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在这里,读懂“生命天书”

——探秘国家基因库 作者:陈宇轩  时间:2017-07-14

新华社深圳7月13日电 早已灭绝的猛犸象还能复活吗?利用在冻土层里发现的猛犸象完整个体,通过基因技术和干细胞技术获得猛犸象胚胎细胞,再为该细胞寻找合适的代孕妈妈,或许人们有一天可以见到这种在地球上曾经生活过的庞然大物。

  过去,生物的遗传信息好像一本艰深的生命天书。现在,人们可以读懂乃至编写它。2011年,国家发改委、财政部、工信部、国家卫计委批准华大基因研究院在深圳大鹏半岛组建国家基因库。如今,生物存储、基因测序、基因合成与编辑成为这座世界级基因库的核心业务单元。

  据深圳华大基因研究院副院长刘心介绍,国家基因库拥有三库两平台三库即以存储为主要功能的生物资源样本库、生物信息数据库、生物活体库;两平台是数字化平台、合成与编辑平台,分别从事基因的

  创造要从认识开始,先会然后才会,这就需要我们有意识地把海量的生物信息存储起来,这是后续进行基因测序和编辑的基础。刘心说。

  记者在国家基因库现场看到,三库汇聚了地球上各种生物的信息。生物资源样本库存储的样本有血液、组织、采血卡、细胞、体液、DNA、RNA、动植物、菌类微生物等,现已实现2000万份可溯源、全类型样本存储能力。生物信息数据库是存储基因信息的高性能数据管理系统,已构建40多个数据库,以此为基础开发的搜索引擎收集了超过8000个物种/品种、27个人种、1000万个基因、5亿条序列数据、3亿条变异信息。生物活体库有6万份种子样本资源的存储容量。目前正在建设云南瑞丽植物园数字化项目、广东河源活体示范库、西藏高原库、青海高原活体示范库等。

  这些海量的信息有什么作用?刘心表示,尽可能多地存储各种类型的样本,如珍稀动植物、重要的疾病样本,未来有解读需要的时候,人们就能够迅速找到。同时,这些数据也为科学研究及产业发展提供了大数据源头保障,有利于精准医学和精准农业的发展。

  基因测序是国家基因库另一项重要的功能。记者在平台——数字化平台看到,科研人员首先进行制备,将提取到的DNA按照测序的要求上载到芯片,再把芯片放入测序仪,就能够读取出基因的原始数据了。

  国产设备实现了基因测序的高速度和低成本。数字化平台的科研人员介绍,基因测序使用的仪器是国货,它的测序准确度达到同行业领先水平。同时,操作简单、24小时快速完成测序、16种以上的使用模式、比同类型测序仪便宜三分之一的价格都是它突出的优势。

  这是一个集自动化、标准化、高产高效于一体的公共测序平台,目前年产数据5Pb以上,这意味着可以满足5万人的个人基因组测序或者1000万例产前筛查的需求。刘心说。

  如果把基因测序看作是读懂人类生命的密码,合成与编辑平台的工作就是编写。今年3月,国家基因库科研人员参与的一个国际合作项目,成功合成了酵母的5条染色体,研究成果发表在知名学术期刊《科学》杂志上,这是合成生命领域的重大科学进展。

  据国家基因库合成与编辑平台核心研发高级经理顾颖介绍,平台就是要把出来基因的信息重新编写”“改写,从而产生一些新的功能,在医学诊疗、动植物育种等方面应用广泛。

  未来,我们要进一步扩大规模,聚集更多的资源,把国家基因库建设成为世界范围内有影响力的科研共享平台,把生物资源的保护、利用做得更好。刘心说。

(记者陈宇轩)

(来源:新华社)

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