基因新闻 第23页

动脉网据外媒获悉，近日，基因检测初创公司10x Genomics又筹集了3500万美元。本次融资是该公司D轮融资的延续，10x Genomics将用这笔资金继续推进研发工作和扩大产品营销。

在2018年4月，10x Genomics就已筹集了5000万美元的D轮融资，由Meritech Capital领投，Fidelity investment（富达投资集团）、Wells Fargo（富国银行）、Venrock、Foresite Capital和软银（Softbank）共同参与投资。对于此次不创建新轮融资，而是延续D轮，该公司联合创始人Serge Saxonov表示，这样做是为了提高融资效率。

10x Genomics是基因检测领域的领导者，成立于2012年，总部位于美国加利福利亚州，在英国、法国、瑞士等十余个国家都设有办事处。该公司拥有革命性的DNA测序技术，可以帮助人们识别以往难以接触到的基因组信息，从而加快生物基因科学的发展。

在2015年至2017年两年间，该公司收入增长了20倍。10X Genomics正计划继续扩张10倍，成为世界上最大的基因检测公司之一。据第37届摩根大会公布，10x Genomics在2017年的年收入为7100万美元，在2018年的收入为1.46亿美元，总收入增加了一倍以上。目前，10x Genomics市值已达到420亿美元，预计到2022年，公司市值会增涨到530亿美元。

10x Genomics究竟有何过人之处，竟在短短七年间，成为基因检测领域里备受瞩目的独角兽？

创新测序技术满足精准测序需求

10x Genomics主要有两种技术，一个是可以测试DNA短序列的Linked-Reads，另一个是对单细胞进行RNA测序的scRNA-Seq。

Linked-Reads能够对DNA进行短读取以获取大量基因组信息。它通过对HMW DNA进行分区和编码，形成新的数据信息，再从这些短读取的信息中，获得完整的基因组信息。这种创新技术可以应用到多种检测过程当中，比如在对遗传病的病理研究当中，一些遗传病对应的突变基因序列只能进行短读取，例如位于NGS死区的区域。这时Linked-Reads就能检测到这个隐蔽的基因区域，让研究人员能实验、分析到以往无法检测到的基因区域，满足生物研究对获取细胞精确信息的迫切需求。

除了在遗传病领域的应用，Linked-Reads还可以应用在癌症研究、农业环境的基因组学、人类基因组变异的这三个领域。通过Linked-Reads技术，短读取还原完整基因组信息，精确直观地从基因上找到产生问题的源头。

10x Genomics的第二种技术单细胞RNA测序（scRNA-Seq）技术，能够分析整个细胞群的RNA，并测量出大部分细胞的平均目标数值。scRNA-Seq通过分析单个细胞的转录，捕获样本中的异质性。无论是免疫T细胞还是病变肿瘤细胞都会出现异质性，这些细胞都可以进行单细胞RNA测序。这种对单细胞转录分析的方式保证了试验的准确性。

目前，scRNA-Seq实现了同一样本中数十万细胞的逐个细胞分子的表征分析，已经可以探索复杂的组织系统，例如免疫系统。

值得一提的是，10x Genomics应用专有技术还开发了一个Chromium系统，这个系统是一个试剂输送系统。它可以对大于100kb长度的DNA分子进行分区测序，然后将同区域产生的所有片段信息共享到一个条形码上，将分区与条形码一一对应，几分钟内便能产生10万条以上的条形码。从这些条形码的短读数据可以映射出原始DNA长分子的遗传信息。

现在，10x Genomics可以将以上几步过程整合到“短读序列发生器”中完成，轻松集成繁杂的实验步骤，简化工作流程。

经验丰富的领导团队助力10x蒸蒸日上

10x Genomics的联合创始人Serge Saxonov博士，在2016年被评为高盛百强年度最具吸引力的企业家。他曾是著名基因检测公司23andMe的研发总监，在创建10x Genomics之前，博士还是QuantaLife的副总裁，负责推进该公司ddPCR核心技术。Quantalife专注开发并商业化液滴PCR平台，但在2011年已出售给Bio-Rad Laboratories公司。

