深圳華大生命科學(xué)研究院聯(lián)合多家機構(gòu)的研究者們，利用華大堪稱“超廣角百億像素生命照相機”的時空組學(xué)技術(shù)Stereo-seq，首次繪制了四種模式生物胚胎發(fā)育或器官的時空圖譜，包括和人的基因相似度高達80%的實驗室明星小鼠、參與高中課本里著名的摩爾根雜交實驗的果蠅、胚胎發(fā)育研究的重要模式生物斑馬魚和植物研究的“網(wǎng)紅”擬南芥。這是首次從時間和空間維度上對生命發(fā)育過程中的基因和細胞變化過程進行超高精度解析，為認(rèn)知器官結(jié)構(gòu)、生命發(fā)育、人類疾病和物種演化提供全新方向。
Cell出版社官網(wǎng)以時空組學(xué)聯(lián)盟（STOC）專題的形式發(fā)布了系列成果，其中，基于華大自主研發(fā)的高精度大視場Stereo-seq技術(shù)繪制的小鼠胚胎發(fā)育時空圖譜相關(guān)成果在《細胞》（Cell）期刊在線發(fā)表，斑馬魚、果蠅、擬南芥時空圖譜相關(guān)成果在《細胞》子刊《發(fā)育細胞》（Developmental Cell）在線發(fā)表。
為推動時空組學(xué)在生命科學(xué)各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，華大研究院等機構(gòu)發(fā)起了時空組學(xué)聯(lián)盟，這是一個國際化科學(xué)聯(lián)盟，由來自哈佛大學(xué)、劍橋大學(xué)、牛津大學(xué)等16個國家的80多位科學(xué)家組成。本次專題成果是由華大研究院聯(lián)合時空組學(xué)聯(lián)盟單位主導(dǎo)的、時空組學(xué)聯(lián)盟產(chǎn)出的第一批重磅成果，由深圳華大生命科學(xué)研究院聯(lián)合中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院、南方科技大學(xué)、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)等來自6個國家的32個科研團隊共同參與完成。研究已通過倫理審查，嚴(yán)格遵循相應(yīng)法規(guī)和倫理準(zhǔn)則。
深圳華大生命科學(xué)研究院聯(lián)合國家基因庫共同打造時空組專輯數(shù)據(jù)庫
近日，CNGBdb重磅上線的時空組學(xué)數(shù)據(jù)庫V1.0版（STOmicsDB）率先建立時空組數(shù)據(jù)歸檔標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)時空組學(xué)不同層次數(shù)據(jù)的整合，并形成時空組學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)圈，是國際領(lǐng)先的時空組學(xué)綜合平臺，致力于促進時空組學(xué)的數(shù)據(jù)探索和學(xué)術(shù)研究。
作為STOmicsDB的子庫——時空組專輯數(shù)據(jù)庫與Cell專題同期發(fā)布。上述4篇Cell系列模式生物時空組學(xué)研究成果相關(guān)數(shù)據(jù)庫/數(shù)據(jù)集均已收錄在時空組專輯數(shù)據(jù)庫中?？蒲腥藛T可以通過該專輯數(shù)據(jù)庫快速獲取文獻概要、研究數(shù)據(jù)、分析工具、數(shù)據(jù)可視化分析結(jié)果等關(guān)鍵信息，全面提升文獻要點解讀及數(shù)據(jù)/分析工具搜索效率，促進時空組學(xué)領(lǐng)域科研成果轉(zhuǎn)化及技術(shù)發(fā)展。
【訪問時空組專輯數(shù)據(jù)庫】搜索引擎搜索關(guān)鍵詞“國家基因庫生命大數(shù)據(jù)平臺” → 點擊導(dǎo)航欄“Scientific database” → 點擊“STOMICS DataBase” → Collections
MOSTA: 小鼠器官發(fā)育時空轉(zhuǎn)錄組圖譜
研究者們利用Stereo-seq技術(shù)構(gòu)建出了世界上首個系統(tǒng)清晰的小鼠器官跨時期空間基因表達圖譜集。這也是首次在單細胞分辨率水平上解析空間基因表達譜，為哺乳動物發(fā)育研究提供重要的數(shù)據(jù)參考，推動我們更好地認(rèn)識胚胎的成長和器官發(fā)生，也為出生缺陷相關(guān)研究提供指導(dǎo)。
MOSTA通過交互式可視化，方便用戶查看和檢索小鼠胚胎各個基因在不同時期的空間表達。用戶可通過數(shù)據(jù)庫主頁面或?qū)Ш綑?，快速獲取研究內(nèi)容梗概、時空聚類分析結(jié)果、研究技術(shù)（Stereo-seq）簡介、研究中使用分析軟件及產(chǎn)生的數(shù)據(jù)資源信息，同時還能直接下載研究數(shù)據(jù)及分析文件等。
發(fā)表期刊：Cell
數(shù)據(jù)編號：CNP0001543
專輯數(shù)據(jù)庫：搜索引擎搜索關(guān)鍵詞“國家基因庫生命大數(shù)據(jù)平臺” → 點擊導(dǎo)航欄“Scientific database” → 點擊“STOMICS DataBase” → Collections → MOSTA
