杭州華大生命科學(xué)研究院聯(lián)合美國斯坦福大學(xué)、我國武漢大學(xué)等高校和科研機(jī)構(gòu)，開發(fā)出高精度生命全景時空算法工具“Spateo”，使空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)能夠精細(xì)地重構(gòu)器官三維結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)地量化基因和細(xì)胞的時空動態(tài)過程。相關(guān)論文11月12日在國際學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》上發(fā)表。

圖為高精度生命全景時空算法工具“Spateo”整體功能示意圖。（杭州華大生命科學(xué)研究院供圖）

論文通訊作者之一、杭州華大生命科學(xué)研究院白寅琪博士介紹，空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)能夠準(zhǔn)確反映細(xì)胞的空間排布和RNA的原位表達(dá)，是生命科學(xué)研究的重大技術(shù)創(chuàng)新，但使用這種技術(shù)所產(chǎn)生的大量原始數(shù)據(jù)，仍需要結(jié)合算法工具進(jìn)行處理、分析，才能找到在空間分布上具有意義的細(xì)胞和基因表達(dá)。

“此前的算法工具大多側(cè)重于空間原位信號的可視化，但缺乏系統(tǒng)性分析數(shù)據(jù)的方法。這是我們進(jìn)行新型工具研發(fā)的原因?！卑滓髡f。

據(jù)介紹，研究團(tuán)隊此次開發(fā)出的算法工具采用數(shù)學(xué)建模方式，具備三維重建、區(qū)域數(shù)字化、細(xì)胞間相互作用推斷、宏觀組織與微觀基因關(guān)聯(lián)以及用于交互式操作的可視化界面等功能。

為驗證性能，研究團(tuán)隊以小鼠胚胎和果蠅發(fā)育的研究為例，探索了三維空間中隨時間變化的器官生態(tài)形成機(jī)制，并構(gòu)建了小鼠胚胎發(fā)育的“3D分子全息圖”。

“新工具將顯著提高科研人員對發(fā)育過程中器官形成的理解，幫助科研人員進(jìn)一步從時間和空間維度上認(rèn)知基因、細(xì)胞，為推進(jìn)胚胎發(fā)育、腦科學(xué)、疾病等多個領(lǐng)域的研究提供支撐?！卑滓髡f。

來源：新華網(wǎng)