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单细胞基因表达分析的最新进展

将细胞培养板上的细胞放在显微镜下观察。表面上,它们都一样。实际上,它们一点都不相同。无论是DNA或RNA的水平,还是蛋白质或代谢物的水平,这些细胞相差甚远,而这些差异可能对细胞行为产生深远的影响。 多年来,研究人员一直缺乏工具,来高效拷问这些差异,不过今非昔比。有了新一代DNA测序仪和质谱仪,研究人员能够以更高的分辨率、深度和通量来探索各个细胞之间的差异,特别是在单细胞转录组水平。 单细胞捕获 目前,人们通常采用三种方法来分离单细胞。一种是荧光激活细胞分选(FACS),其中带有特定荧光标记的细胞才会激活荧光检测器。这些细胞随后进入收集板中,每个细胞占一个孔,而其余的细胞被丢弃。 据BD Biosciences的生物科学副总裁Robert Balderas介绍,FACS在单细胞分离上实现了其他方法无法比拟的控制水平,这要归功于不同颜色带来的高分辨率。“这是一种二元的方法。如果有两种颜色和两种抗体,那么有四种可能性;如果......阅读全文

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,

基于单细胞测序绘制肿瘤微环境相关细胞代谢图谱

  肿瘤作为一个异常复杂的“生态系统”,不同类型的肿瘤细胞与非肿瘤细胞共同构成了肿瘤微环境。肿瘤存在肿瘤间异质性和肿瘤内异质性,可以说肿瘤内每种细胞都存在于不同的微环境中,每种细胞都可能有不同的代谢状态。由于异质性,肿瘤细胞会通过改变自身代谢模式(即“代谢重编程”)来适应不同的微环境,以满足其对能量

遗传发育所揭示植物中存在单等位基因表达

  单等位基因表达(monoallelic gene expression)是指在二倍体生物的细胞中一个基因的全部转录本均来自一个等位基因的现象。群体水平的细胞表达谱分析(bulk analysis)表明,印记效应与等位基因间的相互抑制作用是产生单等位基因表达的两种可能的机制。由于群体水平的分析可能

三篇文章聚焦等位基因的随机表达

  我们是二倍体。这意味着我们的每个常染色体基因有两个拷贝,一个来自母亲,另一个来自父亲。遗传学家过去认为,绝大多数人类等位基因在细胞内是均等表达的。幸亏有了新一代测序技术,我们对基因表达的认识才大大改变。通过RNA-seq,我们能够了解究竟是母亲还是父亲的基因拷贝得到了表达。最近,多篇关于单细胞转

毕赤酵母表达(pichia pastoris expression )实验手册(1)

大肠杆菌表达系统最突出的优点是工艺简单、产量高、周期短、生产成本低。然而,许多蛋白质在翻译后,需经过翻译后的修饰加工,如磷酸化、糖基化、酰胺化及蛋白酶水解等过程才能转化成活性形式。大肠杆菌缺少上述加工机制,不适合用于表达结构复杂的蛋白质。另外,蛋白质的活性还依赖于形成正确的二硫键并折叠成高级结构,在

几种蛋白表达系统优缺点分析

  蛋白表达是指用模式生物如细菌、酵母、动物细胞或者植物细胞表达外源基因蛋白的一种分子生物学技术。蛋白表达系统是指由宿主、外源基因、载体和辅助成分组成的体系,通过这个体系可以实现外源基因在宿主中表达的目的。   1、宿主。表达蛋白的生物体。可以为细菌、酵母、植物细胞、动物细胞等。由于各种生物的特性

汤富酬Nature Cell Biology发文 揭示人类消化道发育细胞图谱

  人类胚胎发育过程中食道、胃、小肠、大肠的细胞类型图谱及其关键生物学特征。  消化系统是人体中最重要的器官系统之一,而消化道作为消化系统最重要的组成部分,其在食物消化、营养吸收、废物排泄、抵抗微生物入侵等多个方面起着极其重要的作用。消化道主要由食道、胃、小肠、大肠组成。揭示这四种器官在人类胚胎发育

组蛋白修饰分工调控基因表达水平和基因表达噪音

  基因表达过程依赖于转录因子、染色质调控因子和染色质等生物大分子在布朗运动过程中的随机碰撞,因此,即使是基因型和分化类型完全相同的细胞在相同环境下也存在基因表达的差异,被称为基因表达噪音。研究基因表达噪音,对研究干细胞增殖分化、个体发育、病原菌的抗药性以及农作物的稳产有着重要的意义,而其在人类早期

