劉恒康博士研究方向為利用空間多組學(xué)探究腫瘤細胞遺傳變異及其與微環(huán)境的相互作用在腫瘤演化過(guò)程中的規律和機制。在本次講座中劉博士分享了一篇發(fā)表于Cancer Cell的封面文章,其中百邁客生物為該研究提供了百創(chuàng )S1000空間轉錄組測序服務(wù)。
與以往研究不同的是,這篇文章在研究中同時(shí)納入原發(fā)灶以及侵襲性黑色素瘤,結合多組學(xué)技術(shù)手段,挖掘腫瘤侵襲的克隆演化規律的同時(shí),發(fā)現了AM(原位肢端黑色素瘤)的C3分子亞型預后更差,這與C3亞型微環(huán)境中浸潤更多免疫細胞以及免疫抑制微環(huán)境相關(guān)。其中APOE+/CD163+巨噬細胞通過(guò)IGF1-IGF1R促進(jìn)了腫瘤細胞EMT轉化,這一發(fā)現也在體外細胞共培養實(shí)驗、額外的患者隊列中得到了驗證,為臨床評估黑色素瘤患者預后提供了新的視角,即肢端型黑色素瘤組織中APOE+CD163+雙陽(yáng)與患者更差預后相關(guān)。
首期 “一作面對面” 腫瘤專(zhuān)題講座圓滿(mǎn)收官,前沿干貨精彩紛呈!
百邁客生物 “一作面對面” 腫瘤專(zhuān)題系列講座將持續推出肺癌、肝癌、結直腸癌、胃癌、乳腺癌、宮頸癌、前列腺癌等多癌種專(zhuān)場(chǎng),致力于打造腫瘤醫學(xué)領(lǐng)域前沿研究的高端分享平臺 —— 聚焦研究思路與成果的深度交流,探索臨床問(wèn)題向科學(xué)研究的轉化路徑,解析前沿技術(shù)驅動(dòng)的認知革新,并揭示科研成果的臨床價(jià)值落地邏輯。
誠邀腫瘤研究領(lǐng)域專(zhuān)家學(xué)者共聚云端
愿思維碰撞出的火花
最終變?yōu)榱一鸱賰舨⊥丛旄V大患者
7月9日19:30
我們下期再會(huì )!
]]>中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院李霖鋒教授以“雜草稻的起源與適應性進(jìn)化”為題,依托《Nature Communications》發(fā)表的題為”Porous borders at the wild-crop interface promote weed adaptation in Southeast Asia”?的文章,以文章中雜草稻基因組組裝及群體進(jìn)化為基礎,延伸介紹了從雜草稻的表性調研及分類(lèi),馴化過(guò)程中的品系選育,馴化關(guān)鍵基因選擇以及雜草稻適應性進(jìn)化研究對栽培水稻育種的重要作用等,整場(chǎng)演講深入淺出,引起了各位老師的熱烈討論。
北京大學(xué)現代農業(yè)研究院陳為凱副研究員陳老師則以“本氏煙草完整基因組揭示其著(zhù)絲粒復雜結構及進(jìn)化歷史”為題,詳細介紹了老師在《Nature Plants》發(fā)表的題為?“The complete genome assembly of Nicotiana benthamiana reveals the genetic and epigenetic landscape of centromeres”?的研究課題,演講內容從煙草的T2T基因組組裝開(kāi)始,深入分析了不同物種著(zhù)絲粒標志序列特征并對其進(jìn)行分類(lèi),整合Chip-seq及甲基化數據共同構建了本氏煙草著(zhù)絲粒形成和進(jìn)化的模型,該模型涉及新著(zhù)絲粒的形成及反轉錄轉座子等方面信息,整場(chǎng)演講內容詳盡思路完整,也引發(fā)了各位在場(chǎng)老師的思考。
百邁客生物高級產(chǎn)品經(jīng)理聶寧寧圍繞兩位學(xué)者研究中涉及的基因組學(xué)與群體進(jìn)化研究相關(guān)組學(xué)工具展開(kāi)深度解析。
這場(chǎng)學(xué)術(shù)盛宴雖已落幕,但其引發(fā)的思考與探索仍在持續。7月16日14:00,我們將迎來(lái)第二期直播。屆時(shí),將有新的行業(yè)權威專(zhuān)家匯聚一堂,圍繞作物育種領(lǐng)域的新興技術(shù)、前沿理論等展開(kāi)深入探討,為大家帶來(lái)更多關(guān)于作物育種的創(chuàng )新思路與解決方案。
請持續關(guān)注百邁客生物官方消息,讓我們共同期待7月16日再次相聚云端,共探作物育種新前沿!
]]>為了推動(dòng)動(dòng)物腸道微生物的深入研究,2025年6月24日,百邁客生物特邀三位深耕該領(lǐng)域的權威專(zhuān)家,以動(dòng)物營(yíng)養為核心,開(kāi)展此次主題學(xué)術(shù)沙龍,圍繞動(dòng)物腸道微生態(tài)調控、菌群功能解析、宿主互作機制等熱點(diǎn)議題,帶來(lái)高水準學(xué)術(shù)報告。這不僅是一場(chǎng)知識與思想的盛宴,更是探索動(dòng)物健康養殖、疾病防控新路徑的交流平臺,讓我們共同探討動(dòng)物腸道微生物世界的無(wú)限可能,攜手推動(dòng)學(xué)科發(fā)展與技術(shù)革新!
一、反芻動(dòng)物消化道微生物組互作與功能研究
本次沙龍中國農業(yè)科學(xué)院草原研究所劉孝珍老師探討了反芻動(dòng)物消化道微生物組研究的重要性,并從不同方向展開(kāi):
二、畜禽微生物研究的變與不變
本次沙龍西北農林科技大學(xué)武老師對國內外關(guān)于畜禽微生物組研究工作進(jìn)行了整體梳理,從以下七個(gè)部分展開(kāi):
三、“腸-生殖”軸建立的作用機制探究
本次沙龍內蒙古大學(xué)周揚老師介紹了她近幾年的研究成果,基于“腸-生殖”軸建立的相關(guān)作用機制,進(jìn)一步去開(kāi)發(fā)羊營(yíng)養代謝性疾病的繁殖調控技術(shù),研發(fā)提高羊精液品質(zhì)的飼料添加劑。
通過(guò)今天的沙龍,我們對腸道菌群之間的協(xié)同互作,菌群對代謝的影響機制等科學(xué)問(wèn)題有了更全面的認識,也對腸道菌群與宿主的互惠共生關(guān)系有了更深層次的理解。本次沙龍圓滿(mǎn)閉幕,我們將持續打造第五期微生物領(lǐng)域系列學(xué)術(shù)盛宴,屆時(shí)期待與您在科研長(cháng)河中激蕩思想,共濺新浪花!
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辣椒(Capsicum annuum)是全球最早且廣泛栽培的蔬菜作物之一,其產(chǎn)生的包括辣椒紅素和辣椒素在內的多種次生代謝產(chǎn)物在食品,醫療和軍工業(yè)都具有重要作用。一直以來(lái),對于辣椒的改良主要依賴(lài)于傳統育種方法。相較于同為茄科作物的番茄,辣椒具有龐大而復雜的基因組,且其中超過(guò)80%為轉座子或重復序列。研究表明,轉座子和重復序列是轉錄調控元件的重要來(lái)源,由此暗示了辣椒基因組中含有豐富的順勢調控元件以及多樣的轉錄調控方式,而調控元件的變化是動(dòng)植物進(jìn)化和馴化的主要驅動(dòng)力之一。
該研究以樟樹(shù)港辣椒為模型,系統揭示了辣椒在全基因組范圍內的表觀(guān)特征,并在此基礎上推測包括啟動(dòng)子和增強子在內的瞬時(shí)調控元件。研究發(fā)現,辣椒啟動(dòng)子主要由H3K4me3,?H3K27ac和開(kāi)放染色質(zhì)共同修飾,而增強子的特征為開(kāi)放染色質(zhì)。在此基礎上,該研究對生長(cháng)發(fā)育以及脅迫響應的調控元件進(jìn)行了挖掘,并對部分元件進(jìn)行實(shí)驗驗證。此外,該研究報道了辣椒基因組基因間區H3K4me1和H3K27me3共同修飾的區域,推測為暫時(shí)未表達(poised)的調控元件,其具體分子功能有待驗證。

