韓敬東課題組研究成果在《GenomeResearch》發表

　　近日，國際基因組研究權威期刊《Genome Research》在線發表了中國科學院上海生命科學研究院計算生物學研究所、中科院遺傳與發育生物學研究所和清華大學等處的最新研究論文“Single-cell-level spatial gene expression in the embryonic neural differentiation niche”。在這項研究中，研究人員開發了一種半自動化的原位雜交圖像分析流程，并使用這種分析流程，在單細胞分辨率上得出了大腦皮質層中基因的空間表達模式，以深入了解大腦皮層發育過程中所發生的關鍵過程。

　　本文通訊作者的中國科學院上海生命科學研究院計算生物學研究所韓敬東研究員，早年畢業于中國藥科大學，1996年在美國Albert Einstein College of Medicine獲博士學位，1997年至1998年在美國洛克菲勒大學霍華德休斯醫學研究所從事博士后研究，后在美國多家公司擔IT任軟件工程師，2002年至2005年為哈佛大學醫學院科研人員，2005年至2010年中科院遺傳與發育生物學研究所課題組長，2010年8月擔任中科院上海生命科學研究院計算生物學課題組長、所長。2004年中科院百人計劃入選者，2005年獲得國家杰出青年科學基金。主要研究方向包括：生物網絡的結構、動態及其功能；利用functional genomics的數據，尋找疾病有關的基因及進一步研究其病理作用；探求遺傳基因網絡中內在的安全穩定機制。曾在PNAS、Cell子刊、Blood、Genome Research等著名學術期刊發表論文。相關閱讀：韓敬東研究員Cell子刊探討“垃圾”DNA 。

　　隨著越來越多高通量原位雜交圖像的出現，如何在高分辨率上有效地分析這些圖像，以獲得整體體基因表達模式和可檢驗的假設，已成為一項巨大挑戰。在這項研究中，該研究小組開發了一種半自動化的圖像分析流程，以單細胞分辨率分析了E14.5小鼠胚胎的原位雜交圖像，解析了來自Eurexpress數據庫的1600多個端腦表達基因。

　　使用這種分析流程，研究人員在單細胞分辨率上得出了大腦皮質層中基因的空間表達模式，以深入了解大腦皮層發育過程中所發生的關鍵過程。這些基因表達譜展示了基因表達的高度空間模塊化，精確地概括了已知的分化區，并發現了更多的未知過渡區或細胞狀態。更重要的是，該研究小組揭示了一種獨特的空間過渡階段，在神經分化過程中致力于染色質重塑事件，這可以通過基因組聚類模式、表觀遺傳學修飾開關和網絡模塊得以驗證。

　　這些分析進一步揭示了有絲分裂檢查點在空間性基因表達狀態轉變過程中的作用。這種新方法，可在單細胞水平上分析胚胎神經細胞分化過程中的空間模塊化、動態軌跡和基因表達瞬時狀態，并能推斷出調控事件，因此在許多不同的系統中都將是有益和適用的，可用以理解體內和高分辨率的動態分化過程。