张宏陆教授课题组受邀在Matter发表评述——原位DNA存储
2023年1月5日,Cell Press旗下Matter(IF 19.97)杂志邀请华南理工大学生物医学科学与工程学院张宏陆课题组撰写Preview文章“In situ DNA storage with whole blood cryogenic silicification”(Matter, 2023, 6, 26)。文章介绍了最近发表在Nat Commun 2022, 13, 6265上原位存储DNA的新技术——低温冷冻硅化全血基因组,实现室温下长期稳定存储DNA。华南理工大学生物医学科学与工程学院2022级博士生叶静怡为论文第一作者,张宏陆教授和张欢教授(上海交通大学)为共同通讯作者,华南理工大学为第一单位。
DNA不仅是生命遗传信息的载体,还具有数据信息存储的超凡能力。国家“十四五”规划中将DNA存储列入拟加快布局的前沿技术之一。作为DNA存储技术在生物医学的重要应用,DNA banking能够提供长期且稳定的保存个人基因组,被保存的基因组DNA可以随时取出用于疾病的早期筛查和诊断、身份追踪甚至用于濒临灭绝生物的重建。冷冻法原位保存DNA被认为是一种最大程度保留完整基因组信息的方法。
文章介绍了最近在Nat Commun上报导的原位DNA存储的工作,其通过低温硅化全血实现基因组室温下长期稳定的储存。区别于传统的甲醛固定法常造成基因组损伤或断裂,低温硅化方法能够显著提高基因组DNA对外界极端环境(如自由基氧、紫外和高温等环境)和细胞内自溶的抵抗能力。同时,也极大地延长了基因组DNA储存的年限。此外,该研究还可与3D打印技术和纸基载体结合,实现DNA存储形式的多样性,并且成本低廉,有助于DNA存储技术在临床转化的应用。
张宏陆课题组聚焦发展可编程生物技术及其生物应用,融合生物技术(BT)与信息技术(IT),通过DNA折纸术、单分子技术等手段对生命分子进行可编程操纵和构筑,拓展精准生命感知、合成与定量生物医学、DNA计算与存储等应用场景。欢迎对课题组研究感兴趣的学生和博士后加入!