綜上,該研究系統挖掘辣椒基因組中重要的順勢調控元件,以及其調控的靶標基因,不僅為基因調控研究提供了基礎,也為通過(guò)靶向遺傳和表觀(guān)遺傳操作改良辣椒品種提供了理論支持。
以上內容來(lái)源于北京大學(xué)現代農業(yè)研究院,侵刪
]]>☆?國家水稻數據中心:提供水稻優(yōu)異品種、突變體、分子標記、基因、QTL、品種、系譜等信息,以及水稻期刊、軟件服務(wù)等資源。

☆?水稻基因組注釋項目數據庫RGAP與水稻注釋計劃RAP:旨在提供水稻日本晴基因組的序列和注釋數據。該網(wǎng)站提供基因組序列和12條水稻染色體的注釋?zhuān)虻姆植?,或者根據基因名稱(chēng)查找基因的功能和序列、下載數據或使用blast搜索同源基因。


☆?水稻基因組變異及其功能注釋的綜合數據庫RiceVarMap v2.0:提供了來(lái)自4,726個(gè)水稻種質(zhì)的測序數據中的17,397,026個(gè)基因組變異(包括14,541,446個(gè)SNP和2,855,580個(gè)小?INDEL)的精選信息,高質(zhì)量和完整的基因型數據,變異的全面注釋?zhuān)硇蛿祿?GWAS?結果,對功能基因定位,標記開(kāi)發(fā)的客戶(hù)非常友好。

☆?水稻功能基因組育種數據庫RFGB(v2.0):該數據庫整合了3024份水稻種質(zhì)資源的18M SNP、2.3M InDel、IRGSP所有基因單倍型和12種表型數據,具有基因檢索、基因組變異可視化瀏覽、BLAST等功能,將表型數據和單倍型數據聯(lián)合分析,為挖掘基因有利單倍型提供數據支持。

☆?Oryzabase是一個(gè)綜合性水稻科學(xué)數據庫,包含大量水稻品系庫存信息,突變體信息,染色體圖譜,基因字典,水稻科學(xué)基礎知識。OryzaGenome是野生Oryza物種的基因組數據庫,為水稻研究提供了比較和進(jìn)化的組學(xué)方法。


☆?水稻基因索引數據庫RGI:在這個(gè)數據庫里,亞洲稻的每一個(gè)基因都能輕松找到同源或相近的基因,以及追蹤其演變歷史。

☆水稻功能基因組表達數據庫RiceGE

☆?水稻基因表達庫RED:是一個(gè)基因表達譜存儲庫,對跨越整個(gè)水稻生長(cháng)階段的組織進(jìn)行?RNA-Seq?數據分析,涵蓋各種生物和非生物處理。

☆?水稻表達譜數據庫RiceXPro:針對水稻植物在自然田間條件下的整個(gè)生長(cháng)過(guò)程、用各種植物激素處理的水稻幼苗以及通過(guò)激光顯微切割(LMD) 分離的特定細胞類(lèi)型/組織,使用微陣列技術(shù)進(jìn)行水稻轉錄組分析,旨在表征水稻中所有預測基因的表達譜。

☆?水稻多元表觀(guān)基因組數據的數據庫RiceENCODE:該數據庫收集了包括ChIP-seq,ATAC-seq, MNase-seq, FAIRE-seq, BS-seq, RNA-seq, ncRNA-seq, Hi-C和ChIA-PET?等水稻高通量數據,可查詢(xún)不同品種、不同組織、不同染色體區段交互信息,兩兩基因之間交互網(wǎng)絡(luò )等。

☆?小麥基因組信息數據庫:由國際小麥基因組測序聯(lián)盟維護(IWGSC),可查找參考基因組序列、基因,BLAST,批量注釋等多個(gè)功能,可幫助科研工作者加速開(kāi)發(fā)改良品種,為小麥基礎應用科學(xué)提供支持。

