物联网、VR/AR医疗等领域的软硬件产品、解决方案举办“全国智能医疗大数据创新大赛”,届时将有30余家国内外知名投资机构及8家孵化器代表莅临现场,你所渴望的资源、你所希求的资本、你所寻求的指引…….尽在“全国智能医疗大数据创新大赛”!

报名通道:http://www.hc3i.cn/act/zhuanti/2017ISHA/page/goods

温馨提示:您的报名信息审核通过后,工作人员会给您发送正式电子入场券。

咨询通道:

报名咨询:张女士010-68476606转7089、 zhanglj@51cto.com

峰会赞助:苏女士13810080652 、 李先生 18516866858

媒体合作:李女士010-68476606 转 8153

大赛报名:石女士 68476606 转 8129 、shicl@51cto.com

该文章由WP-AutoPost插件自动采集发布

原文地址:http://www.seq.cn/1683.html