除了小鼠，科研人員還對斑馬魚、果蠅等模式生物的發(fā)育過程進行了研究，構(gòu)建了斑馬魚和果蠅胚胎發(fā)育的時空圖譜，為胚胎發(fā)育過程中的模式形成及相關(guān)分子機理研究提供重要的數(shù)據(jù)參考，也為進化過程中胚胎演化的研究提供了可能。
ZESTA：斑馬魚胚胎發(fā)育時空圖譜
ZESTA利用Stereo-seq技術(shù)分析了斑馬魚胚胎發(fā)育過程中基因表達和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的時空動態(tài)。該數(shù)據(jù)庫分析了91個胚胎切片，涵蓋了發(fā)育的前24小時內(nèi)的6個關(guān)鍵時間點，獲得了10x10x15µm3（接近細胞大?。┓直媛实?52,977個點的空間坐標(biāo)。 同時確定了特定組織的空間模塊和共變基因。通過對各時間點的Stereo-seq和scRNA-seq數(shù)據(jù)進行綜合分析，重建了斑馬魚胚胎發(fā)育過程中細胞命運轉(zhuǎn)變和分子變化的空間解析發(fā)展軌跡。
用戶可通過數(shù)據(jù)庫主頁面或?qū)Ш綑?，快速獲取研究內(nèi)容梗概、時空和單細胞轉(zhuǎn)錄組聚類分析結(jié)果、空間分辨發(fā)展軌跡、研究技術(shù)（Stereo-seq）簡介、研究中使用分析軟件及產(chǎn)生的數(shù)據(jù)資源信息，同時還能直接下載研究數(shù)據(jù)。
期刊：Developmental Cell
數(shù)據(jù)編號：CNP0002220
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Flysta3D：果蠅胚胎和幼蟲的3D時空圖譜
Flysta3D旨在管理由Stereo-seq生成的果蠅胚胎和幼蟲所有階段的三維空間轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，通過可視化和分析感興趣的基因空間表達模式、聚類和注釋3D重建組織特異性的空間轉(zhuǎn)錄組，模擬組織發(fā)育過程中的發(fā)展軌跡，識別細胞信號通路和基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，在完整的空間環(huán)境中檢查基因功能等。
用戶可通過數(shù)據(jù)庫主頁面或?qū)Ш綑?，快速獲取研究內(nèi)容梗概、時空聚類分析結(jié)果、3D模型、研究技術(shù)（Stereo-seq）簡介、研究中使用分析軟件及產(chǎn)生的數(shù)據(jù)資源信息，同時還能直接下載研究數(shù)據(jù)。
期刊：Developmental Cell
數(shù)據(jù)編號：CNP0002189
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擬南芥葉片單細胞空間轉(zhuǎn)錄組圖譜
為攻克長期以來研究人員無法對植物葉片中高度相似細胞類型的分子特征進行有效解析的難題，研究人員還基于Stereo-seq技術(shù)成功開發(fā)出適用于植物的單細胞空間組技術(shù)，并將此技術(shù)應(yīng)用于植物葉片細胞的空間組學(xué)研究。該技術(shù)將會應(yīng)用于植物基礎(chǔ)科學(xué)研究和作物育種研究中，如在水稻、小麥和玉米等作物的種子發(fā)育和抗旱、耐高溫和耐鹽等機制解析中進行優(yōu)勢關(guān)鍵基因的挖掘，為高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆作物品系的培育貢獻力量。
該數(shù)據(jù)集包含由植物細胞壁染色與Stereo-seq高分辨率空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)相結(jié)合產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，展示了擬南芥葉片中的第一個原位單細胞轉(zhuǎn)錄組分析。同時此研究證明了從主脈到葉緣存在細胞類型特異性空間基因表達梯度。重建這些梯度，首次根據(jù)特定細胞類型的空間分布顯示其發(fā)育軌跡。用戶可通過數(shù)據(jù)集頁面快速獲取研究內(nèi)容梗概、樣本信息、時空聚類分析結(jié)果，同時還能直接下載研究數(shù)據(jù)。
期刊：Developmental Cell
數(shù)據(jù)編號：CNP0002618
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未來，時空組專輯數(shù)據(jù)庫將持續(xù)收錄時空組學(xué)領(lǐng)域最新研究成果，為廣大科研人員提供最全面的文獻可視化解讀綜合信息，助力時空組領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展，促進器官結(jié)構(gòu)、生命發(fā)育、物種演化、人類疾病等方向的重新認(rèn)知及深入研究。
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