中国科学家制造生命“光开关”,未来或许可以“光”到病除

光遗传学连续几年被认为是诺贝尔奖大热门,今年的生理学或医学奖揭晓之前一直位列预测榜第一名。 用一束光控制生命活动,不仅炫酷而且魔幻,毕竟上帝创世第一天便说:要有光。 如果光照后肿瘤就能消失,如果光“指哪儿”药物就“打哪儿”,如果有了光神经活动就被激发……这样的魔幻随着合成生物学的精进,正在成为现实。 在体内提前“埋进”一个感光开关:660纳米(红光),打开;730纳米(远红光),关闭。10月4日,国际顶刊《自然·生物技术》刊登了我国科学家在光遗传学领域的研究成果,介绍这种全新的生命“光开关”的创造和验证过程。 “在植物拟南芥中有一种光敏蛋白,不同纳米的波长可以让它与自己的‘伴侣’拥抱或远离。”该论文通讯作者,华东师范大学生命学院、上海市调控生物学重点实验室研究员叶海峰告诉科技日报记者,光能够改变这种蛋白的三维结构,因此可以利用它来设计感光“开关”,这种新型生命“光开关”被命名为REDMAP(“红图”)。 开关无延时......阅读全文

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

合成生物学:细胞间通讯的光遗传法检测

  基因表达的时间控制对细胞功能和命运起到至关重要的作用,一些基因,如Notch效应子基因Hes1,就表现出了快速的mRNA合成后又基于负反馈信号后而降解的基因表达振荡模式。科学家利用光遗传方法创造出具有快速时空精度的人工振荡模式,并利用生物发光或荧光报告基因在单细胞水平进行振荡探测。然而,科学家目

中国科学家制造生命“光开关”,未来或许可以“光”到病除

  光遗传学连续几年被认为是诺贝尔奖大热门,今年的生理学或医学奖揭晓之前一直位列预测榜第一名。  用一束光控制生命活动,不仅炫酷而且魔幻,毕竟上帝创世第一天便说:要有光。  如果光照后肿瘤就能消失,如果光“指哪儿”药物就“打哪儿”,如果有了光神经活动就被激发……这样的魔幻随着合成生物学的精进,正在成

光遗传学技术是什么?

光遗传学融合了光学及遗传学技术,通过遗传学方法将合适的外源光敏感蛋白靶向导入特定活细胞,利用特定波长的光照刺激光敏蛋白,调控神经元的活性,进而控制细胞乃至动物行为的开关。1、光遗传学技术研究方法①寻找合适的光敏蛋白。光敏蛋白(也称为视蛋白)是细胞膜上能够感受某一波长光照刺激而产生特定效应的一类膜蛋白

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

光遗传学技术的原理

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研究领域。2010年,光遗传学技术荣

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

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(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

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

概述番茄红素的生物学作用

  番茄红素所具有的长链多不饱和烯烃分子结构,使其具有很强的消除自由基能力和抗氧化能力。目前对其生物学作用的研究主要集中在抗氧化、降低心血管疾病风险、减少遗传损伤和抑制肿瘤发生发展等方面。   1、增强机体氧化应激能力与抗炎作用  氧化损伤被认为是引起癌症和心脑血管疾病发病增加的主要原因之一。番茄红

生物学意义的物理图概念

物理图是指标明一些界标(例如,限制酶的切点、基因等)在DNA上的位置,图距以物理长度为单位,例如染色体的带区、核苷酸对数目等。人类基因组计划的研究目标是,构建人的每条染色体的STS图,标记之间相距约10Okb。获得一组组DNA片段的克隆,组内两两片段之间有共同的重叠序列;或是获得标记按正确次序排列、

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

什么是光的红移现象什么是光的蓝移现象

红移是天体的光谱中元素的特征谱线向光谱的红外端移动 就是光线的波长变长.用通俗的话讲.假设AB两物体是固定的,接收到的可见光波长一定,但是AB间距离不断加大的时候,由A探测到的B会被动的表现为波长被加长,A接受到的从B上面发出的可见光测量的时候光谱自然会向着红色可见光一端进行移动.叫做红移.假设AB

什么是光的红移现象什么是光的蓝移现象?

