7月3号是我们实习的第四天,我们来到百迈客实习地,缪建顺老师给我们讲解百迈客产品架构。
他给我们讲到生物遗传奥秘的探索,绕不开中心法则这一基石。从DNA 经 RNA 到蛋白质、代谢物的传递,串联起染色体、基因表达调控等复杂过程 。同一物种基因多样、基因表达多元,让蛋白种类丰富,加上环境影响基因表达,共同造就生物性状与物种多样性,就像世上没有两片相同的树叶,生命密码的传递与演绎,正不断为我们揭开生命科学的神秘面纱 。
基因测序技术迭代,为解码生命密码持续赋能。一代Sanger测序靠链终止法奠基,二代Illumina 借桥式PCR拓展,三代测序迎来突破——PacBio以荧光信号捕捉单分子实时信息,Oxford Nanopore 凭纳米孔微电流检测,让 DNA/RNA 测序更高效。从基础测序到单分子精准解析,每代技术进阶,都推动我们更深入探索基因奥秘 ,为医学、遗传学研究打开新窗口,助力解锁生命遗传信息的更多可能 。
Hi - C 技术是基因组组装的“升级密钥” 。在已有二代/三代测序或光学图谱辅助得到 Draft genome 序列、明确染色体数基础上,Hi - C 测序数据发力,对序列进行染色体群组划分,确定其在染色体上的顺序与方向,助力基因组组装从片段水平跃升至染色体水平,为深入解析基因组结构与功能筑牢根基 ,让我们对生命遗传蓝图的绘制更精准、全面 。
从二代、三代(ONT/PacBio)建库测序,到 GWAS 全基因组关联分析,再到遗传进化研究,重测序、SLAF 等技术路径并行。这些工具,帮我们解码群体遗传密码,挖掘进化线索,让自然群体的奥秘,在多维度技术加持下,逐步清晰呈现 。
给大家介绍全基因组关联分析(GWAS),它借助大量遗传变异标记(常为SNP ),在全基因组水平找相关性,助力发现影响复杂性状的基因变异,像图里对生物性状研究就可能用到,是遗传学等领域探索基因 - 性状关系的高效手段 。
从遗传群体研究出发,借助多样分析手段挖掘数据价值。通过不同样本、细胞亚群的聚类图,能清晰区分群体差异;top20标记基因表达热图、特定基因表达分布,精准定位关键基因;差异基因GO/KEGG功能注释,更是为解析基因功能与调控网络架起桥梁,助力深入探究遗传奥秘 。
在基因组研究领域,T2T基因组为基础,推动下游挖掘深入。从聚焦着丝粒、端粒等复杂区域的基因组调控,到借多样技术手段(基因组 + 比较、遗传进化等),在作物、濒危物种等研究中发力。而三代测序技术(Nanopore与PacBio ),以无需PCR扩增、长读长优势,为精准测序及后续深入研究筑牢根基,助力解码生命遗传密码,驱动基因组学研究不断突破 。
讲到北京百迈客生物科技的全转录组产品,从转录组概念讲起,涵盖实验流程,借PB全长转录组分析等技术,助力解析转录本信息,为基因表达研究、差异调控分析等提供支撑,在基因组学研究中发挥关键作用 。
microRNA(miRNA)作为长度约20 - 24nt的内生小RNA,在生命活动里作用关键,参与细胞发育、分化等过程。它有组织与阶段特异性,高度保守,序列有独特特征,还以“多对多”模式调控基因表达,是基因调控网络中不可忽视的重要角色 。
ceRNA假说,不同RNA靠竞争结合miRNA调控彼此表达,mRNA、假基因转录物等都算ceRNA,以miRNA反应元件(MREs)为核心,通过竞争结合miRNA相互调节,一条ceRNA链还能有多种MRE结合不同miRNA,miRNA又能沉默多种转录物,构建起复杂的转录后调控网络,这也凸显了非编码RNA在基因表达调控里的关键地位,让我们看到RNA分子间相互作用多复杂 。
从染色质构象捕获技术的演进,到文章思路里多组学联合分析,再到DNA甲基化的研究手段,以及表观组学产品与下游验证实验(如ChIP - seq、CUT&Tag ),全方位呈现基因组学研究的技术脉络,借多样方法解码基因调控、表观修饰等奥秘,助力探索生命遗传信息的深层逻辑 。
染色质构象捕获技术不断演进,从3C“一对一”、4C“一对多”、5C“多对多”,到Hi - C“全对全” ,每一步都突破对染色质互作的认知边界,借不同实验流程与检测手段,解码基因组空间构象奥秘,推动我们深入理解染色体折叠及基因调控的物理基础 。