☆?小麥組學(xué)數據在線(xiàn)平臺WheatOmic:實(shí)現了對多套麥族物種基因組、轉錄組、變異組、突變體庫外顯子組、表觀(guān)修飾組等大數據的可視化,并具有擬南芥/水稻-小麥同源基因鑒定、基因共表達網(wǎng)絡(luò )構建、蛋白互作、轉錄因子結合位點(diǎn)分析等多個(gè)分析工具。

☆?小麥族同源基因數據庫TriticeaeGeneTribe:利用小麥族物種中已發(fā)表的基因組,對不同參考基因組間同源基因鑒定,構建了小麥族同源基因數據庫。同時(shí),數據庫具有基因功能查詢(xún),GO富集分析,同源基因查詢(xún),基因組區間共線(xiàn)性分析等功能。

☆?小麥蛋白質(zhì)組數據庫

☆?小麥及其祖先的基因組變異數據庫:適用于多套小麥及祖先種變異數據集的查詢(xún),可對大規模樣本的VCF文件實(shí)現在線(xiàn)的快速檢索和分析可視化。

☆?小麥基因組變異與選擇信號數據庫WGVD:匯總了從968個(gè)面包小麥及其祖先中收集到的SNPs、indels,以及基于93個(gè)小麥全基因組重測數據的SNPs評估的小麥馴化和改良過(guò)程中的選擇特征。數據庫主要提供變異、基因組選擇信號搜索、基因組瀏覽和比對功能。

☆?小麥WheatCNVb數據庫:基于小麥CNVb新型分子標記系統,支持查詢(xún)小麥種質(zhì)資源的CNVb標記,可視化CNVb指紋,并進(jìn)行基于CNVb指紋的品種比較。

☆?利用整合基因調控網(wǎng)絡(luò )探索小麥功能基因的交互式平臺wGRN:提供了基因調控查詢(xún)、功能基因預測和QTG挖掘等十余個(gè)功能模塊,建立了小麥整合基因調控網(wǎng)絡(luò ),實(shí)現了可持續整合大規模調控數據集的網(wǎng)絡(luò )化研究框架。

☆?異源六倍體小麥及其祖先的比較共表達網(wǎng)絡(luò )分析數據庫WheatCENet:集成了功能注釋?zhuān)鞍踪|(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用、miRNAs,GO注釋、GSEA等工具能夠搜索和比較特定的功能共表達網(wǎng)絡(luò ),識別其中聚集的基因的相關(guān)功能。

☆?小麥種質(zhì)資源血緣區間比較數據庫WheatCompDB:主要針對數據集中任意兩個(gè)樣本間的種質(zhì)資源血緣區間比較分析,支持基因組水平、染色體水平和局部區間水平下種質(zhì)資源網(wǎng)絡(luò )的構建和挖掘。

☆?玉米基因組和遺傳分析平臺:數據庫包含了玉米的基因組序列、基因注釋、遺傳圖譜、突變體信息、表達數據、相關(guān)的文獻和研究工具。旨在支持玉米遺傳學(xué)和基因組學(xué)的研究,為科研工作者提供訪(fǎng)問(wèn)和分析玉米的遺傳和基因組數據的平臺。

☆?玉米及其野生近緣種的基因組工程資源庫:包括玉米及其野生親屬禾本科的復雜性狀,稀有遺傳變異如何影響整體植物功能。

☆?玉米多組學(xué)基因網(wǎng)絡(luò )分析平臺:整合了701個(gè)轉錄組學(xué)數據和108個(gè)表觀(guān)基因組數據,并研究了具有多維組學(xué)水平的不同條件網(wǎng)絡(luò )。MCENet?還提供?5?個(gè)網(wǎng)絡(luò )訪(fǎng)問(wèn)分析工具包(即?Network Search、Network Remodel、Module Finder、Network Comparison?和?Dynamic Expression View)和多個(gè)網(wǎng)絡(luò )功能支持工具包。

☆?適應玉米多組學(xué)時(shí)代的綜合數據庫:整合了來(lái)自于同一玉米群體的基因組、轉錄組、表型組、代謝組、表觀(guān)基因組、遺傳變異以及遺傳定位結果等多組學(xué)數據,同時(shí)收錄了多個(gè)玉米基因組,可以進(jìn)行比較基因組、共線(xiàn)性分析、表達聚類(lèi)、遺傳變異基因分型、連鎖圖譜、定位結果、組蛋白修飾以及甲基化等多組學(xué)數據進(jìn)行檢索和分析,實(shí)現在不同組學(xué)數據之間進(jìn)行跳轉。

☆?擬南芥和玉米蛋白質(zhì)組數據庫:為通過(guò)實(shí)驗鑒定擬南芥和玉米中的蛋白質(zhì)提供了集成資源。內部BLAST比對鏈接玉米和擬南芥信息,實(shí)驗鑒定基于細胞類(lèi)型特異性蛋白質(zhì)組或特定亞細胞蛋白質(zhì)組(例如葉綠體,類(lèi)囊體,核苷)和總葉蛋白質(zhì)組樣品的內部質(zhì)譜(MS)。

☆?利用玉米單倍型標簽多態(tài)性分析工具:HTP數據庫(HTPdb):該數據庫覆蓋了育種中常用的3,587個(gè)重要玉米自交系,其中包括172,921個(gè)非冗余的HTP等位基因變異,提供了豐富的單倍型標簽資源。同時(shí),基于HTP標記的特點(diǎn),研究人員在HTPTools中集成了智能區塊數據填充算法,當僅需獲取少量HTP標記的基因型時(shí),可以通過(guò)該功能快速地獲取對應區塊的完整數據。

