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【PT真人视讯】她俩对二个澳国男子的九十六个精子进行了单细胞全基因组DNA扩增,谢晓亮首先介绍了乘胜单分子成像技能在米利坚兴起

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【PT真人视讯】她俩对二个澳国男子的九十六个精子进行了单细胞全基因组DNA扩增,谢晓亮首先介绍了乘胜单分子成像技能在米利坚兴起。清华新闻网12月22日电【PT真人视讯】她俩对二个澳国男子的九十六个精子进行了单细胞全基因组DNA扩增,谢晓亮首先介绍了乘胜单分子成像技能在米利坚兴起。【PT真人视讯】她俩对二个澳国男子的九十六个精子进行了单细胞全基因组DNA扩增,谢晓亮首先介绍了乘胜单分子成像技能在米利坚兴起。【PT真人视讯】她俩对二个澳国男子的九十六个精子进行了单细胞全基因组DNA扩增,谢晓亮首先介绍了乘胜单分子成像技能在米利坚兴起。
12月10日,清华大学生命科学联合中心承办的第35期水木清华生命科学讲座在清华大学举行。美国科学院院士、哈佛大学终身教授谢晓亮为广大师生做了一场题为“单分子水平上的生命:从单分子生物物理化学到单分子基因组学”的学术报告,他回顾并展望了他在单分子基因组学上的基础研究和生物医学应用的探索之路。报告会由清华大学副校长施一公教授主持。

谢晓亮首先介绍了随着单分子成像技术在美国兴起,他们开始了单分子酶学的研究,利用每一次荧光的“亮/灭”对应着一个酶分子催化状态的循环,使他们第一次实时观测到了单个酶分子的化学反应,这个工作实现了对单分子的生物化学反应的实时观察。

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GPI真人视讯,【PT真人视讯】她俩对二个澳国男子的九十六个精子进行了单细胞全基因组DNA扩增,谢晓亮首先介绍了乘胜单分子成像技能在米利坚兴起。谢晓亮说,通过单分子技术对单个活细胞的基因表达进行详细的研究,主要着眼于DNA转录起始和终止的机理,使分子生物学的中心法则得到了定量描述。他同时介绍了细胞的表型转换可以被证明是由于单个蛋白质分子从DNA的单链上随机脱落下来造成的,由此他认为单分子的小概率事件可以导致非常重要的生物学结果。

真人现金娱乐,接下来,谢晓亮着重讲述了单分子研究应用于个体化医疗的进展。他指出有研究表明,同卵双胞胎的基因组实际上是不一样的,虽然基因的遗传普遍遵循孟德尔定律,但在这个过程中会有随机性变化即点突变和基因拷贝数变异的产生,这些变异导致了某些疑难疾病的产生,找到这些变异的产生也就为疾病的诊疗打开了窗口。随着新一代测序仪的发展,个体化医疗也因此成为可能,通过个人的基因组测序,将为预防、检测和治疗疾病提供个体化的解决方案。

PT真人视讯,【PT真人视讯】她俩对二个澳国男子的九十六个精子进行了单细胞全基因组DNA扩增,谢晓亮首先介绍了乘胜单分子成像技能在米利坚兴起。谢晓亮指出,他们在2012年发明的新的单细胞扩增方法——“多重退火环状循环扩增法”。这个技术的最大优势是线性扩增,而不是指数扩增,不针对DNA拷贝再做拷贝,只拷贝原始DNA。由此能更准确地检测点突变和拷贝数变异,将覆盖率大大提高到了93%。在与BIOPIC的汤富酬教授团队和北京大学第三医院院长、辅助生殖医学专家乔杰研究组的合作下,2014年下半年,两对携带遗传疾病致病基因的夫妇在利用MALBAC技术进行辅助生殖筛选的帮助下成功生下了健康的婴儿。此外,他们还将MALBAC技术应用于探索针对肿瘤细胞的个体化诊断和治疗。

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真人游戏平台,【PT真人视讯】她俩对二个澳国男子的九十六个精子进行了单细胞全基因组DNA扩增,谢晓亮首先介绍了乘胜单分子成像技能在米利坚兴起。图为讲座现场认真做笔记的同学。

最后,谢晓亮指出,单分子手段能够在单个分子的层面上检测、理解并改善生命过程。讲座结束后,广大师生对谢教授的精彩报告给予了热烈的掌声,师生们纷纷表示受益匪浅。

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金沙真人开户,谢晓亮教授1984年本科毕业于北京大学化学学院,1990年在美国加州大学圣地亚哥分校获博士学位,他是国际著名物理化学家和生物物理学家,改革开放后中国大陆赴美学者中受聘哈佛大学终身教授的第一人。作为单分子生物物理化学和相干拉曼散射显微成像技术的开拓者,他在相关新兴交叉学科做出了创造性贡献,培养了大批人才。谢晓亮教授不仅是生物物理基础科学研究的国际领军人物,近年来他将单分子技术应用于医学问题,并且积极发展了生物医学成像技术和新型高通量基因组测序技术。2010年以来谢晓亮教授兼任北京大学生物动态光学成像中心(BIOPIC)主任,往返中美之间致力于生命科学和医学研究与科研成果的产业化。谢晓亮教授是大陆留美化学领域科学家入选美国科学院的第一位院士,并多次获得国际化学,光学及生物研究奖,
其中包括2015年的阿尔伯尼生物医学奖。

