ASHG 2019:请查阅!基因领域发展最前沿的研究报告清单
2019/10/21
基因领域发展最前沿的研究报告清单,你值得拥有~


2019年10月15日至19日,2019年美国人类遗传学会年会(ASHG 2019)在德克萨斯州休斯顿举行,来自世界各地超过7000名研究人员和250多家生物科研公司参与到场,分享他们关于人类遗传学和基因组学研究的益处的最新研究。


图片来源:ASHG 官网

每年的ASHG年会,最引人瞩目的话题还是基因测序领域的发展,据统计,基因组学与遗传学领域最热门的研究方向包括:阿尔茨海默症、单细胞、自闭症、CRISPR等。精准医学资本加持、测序大佬竞争或是联合,这些也对人类遗传学的发展起到巨大的推动作用。


这些前沿研究你值得拥有

阿尔茨海默症研究的全基因替换模型问世

为了帮助更好地了解和探索针对阿尔茨海默氏病的治疗方法的研究,科学家开发了一系列小鼠模型,其中与阿尔茨海默氏症患病相关的MAPT基因小鼠模型,是一种全基因替换模型,其MAPT基因的功能与人类相同,从而使研究人员可以更准确地开发和评估可用于人类的基因疗法。


明尼苏达大学副教授Michael Koob博士对此表示到:“之前的研究,研究人员往往寻找诸如小鼠模型等与人类基因相似的动物模型而研究人类基因。但,小鼠模型的基因终究与人类不同,即使基因的功能相同却序列也不尽完全相同。因此,开发一种全基因替换模型,有助于更好地研究人类基因疗法。”

尽管这一模型的问世获得了一致好评,但其开发过程也遇到了不少的技术挑战,例如确定基因的蛋白质编码片段和调控区域的边界,将人类版本精确地插入小鼠基因组中以及使用该基因相对较大的大小等。

血压和肥胖与寿命缩短有因果关系

大阪大学博士研究生Saori Sakaue博士和她的导师Okada Yukinori教授通过分析多基因风险评分(PRS,一种基于多种遗传变异的人患疾病风险的数字评分)来探索常见健康指标与寿命之间的因果关系。


为了找到遗传风险的临床可行指标,Sakaue博士和她的团队首先研究了来自BioBank Japan的样本,对样本中18万人的遗传数据进行45个常见健康指标的全基因组关联研究,并通过分析每个指标的PRS,他们确定了对寿命影响最大的指标。

为了提高研究结果的多样性且确保这些关联性适用于全世界范围内的人群,研究人员与UKBioBank和FinnGen再度合作,对PRS与寿命的关联性进行了跨种族的基因研究。自此,这项容纳70万人样本的研究结果进一步证实了:血压和肥胖与寿命缩短有因果关系。

Sakaue博士说:“虽然血压和肥胖具有遗传性的特征,但并不意味着不可以对其进行监测和改变。而我们的研究结果恰好可以更好地告知相关患者,通过改变生活方式或服用药物可以打破遗传的桎梏,从而可能有助于延长寿命。”

基因组测序助力“闯关东”等人口迁移研究

《闯关东》的电视剧相信大家都有看过,但“闯关东”的基因故事,你有没有兴趣了解呢?


WeGene通过对超过 8 万人的 IBD(血源同一片段)分析,构建了中国汉族的精细亚群体结构(如以秦岭-淮河为界的北方汉族,分辨广东地区的广府、潮汕、客家、雷琼民系),发现了南方汉族人较高的共祖程度,中部和南部较高的人口亚群体多样性,并揭示了近千年重要的人口迁移事件(如中原居民多次南渡,明末至清朝的“闯关东”,一线城市的当代移民混居情况),从地理、语言文化、政治、经济等多维度阐释了中国群体种族结构与遗传组学的相关性。

此外,研究人员还将祖籍和现居地分别为北上广深的人的IBD 结果进行了对比,分析发现一线城市的人群结构出现了巨大的变化,尤其是其中最年轻的城市深圳,近二十年来大量外来人口涌入,侧面反映出随着城市化飞速发展、交通壁垒不断打通,中国发达城市人口交流愈加频繁的社会现象。

非洲基因流动有了新发现

贝勒医学院的助理教授Neil Hanchard 博士和他的同事在美国国立卫生研究院的支持下进行了非洲基因组研究,对来自13个非洲国家的426个人的全基因组进行了测序,其祖先代表了来自整个非洲大陆的50个民族语言群体。