☆?玉米網(wǎng)絡(luò )數據庫MaizeNetome:其中包含從基因組到轉錄組、翻譯組和蛋白質(zhì)組的整個(gè)遺傳傳遞。多組學(xué)整合網(wǎng)絡(luò )圖譜通過(guò)ChIA-PET整合基因組相互作用,包括跨根、葉、穗、?SAM和其它31個(gè)組織或發(fā)育階段mRNA-seq、circRNA-seq?的轉錄組共表達網(wǎng)絡(luò ),跨?21?個(gè)不同組織/階段Ribo-seq?數據,?B73?材料8?個(gè)不同組織的酵母雜交蛋數據。數據庫可以幫助輔助QTL定位,并系統剖析農藝性狀的可能分子機制,為快速基因克隆和高效的網(wǎng)絡(luò )分析鋪平道路。

☆?全基因組范圍的玉米基因輔助功能網(wǎng)絡(luò )數據庫MaizeNet:是通過(guò)集成?21?個(gè)組件網(wǎng)絡(luò )構建的,其中每個(gè)網(wǎng)絡(luò )都是從不同的組學(xué)數據中推斷出來(lái)的。 通過(guò)整合異構數據,MaizeNet?提供了玉米遺傳結構的全面視圖,為特定生物過(guò)程確定候選基因的優(yōu)先級??梢岳?MaizeNet?中實(shí)現的優(yōu)先級服務(wù)來(lái)生成新的功能假設,縮小候選基因的范圍,并確定該功能的新基因。

☆?中國玉米品種系譜數據庫:收錄自交系及品種信息10000余條,涉及自交系1218個(gè),雜交種7823個(gè)。該數據庫實(shí)現了品種信息檢索、系譜追溯、子代查詢(xún)、定制化查詢(xún)、用戶(hù)上傳及糾錯系譜信息等功能,便于中國玉米育種家及科研工作者快捷查詢(xún)玉米自交系及品種的信息及系譜關(guān)系。

☆?水稻、小麥和大豆的分子育種資源庫:這是一個(gè)集成數據庫,收集了群體測序、種質(zhì)資源、表型和各種基因組數據。

☆?大豆基因組學(xué)和分子生物學(xué)數據庫:為大豆研究者提供了大量的數據和工具,以支持大豆的遺傳學(xué)、基因組學(xué)和育種研究。用戶(hù)可以通過(guò)SoyBase查找大豆的基因組信息、遺傳資源、表型數據等,并利用其中的分析工具進(jìn)行數據挖掘和可視化。

☆?大豆種質(zhì)資源組學(xué)數據庫:用戶(hù)可提供離散值的表型數據來(lái)幫助用戶(hù)識別用于育種或遺傳研究的“有用”種質(zhì)資源,實(shí)現了2K-SG的33個(gè)數量性狀與9個(gè)質(zhì)量性狀的共享;用戶(hù)可以利用SoyFGB或未公開(kāi)表型數據來(lái)實(shí)現表型和單倍型變異的相關(guān)性在不同基因組分辨率下的在線(xiàn)解析;獲得基因組作圖定位與表型性狀相關(guān)區域,使用?“搜索”和“瀏覽”模塊,用戶(hù)可以獲取2K-SG?的基因組變異,用于實(shí)驗驗證。

☆?大豆多組學(xué)數據庫SoyMD:共提供了8個(gè)組學(xué)模塊以方便用戶(hù)瀏覽和分析多組學(xué)數據,包括基因組、轉錄組、表觀(guān)基因組、表型組、變異組、工具、下載和幫助模塊。

☆?大豆多組學(xué)數據庫SoyOmics:從基因組、變異組、轉錄組、表型組等不同層面整合了大豆相關(guān)數據集,實(shí)現了不同層次組學(xué)數據的交互查詢(xún)和聯(lián)合比較分析。數據庫目前收錄了多個(gè)大豆品系的基因組組裝,注釋數據,以高質(zhì)量的ZH13作為參考基因組,對2898份材料的全基因組測序數據進(jìn)行了全基因組序列變異檢測,鑒定到約3800萬(wàn)條SNP/INDEL變異數據,提供了來(lái)自大豆泛基因組分析的約55萬(wàn)條結構變異數據以及基于結構變異構建的圖泛基因組。收錄了多個(gè)品系不同組織時(shí)期的表達數據。數據庫針對115個(gè)表型多年多點(diǎn)測定的約2.7萬(wàn)條表型記錄進(jìn)行了本體注釋和歸類(lèi),并將表型數據與變異數據進(jìn)行關(guān)聯(lián)。除以上組學(xué)數據外,數據庫同時(shí)提供了甲基化測序數據,Soy40K大豆芯片數據。

☆?Soybean Expression Atlas的升級版本其中包含?5481?個(gè)公開(kāi)可用的?RNA-seq?樣本的轉錄本和基因級轉錄本豐度矩陣。

☆?iSoybean:收集了EMS誘變的大豆突變種群,并利用全基因組測序技術(shù)對1,044個(gè)突變系中的變異進(jìn)行了詳細表征。該網(wǎng)站致力于提供關(guān)于大豆突變體的詳盡信息,并通過(guò)種子庫分發(fā)這些突變體,促進(jìn)其在功能基因組學(xué)研究領(lǐng)域的快速應用。

☆?SoyDNGP:構建了一個(gè)基于預測模型SoyDNGP的大豆表型預測平臺,為基于基因變異的作物表型預測研究提供了創(chuàng )新的工具和方法。

百邁客生物深耕物種多組學(xué)數據庫建設,已為眾多科研機構與高校提供從數據存儲到分析挖掘的全流程解決方案,已成功應用,取得了顯著(zhù)的研究成果。無(wú)論是物種保護、生態(tài)監測還是遺傳育種,我們的數據庫都為其提供了強有力的數據支持,助力科研人員攻克一個(gè)又一個(gè)科學(xué)難題。