【PT真人视讯】她俩对二个澳国男子的九十六个精子进行了单细胞全基因组DNA扩增,谢晓亮首先介绍了乘胜单分子成像技能在米利坚兴起。供稿:生命科学学院 编辑:文 杰

近几年来,基于单细胞测序技术的科学研究取得了突飞猛进的发展,其成果解决了很多长期困扰临床医学的问题。2014年1月,
特邀记者Kelly Rae Chi在《自然•方法》 (Nature
Methods)上发表了一篇题为“单挑测序”(Singled out for
sequencing
)的文章,回顾并介绍了单细胞测序技术对于人类早期发育、癌症以及神经科学研究的推动作用。Kelly指出,北京大学的一些学者在这方面完成了许多优秀的工作,做出了突出的贡献。

北大谢晓亮教授:单分子技术透视生命之谜

北京大学生物动态光学成像中心(BIOPIC)成立于2010年12月,BIOPIC的核心理念是做技术推动的生物医学研究,目标是通过技术创新对基础科学研究产生重要影响,同时也对人类医疗健康发挥积极的促进作用。2012年,北京大学BIOPIC主任谢晓亮教授在哈佛大学的课题组发明了单细胞基因组扩增新技术——MALBAC,并在国际顶级杂志《科学》
(Science)上发表文章,该方法通过形成闭合环来抑制DNA片段被重复地复制,以保持DNA扩增的均匀性,解决了传统方法对单细胞基因组扩增的强烈偏好性问题。谢晓亮教授的新方法在单个细胞水平实现了全基因组93%的高覆盖率,同时也能准确检测单个肿瘤细胞中的染色体拷贝数异常。

2012和2013年,由北京大学多个研究团队合作完成的世界首个高精度人类男性和女性个人遗传图谱相关论文相继发表于《科学》和《细胞》杂志。这一工作采用的单细胞DNA扩增技术MALBAC,与以前的技术相比,该技术将单细胞全基因组测序的精确度大幅度提高,以至于能够发现个别细胞之间的遗传差异。

谢晓亮教授哈佛大学课题组立即与北京大学BIOPIC李瑞强研究员小组合作,MALBAC技术很快被应用于人类单个精子基因组的测序研究中,他们对一个亚洲男性的99个精子进行了单细胞全基因组DNA扩增,并且利用高通量测序技术对每个精子分别进行了一倍深度的测序。这项工作首次实现了高覆盖度的单个精子的全基因组测序,构建了高精度的男性个人遗传图谱,文章发表在同期的《科学》杂志上。

MALBAC技术是由北京大学生物动态光学成像中心主任、哈佛大学终身教授、美国科学院院士谢晓亮领导的团队发明。他们的工作不仅大大拓展了单细胞基因组学研究技术,而且给现代医学带来了革命性的突破,是“精准医学”的一个最佳范例

斯坦福大学教授、微流控专家Stephen
Quake说:“从PCR技术被发明的那天起,人们就在尝试将其应用于分析单个细胞的基因组和转录组,但是直到今天单细胞测序才开始迅速发展。”2013年是单细胞基因组学突飞猛进的一年,BIOPIC在这一领域做出了重要贡献。

通过与BIOPIC的汤富酬教授团队、北京大学第三医院院长乔杰团队的合作,2014年下半年,两对携带遗传疾病致病基因的夫妇在MALBAC技术的帮助下成功生下了健康的婴儿。此外,MALBAC技术还正在用于探索针对肿瘤患者的个体化诊断和治疗方案。

单细胞检测技术在癌症研究中也开始发挥重要的作用。2013年12月,
北京大学BIOPIC白凡研究员和谢晓亮教授团队与北京大学肿瘤医院的王洁教授团队合作共同在《美国科学院院刊》(PNAS)上发表文章,对于癌症病人单个外周血循环肿瘤细胞(CTC)的全基因组、外显子组进行了高通量测序,发现在某一类肺癌患者的所有循环肿瘤细胞中存在着一种特定的基因拷贝数变异(CNV)模式,而不同癌种CTC细胞的基因组拷贝数变异模式不同,为癌症的早期诊断提供了全新的契机。这也是国际上首次实现对外周血循环肿瘤细胞基因组的高通量测序,标志着利用循环肿瘤细胞基因组测序信息进行肿瘤无创诊断时代的到来。

2015年7月18日,谢晓亮应邀在“未来论坛”上发表题为“单分子水平上的生命——通往精准医学之路”的演讲,回顾并展望了他在单分子基因组学上的基础研究和生物医学应用的探索之路。

