華中農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)微生物國家重點實驗室曹罡教授到院學(xué)術(shù)交流
4月27日，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)微生物國家重點實驗室曹罡教授應(yīng)邀到中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院做學(xué)術(shù)報告交流。報告圍繞Development and Application of Biomacromolecule Spatial-Omics，介紹了曹罡教授實驗室開發(fā)的多種空間測序技術(shù)。本次報告由彭廣敦研究員主持。
曹罡教授從DNA、RNA、蛋白質(zhì)的空間測序以及空間整合connectome四個方面展開報告。在DNA空間測序的報告內(nèi)容中，曹罡教授團隊不僅發(fā)現(xiàn)在從單核細胞-巨噬細胞-M1型巨噬細胞轉(zhuǎn)化過程中的細胞核形態(tài)變化，同時發(fā)現(xiàn)在細胞類型轉(zhuǎn)化過程中三維基因組的互作變化，得出在細胞的分化過程中或許伴隨著基因共表達系數(shù)TAD的降低過程。此外，通過三維基因組學(xué)的分析方法，發(fā)現(xiàn)了DNA病毒在入侵細胞基因組時，NF-kB在介導(dǎo)病毒DNA入侵宿主細胞過程中的作用，并經(jīng)過進一步的探索，找到可抑制其作用的維生素藥物。
在RNA空間轉(zhuǎn)錄組測序部分，曹罡老師的技術(shù)原理不同于當(dāng)前基于二代測序的技術(shù)，而是在原位進行轉(zhuǎn)錄組擴增的同時結(jié)合原位成像基數(shù)，從而實現(xiàn)組織的原位的轉(zhuǎn)錄組測序。稱為SSIP-seq的原位轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)，結(jié)合pair-end的測序方式，不僅可以實現(xiàn)高達20%的轉(zhuǎn)錄組捕獲率，還可以實現(xiàn)亞細胞的分辨率、檢測到轉(zhuǎn)錄本上的堿基突變。
當(dāng)談到蛋白質(zhì)的空間測序時，不同于傳統(tǒng)的多輪抗原-抗體組合方式，曹罡教授的團隊在抗體的末端連接了一段寡核苷酸，將蛋白的檢測轉(zhuǎn)化為對核酸的檢測，從而實現(xiàn)對空間蛋白互作的解析，該方法比傳統(tǒng)的蛋白檢測方法靈敏度可高達100倍。同時，曹教授開發(fā)的Pai-FISH方式，也有趕超RNAscope的勢頭。
最后，結(jié)合曹罡教授的神經(jīng)生物學(xué)以及神經(jīng)病原學(xué)的生物學(xué)背景，設(shè)計病毒攜帶不同的barcode片段，而后將病毒注射到腦內(nèi)核團，利用病毒將barcode帶到不同的腦區(qū)位置。以Virus-tracing 的方式，結(jié)合最終的測序來解析神經(jīng)元之間的關(guān)系，建立腦內(nèi)的神經(jīng)環(huán)路，該方法有望用于神經(jīng)疾病的相關(guān)研究。
報告結(jié)束后，曹罡教授針對在場學(xué)生及研究人員提出的不同問題，給出了詳細的回答。
講座現(xiàn)場
