3月21日,腦科學領(lǐng)域的首座DCS Lab組學前沿實驗室在上海舉辦DCS多組學技術(shù)研討會(第一期)。上海腦科學與類腦研究中心副主任顧一希,華大生命科學研究院細胞組學首席科學家、杭州分院院長劉龍奇,華大智造中國營銷中心全國大客戶總監(jiān)趙明在現(xiàn)場發(fā)表致辭,來自腦科學領(lǐng)域的知名學者和技術(shù)專家就最新的研究成果、應用前景和挑戰(zhàn)展開了探討。
上海腦科學與類腦研究中心副主任顧一希表示:“秉承開放合作的理念,上海腦中心將充分發(fā)揮DCS Lab在組學研究領(lǐng)域的優(yōu)勢,基于腦中心的單細胞測序平臺,搭建和優(yōu)化多組學技術(shù)平臺,為上海建設具有國際影響力的科創(chuàng)中心,為‘全腦介觀神經(jīng)聯(lián)接圖譜’大科學計劃等提供強有力的支撐和服務,實現(xiàn)高水平研究創(chuàng)新資源互補和協(xié)同,構(gòu)建以上海為核心的長三角區(qū)域的協(xié)同發(fā)展,實現(xiàn)腦智領(lǐng)域重大前沿科學問題和關(guān)鍵技術(shù)的合作與突破。”
本次研討會的主題為“多組學技術(shù)在腦科學領(lǐng)域的前沿應用”,由上海腦中心單細胞測序平臺負責人鄭昌虹博士主持。在學術(shù)專場,來自臨港實驗室的李澄宇研究員分享了其團隊在腦細胞圖譜、腦聯(lián)結(jié)圖譜和腦功能空間圖譜等多個方向的研究進展。杭州華大生命科學研究院的劉龍奇研究員對DCS Lab組學技術(shù)進行了系統(tǒng)介紹,并對腦細胞圖譜在單細胞水平和時空轉(zhuǎn)錄組水平的分析結(jié)果進行了綜合展示。中國科學院腦科學與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心的沈志明博士介紹了利用Stereo-seq技術(shù)在獼猴屏狀核建立空間細胞圖譜的研究。杭州華大生命科學研究院的劉石平研究員介紹了DCS Lab組學數(shù)據(jù)助力大腦演化的研究。臨港實驗室的魏武研究員分享了團隊在長讀長測序技術(shù)上最新的研究成果。
技術(shù)專場則由多名技術(shù)專家介紹華大組學技術(shù)的最新進展及應用,涵蓋了從單細胞轉(zhuǎn)錄組、FFPE樣本上的時空組學技術(shù)到蛋白轉(zhuǎn)錄組技術(shù)各個領(lǐng)域。部分與會科研人員對DCS Lab的技術(shù)印象深刻,表達了強烈的合作興趣與意愿。
“DCS Lab組學技術(shù)是指D-基因組學技術(shù)(DNA Omics)、C-細胞組學技術(shù)(Cell Omics)和S-時空組學技術(shù)(Spatial Omics),以及在這些技術(shù)的基礎(chǔ)之上創(chuàng)新性引入的其他技術(shù),多種先進技術(shù)交叉、融合和應用,才能真正為人類認識大腦、了解人類意識的起源,提供充分的工具助力?!眲埰嫜芯繂T說。
左:單細胞水平的腦細胞圖譜;右:時空組學視角下的腦細胞圖譜
人類大腦有860億個神經(jīng)元細胞,而細胞的功能是由細胞內(nèi)部不同層面的信息以及它所處的微環(huán)境共同決定的,而細胞內(nèi)部不同層面的信息包括了DNA序列結(jié)構(gòu)、DNA表觀結(jié)構(gòu)、基因轉(zhuǎn)錄組的表達、蛋白的表達等等,因此腦細胞圖譜的繪制是艱難的但重要的。
在研究發(fā)展過程中,研究對象從小鼠大腦到人類大腦,研究難度越來越大,人腦體積約是鼠腦的15倍,神經(jīng)元數(shù)量是鼠腦的1000倍,要獲得全面的研究數(shù)據(jù),離不開大規(guī)模測序。上海腦中心DCS Lab現(xiàn)已入駐華大智造DNBSEQ-T7高通量測序平臺,支持4張測序載片同時上機,在生化、流體及光學系統(tǒng)進行全面優(yōu)化后,最快可在24小時內(nèi)生成至少7Tb的數(shù)據(jù),具備腦科學領(lǐng)域大科學項目所需的大規(guī)模測序能力和快速響應力。
上海腦中心DCS Lab依托于原有的單細胞測序平臺而生,實驗環(huán)境和配套完善,實驗人員能夠熟練操作高通量基因測序儀DNBSEQ-T7、基因數(shù)據(jù)中心一體機ZTRON Lite和自動化樣本制備系統(tǒng)MGISP-100等多款設備,現(xiàn)已完成數(shù)百例樣本的單細胞測序和時空組學測序工作(平均Q30≥90%),并已建立高效穩(wěn)定的中樞神經(jīng)系統(tǒng)單細胞核及單細胞懸液制備體系和操作規(guī)范SOP,全流程本地化,下機數(shù)據(jù)質(zhì)量高且源頭可溯,能夠?qū)Υ罂茖W計劃等前沿研究項目提供迅速響應和基礎(chǔ)支撐,加快大科學項目的科研落地,推進腦智領(lǐng)域多學科交叉協(xié)同創(chuàng)新。
關(guān)于DCS Lab組學前沿實驗室
DCS Lab組學前沿實驗室由上海腦科學與類腦研究中心與華大智造共同建設,上海腦中心單細胞測序平臺負責運行管理。在華大生命科學研究技術(shù)的支持下,開展腦智領(lǐng)域重大前沿科學問題和關(guān)鍵技術(shù)的前沿研究,為構(gòu)建以上海為核心,輻射長三角區(qū)域的腦科學研究發(fā)展網(wǎng)絡提供平臺支撐。
未來平臺還將不斷引入新技術(shù),秉承信息化、自動化和智能化的管理理念,同時在DNA、細胞、組織等不同維度,對樣本進行批量處理和成體系化的研究,為腦科學前沿研究和國家重大研究任務提供技術(shù)支撐與服務,為上海建設具有國際影響力的科創(chuàng)中心貢獻力量。