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Science重大突破:构建人造细胞

人们说,模仿是最真诚的奉承形式,但在细胞外模拟活细胞固有的复杂网络和动态互作却相当的困难。现在,来自Weizmann研究所的科学家们构建出了一个人造的、网络样细胞系统,其能够再现蛋白质合成的动态状况。 这一突破性的成果不仅可帮助更深入地了解基本生物过程,在未来还有可能为控制合成天然存在的蛋白质及合成蛋白质,满足一系列应用铺平了道路。相关论文发表在《科学》(Science)杂志上。 由Weizmann研究所Roy Bar-Ziv教授实验室的博士生Eyal Karzbrun和Alexandra Tayar,与明尼苏达大学的Vincent Noireaux教授合作设计出的这一系统,是由“蚀刻”在一张生物芯片上的多个隔室所组成。这些隔室即人造细胞,每个只有百万分之一米的深度,通过一些毛细管相互连接,构建出了一个可让生物物质扩散至整个系统的网络。 在每个隔室内,研究人员插入了一个细胞基因组——这些DNA链是由科学家们自己设计并进......阅读全文

成体细胞还原为胚胎干细胞的探索之路

  不用创建一个胚胎,而将成体细胞还原为胚胎状态是一件棘手的事情。科学家们现已能重置一个成熟体细胞中的DNA,使该细胞能成长为人体内的任何细胞类型,如心脏肌肉细胞、神经细胞和膀胱细胞等。   一个病人到医院诊断病情,医生告知其诊断结果不太好,必须进行手术治疗。   于是,医生从病人的头上拔出一根

生物医学光学技术

  摘 要:随着生物分子光学标记技术的不断进步,光学技术在揭示生命活动基本规律的研究中正发挥越来越重要的作用,也为医学诊断与治疗提供了更多、更有效的手段。本报告首先简要介绍光学技术在生物医学应用中的发展概况,然后从基因表达及蛋白质—蛋白质相互作用研究方面,讨论生物分子光学技术的特点与优势,阐明基于分

生物医学光学技术

  摘 要:随着生物分子光学标记技术的不断进步,光学技术在揭示生命活动基本规律的研究中正发挥越来越重要的作用,也为医学诊断与治疗提供了更多、更有效的手段。本报告首先简要介绍光学技术在生物医学应用中的发展概况,然后从基因表达及蛋白质—蛋白质相互作用研究方面,讨论生物分子光学技术的特点与优势,阐明基于分

用化学常识解释转基因

  河南日报退休高级编辑,大河健康报退休总编,河南农大兼职教授,中国新闻奖获得者。  各位女士、各位先生:  大家好。大家都是经常来图书馆借书、看书的读者,如今喜欢看书的人真是难能可贵。看年龄,大家多数是60后、50后,少数是70后、40后。大家可能都不是生物专业的大学生,但是大家在中学阶段都学过化

常用的分子生物学基本技术

核酸分子杂交技术由于核酸分子杂交的高度特异性及检测方法的灵敏性,它已成为分子生物学中最常用的基本技术,被广泛应用于基因克隆的筛选,酶切图谱的制作,基因序列的定量和定性分析及基因突变的检测等。其基本原理是具有一定同源性的原条核酸单链在一定的条件下(适宜的温室度及离子强度等)可按碱基互补原成双链。杂交的

肿瘤发病的遗传机理分析(二)

   2.癌基因的激活癌基因可以通过多种方式被激活而过度表达。  (1)突变激活:体细胞内的原癌基因可以因点突变而成为癌基因,产生异常的基因产物;也可由于点突变使基因摆脱正常的调控而过度表达。因此,突变激活又称为激活的质变模式(qualitative model)。例如在

常用的分子生物学基本技术2

IS PCR的技术特点 (1)既具有PCR的特异性与高灵敏性,又具有原位杂交的定位准确性;(2)测到低于2个拷贝量的细胞内特定DNA序列,甚至可检测出单一细胞中的仅含一个拷贝的原病毒DNA;(3)有助于细胞内特定核酸序列定位与其形态学变化的结合分析;(4)可用于正常或恶性细胞,感染或非感染细胞的鉴定

真核细胞表达系统的类型与常用真核细胞表达载体

原核表达系统是常被用来研究基因功能的成熟系统,由于原核表达系统具有包涵体蛋白不易纯化、蛋白修饰不完整等缺陷,人们也开始利用真核细胞表达系统来研究基因。自上世纪70年代基因工程 技术诞生以来,基因表达技术已渗透到生命科学研究的各个领域。并随着人类基因组计划实施的进行,在技术方法上得到了很大发展,时至今