2012年，Serge Saxonov和Ben Hindson联合创立了10x Genomics公司。Ben Hindson博士是10x Genomics的首席科学家，也曾是Quantalife的联合创始人兼首席科学家。他在自己的研究领域持有多项专利，并发表了大量专业文章。

此外，该公司的首席商务官Brad Crutchfield先生，曾在QIAGEN、Illumina、Bio-Rad Laboratories、NanoString Technologies等国际知名生物公司担任相关职务，拥有三十多年的商业销售和营销领导经验。

10x Genomics的董事会主席John Stuelpnagel博士，拥有加州大学洛杉矶分校的MBA学位。他曾是Illumina的联合创始人兼首席执行官，帮助Illumina成为了生物领域的龙头企业，此外John Stuelpnagel还担任CW Group风险投资家、Ariosa执行主席、Sequenta董事长。John Stuelpnagel各种职称加身，是一位行业权威度高、经验丰富的专家。

特有的测序技术和经验丰富的管理团队成为10x Genomics蒸蒸日上的源源动力。10x Genomics在过去半年就收购了两家生物公司，分别是专注于表观遗传学的Epinomics和二维基因表达技术开发商Spatial Transcriptomics。

10x Genomics在2018年已经推出了一系列新产品，包括单细胞ATAC-seq。在2019年年初，又推出了第三版单细胞基因表达试剂盒。并且10x Genomics应用Spatial Transcriptomics开发的技术，在2019年研制了一种新产品，将薄组织切片覆盖在含有核酸探针的载玻片上，将保留空间信息的条形码附着于mRNA分子，然后将其制备用于测序。(生物谷Bioon.com）

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2018年6月14日 讯 /生物谷BIOON/ –日前，一项刊登在国际杂志Cancer Cell上的研究报告中，来自埃默里大学的研究人员通过研究开发出了抵御髓母细胞瘤的新策略，髓母细胞瘤是儿童中最常见且最具侵袭形式的一种脑瘤。

图片来源：pathologystudent.com

如今研究人员开发出了多种新型抗癌疗法，比如表观遗传学疗法（epigenetic therapies），其能够靶向作用癌细胞，关闭其关键基因从而抑制癌细胞生长。研究人员所开发的新型策略能够恢复一种名为BAI1的保护性基因，即通过干预髓母细胞瘤用来沉默BAI1基因表达的蛋白质。Erwin Van Meir博士说道，利用特殊化合物渗透入大脑再度激活BAI1的表达就能够阻断小鼠大脑中髓母细胞瘤的生长，而这种化合物或许就能够帮助研究人员开发出一种有价值的工具来攻击其它的癌症类型。

这项研究中，研究人员鉴别出的特殊分子远比他们认为的特殊，这或许开启了表观遗传学疗法治疗癌症的新时代；此前研究者Van Meir及其同事一直对BAI1基因进行研究，因为该基因在胶质母细胞瘤患者机体中处于缺失状态，胶质母细胞瘤是成年人常见的另外一种脑瘤；同时基因BAI1还是血管发生的一种调节子，即肿瘤吸引新生血管的过程。

研究者表示，实际上这并不是基因BAI1最重要的功能，除此之外，BAI1还是p53基因的“保护器”，p53能通过监测细胞的DNA损伤并且感知其它类型的压力，来抑制多种类型癌症的发生，p53也被称之为“基因组的卫士”。此外，研究人员还开始着手研究BAI1（ADGRB）保护p53功能的分子机制，即通过抑制名为Mdm2的蛋白质来实现，Mdm2能够标记p53使其降解。当研究人员开始对髓母细胞瘤小鼠模型进行研究时，他们并没有发现BAI1和与脑部肿瘤相关的其它基因之间的相互作用。

一旦研究人员开始深入分析髓母细胞瘤，或许就能很快了解其发病机制；而且靶向作用BAI基因似乎能够有效治疗髓母细胞瘤的四个分子亚型。研究者指出，名为KCC-07的特殊化合物能够有效重新激活BAI1基因，该化合物能干预结合甲基化DNA的蛋白质MBD2，而甲基化是一种能够关闭基因功能的修饰方式，有些表观遗传学疗法就旨在抑制甲基化的发生，比如治疗骨髓增生异常综合征的药物阿扎胞苷（Vidaza）；然而抑制甲基化的过程或能关闭/开启许多基因，而靶向作用一种DNA结合蛋白或许更为特殊。

