作者:聂翠蓉 来源:科技日报 发布时间:2017/4/7 11:04:26
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艾伦干细胞浏览器首次在线发布
含6000张干细胞3D图片 可预测与疾病相关基因变异

 

科技日报北京4月6日电 (记者聂翠蓉)美国艾伦细胞科学研究所历时一年,制作出来自同一母细胞的不同干细胞3D图片集,并在5日以“艾伦干细胞浏览器”的名义正式在线发布。这些可公开获取的图片集将帮助研究人员预测与癌症和其他疾病有关的细胞结构变化,加速干细胞、癌症及药物开发的研究进程。

艾伦干细胞浏览器借助深度学习分析算法和基因编辑工具CRISPR-Cas9制成,包含6000多张诱导多能干细胞图片,每张图片内DNA、细胞膜和线粒体等重要结构都用不同颜色标记。

据《自然》杂志网站报道,一年前,艾伦细胞科学研究所主任瑞克·哈维兹带领团队,利用成人皮肤细胞重编程获得未分化状态的胚胎多能干细胞,并用基因编辑工具CRISPR-Cas9引入荧光标记物,让那些能编码负责细胞移动和维持细胞形状的肌动蛋白基因发出特定荧光。结果发现,这些来自同一皮肤细胞的干细胞,其内线粒体和肌动蛋白纤维等重要组成部分的位置、形状和数量等完全不同。

研究团队内的计算机科学家利用深度学习程序对数千张图片进行了分析,找到了不同细胞结构之间的相互关联。深度学习程序能够通过一两点线索推测出细胞的结构信息,并将这些信息与真实细胞信息进行比较,不断学习进步,从而演变成准确预测与疾病有关基因变异的3D交互工具。

参与人类细胞图谱(HCA)研究的博德研究所计算机生物学家阿维·雷格夫认为,艾伦干细胞浏览器填补了细胞研究的空白,为研究人员认识同源干细胞的结构差异提供了一种全新工具。哈维兹团队会在接下来几个月时间里,继续对这一图片集进行补充,包括处在不同分裂阶段的干细胞,以及分化成心脏和肾脏细胞等细胞类型,以进一步完善该浏览器。

 
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