第三代测序技术是指单分子测序技术,DNA测序时不需要经过PCR扩增,实现了对每一条DNA分子的单独测序。南方科技大学副教授、深圳市瀚海基因生物科技有限公司创始人兼CEO贺建奎告诉《中国科学报》记者,相比第二代测序,第三代测序技术在临床上的应用有明显优势:不需PCR扩增,可直接对单个分子进行测序;样品制备简单,测序成本进一步降低;可直接读取RNA的序列和包括甲基化在内的DNA修饰。这些优势可以大大改善临床基因测序的成本、速度和质量。
目前,单分子测序平台可以广泛应用于无创产前诊断、肿瘤早期无创诊断、胚胎植入前遗传学筛查、病原体检测和遗传病基因变异检测等。此外,对于诸如埃博拉病毒等重大暴发性传染病的应用领域,第三代或第四代(纳米孔分子测序)测序技术的应用,更是能够第一时间让病毒现出原形,从而为重大传染病防控提供科学依据。
第三代基因测序极大地改善了基因测序的成本、速度和质量,这项技术得到了行业领域内的高度评价。尽管第三代测序技术优势多多,但并不意味着单分子测序无所不能,也并非毫无瑕疵。贺建奎告诉记者,目前第三代测序并不能取代二代测序,而是作为对其的一种补充,共同发展。
细胞重编程:返老还童有望成真
美国和西班牙两国科学家12月15日在美国《细胞》杂志上发布报告说,借助一种叫细胞重编程的技术,他们成功逆转小鼠的一些衰老症状,并将其中患早衰症的小鼠寿命延长了30%。
细胞重编程是通过引入4种转录因子,将成体细胞转化为诱导多能干细胞。诱导多能干细胞具有与胚胎干细胞一样的分化为各类细胞的能力。细胞重编程用途广泛,其中一项就是被用来逆转衰老,但此前研究中的实验小鼠不是早死,就是患癌。
为避免早衰或患癌等副作用,研究人员本次使用了部分重编程技术。细胞重编程一般需用2~3周时间,才能让成体细胞转化为诱导多能干细胞,但他们只利用上述转录因子重编程2~4天,因此获得的并不是诱导多能干细胞。实验显示,经过这种方法处理后,成体皮肤细胞仍然还是皮肤细胞,但细胞中的衰老迹象却减轻了。
同样是利用细胞重编程技术,此前,中国科学院生物物理研究所刘光慧实验室与美国国立卫生研究院国家癌症研究所Tom Misteli研究组合作,通过筛选具有逆转人类细胞衰老潜能的基因,发现转录因子NRF2介导的细胞抗氧化通路的紊乱是导致细胞衰老的驱动力。
此外,上述研究人员还通过筛选具有激活NRF2通路功能的小分子化合物,发现一种用于治疗脂肪肝的NRF2激动剂奥替普拉可以延缓间充质干细胞衰老的进程,并提高其体内活性。该研究成果于6月2日发表在Cell杂志上。
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