部分合作案例
百邁客生物致力于為您提供最準確、最全面的作物數據,將持續更新作物育種動(dòng)態(tài)、種植技術(shù)及市場(chǎng)資訊,歡迎科研工作者提出數據需求與合作建議,共同推動(dòng)農業(yè)科技創(chuàng )新。
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發(fā)布會(huì )上,百創(chuàng )智造副總裁劉敏詳細介紹了百創(chuàng )空間ATAC-Seq技術(shù)原理,產(chǎn)品優(yōu)勢,應用場(chǎng)景及實(shí)測數據,通過(guò)百創(chuàng )獨有的S系列空間芯片作為底層拓展開(kāi)發(fā),實(shí)現單細胞級空間ATAC-seq,并表示DEMO數據預計1-2周發(fā)布。上海達澈生物高級產(chǎn)品經(jīng)理王雨琦分享了使用百創(chuàng )空間ATAC-seq得到的實(shí)測數據。

百創(chuàng )空間ATAC-seq技術(shù)原理
01??提供ATAC的空間位置信息
傳統的 ATAC-Seq 技術(shù)雖然能夠揭示染色質(zhì)的開(kāi)放性,但無(wú)法提供細胞在組織中的空間位置信息。百創(chuàng )空間 ATAC-Seq 技術(shù),能夠在組織切片上直接進(jìn)行染色質(zhì)可及性分析,保留細胞的空間信息。
02?解碼基因表達的空間調控網(wǎng)絡(luò )
百創(chuàng )空間 ATAC-Seq 技術(shù)能夠同時(shí)分析基因表達和基因調控機制,為空間生物學(xué)研究增加了新的維度。它可以幫助研究人員在空間維度繪制染色質(zhì)可及性圖譜,揭示基因表達的調控機制。
03 多組學(xué)整合:從碎片到全景
空間ATAC-Seq與空間轉錄組、空間免疫組、原位熒光等技術(shù)聯(lián)用,實(shí)現“表觀(guān)遺傳-轉錄組-驗證”的多維數據整合。這種一體化策略,可幫助科學(xué)家在發(fā)育研究中構建更完整的調控網(wǎng)絡(luò ),甚至發(fā)現此前未知的關(guān)鍵通路。

百創(chuàng )空間ATAC-seq與百創(chuàng )S3000空間轉錄組對齊
小鼠胚胎



小鼠腦

肝臟腫瘤

百創(chuàng )智造自主研發(fā)的”空間ATAC-Seq全流程解決方案”,成功填補空間表觀(guān)遺傳學(xué)研究領(lǐng)域的商業(yè)化產(chǎn)品空白。該產(chǎn)品通過(guò)整合多維組學(xué)分析框架,突破性實(shí)現了染色質(zhì)開(kāi)放區域的三維空間解析,為科研工作者構建”時(shí)空分辨-基因調控”研究體系提供關(guān)鍵工具。其創(chuàng )新性技術(shù)方案將深度賦能發(fā)育分化機制解析、腫瘤免疫微環(huán)境解碼、神經(jīng)退行性疾病研究等重大科學(xué)命題。
未來(lái),百創(chuàng )智造將持續以技術(shù)創(chuàng )新驅動(dòng)行業(yè)發(fā)展,與全球科研伙伴攜手,共同解鎖生命科學(xué)的更多未知奧秘,讓空間生物學(xué)研究從 “單一視角” 邁向 “全景解析” 的新時(shí)代!

研究熱點(diǎn):元素循環(huán) | 污染修復 | 植物-微生物互作
研究樣本類(lèi)型:
① 土壤:農田、森林、沙漠、凍土、鹽堿地、草地、濕地等不同生態(tài)類(lèi)型的土壤;
② 泥:污泥、混凝土、礦地、泥炭地、生活垃圾;
③ 沉積物:湖泊、近海、海洋底泥。
核心方向:
① 元素循環(huán):微生物驅動(dòng)的碳氮循環(huán)(如甲烷氧化菌、硝化菌);
② 污染修復:污染物(重金屬、農藥)的微生物降解機制;
③ 植物微生物互作:植物根際促生菌(PGPR菌群)與土壤健康研究。
?創(chuàng )新前處理方案:
① 針對含水量較多的樣本(如濕地等,如圖1.1)采用高速離心脫水技術(shù):為了富集微生物,取完樣本后高速離心去除濕地中的水分,避免導致后續提取得到的核酸量偏少不足下游PCR反應;
② 針對于礦地等礦物元素以及重金屬含量豐富的土壤(見(jiàn)圖1.2)采用PBS富集+重金屬去除:①介于重金屬脅迫下微生物豐度可能降低,為了獲取更多微生物,前處理會(huì )用無(wú)菌PBS buffer對微生物進(jìn)行富集處理。②重金屬(如As、Cd、Pb)可能結合核酸或抑制酶活性,為了避免重金屬殘留對后續PCR反應的抑制作用,前處理初步除重金屬等雜質(zhì);
③ 針對于微生物含量較低的砂土(見(jiàn)圖1.3)采用低微生物量增強富集方案:砂土中的微生物含量相對較低,正常的樣本取樣量提取后的核酸濃度極低,很難滿(mǎn)足下游反應。為了解決這一問(wèn)題,前處理會(huì )用無(wú)菌PBS buffer對更多組織樣本進(jìn)行組織涮洗,富集微生物;
④ 針對于腐殖質(zhì)含量較高的土壤(如黑土等,見(jiàn)圖1.4)采用腐殖質(zhì)深度清除工藝:為了減少腐殖質(zhì)對提取后核酸的下游反應的抑制作用,在提取過(guò)程中增加除雜劑以達到充分去除腐殖質(zhì)的效果。
02 水體微生物組研究熱點(diǎn):元素循環(huán) | 重金屬污染修復
研究樣本類(lèi)型:
① 自然水體:海洋/河流/湖泊/地下水/冰川水;
② 人工水體:污水處理廠(chǎng)/養殖池
核心方向:
① 元素循環(huán):農田徑流對水質(zhì)的影響。
② 污染修復:重金屬的微生物降解機制;
?創(chuàng )新前處理方案:
① 濾膜樣本:碎片化裂解+二次過(guò)濾建議(圖2.1):將濾膜(使用0.22 μm或0.45 μm濾膜過(guò)濾大體積水樣)剪碎后放入裂解緩沖液。(若濾膜很干凈,說(shuō)明微生物含量很低,建議繼續過(guò)濾更大體積水樣至濾膜表面有明顯痕跡。)
② 液態(tài)樣本:離心富集法(圖2.2、2.3):若樣本較澄清,為了富集更多微生物,取2ml-50mL液體樣本離心富集收集微生物沉淀。若樣本較渾濁,則正常取樣。
03 腸道微生態(tài)探秘研究熱點(diǎn):中藥治療?|?代謝疾病?|?腸X軸?|?免疫疾病
研究樣本類(lèi)型:
①家畜(牛、豬)腸道微生物、糞便堆肥;
②魚(yú)類(lèi)、昆蟲(chóng)、哺乳動(dòng)物腸道、糞便微生物。
核心方向:
① 中藥治療:中草藥與腸道微生物組成密切相關(guān)。
② 代謝疾?。何⑸飳λ拗鞔x(肥胖、糖尿病等)的影響。
③ 腸X軸:八大腸X軸,如腸-腦軸(Gut-Brain Axis)與神經(jīng)退行性疾?。ㄈ绨柎暮D。┑年P(guān)聯(lián)。
④ 免疫疾?。耗c道微生物與宿主免疫系統的交互(如調節T細胞分化)。
?創(chuàng )新前處理方案:
① 腸道樣本(圖3.1、3.2):采用粘膜剝離+多級除雜技術(shù):為了初步去除宿主以及大分子雜質(zhì),前期會(huì )將腸道的內容物從腸道黏膜中釋放,充分獲取微生物并進(jìn)行初步除雜。
② 硬質(zhì)糞便:強化研磨破壁工藝:相較于圖3.4的小鼠糞便來(lái)說(shuō),圖3.3的小鼠糞便使用普通的研磨珠無(wú)法打碎從而導致提取后的核酸含量較低,為了使微生物充分釋放,提取時(shí)會(huì )進(jìn)行充分研磨獲取糞便微生物。

