光遗传技术为细胞结构研究带来机遇
转基因斑马鱼胚胎上的闪亮蓝光让科学家选择性地激活光敏感转录因子。图片来源：Anna Reade 从现在开始10年后，这种技术将会成为发育生物学和细胞生物学界人人使用的工具。 Kevin Gardner打开一个小冰箱模样的培养器，看着里面闪烁的蓝光，这种场景经常让他想起上世纪70年代的美国纽约迪斯科舞厅。“一些有趣的事情正在这里发生。”他提示说。不过，他说的不是迪斯科闪光灯，而是微观层面发生的事情。 Gardner是纽约城市大学先进科学研究中心结构生物学家，他是使用光控制蛋白活动（即光遗传学研究）领域的专家。利用他和其他蛋白质工程师研发的工具，科学家现在可以利用LED或激光闪光对诸如信号传导或信号移动过程进行微观层面的管理，而不是仅仅观察这些光。例如，他们能够轻而易举地打开或关闭蛋白，或是在细胞内来回移动细胞器。 过去几年，蛋白质工程技术研发了十余种光敏感工具，用来完成这些特殊的研究。光在通过常规方法操作细胞活动时可......阅读全文
光遗传学首次用于控制肿瘤发生
2014年10月，Nature Methods杂志在十周年之际推出了纪念特刊，点评了在过去十年中对生物学研究影响最深的十大技术，其中就包括光遗传学技 术。我们可以毫不夸张地说，光遗传学技术给神经学带来了一场革命。现在，这一技术已经迅速成为了许多实验室里的标准工具。尽管光遗传学还不是一个家喻户晓
光遗传学——照进细胞的一束光
图片来源：Anna Reade 转基因斑马鱼胚胎上的闪亮蓝光让科学家选择性地激活光敏感转录因子。 从现在开始10年后，这种技术将会成为发育生物学和细胞生物学界人人使用的工具。 Kevin Gardner打开一个小冰箱模样的培养器，看着里面闪烁的蓝光，这种场景经常让他想起上世纪70年代的美国
知识分享：光遗传学技术
光遗传学（optogenetics）又称光刺激基因工程（optical stimulation plus genetic engineering），是一种通过光学和遗传学技术在活体动物脑内精准控制细胞行为的技术。由于其高度的时空特异性，光遗传技术广泛应用于神经科学领域的研究。 2010
光可以控制基因开关
虽然人类基因组大约有两万多个基因，但是只有一小部分基因是持续进行转录和翻译的。这是根据细胞的状态决定的，而细胞的状态是随时变化的。研究人员希望寻找快速控制基因的开关，以探究基因的表达情况。 哈佛-麻省理工博德研究所(Broad Institute of MIT and Harvard)
光遗传学新型光控元件蛋白cpLOV2开发
近日，中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心研究员王俊峰课题组与三家国外团队（教授黄韵、教授韩纲和教授周育斌课题组）合作，基于燕麦蓝光受体蛋白LOV2，进行了优化循环排列（Circular permutation）设计，获得了能够提供不同锁定界面的光控开关元件蛋白cpLOV2，进一步拓展了L
Nature：光遗传学的光终于照到肿瘤免疫治疗领域！
“光照一照，你的肿瘤就缩小”听起来像是科幻，或者是某些赤脚民科的夸大其辞，但实际上，这是罗彻斯特大学的研究者们经过谨慎研究的结果，他们把一个非常新颖而有效的武器——光遗传学应用到了肿瘤免疫治疗领域，有效地缓解了实体瘤微环境的免疫抑制，肿瘤明显缩小。 众所周知，实体瘤周围有免疫抑制的微环境，导致
Science：走向临床的光遗传学
光遗传学诞生后的头十年，大大推动了人们对正常和病理性神经回路的理解。今后的十年，光遗传学将迎来与转化医学的联姻，为疾病治疗带来新的机遇。本期Science杂志上，Bryson等人就展示了这样一个范例，他们将光遗传学工具与再生医学知识结合起来，在周围神经损伤的小鼠模型中恢复了肌肉的功能。 光
光遗传学技术知识（一）