最后研究者总结道，在细胞培养液和小鼠模型中，化合物KCC-07能有效抑制髓母细胞瘤的生长，这或为后期研究人员开发治疗儿童髓母细胞瘤的新型疗法提供了新的思路和研究基础。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Dan Zhu, Satoru Osuka, Zhaobin Zhang, et al. BAI1 Suppresses Medulloblastoma Formation by Protecting p53 from Mdm2-Mediated Degradation. Cancer Cell (2018) doi:10.1016/j.ccell.2018.05.006

2018年12月5日 讯 /生物谷BIOON/ –近日，一项刊登在国际杂志Nature Microbiology上的研究报告中，来自伯明翰大学的科学家们通过研究利用一种创新性技术，在栖息于人类肠道中的细菌中鉴别出了数千个抗生素耐药基因。人类机体肠道中有数以万亿计的微生物，其中主要是细菌，大部分的细菌都对抗生素比较敏感，但人类肠道中也有一部分细菌会产生对抗生素耐受的机制，然而目前研究人员并没有深入研究理解能够介导肠道菌群对抗生素产生耐药性的相关基因。

图片来源：commons.wikimedia.org

这项研究中，研究人员就开发了一种新方法，其能通过对比已知的抗生素耐药酶类和肠道菌群所产生的蛋白质的三维结构，来鉴别肠道菌群中的耐药性基因。借助这种方法，研究人员构建出了肠道中数百万个基因的目录，随后他们发现了6000多个抗生素耐药基因与之前在致病菌中发现的基因有很大的区别。

研究者Willem van Schaik教授说道，大部分的肠道菌群与人类宿主的关系都是无害的，然而肠道同样也是诱发机体感染的细菌喜欢的住所，很不幸的是，这些细菌如今开始对抗生素产生耐药性，因此我们就需要理解其诱发耐药性的分子机制。通过将已知抗生素耐药性蛋白的结构与人类肠道中细菌所产生的蛋白质的结构进行对比，研究人员在人类肠道中发现了数千个新型的抗生素耐药基因，这就强调了人类肠道环境中抗生素耐药基因的巨大多样性。

最后研究者指出，在所鉴别出的耐药性基因中，大部分基因都存在于一些与人类宿主之间处于无害关系的细菌中，因此其或许并不会对人类健康构成直接威胁；然而，如今抗生素的持续使用常常会导致很多耐药性基因转移到致病菌细胞中，这就会降低未来临床中使用抗生素治疗感染性疾病的有效性。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Etienne Ruppé, Amine Ghozlane, Julien Tap, et al. Prediction of the intestinal resistome by a three-dimensional structure-based method. Nature Microbiology, 2018; DOI: 10.1038/s41564-018-0292-6

基因组数据共享将生物医学研究推向快车道，但向公共领域发布的现有数据指南一方面承认免费和无条件使用数据的重要性，另一方面还未能解决这种重要性与数据生产者首次发布数据的“权利”之间的关系。

在美国能源部联合基因组研究所负责人Nikos Kyrpides看来，这种自相矛盾导致了数据生产者和数据使用者对公共数据的使用有着不同的解释和持续的争论。

“根源在于缺乏数据使用的明确指导原则。”在接受《中国科学报》采访时，Kyrpides再次强调，公共数据应该被视为开放资源，不受限制地被用于分析、解释和发布。相关论文近日在线发表于《科学》。

时不时遇到“软障碍”

公共基因组数据使用自由是国际生命科学研究领域的传统与共识，自人类基因组计划实施以来，大量的开放共享基因组数据信息极大地促进了生物医学研究的进步。

1990年启动并有我国参与的人类基因组计划被看成科学史上的伟大工程，3年前，该计划负责人Eric Green、James Watson和Francis Collins在《自然》上撰文总结了人类基因组计划的6点经验，其中之一是数据共享最大化。

