
设想这样个场景:医生想要弄清,究竟是哪些细胞致了患者体内的症,或者某种病原体是否与的发生存在关联。
要回答这类问题,往往意味着研究人员须在全球范围内、分散于数数据库中的成千上万项实验数据中艰难摸索,而这搜索过程,通常至少需要耗费数天时间。如今,德国马克斯·德尔布吕克分子医学中心柏林医学系统生物学研究所(MDC-BIMSB)的科研团队,为这长期困扰生物医学界的难题,提出了套颠覆的解决案。
这新平台名为“Malva”,其研究成果已发表于顶期刊《自然》(Nature)。据论文作者、该研究所博士生丹尼尔·莱昂-佩里南(Daniel León-Periñán)介绍,Malva是个仅凭序列信息,便能快速筛选海量单细胞数据的平台。
从“堵点”到“通途”:单细胞RNA数据检索的十年困局
单细胞RNA测序技术湖北海绵专用胶厂家,能够为科研人员提供细胞内部在任意特定时间点所发生变化的其精细的观测视角。
过去十年间,全球各地的研究团队已经积累起数以TB计的海量数据,但任何想要挖掘这些数据、探究某段特定DNA或RNA序列信息的研究者,都会面临重重障碍。他们先需要下载并重新处理体量达PB的原始文件——这任务的规模,早已出单个实验室的处理能力所能承受的范围,同时还须解决如何统处理来源各异数据格式的难题。
棘手的问题在于,由于现有数据的索引式存在局限,有关RNA同种异型体(isoforms,即同基因编码产生的多种RNA变体)的信息量其有限。为了简化这检索流程,并拓展这些数据能够回答的问题范围,莱昂-佩里南与该研究所另位共同作者尼科斯·卡拉伊斯科斯(Nikos Karaiskos)博士,对来自公共数据库的既有数据进行了重新处理,使其能够按照核苷酸序列进行检索。
Malva同时还对空间数据进行了索引处理,这意味着研究人员能够定位某段特定RNA在组织切片中的具体分布位置。这套平台还被设计为能够持续自我扩充——每当科学文献中出现新的单细胞RNA数据,系统便会自动将其下载至马克斯·德尔布吕克中心的服务器上,经处理后纳入现有数据库之中。
“正如谷歌30年前为整个互联网所做的那样湖北海绵专用胶厂家,Malva让科学和AI工具需下载庞大文件、需参考基因组,甚至需具备厚的计业知识,就能在几秒钟内完成对数百万个细胞数据的检索,”该研究通讯作者、MDC-BIMSB主任尼古劳斯·拉耶夫斯基(Nikolaus Rajewsky)如此评价这成果。他进步指出,“Malva将静态的转录组图谱转化为动态资源,这将化我们对RNA生物学的理解,同时也有望在帮助研究人员理解健康如何滑向、以及特定细胞如何应对具体疗案等面,万能胶厂家发挥变革作用。”
破索引壁垒:从简单提问到解锁RNA生物学层奥秘
Malva所能应用的场景可谓不胜枚举,卡拉伊斯科斯表示,这些问题既可以是其简单的,比如“某个特定基因在哪种细胞类型中表达”,也可以延展至远为复杂的层面。
他同时指出,市面上其他现有平台虽然也能回答些简单问题,但却法解答涉及RNA生物学本身的层问题。这是因为在这些平台的索引体系中,各种RNA同种异型体并未各自立对应到参考基因,而是被作为个笼统的整体加以处理,这使得研究人员根本法判断,某个特定的RNA同种异型体,究竟是否在某种特定细胞类型中表达。
“Malva赋予了我们按RNA序列灵活检索的能力,这让我们能够回答那些以往根本法解答的问题,”卡拉伊斯科斯说。此外,由于其他平台通常将数据映射至个由少数几份人类DNA样本拼接而成的参考基因组,任何想要查询罕见或特基因变异所产生RNA信息的研究者,往往都会所获,而Malva则能够提供访问权限,覆盖范围要广泛得多的多样化RNA数据集。
值得提的是,Malva平台还纳入了包括细菌、病毒与真菌等多种物种的序列信息。这意味着研究人员今后能够借助这工具,入研究这些微生物究竟如何影响人体细胞并诱发。
目前,这平台已对全球科学界费开放使用。据悉,三位核心研究者目前正处于筹备创立初创公司的早期阶段,力图动Malva实现商业化落地,相关技术利也已进入申请程序。
从整个生命科学研究的宏观视角来看,Malva的问世,某种程度上标志着单细胞数据分析正从种依赖业计能力的“精英化”科研门槛,逐步演变为种加普惠、即时可用的基础设施。这转变所带来的远影响,或许正如互联网搜索引擎当年对信息获取式的重塑般,终将改变整整代生物医学研究者探索生命奥秘的式。相关词条:不锈钢保温施工 塑料管材生产线 钢绞线厂家 玻璃棉板 泡沫板橡塑板专用胶
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