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    官宣|清華大學張奇偉團隊與菲沙基因正式簽署合作協議

    發布時間:2020-1-10 9:56:28閱讀次數: 分享到:

            1月9日,清華信息科學技術國家實驗室張奇偉團隊高軍濤副研究員到訪菲沙基因武漢總部開展學術交流,并與菲沙基因就三維成像技術合作舉行了簽約儀式。經清華大學審批同意,張奇偉團隊和菲沙基因將整合各自平臺優勢,共同推動包括三維基因組可視化驗證在內的FISH技術、Imaging技術、單細胞三維基因組等相關技術開發和轉化推廣。簽約儀式后,高軍濤副研究員以“用于三維基因組學的新方法開發”為題進行了學術報告,為大家系統介紹了清華團隊開發的兩個系列方法:FISH系列和顯微成像系列。


            為了更好地理解基因調控機制,人們開發了多種方法來研究三維基因組中染色質的相互作用。目前,最常用的是兩種方法:分子生物學方法、成像方法。例如,人們利用熒光顯微鏡來研究1.4μm直徑的染色體,用超分辨率顯微鏡來研究30nm直徑的染色質纖維,用電子顯微鏡(EM)來研究2nm直徑的DNA雙螺旋。FISH(fluorescence in situ hybridization)技術是通過熒光素標記的DNA探針與樣本細胞核內的DNA靶序列雜交,從而可以在顯微鏡下可視化細胞核內染色體或基因的狀態,一直以來與基于染色質構象捕獲的各種技術(如3C、4C、Hi-C)互補,成為研究染色質結構不可或缺的重要技術之一。

    (Bertero et al. 2019, Nature Communication)


            近年來,由于目前傳統FISH及其衍生方法在解決三維基因組中染色質互作上的分辨率局限性,染色質相互作用的成像一直是瓶頸。許多具有較高基因組分辨率的先進FISH方法如OligoPaint、HD-FISH、Cas-FISH和MB-FISH等得到了發展,但它們要么技術復雜,要么價格昂貴。此次報告中,高軍濤副研究員詳細介紹了分子信標 FISH 和一種基于聚合酶鏈式反應(PCR)的經濟有效的成像方法Tn5-FISH。Tn5-FISH的分辨率比傳統FISH高達一個數量級以上,為臨床檢測腫瘤細胞遺傳學變化提供了一種更有力的分子診斷工具。

            在顯微成像方面,高軍濤副研究員介紹了熒光超分辨偏振顯微鏡SDOM(super-resolution polier orientation mapping)及其系列方法:基于群稀疏性的 SDOM(GS-SDOM)、SERS-SDOM 等技術。結合目前開發的新型超分辨顯微鏡技術和各種FISH技術,人們將能更詳細地檢測3D基因組中的染色質結構,更好地了解基因轉錄和調控的機制。


            菲沙基因專注于三維基因組學技術,業務范圍涵蓋3C、4C、Hi-C、Capture Hi-C、ATAC-seq、CUT&Tag等技術,多年來不斷推進三維基因組學新技術開發,引進了全球首批Sequel II平臺。此次合作旨在利用Tn5酶的特性開發一種高效高分辨率FISH探針的制備方法,其基因組分辨率可達亞kb級別,為目前公開的方法中分辨率最高的技術。與傳統FISH相比,無需BAC克隆,成本低,速度快,靈活且精準;與化學合成探針相比,成本低廉,不受參考基因組的限制,DNA標記精準;與分子信標和鎖核苷酸技術相比,標記相同長度的一段基因組序列,所需成本是前者的百分之一。該技術的合作將有效擴大公司三維基因組的應用,整合積累的三維基因組學研究經驗,繼續發揮菲沙基因在三維基因組學研究領域的技術優勢。


    高軍濤老師簡介


            2005年,德國海德堡大學和德國癌癥研究中心(DKFZ), 獲得系統生物學博士學位。

            2006-2010年,美國Stowers醫學研究所,博士后。

            2012年-至今:清華信息科學技術國家實驗室,副研究員。

            主要科研領域及方向:利用細胞超分辨率成像、分子成像和生物信息學的方法進行基因組三維結構和系統生物學的 研究;基于成像、生命科學大數據和天然植物提取物的藥物篩選。已在包括Nature、PNAS、Nucleic Acids Research在內的國際雜志上發表SCI論文30篇,承擔或以主要參與者身份參與4項國家級研究項目。


    張奇偉教授簡介

            1981年,獲中國科技大學學士學位。

            1987年,獲美國Rutgers大學博士學位。

            1991年加入美國冷泉港實驗室,并于2002年成為冷泉港實驗室首位取得Full professor職位的華人科學家。

            2009-至今,清華大學信息學院與醫學院雙聘教授,生命學院兼職教授,博導,清華信息國家實驗室合成與系統生物實驗室主任。

            張奇偉教授是國際生物信息學界的權威科學家,在物理圖譜、基因發現、非編碼區及啟動子識別、可變剪接、細胞周期調控、比較基因組學及干細胞分化等研究方面有突出成就,是世界上較早進行跨學科生物信息學研究的科學家之一,在模式識別和統計分析等方面也進行了卓有成效的研究,是多家國際權威期刊編委及美國NSF和NIH評審人。




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