空间蛋白质组学:一种强大的细胞生物学发现工具

真核细胞高度区室化,生物过程被分隔在不同的区室进行。蛋白质功能与亚细胞定位密切相关,不同的区室提供不同的化学环境(例如pH和氧化还原条件)、不同的潜在作用配体或底物。因此,对蛋白质亚细胞定位的严格控制是细胞生理学的重要调控内容。大多数细胞生物学过程涉及蛋白质亚细胞定位的变化,例如转录因子在细胞核-胞

外源基因在原核细胞中的表达系统

外源基因在原核细胞中表达是基因工程操作中最初取得成功的途径。1 原核生物基因表达的特点同所有的生命过程一样,外源基因在原核细胞中的表达包括两个主要过程:即 DNA转录成mRNA和 mRNA翻译成蛋白质。与真核细胞相比,原核细胞的表达有以下特点:①原核生物只有一种RNA 聚合酶(真核细胞有三种)识别原

克隆基因的表达(expression of cloned gene)-2

在双链 DNA 分子中,只有一条链转录成 mRNA,这条链称为有意义链(sense strand),该基因的另一条链则称反意义链(antisense strand)。在含有许多基因的 DNA 双链中,每个基因的有意义链并不是在同一条 DNA 链上。也就是说,一条链上既具有某些基因的有意义链,

干细胞:细胞重编程的黑匣子

  “黑匣子”(Black Box),学名是飞行数据记录仪,是飞机专用的电子记录设备之一,可以记录飞机飞行期间的详细信息资料。  回首2014年,找不到“黑匣子”的马航(MAS)在12月15日告别吉隆坡股票交易所,结束为期29年的上市生涯。这一天,恰好也是韩国科学家黄禹锡的生日。  看到上述开头,你

蛋白质组,蛋白质组学及研究技术路线

基因组(genome)包含的遗传信息经转录产生mRNA,一个细胞在特定生理或病理状态下表达的所有种类的mRNA称为转录子组(transcriptome)。很显然,不同细胞在不同生理或病理状态下转录子组包含的mRNA的种类不尽相同。mRNA经翻译产生蛋白质,一个细胞在特定生理或病理状态下表达的所有种类

DNA重组(DNA recombination)技术:外源基因的蛋白表达-4

(3)CHO细胞稳定表达系统:动物细胞瞬时表达系统中外源基因没有稳定地整合到宿主细胞染色体中,一染色体外DNA的形式存在。因而只能瞬时表达。要使外源基因在宿主细胞中高效、稳定地表达,必须建立一个稳定表达系统,包括适宜的表达载体、有效的基因转染、标记基因和目标基因的选择与共扩增、受体适当的受体细胞和培

蛋白质组,蛋白质组学及研究技术路线

基因组(genome)包含的遗传信息经转录产生mRNA,一个细胞在特定生理或病理状态下表达的所有种类的mRNA称为转录子组(transcriptome)。很显然,不同细胞在不同生理或病理状态下转录子组包含的mRNA的种类不尽相同。mRNA经翻译产生蛋白质,一个细胞在特定生理或病理状态下表达的所有种类

肿瘤发病的遗传机理分析(一)

   一、体细胞突变  肿瘤可以看作是在个体遗传素质的基础上,尤其是在个体对肿瘤的遗传易感性基础上,致癌因子引起细胞遗传物质结构或功能异常的结果。这种异常大多数不是由生殖细胞遗传得来,而是在体细胞中新发生的基因突变所致。发生突变的癌前细胞在一些促癌因素的作用下发展为肿瘤。因此,有

杆状病毒-昆虫细胞表达系统

实验步骤 一、杆状病毒表达载体 最简单的经典杆状病毒表达载体是一个重组的杆状病毒,其基因组含有一段外源核酸序列,通常为编码目标蛋白质的dDNA,在多角体蛋白启动子控制下进行转录。这个嵌合的基因由多角体蛋白启动子和外源蛋白编码序列组成

酵母双杂交技术及其在蛋白质组研究中的应用

     作为后基因组时代出现的新兴研究领域之一, 蛋白质组学(proteomics)正受到越来越多的关注。 蛋白质组学的研究目标是对机体或细胞的所有蛋白质进行鉴定和结构功能分析。 蛋白质组学的研究不局限任何特定的方法。 高分辨率的蛋白质分离技术如二维凝胶电泳和高效液相

蛋白质组学概念的起源和发展

  蛋白质组学的诞生和发展,离不开多学科和技术的逐渐交叉融合。这些学科技术包括(但不限于)基因组学、生物化学、分析化学、自动化、基于电磁场的精密质谱仪、信号处理、数理统计和计算机科学。近年来,分子医学、大数据技术和人工智能的发展,进一步加速推动了蛋白质组学的成长,使之在精准医疗领域展示出越来越大的应