听众对Neil Hanchard 演讲做的笔记

研究人员对426个被测序的基因组中挑选出320个进行深度分析。发现:每个民族语言群体都有独特的遗传变异;非洲同一地区甚至同一国家的人们之间存在很大的差异。这反映了整个非洲的悠久历史和丰富的基因组多样性,从中我们可以学到很多有关人口史,环境适应性和疾病易感性的信息。

从东非和西非获得的数据首次显示了从50到70代前从东非移动到尼日利亚中部地区的证据。该运动反映在尼日利亚民族语言学群体的基因组中,与先前关于东非和西非之间的基因流动的报道不同。

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Bio-Rad:提高表观基因组在单细胞上的分辨率

在ASHG 2019大会上,Bio-Rad公司介绍了他们新开发的液滴数字PCR (ddPCR)技术和单细胞ATAC-Seq (scac - seq)技术。这两种技术为研究人员提供了一种大规模研究表观遗传调控的方法,并提高了对以前识别的生物标志物的检测。


近年来,科学的技术进步提高了表观基因组在单细胞上的分辨率。然而,此前的方法的不能进行大规模实验的能力。为了解决这个问题,Bio-Rad的Ronald Lebofsky博士和哈佛大学的Caleb Lareau研发出一种基于微流体的高质量液滴方法,用于单细胞染色质可及性的分析。在其演示的一种液滴单细胞实验中,该技术可通过测序(dscat - seq)来检测转座酶可达染色质,以发现46,653个成年小鼠大脑细胞中的调节元件。

接着,研究人员通过将Bio-Rad公司的ddSEQ单细胞隔离平台与条形码转座酶结合,增加了其产量,使他们能够检测的细胞数量增加了十倍以上。这使得他们能够在136,463个静息和刺激的骨髓来源的细胞中测量染色质,并揭示不同细胞类型和不同环境条件下的表观遗传调控的变化。研究人员总共描述了超过50万个单细胞,展示了基于droplet的ddSEQ平台的可伸缩性和灵活性。

Lebofsky说:“通过利用Bio-Rad的技术平台来增加表观基因组图谱的产量,我们可以以前所未有的规模和分辨率探索组织细胞类型之间的差异。

Bionano:基因组作图技术

美国Bionano Genomics公司宣布:PerkinElmer Genomics和爱荷华大学已经开发出基于Bionano光学图谱技术的检测方法,以完善其在疾病相关的染色体变异领域的遗传检测方案。并且包括PerkinElmer Genomics和爱荷华大学(University of Iowa)在内的细胞遗传学诊断权威机构和研究组织已将Saphyr用于他们的临床基因组检测实验室。


以Saphyr进行光学作图,是通过对荧光标记的碱基数巨大的天然DNA分子进行成像,直接观察大的基因组变异。相比之下,NGS通常会错过较大的DNA变异,而基因组作图可解决这些结构变异,从而更深入地了解导致疾病的遗传变异。如今,该研究结果涵盖了广泛的科学和临床相关领域,包括精神分裂症,性发育,癌症和肌营养不良症。

Bionano首席执行官埃里克•霍姆林(Erik Holmlin)博士说:“ ASHG 2019是Bionano的里程碑,通过我们的基因组作图技术,创纪录的演讲展示了新颖的发现。在疾病研究中Saphyr系统的日益广泛的使用说明了在鉴定基因组变异以深入了解疾病起源和诊断发展方面的价值。”

Fluidigm:针对RNA测序的微流体技术

全球创新生物技术工具提供商Fluidigm公司(FLDM)展示使用微流体技术的创新RNA测序应用——Advanta™RNA-Seq也博得大众的眼球。


研究人员通过使用Advanta™RNA-Seq的NGS文库制备试剂盒降低了50%的成本。该套件专为与Fluidigm Juno™微流体系统配合使用而开发,可实现仅需要10 ng总RNA的自动化工作流程,并且可以将操作员的干预和总动手时间减少至大约两个小时,与之相比减少了70%以上传统的手工方法。

Fluidigm总裁兼首席执行官Chris Linthwaite表示:“随着对RNA NGS测序的需求持续增长,许多基因组学实验室发现以负担得起的规模进行NGS文库制备具有挑战性。今年在ASHG,我们很高兴展示突破性的自动RNA测序文库制备工作流程,该流程使实验室能够一次高效地生产48个文库,同时大大降低了每个样品的成本。通过自动化文库制备工作流程,缩短了动手时间以及减少耗材浪费,我们可以使用微流控技术为中至高通量实验室带来可节省的资金,总计达数十万美元。”

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