]]>經(jīng)驗分享:
百邁客生物近年來(lái)承接的樣本包含且不局限于上文所述的各種組織類(lèi)型。利用目前現有成熟的提取技術(shù),針對不同組織類(lèi)型采用最精準的提取方法,使得微生物樣本合格率可以達到97%以上,其中擴增子二代樣本合格率可以高達99%以上。
百邁客生物為該研究提供了SLAF-seq測序分析服務(wù)。

油茶(Camellia oleifera Abel.)是我國重要的木本油料作物之一,以其高含油量與豐富的不飽和脂肪酸而享有“東方橄欖油”的美譽(yù)。我國已有超過(guò)2000年的油茶栽培歷史,并具有約4500萬(wàn)畝的種植面積。油茶不僅具有經(jīng)濟價(jià)值,更具重要生態(tài)功能。其廣泛分布于我國南方多個(gè)氣候生態(tài)帶,是研究森林生態(tài)適應性與基因資源保護的重要對象。然而,當前油茶品種識別主要依賴(lài)形態(tài)學(xué)方法,容易造成品種混淆、資源管理混亂和知識產(chǎn)權糾紛等一系列問(wèn)題,難以滿(mǎn)足現代林業(yè)種質(zhì)資源保護與良種選育的需求。為推動(dòng)油茶良種選育,產(chǎn)業(yè)升級和響應國家森林四庫相關(guān)文件的精神,需加快構建高效、廉價(jià)且準確的DNA指紋圖譜。
1.用于SLAF測序的最優(yōu)限制性?xún)惹忻附M合
首先,研究共采集25個(gè)油茶栽培品種,共100個(gè)樣本,利用高通量SLAF-seq建庫策略進(jìn)行數據獲取。在建庫酶切方案篩選方面,團隊預先開(kāi)展酶切模擬試驗比較篩選最優(yōu)組合,Figure 1 顯示,RsaI + HaeIII組合在標簽分布均勻性、多態(tài)性與文庫復雜度上表現最佳。共獲得362,152個(gè)高質(zhì)量SLAF 標簽,其中254,357個(gè)為多態(tài)性標簽,平均GC含量41.30%,平均Q30高達93.44%,顯示測序數據具備極高的可靠性。RsaI + HaeIII雙酶切組合可實(shí)現高效的特異性位點(diǎn)擴增與標簽標準化,為后續大規模SNP檢測奠定了數據基礎。

2.基因組變異特征分析
經(jīng)測序,每個(gè)樣本平均測序深度為13.95×,共鑒定出470,397個(gè)多態(tài)性SLAF標簽,并初步檢測到36,317,329個(gè)SNP位點(diǎn),經(jīng)過(guò)質(zhì)控過(guò)濾后,最終保留了5,685,673個(gè)高質(zhì)量SNP供后續分析。這些SNP廣泛分布于油茶基因組的各個(gè)染色體區域,具有較強的代表性和應用潛力,為油茶的遺傳多樣性研究和分子育種提供了寶貴的遺傳資源。 Figure 2展示了SNP位點(diǎn)在各染色體上的分布密度、覆蓋深度和變異質(zhì)量參數,為后續的遺傳結構分析及品種識別提供了堅實(shí)的基礎數據支持。

3.各油茶品種的系統發(fā)育關(guān)系
為了系統闡明25個(gè)油茶品種之間的親緣關(guān)系與遺傳結構,研究結合了鄰接法(NJ樹(shù))、主成分分析(PCA)與群體結構分析(ADMIXTURE)三種方法,進(jìn)行了系統發(fā)育與群體結構分析(Figure 3)。NJ樹(shù)的結果顯示,大多數樣本能夠根據其品種進(jìn)行合理聚類(lèi),呈現出明顯的系統發(fā)育規律。然而,部分品種則呈現出混合的聚類(lèi)模式,具體包括華碩HS與華鑫HX、湘林XL-3與湘林XL-210、以及湘林XL-1與長(cháng)林CL-4。而達林DL-22品種的個(gè)體聚類(lèi)較為分散且無(wú)序,表現出較為復雜的遺傳結構。在PCA分析中,前兩個(gè)主成分(PC1和PC2)解釋了大部分遺傳變異(PC1和PC2分別占11.20%和8.89%),并顯示出明顯的群體結構分布,這與NJ樹(shù)的聚類(lèi)結果高度一致。進(jìn)一步的群體結構分析表明,當K值為3時(shí),分析結果最佳,將品種劃分為三大類(lèi)群:第一類(lèi)群包括達林DL-1、長(cháng)林CL-4和湘林XL-1;第二類(lèi)群包括川榮CR-153、湘林XL-3和湘林XL-210;第三類(lèi)群則包括其余所有品種。需要注意的是,DL-22品種的個(gè)體表現出較高的遺傳混雜性,這可能與其基因漸滲、引種或雜交歷史相關(guān)。這些分析結果為進(jìn)一步理解油茶品種的遺傳多樣性、進(jìn)化關(guān)系以及品種改良提供了重要的遺傳信息。