正是人类基因组计划改变了生物医学研究的数据共享原则，促成了1996年百慕大原则，即同意将超过一定规模的基因组测序数据在产生后的24小时内提交到公共数据库。

一直以来，促进数据共享仍在继续并有新的变化。2003年劳德代尔堡协定重申和扩大了百慕大原则，认为大规模基因组序列数据的预发布对科学界有巨大的益处，同时指出数据共享限定在团体资源项目。

自该协定签署以来，实现更广泛、更快速、更有效的数据共享成为学界反复讨论的主题。

在数据共享大背景下，学术论文在发表时，一般都会公开并共享相关的基因组数据。“但是政府资助的各类科研项目产出的基因组数据，数量更为广泛，在论文发表前共享程度极低。”中国科学院—马普学会计算生物学伙伴研究所研究员张国庆告诉《中国科学报》。

张国庆使用国际基因组数据时曾被要求填写申请，“但由于审核机制不透明，导致时不时地遇到‘软障碍’”。

“数据共享政策并不是一成不变的，许多资助机构已经对政策进行了微调。”Kyrpides介绍，比如2014年美国国立卫生研究院制定的基因组数据共享政策，正在创造一个更完善的数据共享生态系统，“这是以前协定所没有的”。

“这不是自相矛盾吗”

事态的发展“证明劳德代尔堡协定已过时，需要对其修订以反映科技现状”，Kyrpides认为，协定通常局限于良好的团队资源项目，但不包括所有测序项目。

在接受《中国科学报》采访时，Kyrpides还指出劳德代尔堡协定的矛盾之处。根据协定，向公共领域发布的数据是任何人都应该且能够不受任何限制地使用的，并且规定这些数据要在出版之前发布，以便让整个团体从中受益。

这些年，基因测序产生了无数的数据集，其中许多数据集在没有出版的情况下公开发布。但协定同时又提到，“想要使用未公布的公共数据的人应首先得到数据生产者的许可”，Kyrpides表示，“这不是自相矛盾吗”。

研究人员也提到了赞成限制公共基因组数据使用的人通常有两个理由，一是未验证的预发布数据可能包含错误，二是生成新的数据往往需要耗费很长时间。

在张国庆看来，数据使用受限主要原因是数据的相关权益不清晰，难以保证样品提供、数据产出、数据管理、数据分析等各方的利益。

此外，基因组数据相关的个人信息的安全管理要求不清晰也是一方面原因，比如敏感数据。

“我们承认，对于现有的敏感人类基因数据，一些限制可能是适当的。”Kyrpides也表示。

不过，研究人员发现对分享敏感数据的抵制正逐渐得到缓解。纵观整个生物医学文献，2015年至2017年，约有1/5已发表的文章共享原始数据，较前几年大幅度增加。

确定使用原则

“不受限制地使用公共数据应该与学术界的奖励制度保持一致。”Kyrpides认为，资助机构需要认识到数据共享的意义，并向生成数据的科学家授予适当的荣誉。

同样重要的是，“要确定有效的方法，为描述数据生成后，协议以及特定数据集的生成提供支持”。Kyrpides告诉记者，更要重新审视资助机构和期刊出版商的数据发布策略。

研究人员认为，期刊出版商需要重新考虑出版政策，即在手稿提交出版时数据的可用性。Kyrpides等人建议，序列数据及其相关的元数据需要在手稿提交同行评审时与详细协议一起免费提供，而不是在发表后。

“要推进基因组学领域的发展，就需要制定强有力的政策，促进开放和不受限制的数据共享，促进包容性的团体驱动的研究和培训。”Kyrpides说。(生物谷Bioon.com）

2019年4月25日讯/生物谷BIOON/—在一项新的研究中，来自美国马萨诸塞大学医学院的研究人员开发出一种利用CRISPR-Cas9和一种很少使用的DNA修复途径编辑和修复一种特定类型的与微重复（microduplication）相关的基因突变。这种可编程基因编辑方法克服了之前在基因校正中所遭遇的低效率。相关研究结果于2019年4月3日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Precise therapeutic gene correction by a simple nuclease-induced double-stranded break”。

论文共同通讯作者、马萨诸塞大学医学院分子、细胞与癌症生物学教授Scot A. Wolfe博士说，“这就像击中重置按钮（reset button）一样。我们不需要添加任何校正性的遗传物质，而是细胞将DNA重新拼接在一起，并移除微重复。这是基因校正的捷径，具有潜在的治疗吸引力。”