红移是天体的光谱中元素的特征谱线向光谱的红外端移动 就是光线的波长变长.用通俗的话讲。假设AB两物体是固定的,接收到的可见光波长一定,但是AB间距离不断加大的时候,由A探测到的B会被动的表现为波长被加长,A接受到的从B上面发出的可见光测量的时候光谱自然会向着红色可见光一端进行移动。叫做红移。假设AB

-合成生物学的现实挑战

合成生物学标志性人物克雷格·文特尔 图片来源:百度图片  人们似乎正走在成为“造物主”的康庄大道上。   如今的合成生物学正成为各国争抢的科技高地。去年11月,英国政府宣布,将向相关研究机构提供2000万英镑资金,发展合成生物学技术,鼓励合成生物学技术商业化。今年2月,科学家开发出一种新

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

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

《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

中性红指示剂的合成方法

1.由N,N-二甲基对亚硝基苯胺盐酸盐与甲苯-2,4-二胺制取。2.将二甲基苯胺加到5℃的盐酸水溶液中,搅拌使之溶解,然后边搅拌边加入亚硝酸钠水溶液进行反应,温度控制在5~10℃:二甲基苯胺与亚硝酸钠反应搅拌反应1H后,过滤,结晶对亚硝基二甲基苯胺盐酸盐用少量水洗涤后备用。将硫酸亚铁用90℃热水溶解

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

郑庆飞:从合成化学走向合成生物学

  “如果把海南岛上所有的天然橡胶都收割来用于做鞋,全中国每人一只都不够,没有合成橡胶技术,我们连鞋都不够穿。”人类今天的衣食住行能够得到满足,合成化学功不可没。   合成生物学中更多地是在使用已有的或改造过的基因模块通过工程学手段拼装、搭建一个自然界中本没有的生命体系。   合成化学功不可没

丁腈橡胶合成效果图

之前有给大家介绍过氢化丁腈O型密封圈的主要特点,但近段时间近有部分客户问到氢化丁腈橡胶与丁腈橡胶的区别,O型密封圈厂家东盛迪带大家简单了解一下。1、首先工艺上丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的;而氢化丁腈橡胶是在丁腈橡胶的基础上加工而得,由丁腈橡胶进行特殊加氢处理后而得到的一种高度饱和的弹

动态光散射粒径分析图如何看

动态光散射粒径分析图看法:对于一般粉体来讲,粒度分布图越接近正态分布,说明这种粉的一致性越好,也就是粒度分布越均匀,使用性能越好。可以从粒度分布图上的,特征值来判断粉的优劣,比如D10, D50,D90,D97类似的数据,在一般的应用过程中,如果是追求细粉含量,那D97就不能过大,粒度分布图中,后半

合成生物学:正在起飞的技术

  文特尔:聪明的"园丁"   生物技术有时更像人与自然交流的一种传统方式:园艺。园艺技术主要是通过修剪与嫁接。以基因为"修剪嫁接"对象的生物技术却遇到了这样的拦路虎:生命体有自己的一套方式,而不管人类"主人"有什么打算。生物技术中的"修剪"包括去除一些虽对野生生命有好处但却消耗能量,不利完成

上海合成生物学创新中心揭牌

4月14日,“2024上海合成生物学创新峰会暨上海合成生物学创新中心揭牌仪式”在上海张江科学会堂召开,上海市副市长刘多、市政府副秘书长尚玉英、市政府副秘书长、浦东新区区长吴金城出席会议,并为上海合成生物学创新中心揭牌。中国科学院院士、上海交通大学校长丁奎岭,上海合成生物学创新中心战略发展委员会主席金