人类早期胚胎中的细胞数目非常少而且很难获得,所以单细胞测序技术无疑对早期胚胎发育研究也至关重要。2013年12月,北京大学BIOPIC谢晓亮教授小组和汤富酬研究员小组以及北医三院的乔杰教授小组共同在《细胞》(Cell)上发表文章,对人类单个卵细胞进行了高精度全基因组测序研究。该研究首次详细描绘了人类单个卵子的基因组,建立了人类女性的个人遗传图谱。这一工作可以有效地帮助接受辅助生殖的女性同时检测并排除染色体数目异常的胚胎以及携带单基因突变的胚胎,从而在大幅度提高辅助生殖成功率的同时、降低严重先天性遗传缺陷婴儿的出生率。目前,该研究团队正在尝试将这项技术应用于胚胎植入前遗传学诊断的临床试验中,获益于这一技术的第一个婴儿将在2014年出生,为这一技术途径的广泛应用带来了希望。

北京大学生命科学院饶毅教授在现场介绍他时说:“谢晓亮的第一个基础研究工作是1998年开展的单分子酶学,他开创了在单分子层面对生命过程的研究。近年他又开始探探索在医学上的应用。中国引进现代医学后,在现代药学方面只有少数几个药物作用领域的发现,在现代医学技术上唯一的发明和应用就是谢晓亮和汤富酬、乔杰三个团队合作诞生的‘MALBAC婴儿’。”

2013年,北京大学BIOPIC汤富酬研究员、李瑞强研究员与北医三院乔杰教授合作,利用单细胞转录组测序技术,分析了不同时期的人类早期胚胎细胞的基因表达情况,这一研究发现了两千多个全新的可能参与早期胚胎基因表达调控的长非编码RNA。该项工作发表在《自然结构与分子生物学》杂志上。基因的表达模式与DNA的表观修饰有着密切的关系,因此,单细胞的DNA甲基化组分析可以用于研究癌症细胞的特异性机理,但是此前的标准方法只能做到同时分析50-100个细胞。而同样也在2013年,汤富酬课题组首次成功实现了单个细胞DNA甲基化组的测序分析。

中国医学科学院院长曹雪涛认为,谢晓亮的MALBAC技术能够改变整个生物医学,其对未来精准医学的发展和应用的贡献是不可限量的。

表观遗传学专家Wolf
Reik对单细胞测序分析的意义做出了充分肯定,他在2013年单细胞大会上说:“我之前还不是单细胞团队中的一员,但是我很高兴看到各个领域被单细胞技术推动的如此之快,有了新的技术,我们将会解决更加激动人心的生物学问题”。

“获得终身教授的人很多,但真正能够在人类历史上,特别是科技史上留下印记的科学家非常少见,而谢晓亮将理论和技术结合,用技术解决科学问题,是引领整个科学界发展的真正的一流科学家。”曹雪涛评价说:“他是一个让你无法预知将来还会做出什么创造性工作的科学家。这是一个科学家具有潜在创造力、影响力、引领力的标志。”

基于一批优秀学者的共同努力,北京大学已经走在了单细胞高通量测序领域的前沿,为生殖、癌症、医疗检测研发等诸多领域的研究做出了突出贡献,也受到了国内外高水平科研期刊的赞誉。目前,北大团队仍然在这一领域继续进行深入的探索。

以下是根据现场录音和演讲PPT整理的演讲全文,全文已由谢晓亮教授审阅。

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女士们、先生们:

我今天的讲座内容跨度会比较大,从物理学到化学、到生物、到医学。

著名的物理学家理查德•费曼(Richard
Feynman)曾经说过:“如果要用一句话来描述我们拥有的最重要的科学知识,这句话应该是:所有物质都是原子组成。”原子在宇宙中比比皆是,但是如果只有独立的原子,我们的世界会变得非常无趣,没有生命、没有爱。原子间的相互作用导致分子的产生,分子们进行化学反应,产生新的分子,这才有了生命。

那么如果要用一句话来形容过去半个多世纪生命科学的主要进展,这句话应该是什么?我想应该是:生命过程可以在分子水平上得到解释。

单分子成像技术开启研究生涯

我在北大读本科时学的是化学,生物是到美国才学的。我1985年离开北大,来到美国加州大学圣地亚哥分校,攻读物理化学博士学位。我因从小就喜欢动手,在美国学的是用超快激光来研究化学反应动力学。

在化学和生物化学的教科书里,分子相互作用和化学反应总是在单分子的水平上描述的,可是迄今为止,我们的化学知识几乎都是从含有大量分子的实验中得到的,量大到摩尔的数量级。1摩尔是2克氢分子的分子数目,被称作“阿伏伽德罗常数”。阿伏伽德罗是意大利的化学家、物理学家,虽然他定义了阿伏伽德罗常数,但他只知道这是一个非常大的数,直到死也不知道到底是多大。现在我们知道,阿伏伽德罗常数是6.023×1023,这是个天文数字,我估算了一下,1摩尔1立方毫米的沙子,如果平铺在中国大地上,可以形成一个60米深的沙漠。

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