BioTechniques人物专访:谢晓亮

【字体: 时间:2014年05月09日 来源:生物通

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  谢晓亮(Sunney Xie)这个名字大家一定都不陌生。作为单分子研究领域的前沿科学家,谢晓亮教授大幅改良了单分子荧光显微镜技术,在相干拉曼显微成像技术(CARS、SRS)等方面成果斐然。近年来,他又在单细胞测序技术上取得突破,发表了不少成果。鉴于此,《BioTechniques》杂志近期对他进行了专访,了解促使他成功的动力。

  

谢晓亮(Sunney Xie)这个名字大家一定都不陌生。作为单分子研究领域的前沿科学家,谢晓亮教授大幅改良了单分子荧光显微镜技术,在相干拉曼显微成像技术(CARS、SRS)等方面成果斐然。近年来,他又在单细胞测序技术上取得突破,发表了不少成果。鉴于此,《BioTechniques》杂志近期对他进行了专访,了解促使他成功的动力。

在被问及当年如何确定研究方向时,谢晓亮提到了他在哈佛大学所上的一门课,Richard Losick的分子生物学课程。上课时,Losick以动画演示了聚合酶和核糖体如何工作。看到这些,谢晓亮想,总有一天他们能将活细胞中的那些过程制作成实时的电影。这个想法促使他们开发出观察和研究单细胞基因表达所需的技术。

对于他的科学贡献,谢晓亮谈到了他早期的工作。他们最早开展室温下的单分子荧光成像和光谱分析。在首个实验中,他们应用这项技术来研究胆固醇氧化酶,这种酶在氧化时发荧光,但在还原时不发。在酶促循环中,荧光开启和关闭,他们追踪了这个循环。他们发现了一个现象,酶努力工作一段时间,然后放慢,但米氏方程即使在单分子水平也成立。

在新技术方面,他们开发了CARS和SRS显微镜。这些作为无标记的方法,让研究人员能够对活体组织中的DNA、蛋白质、小分子代谢物或药物分子进行成像,且灵敏度比之前的方法高很多。此后,他们开始研究单细胞中的基因表达,对蛋白质和mRNA产生进行成像,每次一个分子。通过这种方式,他们能够定量地描述活细胞中的这些过程。

谢晓亮谈到,他最新的研究方向是单细胞基因组学。活细胞中的单个DNA分子通过获得拷贝数变异和SNP而不断变化。不同细胞中的活性无法同步,因此必须在单细胞的基础上研究异质性。为了实现这一点,他们开发出了无偏倚的全基因组扩增方法,称为MALBAC。

之后,他们利用MALBAC创建出一种新的体外受精(IVF)过程,目前正在中国进行临床试验。他们对两个极体细胞进行高通量测序。通过这些序列,他们可推断出受精卵是否可用。这项试验正在进行当中,但到目前为止,这种方法明显提高了试管婴儿的成功率。它还能够避免父母任一方与孟德尔疾病相关的点突变。

同时,他们也在研究de novo突变,特别是那些导致癌症的突变。谢晓亮表示,MALBAC擅于检测这些突变,但并非收官之作。他们正在开发更好的方法来发现新突变。

对于职业生涯中的亮点,谢教授认为是在临床试验中帮助患者。他回忆道,一位患者来找他。那位患者从父亲身上遗传了一个点突变,在10岁那年患上骨癌。他不希望他的孩子也像他一样。当确定怀孕的那一刻,大家都很兴奋,相信宝宝会是健康的。

谢晓亮目前任哈佛大学化学与生物系终身教授、北京大学生物动态光学成像中心(BIOPIC)主任。(生物通 薄荷)

原文检索

Profile of Xiaoliang Sunney Xie

Kristie Nybo, Ph.D.

BioTechniques, Vol. 56, No. 4, April 2014, p. 163

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