光遗传学（optogenetics）又称光刺激基因工程（optical stimulation plus genetic engineering），是一种通过光学和遗传学技术在活体动物脑内精准控制细胞行为的技术。由于其高度的时空特异性，光遗传技术广泛应用于神经科学领域的研究。2010年，光遗
光遗传学技术知识（二）
3. 光遗传学所需的辅助技术及基本步骤 光遗传学技术包括的范围是广泛的。主要包括以下几种。图5. 光遗传学技术及其辅助技术 在光遗传操作中，细胞会表达特定的编码光敏蛋白的基因，然后使用光来改变细胞的行为。光遗传学控制细胞功能的基本步骤如下：图6. 光遗传学控制细胞功能的基本步骤 其中，通过病毒感染
光遗传学技术知识（三）
表3.ViGene提供的光敏通道蛋白类型 激活型光敏通道蛋白的应用2015年，Dheeraj Pelluru等发表在European Journal of Neuroscience上题为Optogenetic stimulation of astrocytes in the posterior
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PNAS推翻长期的光遗传学观念
最近，意大利的研究人员采用一种新的光遗传学方法，推翻了长期持有的模式――光如何被转换为眼睛中的电子信号。相关研究结果发表在最近的《PNAS》杂志。 我们感知视觉世界的能力，依赖于光感受器中的细胞把光转换成电信号。视杆细胞光感受器的外节堆满了数以千计的脂质膜盘――内含有吸收光子的分子，它能够触
PNAS推翻长期的光遗传学观念
最近，意大利的研究人员采用一种新的光遗传学方法，推翻了长期持有的模式——光如何被转换为眼睛中的电子信号。相关研究结果发表在最近的《PNAS》杂志。 我们感知视觉世界的能力，依赖于光感受器中的细胞把光转换成电信号。视杆细胞光感受器的外节堆满了数以千计的脂质膜盘——内含有吸收光子的分子，它能够触发
Cell：光遗传学重大成果
瑞典卡罗林斯卡学院（Karolinska Institutet）的研究人员首次在小鼠大脑中鉴定到了注意力神经元，操纵这种细胞的活性可以增强小鼠的注意力。这项研究发表在一月十四日的Cell杂志上，有助于进一步理解大脑额叶（frontal lobes）的工作机制。 额叶在大脑认知功能中起到了重
《自然》2016热点技术—精准光遗传学
《Nature Methods》盘点2015年度技术，选出了最受关注的技术成果：单粒子低温电子显微镜（cryo-EM）技术。 除此之外，也整理出了2016年最值得关注的几项技术，分别为：细胞内蛋白标记（Protein labeling in cells）、细胞核结构（Unraveling nuc
光遗传学之父Nature发表重要成果
斯坦福大学的研究人员在大鼠特定大脑区域发现了一小群神经细胞，它们的信号活动可以解释动物间冒险偏好的极大差异。这种活动不仅可以预测，并有效地决定了动物是决定冒险还是坚持安全的选择。这项研究描述在3月23日的《自然》（Nature）杂志上。 斯坦福大学生物工程学、精神病学及行为科学教授、
美国院士Nature光遗传学重要成果
大多数人可能认为，我们用舌头感知五种基本味道——甜、酸、咸、苦和鲜味，然后将信息发送至我们的大脑“告诉”我们所尝的是什么味道。现在，科学家们颠覆了这一观点，证实在小鼠中通过操控大脑中的一些细胞群可以改变尝味的方式。他们的研究结果在线发表在《自然》（Nature）杂志上。 研究的领导者、美国国家
光伏产业：国际被挡道－国内铺通道
在我国光伏产品遭遇欧美“双反”调查，发展面临巨大挑战的关键时刻，国家电网公司做出承诺：从11月1日起，电网企业将免费为分布式光伏发电项目业主提供接入系统方案制定、并网检测、调试等全过程服务，开辟绿色通道，支持光伏产业健康发展。 国家电网发布的《关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见