老年性痴呆的动物模型及评价

  第一节 老年痴呆的定义   阿尔茨海默氏病(Alzheimer’s disease,AD),又称老年性痴呆,是一种与衰老相关,以认知功能下降为特征的渐进性脑退行性疾病或综合症。病人整个大脑弥散性萎缩并出现明显的病 理组织学改变——老年斑(senile plaque, SP)(或神经炎性斑,ne

老年性痴呆的动物模型及评价

  第一节 老年痴呆的定义   阿尔茨海默氏病(Alzheimer’s disease,AD),又称老年性痴呆,是一种与衰老相关,以认知功能下降为特征的渐进性脑退行性疾病或综合症。病人整个大脑弥散性萎缩并出现明显的病 理组织学改变——老年斑(senile plaque, SP)(或神经炎性斑,ne

单细胞基因测序技术专利布局中的“中国力量”

  高通量单细胞基因测序技术是一项在单细胞水平对全基因组进行扩增与测序的新技术。有关研究显示,该技术对于筛选新冠病毒特异性中和抗体具有独特优势。中和抗体是指当病原微生物侵入机体时,由B淋巴细胞产生的某些抗体;该抗体能够阻止病原微生物侵入细胞。  3月20日,来自北京知识产权运营管理有限公司(以下简称

几种蛋白表达系统优缺点分析

蛋白表达是指用模式生物如细菌、酵母、动物细胞或者植物细胞表达外源基因蛋白的一种分子生物学技术。蛋白表达系统是指由宿主、外源基因、载体和辅助成分组成的体系,通过这个体系可以实现外源基因在宿主中表达的目的。1、宿主。表达蛋白的生物体。可以为细菌、酵母、植物细胞、动物细胞等。由于各种生物的特性不同,适合表

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

Science颠覆传统认知,揭示基因表达的随机性

  来自Ludwig癌症研究所的研究人员揭示了一种现象,其有可能改变人们关于基因组如何表达从而生成及维持哺乳动物生命的一个普遍观点。这篇发表在《科学》(Science)杂志上的论文,帮助解释了为何基因相同的动物有时在生物学和外形上会如此的不同,以及为何由共同的一组异常基因引起的一些遗传疾病在不同个体

9102,《Nature Methods》上scRNA-seq“天天”见

  《Nature Methods》是专门用来对生命科学研究领域具有显著性意义的新方法和研究技术改进的经典杂志。单细胞转录组测序是2019年不折不扣的热点领域,截至2019年9月,Nature Methods总共发表了10篇关于单细胞转录组测序相关的研究报道。本期,小编和大家一起分享这些重要的研究成

9102,《Nature Methods》上scRNA-seq“天天”见

  《Nature Methods》是专门用来对生命科学研究领域具有显著性意义的新方法和研究技术改进的经典杂志。单细胞转录组测序是2019年不折不扣的热点领域,截至2019年9月,Nature Methods总共发表了10篇关于单细胞转录组测序相关的研究报道。本期,小编和大家一起分享这些重要的研究成

汤富酬 乔杰再发文:绘制人类心脏高精度发育细胞图谱

  人类胚胎发育是一个极其复杂的过程,从一个单细胞的受精卵开始,首先经过着床前胚胎发育产生胚内和胚外组织,再到着床后原肠胚阶段三个胚层的特化,进而到器官发生、分化、成熟,及至新生命的诞生。整个两百八十天的胚胎发育过程从一个单细胞受精卵增殖发育形成含有上万亿个细胞的婴儿,期间基因表达受到严密、精准的调

甲醇酵母系统表达的影响因素-1

酵母菌是单细胞真核生物,具有生长快、易于遗传操作、能对外源蛋白进行翻译后加工和修饰、不产生有毒产物等特点,被认为是表达外源蛋白的合适宿主。几种工业酵母尤其是巴氏毕赤酵母(pichia pastoris, Pp),因具有旺盛的生长力以及其它一些独特的性质,已发展成为较成熟的蛋白生产的表达系统。

肿瘤细胞中ecDNA新机制在斯坦福大学致癌基因研究应用-1

文章导读eccDNA是染色体外的一种特殊的环状DNA,从它的出现至今已长达数年,但在起初的很长一段时间里并未得到人们的重视。随着高通量技术的发展,eccDNA(extrachromosomal circular DNAs,eccDNAs)作为染色体外的环状DNA的研究也进一步深入。在国际学术