4.遺傳多樣性揭示品種差異
為了全面評估油茶種質(zhì)資源的遺傳多樣性,研究統計了包括雜合度(Heterozygosity)、核苷酸多樣性指數(π)、單態(tài)位點(diǎn)數量(Singleton)以及Watterson’s θ值等關(guān)鍵遺傳參數(Figure 4)。結果表明,川榮(CR)系列品種(如CR-153、CR-55)在各項遺傳變異指標上均表現出較高水平,尤其是核苷酸多樣性指數(π)顯著(zhù)高于其他品種。具體而言,singleton在長(cháng)林(CL)系列品種(如CL-3、CL-4、CL-40)、翠屏(CP)系列(如CP-16)和江安(JA)系列品種(如JA-54)中較少,而在川榮CR-153和CR-55中則為最多(Figure 4B)。核苷酸多樣性(π)值的差異也較為顯著(zhù),川榮品種CR-50、CR-156、CR-55和CR-153的π值明顯高于其他品種,表明川榮系列品種具有較高的遺傳多樣性,可能為油茶品種改良和分子育種提供重要的遺傳資源(Figure 4C)。類(lèi)似地,Wattersonθ分析進(jìn)一步揭示了品種間分離位點(diǎn)的變化,川榮CR-153、湘林XL-3和CR-55表現出較高的θ值,與singleton的趨勢一致(Figure 4D)。近交系數(F)分析結果與遺傳多樣性模式一致,顯示川榮CR-156、CR-55和CR-447的F值最低,表明其遺傳多樣性較高,而長(cháng)林CL系列品種(如CL-3、CL-40、CL-4)的F值較高,反映其遺傳多樣性較低??傮w而言,遺傳多樣性分析結果表明,長(cháng)林(CL)系列品種由于長(cháng)期的人工選育和馴化,遺傳背景較為單一,表現出較低的遺傳多樣性;而川榮系列品種則保持較高的遺傳多樣性。該研究結果為篩選核心種質(zhì)資源和制定育種策略提供了有力的遺傳依據。

5.遺傳分化分析明確親緣結構
通過(guò)計算品種兩兩之間的Fst值與構建遺傳距離矩陣,研究進(jìn)一步明確了油茶品種間的遺傳分化程度和親緣關(guān)系(Figure 5)。Fst值的分析結果顯示,長(cháng)林CL-4、達林DL-1與湘林XL-1三者之間的Fst值極低(0.0106–0.0110),這表明這些品種可能源自相同或相似的遺傳背景。類(lèi)似地,川榮CR-153與湘林XL-3、湘林XL-210之間的Fst值也表現出較高的遺傳相似性(0.0036–0.0442),提示這些品種可能具有共同的祖源關(guān)系。相比之下,達林DL-22與川榮CR-50(0.0816)、川榮CR-55(0.0870)和達林DL-1(0.0759)之間的Fst值較高,顯示出較為顯著(zhù)的遺傳分化,反映其與這些品種的親緣關(guān)系較為緊密,但仍保持一定的遺傳獨特性。其它品種的Fst值范圍從0.1013到0.2908,表明這些品種的遺傳起源更加多樣,可能涉及不同的地理區域或品種間的較大差異(Figure 5A)。研究人員進(jìn)一步使用GCTA軟件計算的G矩陣分析,結果顯示大多數油茶品種之間的親緣關(guān)系較為明顯,遺傳分化較大(Figure 5B)。然而,一些品種群體的親緣關(guān)系值相似,例如XL-1、CL-4與DL-1;CR-153、XL-3與XL-210;華碩HS與華鑫HX,表明這些品種可能源自相同或相近的祖先背景。與此不同,達林DL-22品種在其群體內部未顯示出顯著(zhù)的親緣關(guān)系,反映出其群體內存在較高的遺傳分化??傮w而言,這些分析為理解油茶品種的遺傳背景和親緣結構提供了重要依據,揭示了不同品種之間的親緣關(guān)系及其遺傳多樣性。

6.構建核心SNP指紋圖譜實(shí)現品種識別
為建立油茶品種的快速鑒定體系,研究人員進(jìn)一步構建了25個(gè)主栽油茶品種的DNA指紋圖譜(Figure 6)。在初步獲得的234個(gè)候選SNP中,有196個(gè)位點(diǎn)被注釋為功能明確的編碼區域突變,富集于DNA連接、RNA加工、果糖代謝等重要通路(Figure 6A)。為提升區分效率,進(jìn)一步篩除掉存在多變異干擾或功能不明的位點(diǎn),最終篩選得到15個(gè)核心SNP位點(diǎn),可有效區分全部25個(gè)油茶品種,實(shí)現穩定的遺傳身份標識。為確保指紋圖譜的準確性與應用價(jià)值,研究通過(guò)Sanger測序對15個(gè)候選SNP位點(diǎn)進(jìn)行了引物驗證,最終篩選出8個(gè)多態(tài)性強、峰型清晰的核心SNP位點(diǎn)用于構建指紋圖譜(Figure 6B)。這些位點(diǎn)主要分布于功能基因區,涉及次生代謝、胚胎發(fā)育、自噬調控等關(guān)鍵生物過(guò)程,如編碼α-萜品醇合酶的LG12_G02320和控制胚胎發(fā)育與芽形成的FLA8蛋白基因LG03_G02445等,展現出良好的應用潛力。為進(jìn)一步提升指紋信息的實(shí)用性,研究人員還開(kāi)發(fā)了包含8個(gè)位點(diǎn)基因型信息的二維碼系統,其中涵蓋了油脂品質(zhì)、農藝性狀及適宜種植區域等數據,為油茶品種的數字化管理與選育決策提供便捷、高效的技術(shù)支持(Figure 6C)。二維碼系統為油茶品種的數字化管理與選育決策提供了便捷、高效的技術(shù)支持。通過(guò)將分子標記信息與油茶生產(chǎn)應用相結合,研究成果不僅實(shí)現了分類(lèi)識別功能,還為分子育種提供了重要參考價(jià)值。

