答辩单个精子转录组学、基因组学特征及在男性不育诊断中的应用.ppt

* 4、技术路线 5、技术难点 单个细胞中全部转录本进行非选择性的、均匀的反转录，是实现获得基因表达状态下进行没有序列偏好性测序的前提，转录本的无偏差反转录及扩增是单细胞转录组测序技术的最大难点 精子中的RNA量仅占正常细胞的1/600，这是实现单细胞转录组测序的第二大难点 * 6、年度计划 本项目计划在3年内完成 2015年：收集正常和男性不育的精子、建立单个精子的分选方法、建立单个精子测序的方法 2016年：继续收集男性不育的精子、对单个精子进行测序、运用生物信息学对所得数据进行分析归纳 2017年：将获得的生物标记物在临床和小鼠模型上进行验证、总结及成果鉴定 * 7、预期目标 * 1) 建立并优化单精子转录组序列测定方法 2) 建立统一的正常和男性不育精子的转录组学学数据库 3) 筛选出2-3个可应用于临床诊断男性不孕不育的标记物，并在临床和动物上予以验证 4) 申请国内外专利1-2项，发表SCI论文3-5篇 6) 培养青年科学家2-3人和硕士博士研究生各2人 汇报提纲 课题的背景及意义 研究内容 工作基础 社会效益和经济效益 * 乔中东课题组长期从事精子中转录组学的研究 发现精子中保留的RNA参与了胚胎早期发育 发现精子中的microRNA对后代有影响 * 2012年与仁济医院李铮课题组合作 对一些不育的人精子样本(符合WHO正常精子标准) 进行蛋白组和转录组的研究 * 2013年与上海人类基因组研究中心王升跃课题组合作 对正常小鼠和人精子转录组进行测序，并通过数学模型 估算出每条精子中可能存在的mRNA数量和种类 * 上海市辅助生殖与优生重点实验室 卫生部行业规范化示范精子库基地 申报专利24项，发表SCI论文31篇 李铮课题组从事临床男科学研究 * 不育精子症患者病例信息采集流程 临床资料登记 （纸质） 手术记录 培养结果 样本库电子档案 （电子化） * 王升跃/李冲课题组长期从事基因组测序 上海人类基因组研究中心拥有国际一流的测序技术平台和遗传性疾病分子分型技术平台 进行了大量的全基因组、全外显子、目标区域基因组学和转录组学的研究，及DNA甲基化和miRNA等表观遗传学等测序工作 在Nature, Science, Nature Genetic, Genome Research, PNAS等杂志发表SCI论文130多篇，申报发明专利494项，获得发明专利24项 获得国家和上海市等科技奖励38项 * 南方中心高通量测序技术平台 测序技术系统 测序通量Gb/run 读长 测序时间/run 454 GS FLX+ 0.7 500-1000 bp 1 天 HiSeq 2500 600/100 2X100/2X150 bp 8/1 天 PacBio RS II 3 8.5/32 kb 1天 454 GS FLX 2007./2011 HiSeq 2500 2011/2013 PacBio RS II 2013 第三代单分子实时测序技术 南方中心大规模快速 数据存储和分析 计算机系统 计算: ~300核 内存: 共4T(3T为共享内存用于大规模拼接) 存储: 300T 高速磁盘阵列(40Gb 高速互联) 网络: 核心节点40Gb Infiniband高速互联和 辅助千兆以太网双网络 三个课题组优势互补 * 项目申请人及其合作者长期从事男性生殖的基础和临床研究工作、基因组和转录组序列分析及生物信息分析等工作，积累了丰富的研究经验。 我们将依托上海交通大学附属仁济医院的上海人类精子库、上海交通大学分析测试中心、上海人类基因组研究中心等具有的一流科研工作条件，充分利用三个团队互补的优势，以保障本项目的顺利实施。 项目分工 上海交通大学 乔中东课题组 自然环境下不育小鼠模型建立 单精子转录组测序 测序数据分析、比对及男性不育标记物的筛选 临床上指标正常但不育精子样本收集 在不育样本中验证筛选出的标记物 将标记物应用于男性不育的诊断 上海人类基因组研究中心王升跃课题组 仁济医院 李铮课题组 经费预算及分配 本项目申请国家经费200万元。 依据各参与单位的研究任务，预算如下： 上海交通大学120万元 上海人类基因组研究中心80万元 * 汇报提纲 课题的背景及意义 研究内容 工作基础 社会效益和经济效益 * 家庭是社会的最小单位孩子的社会发展的动力 * * 假如我们的目的能够达到的话，男性不育的诊断将不再盲目，治疗将有的放矢。 这将会促进夫妻和谐、提高家庭幸福、保障社会安定，因而具有重要的社会意义。 当然，由于可以对患者准确诊断，并对症治疗，时间、精力和金钱的节约也将是巨大的。 一对夫妇性生活正常，未采用避孕措施，两年内未孕。 美国占8.4%、北欧8.4-21%