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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......阅读全文

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

Nat Methods:光遗传学——细胞生物学新研究利器

  中国古人云:工欲善其事,必先利其器!在细胞生物学领域创新的研究方法并不是特别多。光遗传学方法过去多应用于神经系统的研究。然而,全新的方法拓展了光遗传学应用范围,几乎可以用于所有组织器官的细胞生物学研究,这一全新的技术可能会细胞生物学研究带来新的曙光!传统对细胞信号研究几乎都是线性的,而光遗传学可

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

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(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

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

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

《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