綜上,該DNA指紋圖譜的構建為油茶種質(zhì)資源的快速鑒定、精準管理及產(chǎn)業(yè)化育種提供了高效工具和理論依據。其開(kāi)發(fā)的二維碼系統進(jìn)一步推動(dòng)了油茶品種管理的智能化和數據化,為我國油茶資源保護、優(yōu)質(zhì)品種選育及區域性產(chǎn)業(yè)布局提供了科學(xué)支持。
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百邁客生物為該研究提供了百創(chuàng )S1000空間轉錄組測序服務(wù)。

單細胞組學(xué)和時(shí)空組學(xué)是近年來(lái)生命科學(xué)領(lǐng)域的重要技術(shù)突破,它們在細胞異質(zhì)性解析、動(dòng)態(tài)過(guò)程研究和細胞間相互作用分析方面具有重要優(yōu)勢,為生命科學(xué)研究帶來(lái)了全新的視角和深度。水稻稻瘟病是世界上發(fā)生嚴重的真菌病害之一,水稻在面臨稻瘟菌侵染時(shí)會(huì )激活動(dòng)態(tài)免疫,因此挖掘水稻特異免疫基因對于抗稻瘟病菌侵染至關(guān)重要。
該研究對稻瘟菌接種后三個(gè)時(shí)間點(diǎn)的樣品進(jìn)行了單細胞核轉錄組測序(圖1A),同時(shí)對接種后的水稻葉片也進(jìn)了時(shí)空組測序(圖1B)。

圖1?水稻樣品單細胞及時(shí)空組測序流程圖
對測序獲得的單細胞數據,結合細胞特異的標志基因,AddModuleScore?軟件和GO富集分析等方法,對水稻的細胞類(lèi)型進(jìn)行了分類(lèi)注釋(圖2A)?;虮磉_分析發(fā)現,維管細胞中的原形成層細胞在稻瘟菌侵染后高度誘導二萜類(lèi)植保素合成代謝相關(guān)基因的表達,其中水稻關(guān)鍵植保素momilactone A合成被特異誘導(圖2B),促進(jìn)了momilactone A在維管組織中積累,可能是抗稻瘟病的關(guān)鍵因素。相反,激素途徑和模式分子激發(fā)的免疫對抗病性貢獻較弱。

圖2?水稻單細胞測序結果及差異基因表達分析
共聚焦顯微鏡觀(guān)察結果顯示,稻瘟菌孢子萌發(fā)后優(yōu)先靶向葉脈入侵,但是水稻的維管組織具有較強的免疫,稻瘟菌菌絲無(wú)法進(jìn)一步侵入(圖3A)。時(shí)空組測序結果顯示,富含亮氨酸重復序列的(NLR)免疫基因的表達在接種24小時(shí)后,葉尖部較葉基部具有更強的積累,表明免疫基因的表達具有極性的特征。綜上所述,該項研究揭示了水稻在稻瘟病菌侵染時(shí)免疫基因存在細胞特異性和多維(局部和縱向)的表達模式,為挖掘新的免疫基因提供了重要的數據基礎(圖3B)。

圖3 ?共聚焦顯微鏡觀(guān)察及時(shí)空組測序結果顯示水稻組織存在多維度的免疫
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該研究對401份番茄群體材料的酚胺物質(zhì)進(jìn)行了檢測,通過(guò)基于代謝物全基因組關(guān)聯(lián)分析(GWAS)鑒定出2號染色體上與酚胺合成基因簇(BGC2)。實(shí)驗證明基因簇中核心組分SlEPS1參與水楊酸和酚胺的生物合成,其關(guān)鍵氨基酸殘基 His169對酚胺合成至關(guān)重要,且SlEPS1的雙酶活性與增強的抗病性相關(guān)(圖1)

圖1 酚胺BGC2基因簇的定位與鑒定
通過(guò)比較不同番茄亞群中SlEPS1位點(diǎn)的核苷酸多樣性,發(fā)現該基因可能受人工選擇影響。變異組分析發(fā)現番茄群體間有兩個(gè)不同的SlEPS1單倍型組合:SlEPS1HapA和SlEPS1HapB,其中SlEPS1HapB的植株中酚胺和SA水平更高,抗病性更強。這些結果表明,在番茄的馴化選擇過(guò)程中,SlEPS1HapB的消失可能是導致番茄抗病性降低的原因之一(圖2)。

圖2 SlEPS1馴化遺傳分析
此外,研究還發(fā)現了一個(gè)與BGC2顯著(zhù)共表達的轉錄因子SlMYB78。它能夠直接結合并激活BGC2基因簇的啟動(dòng)子,從而調控BGC2基因簇的表達。當SlMYB78基因被沉默時(shí),酚胺和水楊酸的含量顯著(zhù)下降,導致其抗病能力降低(圖3)。

圖3 SlMYB78正調控基因簇,促進(jìn)酚胺和水楊酸的積累
綜上所述,番茄馴化過(guò)程中,SlMYB78調控的雙功能基因簇BGC2因抗病單倍型SlEPS1HapB被負選擇,導致現代番茄酚胺和水楊酸減少,抗病性顯著(zhù)下降??梢酝ㄟ^(guò)基因編輯恢復SlEPS1HapB功能或增強SlMYB78活性的抗病育種策略,為培育高抗優(yōu)質(zhì)番茄提供理論支撐。
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