酵母双杂交技术及其在蛋白质组研究中的应用

作为后基因组时代出现的新兴研究领域之一, 蛋白质组学(proteomics)正受到越来越多的关注。 蛋白质组学的研究目标是对机体或细胞的所有蛋白质进行鉴定和结构功能分析。 蛋白质组学的研究不局限任何特定的方法。 高分辨率的蛋白质分离技术如二维凝胶电泳和高效液相层析, 经典的蛋白质鉴定方法如氨

动物实验基本技术-3

第七节 实验动物的处死当实验中途停止或结束时,实验者应站在实验动物的立场上以人道的原则去处置动物,原则上不给实验动物任何恐怖和痛苦,也就是要施行安乐死。安乐死是指实验动物在没有痛苦感觉的情况下死去。实验动物安乐死方法的选择取决于动物的种类与研究的课题。一、蛙 类常用金属探针插入枕骨大孔,破坏脑脊髓的

基因组测序揭示多细胞生物进化之谜

  最近,研究人员通过对各种绿藻进行基因组测序,已经接近于解开了“引起多细胞生物的遗传变化”的谜团。  从单细胞生物到多细胞生物的过渡,是地球上生命进化的关键进步;在不同的系统发育谱系中,这种改变已经独立地发生了多次。了解“有多少基因以及有哪些基因,对单细胞祖先成为多细胞来说是必要的”,是一个有趣的

细胞分化与医学

恶性肿瘤是自主持续生长的异常组织块,是危害人类生命健康的最严重的疾病之一(每年的发病人数在上千万)。肿瘤已被作为一种细胞周期异常性疾病(cell cycle disease),肿瘤的基本特征是细胞的失控性生长,包括细胞的死亡(凋亡)的减少或增殖的增加,以及细胞的去分化等多个细胞生命活动,它们

蛋白质组学在植物科学研究中的应用

1 植物群体遗传蛋白质组学 1.l 遗传多样性蛋白质研究基于基因组学的一些遗传标记,如RAPD(Random Amplified Polymorphic DNA)、RFLP(Restriction Fragment Length Polymorphism)、SSR(Simple Sequen

活体生物发光成像技术的最新进展

活体动物体内光学成像(Optical in vivo Imaging)主要采用生物发光(bioluminescence)与荧光(fluorescence)两种技术。生物发光是用荧光素酶(Luciferase)基因标记细胞或DNA,而荧光技术则采用荧光报告基团(GFP、RFP, Cyt及dyes等)进

基因编辑进展梳理 Part II 基于CRISPR-Cas9的技术应用篇(下)

  上一期为大家介绍了过去一年里CRISPR技术在动物造模及单碱基技术方面取得的重大突破。本期继续为大家从功能基因组筛选、细胞谱系示踪及疾病诊断方面谈谈CRISPR-Cas系统的技术运用。   一、大规模基因功能的筛选   尽管测序和基因组编辑技术取得了重大进展,但是解析复杂的基

基因编辑进展梳理 Part II 基于CRISPR-Cas9的技术应用篇(下)

  上一期为大家介绍了过去一年里CRISPR技术在动物造模及单碱基技术方面取得的重大突破。本期继续为大家从功能基因组筛选、细胞谱系示踪及疾病诊断方面谈谈CRISPR-Cas系统的技术运用。   一、大规模基因功能的筛选   尽管测序和基因组编辑技术取得了重大进展,但是解析复杂的基因型-表型关系仍

石蜡包埋组织的DNA提取及其应用

近10年来,现代分子生物学技术越来越广泛地被用于人类疾病研究的诸领域,为了解病理状态下基因组DNA的变化积累了新资料。目前认为,人类基因组并非人们想像的那样稳定,诸如基因重排、扩增、缺失,突变和DNA甲基化类型改变等时有发生,这些改变对于基因表达和调控,以及疾病过程的发展与转归等方面均具有重要意义。

Cell子刊:挑战传统的基因表达观点

  基因表达是用遗传信息生产蛋白质的过程,这对于细胞正常运行和实现它们的许多目的,是至关重要的。基因表达发生在两个不同的步骤:首先是转录,这发生在细胞核中,然后是翻译,这发生在细胞质中。控制基因表达,对于细胞产生在正确时刻所需的确切蛋白质,是至关重要的。到目前为止,基因转录和翻译成蛋白质,都被认为是

现有技术水平蛋白质水平上研究基因功能的技术有哪些

  随着分子生物学技术的开展,对生物基因组中包含的全部基因及其所翻译的蛋白质的功用加以解读和描绘,特别是大量未知基因的功用及其相应蛋白质产物的功用停止研讨成了基因工程研讨的热点方向。而在蛋白质程度上定量、动态、整体性研讨生物体的蛋白质组学,将在后基因组时期大大促进我们对基因功用的了解。酵母双杂交实验