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[前沿科技] 2017技术突破盘点(八)——细胞图谱

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发表于 2018-2-1 09:56:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 首乌 于 2018-3-7 09:56 编辑

细胞图谱
——生物学的下一个大项目将会发现我们真正的组成部分。


作者:Steve Connor     译自https://www.technologyreview.com/lists/technologies/2017/
1665年,罗伯特·胡克(Robert Hooke)在一块软木塞上仔细观察他的显微镜,发现了一个小盒子,让他想起了修道院的房间。作为第一个描述细胞的科学家,胡克将会对生物学的下一个大项目感到惊讶:一项计划,利用现代基因组学和细胞生物学中最强大的工具,单独捕获和检查数百万个细胞。
其目的是构建第一个综合性的“细胞图谱”,即人类细胞的图谱,这是一项技术奇迹,它将首次全面揭示人类身体实际上是由什么构成的,并为科学家提供了一个复杂的生物学新模型,可以加快寻找药物的速度。
为了完成对人体372万亿个细胞的编目工作,一个来自美国的国际科学家联盟。、英国瑞典、以色列、荷兰和日本正在组装各自的分子签名,并在我们身体的三维空间中给每一种类型的邮政编码。
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“我们会看到一些我们所期待的东西,我们知道存在的东西,但我相信肯定会有全新的东西,”英国桑格研究所(Sanger Institute)的细胞atlas团队负责人麦克·斯图宾顿(Mike Stubbington)说,“我认为会有惊喜。”
之前的描述细胞的尝试,从大脑和脊髓的多毛神经元到皮肤的黏性脂肪细胞,表明总共有大约300种变异。但真正的数字无疑更大。例如,分析细胞之间的分子差异已经揭示了两种新型的视网膜细胞,它们逃脱了数十年的研究;形成第一道防线的细胞,每1万个血细胞中就有4个;一个新发现的免疫细胞,独特地产生一个类固醇,似乎抑制免疫反应。
三种技术结合在一起,使这种新型的映射成为可能。第一个被称为“细胞微流体”。“单独的细胞被分离,被微小的珠子标记,并被操纵在像汽车一样在狭窄的、单行道上的人造毛细血管的狭窄的单行道上,这样它们就可以被绑起来,打开,然后一个一个地研究。
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第二种方法是通过在超高速和高效的测序机器上对其进行解码,从而识别出在单个细胞中活跃的基因。一个科学家可以在一天内处理10,000个细胞。
第三种技术使用新颖的标记和染色技术,可以在人体器官或组织的特定邮编上定位每一种细胞——在其基因活动的基础上。

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在《细胞图谱》的背后是包括英国桑格研究所、麻省理工学院和哈佛大学在内的大型科技公司,以及由Facebook首席执行官马克·扎克伯格资助的加州新“生物中心”。今年9月,扎克伯格和他的妻子普莉希拉·陈(Priscilla Chan)为医学研究捐赠了30亿美元的首个目标。
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