微重复是染色体发生变化而使得 DNA上的小片段被拷贝或复制。在某些基因中，当添加的核苷酸数量不能被3整除时，这些微重复就能够导致所谓的“移码突变”。这改变了基因向蛋白的翻译，从而导致功能丧失。由微重复引起的移码突变导致多达143种不同的疾病，包括肢带肌营养不良（limb-girdle muscular dystrophy）、赫曼斯基-普德拉克综合征（Hermansky-Pudlak syndrome）和家族黑蒙性白痴病（Tay-Sachs）。

Wolfe博士是CRISPR-Cas9和其他基于可编程核酸酶的基因编辑方法的专家。大多数这些技术都需要在缺陷基因处产生DNA链断裂并引入校正性的遗传物质。将新序列插入到DNA断裂中，并通过在细胞中发现的一种称为同源介导修复（homology-directed repair, HDR）的的先天性DNA修复机制进行修复。尽管在治疗上有希望，但是这种校正基因的方法是低效的并且具有其他的技术挑战。

Wolfe和论文共同通讯作者、马萨诸塞大学医学院威尔斯通肌肉营养不良中心主任、神经学教授Charles P Emerson Jr.博士认为可能存在更为直接的方法来校正由微重复引起的疾病。他们推断如果微同源介导的末端连接（microhomology-mediated end joining, MMEJ）途径可以被有效利用，而不是利用同源介导修复途径，它将会移除重复序列并恢复基因的功能序列。

与其他的细胞修复机制相比，MMEJ途径的效率更低，也更稀有。MMEJ途径通常会导致DNA断裂处的两侧发生缺失，而且MMEJ途径只负责一小部分DNA修复—据一些估计，不到10%的DNA修复。

Emerson博士有一个很有希望的疾病目标，用于评估这种编辑方法的可行性—由TCAP基因中的微重复引起的2G型肢带肌营养不良（LGMD2G）。Emerson实验室和Wolfe实验室构建的酿脓链球菌Cas9核酸酶（Strestococcus pyogenes Cas9, SpCas9）靶向TCAP基因的微重复中心附近的DNA断裂。他们接着利用SpCas9处理了源自LGMD2G患者的多能性干细胞。正如他们预测的那样，MMEJ修复机制移除了这种微重复的一个拷贝—有效地将DNA重新拼接在一起，拼接效率非常高，因而去除了突变的遗传物质并让这个基因得到恢复，从而能够产生正常的TCAP蛋白。

Emerson说，“对TCAP基因微重复进行基因编辑的简单性和高效性是一个非常激动人心的发现时刻，这就为当前无法治疗的LGMD2G开发一种治疗方法提供了一个独特的机会，这已成为我们的近期目标。”

有多少种由微重复引起的疾病可能利用MMEJ核酸酶基因编辑加以治疗呢？通过与马萨诸塞大学医学院儿科副教授Christian Mueller博士合作，这些研究人员证实与赫曼斯基-普德拉克综合征1型相关的HPS1基因中的微重复能够在患者细胞中加以校正。马萨诸塞大学医学院神经学助理教授Oliver King博士随后开发出计算方法来搜索人类基因组数据库，鉴定出143种与微重复相关的疾病可能能够利用他们的Cas9-MMEJ方法加以治疗。

Wolfe说，“从这样一个平常的开始，我们相信这种基于MMEJ的治疗策略的简单性、可靠性和有效性可能允许为许多当前无法治疗的疾病开发出基于核酸酶的基因校正疗法。”（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Sukanya Iyer et al. Precise therapeutic gene correction by a simple nuclease-induced double-stranded break, Nature (2019). DOI: 10.1038/s41586-019-1076-8.

