時空組學聯盟深圳成立　生命全景地圖全球首發布「時空晶片」立功

由深圳華大等機構領銜、來自16個國家的80多位科學家共同參與的時空組學聯盟（STOC）周四（5日）於深圳宣布成立，其首期成果實現全球首批生命時空圖譜繪製，以專題形式於細胞出版社（Cell Press）官網發布。

據內媒「南方網」報道，研究人員利用華大自主研發的時空組學技術Stereo-seq，繪製出小鼠、斑馬魚、果蠅、擬南芥四種模式生物胚胎發育或器官的時空圖譜，為首次從時間和空間維度上對生命發育過程中的基因和細胞變化過程進行超高精度解析。論文第一作者、華大研究院時空組學首席科學家陳奧介紹，透過該技術，人類首次以500納米的空間分辨率，實現繪製生命全景時空圖譜，而過去時空圖譜要做幾千甚至上萬次的實驗才可完成，現在在自主研發的時空晶片上則只需一次定位即可，屬生命科學工具里程碑式突破。

系列論文通訊作者之一、深圳華大生命科學研究院院長徐訊則表示，比起以往的顯微鏡、測序技術，時空組學技術能同時觀察到細胞形態和組織形態，並且能在分子層面對基因轉錄組進行全面檢測，實現了從高精度結構的角度去理解細胞功能。

例如，小鼠的發育過程與人的胚胎極為相似，以其作研究對象可探究發育過程、疾病發生機制、進行藥物試驗等。研究團隊獲取了小鼠胚胎器官形成第9.5至16.5天的時空圖譜，記錄了小鼠胚胎內器官發育和形成的細胞演變過程，全球首個系統清晰的小鼠器官跨時期空間基因表達圖譜集由此構建成。而小鼠胚胎發育期間，研究人員對相關基因進行了定位，結果發現小鼠的嘴唇、上顎和腳趾均存在該基因的特異性高表達，反映其對小鼠的唇齶和腳趾發育過程十分重要，也解釋了何以許多臨床上觀察到的Robinow綜合症患者出現唇齶裂、肢體短小等。

研究人員同時在Stereo-seq技術的基礎上，開發出適用於植物的單細胞空間組技術並於植物葉片細胞的空間組學研究應用，克了長期以來無法對植物葉片中高度相似細胞類型的分子特徵作有效解析的難題。報道指，該技術未來將於植物基礎科學研究和作物育種研究應用，如在水稻、小麥和玉米等作物的種子發育和抗旱、耐高溫和耐鹽等機制解析中進行優勢關鍵基因的挖掘，為高產、優質、抗逆作物品系的培育貢獻力量。