单细胞测序发现帕金森病的关键调节因子

  帕金森病(PD)是一种常见的神经系统变性疾病,其临床症状主要表现为僵化和震颤。目前,全球大约有600万人患有帕金森病。尽管大多数患者为散发病例,但少数患者是由于GBA基因中的变异,特别是N370S突变。  近日,牛津大学的研究人员利用患者和对照的诱导多能干细胞(iPSC)生成了多巴胺神经元,其丢

基于数字PCR的单分子DNA定量技术研究进展(三)

3.2 dPCR在转基因植物检测方面的研究 转基因植物及相关食品的定量分析主要测定转入基因的相对含量。目前常用qPCR作为核酸定量方法。dPCR可以不需要校准物而准确测量低拷贝的DNA分子。Corbisier 等用dPCR分析了提取于MON810玉米种子的外源检测基因和hmg基因的拷贝数,

深圳先进院微流控技术研究取得新进展

  中科院深圳先进技术研究院医工所陈艳副研究员带领的研究团队在微流控技术方面的研究取得重要进展。科研人员研制了用于肿瘤细胞基因表达水平评估的高通量微流控芯片,这一技术可发展成为癌症的早期诊断和分析的新型技术。6月13日,相关研究成果在线发表在国际微流控芯片领域知名期刊Lab on a Chip上

高通量测序技术实现绘制人类视网膜高精度发育细胞图谱

  人类胚胎发育从受精卵开始,经过着床前胚胎发育(胚内和胚外组织的产生),原肠胚产生(三胚层的特化)和器官发生等阶段,最终新生儿出生。人类胚胎发育从单个细胞到上万亿个细胞,历时二百八十天,整个过程的基因表达受到多种因素的精细调控,其中很多机制尚未明确。  为了解析人类胚胎发育各个阶段的基因表达调控网

充满差异的单细胞蛋白表达

哈佛大学谢晓亮小组的最新研究结构显示,蛋白的数量(绿色)与mRNA的数量(红色)在各个细胞中有很大差异。  科学家们近日首次实现了对物种在整个表达谱范围内的蛋白表达噪声测量。该项成果是单分子技术与系统生物学交互融合的典范,预示了单细胞基因表达分析时代的来临。  在基因表达研究领域,传

Science:基于单细胞测序开展自闭症患者脑细胞研究

  自闭症是一种由于神经系统失调导致的发育障碍。此前,美国疾病控制和预防中心已经将自闭症的发病率从1/68提升到了1/59,中国尚没有全国的统计数据,但有专家预计并不会低于1%。虽然有大量的转录组研究显示自闭症的病理性分子通路存在共同性,但有关其特定细胞类型的基因表达变化尚不清晰。  近日,由美国、

乔杰团队报道人类卵泡发育过程基因表达调控规律

  生殖细胞是个体发育过程中一类特殊的细胞,是种族繁衍的载体。近年来,乔杰课题组及合作者围绕生殖细胞的发生、发育与成熟进行了系统的研究,揭示了人类胎儿生殖细胞发生、育龄男性精子成熟等多个关键发育阶段的基因组特征、DNA甲基化重编程及其对基因表达的调控关系(Cell 2013,2015; Cell S

《Nature》发文阐述人类围着床期胚胎发育分子调控规律

  2019年8月22日,北京大学第三医院乔杰课题组和汤富酬课题组合作,在国际权威学术期刊《自然》(Nature,IF:43.07)在线发表研究成果“Reconstituting the transcriptome and DNA methylome landscapes of human impl

Nature methods发布单细胞测序新技术

  来自瑞典Ludwig癌症研究所及Karolinska研究所的研究人员,在最新一期(9月22日)的《自然方法》(Nature Methods)杂志上报告了一项获得重大改良的新技术,可以利用它来分析单细胞中的基因表达——这一性能与从基础研究到未来癌症诊断的一切事物均存在关联。   资深作者Ri

空间转录组学开启生命科学基因研究的3D模式

  近来单细胞组学研究的发展使生命科学研究步入更加微观的层面。对单个细胞基因功能的了解不仅刷新了我们对组成组织的细胞类型的发现,也让我们对组织中的细胞功能和互作机制有了全新认识。但是,需要将新鲜组织进行单细胞解离,需要足够活性的细胞进行实验,这些要求使得很多研究在一开始就被拒之门外。另外,虽然通过数