10月5日，《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition）期刊以“Hot Article”的形式发表了中国科学院生物物理研究所王江云课题组题为S-click reaction for isotropic orientation of oxidases on electrodes to promote electron transfer at low potentials 的研究文章。文中报道了该课题组开发的基于基因密码子扩展及新型生物正交反应“S-Click”方法改造氨基酸氧化酶，成功实现了氨基酸的快速、实时、精准的电化学检测。

氨基酸是重要的生理生化代谢与细胞信号分子，异常氨基酸代谢导致许多严重疾病，因此实时氨基酸分析对医学、诊断及生命科学具有重要意义。随着生命科学的不断发展，在国际期刊上关于氨基酸在细胞代谢、基础病理方面的重要性研究日渐增多，例如色氨酸的代谢，与精神疾病，免疫疾病，以及癌细胞的免疫逃逸都具有重要关联。此外，色氨酸，甘氨酸，精氨酸，丝氨酸的代谢与肿瘤发生发展具有重要关系，已成为重要的精准药物靶点。目前对于氨基酸的检测主要有光谱，液相色谱，酶联显色反应等，上述手段都难以对人体体液中的氨基酸实现实时、动态的分析，也正因为缺乏一种对体液中氨基酸的快捷、实时、灵敏准确分析的手段，不但限制了对不同氨基酸与人类健康关系的进一步研究，而且错失了通过对这种重要生理代谢基础物质的监控来早期预警健康状况的机会。

改进酶电化学生物传感器（EEB）的重点之一是改善酶和电极之间的电子传递。在EEB中使用电子介体是一种改善电子传递的常用方法，但使用电子介体通常会导致相对于酶的原始氧化还原电位增加的过量电位，并且氧化还原介质通常是非选择性的，不仅促进了电极和蛋白质之间的电子转移，也促进了各种干扰分子的电子转移。此外，电子介体在活体分析领域的应用也存在诸多限制。利用纳米材料增强酶电极的电子转移为第3代生物传感器的实现做出了巨大贡献，但酶相对于电极表面的随机取向导致电子转移效率的较大变化。该研究通过基于基因密码子扩展的非天然氨基酸插入技术，位点特异性地将巯基苯丙氨酸（TF）插入到酶特定位点中，TF的巯基通过该研究发展的新型生物正交“S-Click”反应与连接分子（Bodipy373）的氯苯基团特异偶联，而连接分子通过π-π stacking组装到碳材料表面，实现不同氨基酸氧化酶在碳材料电极表面的定点偶联（如图2所示）。该团队开创的定点偶联体系（S-Click， 图2C），相比于目前主流的基于叠氮基-炔烃基“点击化学”的偶联体系，具有更好的反应活性与生物相容性，更符合开发可穿戴设备的需求。基于该技术制备的色氨酸氧化酶电极展现出了更高更均匀的酶负载，同时在电化学测试中也展现出了极低催化电位的色氨酸直接生物电催化（图3）。

利用基于基因密码子扩展的氨基酸生物电化学传感器，团队进一步在血液样品及癌细胞培养体系中对色氨酸、甘氨酸进行了精准的实时原位动态检测（图4）。

生物物理所研究员王江云为论文的通讯作者，副研究员夏霖为论文的第一作者。该工作得到国家自然科学基金、重点研发计划、中科院重点部署项目以及深圳市“三名”工程的资助。(生物谷Bioon.com）

2018年12月4日，英国《自然-遗传学》杂志在线发表了华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室张献龙教授团队的一项最近研究成果。该研究利用三代测序组装技术、Hi-C染色体挂载技术以及光学图谱完成了异源四倍体棉基因组从二代向三代的升级。与二代异源四倍体棉基因组相比，最新的三代基因组在连续性以及高度重复区的完整性方面都有极大的改进。

据介绍，棉花是一种重要的经济作物，是世界上重要的天然纺织纤维来源，在国民经济中占据着重要地位。目前，生产上主要棉花栽培种为异源四倍体棉，超过90%的纤维产量来自四倍体棉。陆地棉具有高产的优点，而海岛棉的纤维质量高，具有长、细和强韧等优点。为培育高产、优质的陆地棉品种，一个重要的方法是将海岛棉优良纤维性状引入陆地棉，因此，了解陆地棉和海岛棉详细的基因组信息将有助于优良异源四倍体棉花品种的培育。

该项最新研究通过比较基因组学分析，确定了广泛的结构变异可能发生在棉花多倍化事件后。该研究还构建了渐渗系群体，把海岛棉优良的染色体片段导入到陆地棉，鉴定到13个与优质纤维质量相关的数量性状基因座。该研究结果有助于棉花的进化基因组学和功能基因组研究，同时为棉花纤维改良育种提供了重要的基础。