光伏电池效仿有机血管通道实现自愈
据物理学家组织网近日报道，美国北卡罗莱纳州立大学的研究人员效仿有机血管系统的通道，创建出可自修复的太阳能电池设备，使得由于阳光中紫外线降解致使性能降低的太阳能电池恢复其性能。该研究结果刊登在《自然》旗下期刊《科学报告》上。 如果一时不能理解太阳能电池是如何“医治”自身的，可以看看树的叶子或
通道式X光机的相关作用介绍
X光机通过X光，可以看清楚除特殊物质外包内、衣服内的任何东西。 目前，这种技术虽然问世已久，已经有更先进的技术和仪器超越了它； 但是从性能和价格双向考虑的情况下，X光机显然是地铁安检的机器。 让X光机发挥功效的方法是人的责任心。 众所周知，通道式X光机是有误差的
Science首次发现光控阴离子通道
亿万年前，当一个真核细胞捕获了一种红藻后，Guillardia theta海藻就形成了。近期一组研究人员在这种藻类中发现了首个光控负离子通道：Anion Channel Rhodopsins，并利用这种通道介导神经元沉默，相比于目前已有的最高效光遗传蛋白，这种新方法只需其千分之一的光强度，而且速
Cell：光遗传学揭示脑瘤的惊人秘密
高级别胶质瘤是一种相当致命的脑瘤，其生存率近三十年来几乎没有得到改善。斯坦福大学医学院的一项最新研究表明，大脑皮层的神经活性有助于高级别胶质瘤的生长。 研究人员将侵袭性的人类脑瘤移植到小鼠大脑，构建了高级别胶质瘤模型。这项研究首次向人们展示，大脑活性能够刺激肿瘤生长，相关论文发表在四月二十三日
光遗传学之父Cell发表突破成果
最近，斯坦福大学的科学家们结合两种尖端技术，发现前额叶皮层中的神经元被用来响应奖励或厌恶经历，这可能对治疗精神疾病和成瘾具有重要的意义。 前额叶皮层在哺乳动物的大脑中扮演了一个神秘但却主要的作用。它与情绪调节相关，前额叶皮层中的不同细胞似乎能响应正面和负面的体验。然而，前额叶皮层是如何支配奖励
光遗传学重要成果：用光刺激神经修复
神经系统要伴随我们终生，但许多疾病和损伤会压倒神经元的维持和修复能力。日前，德国亥姆霍兹慕尼黑中心(Helmholtz Zentrum München)的研究人员，通过光遗传学技术成功促进了斑马鱼受损神经回路的修复。相关论文发表在Cell旗下的Current Biology杂志上。 光遗传学是
Nature－Neuroscience：光遗传学的十年
神经科学领域权威杂志Nature Neuroscience的最新一期9月刊上，以年度特刊的形式聚焦了光遗传学（Optogenetics）。这个由一种微生物分泌的蛋白质衍生而来的技术，从2005年的默默无闻，到2010年的年度方法，究竟经历了怎样的十年？ 2005年：未被权威认可的开始 200
光遗传学突破：用光提高记忆力
随着一个新的植物-人混合蛋白分子（称为OptoSTIM1）的产生，迅速发展的光遗传学领域又获得了一个突破性的进展。最近，由韩国先进科技学院（KAIST）副教授、韩国基础科学院（IBS）认知和社会性中心的Won Do Heo带领的一个研究小组，与Yong-Mahn Han教授、Daesoon Ki
光遗传学工具揭示出蝇的社会行为
一项研究说，一种准确控制自由运动的果蝇的行为和神经活动的自动化技术可以让科研人员系统地测绘果蝇脑的社会记忆回路。社会互动对于实现诸如吸引配偶等重要的需求具有关键作用。但是人们对于根据社会互动学习形成记忆的能力背后的神经回路几乎没有了解。Ann-Shyn Chiang及其同事开发了一种自动激
光遗传学领域先锋Nature发表新成果
近日来自斯坦福大学的研究人员分离出了一些神经元，证实它们专门负责决定是否值得提供能量付诸努力来完成某项任务。这一研究发现将有助于医务专业人员更好地应对抑郁症和其他脑相关疾病。研究论文发表在11月18日的《自然》(Nature)杂志上。 许多精神病学专家认为一个人的“行动意愿”来源于前额叶皮