近年来单分子技术手段的快速发展使我们可以在纳米空间尺度和毫秒或者更快的时间尺度上精确观测和操纵单个生物分子的位置、指向、分布以及化学反应等动态过程,极大地推进了生命科学许多领域的发展。科学家不仅可以在细胞外(体外实验)而且能够在活细胞内实时观测和操纵单分子,由此在分子水平上理解生命现象。中心将致力于继续开创、发展和应用单分子技术,研究生物体系的动态过程,包括生物大分子非平衡态的动力学过程,以及细胞内的生物化学反应,特别是基因的表达调控机理。这些新的信息将加深我们对生物和医学基础问题的理解。 |
近来高通量测序技术为生物医学研究,特别是功能基因组学研究带来了革命性的变化,为大规模地深入研究、解读基因组序列中的功能元件以及基因调控网络提供了前所未有的机遇。中心利用并发展最新的测序技术对干细胞、人类发育、重大疾病,特别是癌症和感染性疾病进行功能基因组分析。中心研究重点在于单细胞分辨率的基因组、转录组、表观遗传组分析。这些新的手段和实验将对生物基础研究、医学诊断以及个性化医疗带来新的突破。 |
传统光学显微镜的分辨率由于受到光学衍射极限的制约,只能达到几百纳米。近年来多种技术的发展突破了这一限制,达到十纳米左右的空间分辨率,因而在生命科学研究中打开了广阔的应用前景。中心将利用此类技术研究高分辨率的静态结构,如细胞核内的染色体三维结构;以及活细胞内的动态行为,以在更精确的层次上理解各种生命过程。 |
细胞是生物体的基本功能单位,传统的细胞生物学研究很多都是基于大量细胞的平均结果,因而掩盖了普遍存在的细胞异质性,影响了对细胞生命过程的精确阐释。微流控技术是针对纳升或者更小尺度液体的操控技术,适合用于高通量和精确的单细胞操作,例如细胞的输运和微环境的精细控制。在微流控芯片上,我们进行细胞的高通量可控条件培养、实时显微成像观察以及单细胞基因组和数字转录组研究。 |
非标记的光学显微成像是近来显微技术的一个重要发展方向。它利用生物样品内物质本身的特征来进行成像,从而避免了传统荧光标记技术经常造成的负面效应。中心致力于发展和利用受激拉曼散射显微技术,利用化学键固有的振动频率实现高特异性、高灵敏度和高分辨率的实时无创生物成像。这一新技术可以实时观察到脂类、蛋白质、DNA、RNA、水、代谢物、小分子药物等多种物质在细胞内、组织内甚至活体内的分布、动态行为和演化过程。这将对细胞生物学和临床医学诊断提供全新的成像工具和检测手段。 |
尽管癌症的发生和发展通常与体细胞突变的积累有关,但大量的表观基因组改变是肿瘤发生和癌症易感性的许多方面的基础,这表明遗传机制可能不是恶性转化的唯一驱动因素。然而,是否纯粹的非遗传机制足以启动肿瘤发生,......
图为在南非夸祖鲁-纳塔尔省理查德湾以西的灌木丛中拍摄到的一只红额钟声拟鴷。图为在南非豪登省比勒陀利亚东北部保护区拍摄的一只黄额钟声拟鴷。图片来源:AlexKirschel/《自然·通讯》科技日报北京4......
近日,记者从中国海洋大学海洋生物遗传学与育种教育部重点实验室、方宗熙海洋生物进化与发育研究中心获悉,中国工程院院士包振民和教授王师团队在基因组系统解析工具开发方向取得重要进展。据悉,团队开发出国际首个......
微生物具有合成多种天然产物的能力。但在微生物合成天然产物时,大量合成基因仍处于“沉默”状态。它们的产物被称为微生物“生命暗物质”。如何有效激活并挖掘这些“生命暗物质”?近日,中国科学院深圳先进技术研究......
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小麦白粉病是威胁粮食安全的病害之一。当前,提高小麦的白粉病抗性尤其是广谱抗性,是小麦抗病育种领域的主要任务。野生二粒小麦是普通小麦的野生祖先种,经历了长期而复杂的环境演变,积累了丰富的遗传多样性,是现......
近日,复旦大学附属眼耳鼻喉科医院主任医师黄锦海、周行涛团队,与暨南大学附属深圳眼科医院教授雷和田团队、温州医科大学附属眼视光医院教授王勤美团队合作,开发了一种针对VEGFA基因的CRISPR/Cas9......
近日,国际学术期刊PNASNexus在线发表了江苏科技大学生物技术学院/农业农村部蚕桑遗传改良重点实验室教授谭安江团队的研究成果,该研究通过构建多种家蚕丝腺表达体系,实现了蜘蛛和袋蛾丝蛋白等在家蚕内的......
最近几年,每隔一段时间,张冲就会发一个朋友圈,配文为“这一秒钟科学不重要”。配图则为一篇新上线论文截图,她和丈夫薛瑞栋的名字赫然在列。今年情人节,这个系列的朋友圈再次“更新”。此次的配图为一篇Natu......
近日,中国科学院海洋研究所藻类生理过程与精准分子育种团队与合作者利用精准基因编辑技术揭示了海洋硅藻对种群密度信号的感知和传递机制。研究成果发表在《国际微生物生态学学会杂志》上。陆地和海洋中的动物会通过......