“Broad Institute”的版本间的差异
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| − | <td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #e11d48;">[[CRISPR-Cas9]] (Feng Zhang)</td> | + | <td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #e11d48;">[[CRISPR-Cas9]] ([[Feng Zhang]])</td> |
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<th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f8fafc; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">软件工具</th> | <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f8fafc; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">软件工具</th> | ||
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2026年2月7日 (六) 20:14的最新版本
Broad Institute（全称：Broad Institute of MIT and Harvard，布罗德研究所）是位于美国马萨诸塞州剑桥市的一所顶尖生物医学研究机构。
它由亿万富翁 Eli 和 Edythe Broad 夫妇于 2004 年捐资创立，旨在打破学术界（哈佛大学、麻省理工学院）与附属医院之间的壁垒。
作为人类基因组计划（HGP）的最大贡献者之一，Broad Institute 现已成为全球基因组学、化学生物学和精准医学的中心。它不仅是 CRISPR 基因编辑技术（Feng Zhang 实验室）的诞生地之一，也是全球生物信息学领域的“兵工厂”，开发了包括 GATK、Mutect2、Picard 和 gnomAD 数据库在内的众多行业标准工具。
三大支柱：数据、技术与生物学
Broad Institute 的成功在于它独特的“大科学”（Big Science）模式，即像管理工业项目一样管理科研，同时保持学术界的开放性。
| 领域 | 代表项目 | 影响力 |
|---|---|---|
| 基因组测序 | gnomAD (原 ExAC) | 汇集了全球数十万人的全基因组/全外显子组数据，是定义“正常人群频率”的黄金标准，用于过滤罕见病变异。 |
| 功能基因组 | CRISPR Screen | 开发了全基因组 CRISPR 敲除文库（GeCKO），使得高通量筛选基因功能成为可能。 |
| 癌症生物学 | DepMap (Dependency Map) | 系统性地敲除癌细胞系中的每一个基因，绘制出癌症对特定基因的“依赖性地图”，寻找新的药物靶点。 |
| 单细胞分析 | Drop-seq | 开创了大规模、低成本的单细胞转录组测序技术，推动了人类细胞图谱（HCA）计划。 |
软件生态：生物信息学的“微软”
对于全球的生物信息分析师来说，Broad Institute 不仅仅是一个研究机构，更是一个不可或缺的软件供应商。
- GATK (Genome Analysis Toolkit)： 几乎所有做 DNA 测序分析的实验室都在使用的变异检测标准流程。
- Terra (原 FireCloud)： 一个基于云（Google Cloud）的生物医学分析平台。它允许研究人员在云端直接运行 GATK 流程，并安全地共享海量数据，解决了本地服务器算力不足的问题。
- IGV (Integrative Genomics Viewer)： 世界上最流行的基因组可视化浏览器，让科研人员可以直观地查看测序 Reads 的比对情况。
- Picard： 一套用于处理 SAM/BAM 文件的命令行工具（如去重、排序），是 GATK 流程的上游必备工具。
关键相关概念 [Key Concepts]
1. Eric Lander： Broad 的创始所长，HGP 的主要领导者之一。他的愿景奠定了 Broad 开放、协作和以数据为驱动的基调。
2. Stanley Center for Psychiatric Research： Broad 内部一个专注于精神疾病（如精神分裂症、双相情感障碍）遗传学机制研究的中心，拥有全球最大的精神疾病样本库。
3. Open Science (开放科学)： Broad 的核心价值观。他们承诺在产生数据后尽快（通常在发表论文前）公开数据（如 gnomAD），极大地加速了全球生物医学的发展。
学术参考文献 [Academic Review]
[1] Lander ES. (2016). The Heroes of CRISPR. Cell.
[点评]：Eric Lander 撰写的 CRISPR 发展史。虽然引发了关于专利归属的巨大争议，但详细记录了该技术在 Broad Institute 的早期突破。
[2] Cong L, Ran FA, Cox D, ..., Zhang F. (2013). Multiplex genome engineering using CRISPR/Cas systems. Science.
[点评]：Feng Zhang 实验室的里程碑论文。首次证明 CRISPR-Cas9 可以被改造用于编辑哺乳动物细胞的基因组。
[3] Karczewski KJ, et al. (2020). The mutational constraint spectrum quantified from variation in 141,456 humans. Nature.
[点评]：gnomAD 旗舰论文。利用 Broad 积累的巨大人群数据，量化了每个基因对突变的耐受度（pLI score），是解释遗传病变异的必备参考。