约1.6亿！BBSRC宣布投资支持四个世界级前沿生物科学研究计划，其中一项将以单细胞和空间组学绘制心脏发育图谱

发表时间：2023-10-09 18:07作者：Reny

单细胞测序网讯：近日，英国生物技术和生物科学研究理事会（BBSRC）宣布为世界级前沿生物科学投资 1,800 万英镑（约1.6亿人民币），用于开展变革性生物科学研究计划。四个世界级团队将获得这项资助，将世界一流的理念、人才和变革性技术结合起来，大胆挑战生物科学前沿，旨在揭示生命的基本规律。

通过采取协调的跨学科方法，这些团队希望取得重大突破，而这些突破单靠个人的研究努力是不可能实现的。这四个团队希望解决的问题为：

●阐明管理微生物群落的规则

●确定人类心脏是如何发育的

●解决细胞表面糖类生物大分子的结构与功能之间的联系

●了解细菌细胞壁的合成机制

生物技术与生物科学研究理事会（BBSRC）的战略性更长更大（sLoLa）资助计划提供的资金旨在促进和号召解决生物科学重大基础问题所需的大量研究工作。这是自2018年该计划重新启动以来的第五轮sLoLa资助，使其总投资额达到约8100万英镑。BBSRC计划在目前正在进行的第六轮资助中再投资2000万英镑。

BBSRC 临时执行主席 Guy Poppy 教授表示：BBSRC sLoLa奖励计划的最新投资是推进前沿生物科学研究的关键一步。这四支世界一流的团队准备采用跨学科合作的方式来解决生物科学的前沿挑战，从而揭示生命的基本规律。通过促进合作与创新，BBSRC 的目标是推动突破性发现，对农业、健康、生物技术、绿色经济等领域产生深远影响。

项目：微生物群落的生命规则

微生物群落通常被称为微生物组，几乎存在于地球上每一个可居住的环境中。无论是我们种植食物的土壤，还是动物的内脏，它们都对每一种环境产生着重大影响。

最近的技术进步使研究人员首次开始研究微生物群成员之间的相互作用。然而，人们对这些相互作用如何影响整个群落的结构、功能和稳定性的研究还仅仅停留在表面。

该项目以栖息在地热温泉中的低多样性群落为基础，将生化、'omics'和合成生物学方法有力地结合在一起，试图揭示管理群落中微生物生命的规则。

此外，研究小组还打算将这个微生物群落作为一个学习工具，用来测试新出现的假说，并作为未来生物技术发展的试验平台。

通过揭示这个可操作的模型系统中的生命规则，该项目将朝着了解影响人类生活诸多方面的复杂微生物群落迈出重要的第一步。

最终，这可能会促进定制微生物群落的工程设计，以用于大量重要应用，如将二氧化碳排放生物转化为有益于社会经济的化合物的新方法，从而为实现更可持续的零净未来做出贡献。

该项目由曼彻斯特大学和厄勒姆研究所合作开展。它由曼彻斯特大学的Sophie Nixon教授领导，并与以下人员合作：Rainer Breitling、Michael Brockhurst、Duncan Cameron、Katharine Coyte、Rosa Cuellar Franca、David Johnson、Andrew Pitt、Christopher Quince、Eriko Takano

项目：人类心脏的发育

心脏由许多不同的细胞组成。所有这些不同类型的细胞是如何产生的、如何组合在一起以及如何相互沟通以形成健康的人类心脏，目前尚不完全清楚。

人们目前对心脏发育的了解大多来自小鼠和斑马鱼等模式生物。然而，尽管形态上有相似之处，人类心脏在发育时间表、生理学和细胞功能方面与其他脊椎动物的心脏并不相同。

因此，有必要了解哪些调控心脏形成的关键分子事件在脊椎动物中是真正共有的，哪些是人类特有的。

该项目将结合最先进的单细胞和空间转录组学，利用最前沿的生物信息学，以前所未有的时空分辨率生成心脏发育图谱。

然后，研究小组将利用该图谱和干细胞研究，确定人类心脏发育过程中的关键分子调控因子，并确定这些因素与其他脊椎动物有何不同，以及科学家如何利用干细胞更好地再造心脏。

这些研究将改变人们对人类心脏发育的认识。此外，它们还将为人体其他主要器官的类似研究提供一个潜在模板。

该项目由剑桥大学、牛津大学和威康信托桑格研究所合作开展。该项目由Sanjay Sinha领导，Vincent Knight-Schrijver、Paul Riley、Filipa Simõnes、Sarah Teichmann和Richard Tyser共同参与。

项目：GlycoWeb

糖胺聚糖（GAGs）是一类生物大分子，几乎装饰着人体所有细胞的表面，并存在于细胞之间的 "基质 "中。研究表明，它们在多种生物过程中发挥着关键作用，包括细胞信号、发育和宿主与病原体之间的相互作用，而这些在疾病中往往会出现失调。

尽管 GAG 无处不在且非常重要，但人们并不完全了解细胞如何控制 GAG 的生物合成，也不了解大多数 GAG 的分子结构如何与其生物功能相关联。更复杂的是，目前还缺乏检测和鉴定组织和细胞中 GAGs 的工具。

为该项目组建的科研团队将采用多学科方法，将转录到多细胞水平的分析整合到一起，着手填补这些知识空白。

他们将利用国家研究用动物替代、减少和改良中心（NC3Rs）先前支持开发的尖端动物替代方法。

这些方法包括三维发育模型（即胃肠模型），用于确定 GAG 结构的变化如何影响驱动早期发育的信号通路。此外，该团队还将利用非动物源性抗体技术的创新，创建新的 GAG 结合探针组合。

这些研究工作将使团队能够阐明支配 GAG 结构与功能之间关系的规则。这些新知识不仅会对生物科学的各个学科产生影响，还可能为确定癌症等疾病的治疗干预目标提供路径。

该项目由诺丁汉大学、利物浦大学、曼彻斯特大学和弗朗西斯-克里克研究所合作开展，并得到了哥本哈根大学、佐治亚大学和 InterReality 实验室的支持。该项目由 Cathy Merry 领导，合作方包括：Kenton Arkill、Anthony Day、Claire Eyers、Kevin Gough、Andrew Hook、Naomi Moris、David Turner

项目：细菌细胞壁的形成

细菌细胞壁对大多数细菌的生存至关重要。它也决定了细菌的形状。

细菌细胞壁主要由一种名为肽聚糖的化合物组成，肽聚糖通过一种名为 "elongasome "的多蛋白质复合体聚合形成新的细胞壁材料。

值得注意的是，人们对这一重要的蛋白质复合体如何在分子水平上发挥作用知之甚少。这是人们了解细菌生理学的一个关键知识空白。

通过将微生物生物化学、生物物理学和化学生物学结合起来，该项目研究小组旨在为了解细菌细胞壁的形成过程提供新的视角。

他们将结合分子动力学模拟进行结构分析，以确定从原子到大分子尺度的elongasome功能和调控的基础。

这将大大加深人们对细菌细胞壁合成和形态发生的理解。

此外，该项目还可能为开发抑制elongasome机制的新型抗生素类别奠定基础。

该项目由华威大学和贝尔法斯特女王大学合作开展，由David Roper领导，Stephen Cockrane、Séamus Holden和Phillip Stansfeld共同参与。

参考资料：

https://www.ukri.org/news/bbsrc-invests-18-million-in-world-class-frontier-bioscience/

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