张献龙教授和其团队长期从事棉花生物技术及育种应用研究，在国际上率先实现从野生棉体细胞及原生质体再生植株，实现体细胞融合并再生植株；建立了一套高通量的棉花转基因系统；并将CRISPR-Cas9技术在棉花中成功应用；鉴定了一系列抗病、耐高温、及纤维发育相关的重要功能基因；完成了海岛棉基因组测序，揭示了棉花驯化历程，为全基因组育种奠定了基础。(生物谷Bioon.com）

2017年10月15日/生物谷BIOON/—自闭症有遗传的根源，但是大多数病例并不能够通过当前的遗传测试加以解释。

如今，在自闭症儿童中发现的基因组模式—细胞内完整的一套遗传指令—揭示这种出这种疾病的一种新的遗传特征。这种特征有助解释那些不存在自闭症其他遗传标记的病例。相关研究结果于2017年9月28日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“Genomic Patterns of De Novo Mutation in Simplex Autism”。

这些结果提示着扫描患者的整个基因组可能有助人们更好地理解自闭症背后的基因异常。论文通信作者、美国华盛顿大学霍华德-休斯医学研究所研究员Evan Eichler说，如果能够得到重复的话，那么这些发现可能最终有助医生诊断这种疾病。

全基因组测序技术是一种正在迅速变得更便宜和可用的技术，提供患者完整的遗传信息。Eichler说，“在5到10年的时间内，全基因组测序可能成为诊断自闭症的一种最具信息量的工具。”

当前的自闭症遗传测试方法扫描基因组的大部分，从中寻找之前已与自闭症存在关联的DNA插入或缺失。其他的测试方法寻找某些基因中的DNA构成元件（即碱基）变化。但是这些测试方法仅检测到大约10%～30%的自闭症病例。基于家族史，遗传因素在大约50%的自闭症病例中发挥着作用。

为了寻找其他的可能是自闭症独特的基因变异，Eichler和他的同事们想要研究患者的全部遗传信息。

这些研究人员对516名没有自闭症家族史的自闭症儿童（利用当前的测试方法未检测这些儿童存在遗传异常）进行基因组测序。他们也对这些儿童的父母和一名未受这种疾病影响的兄弟姐妹（总共2064人）进行基因组测序。这些遗传信息被储存在Simons Simplex Collection（SSC）数据库中。

Eichler和同事们分析了每个家庭的数据，寻找仅发生在自闭症儿童身上的基因变异。论文第一作者、Eichler实验室博士后研究员Tychele Turner说，“鉴于要研究这么多家庭，这是一项巨大的任务，需要200万小时的计算机处理时间。”她说，Eichler团队花了大约一年的时间来分析这些数据。

Eichler团队鉴定出导致基因功能受到破坏和蛋白表达发生改变的基因变化，以及基因缺失，这些发生缺失的片段太小而不能够利用当前的测试方法检测到。他们也发现不含有基因的但可导致基因激活的基因组区域发生变化。Turner 说，Eichler和同事们在SSC数据库中对所有的这些变化进行了标记以至于其他人能够将这些发现作为一种资源。

这些研究人员随后对自闭症儿童和他们的未受这种疾病影响的兄弟姐妹的基因组变异数量进行比较。他们发现，自闭症儿童明显更可能具有三种或以上的不同类型的基因变异。Eichler说，这提示着零星的基因变异组合可能导致自闭症。但是，他强调道，在将特定的基因或基因组合用于诊断之前，科学家们还需要在更多的家庭中重复这些发现。

Eichler说，尽管如此，多种基因变异可能导致自闭症的观点意味着研究人员“需要开展更加深入的研究，即便在我们认为我们已解决的情形下，也是如此”。全基因组测序可能在已被诊断为患有这种疾病的儿童中揭示出更多的基因变异。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Tychele N. Turner, Bradley P. Coe, Diane E. Dickel et al. Genomic Patterns of De Novo Mutation in Simplex Autism. Cell, Published online:September 28, 2017, doi:10.1016/j.cell.2017.08.047