Science重要成果:从表观遗传入手编程细胞的记忆

如果我们可以编程活细胞,让其做我们想要它们在体内完成的工作将会怎样?拥有这样的控制权是合成生物学的一个主要目标(Nature methods:合成生物学 ),其将帮助开发出一些细胞疗法,在某一天有可能替代传统药物来治疗诸如癌症等疾病。为了达到这个长远的目标,科学家们必须首先学会编程细胞所做的许多重要事情,例如彼此通讯,改变它们的命运成为特异的细胞类型,记住它们遭遇的化学信号等。 现在,由加州理工学院(Caltech)生物学家Michael Elowitz领导的一个研究小组(Science揭示免疫细胞生成的秘密 ),朝着利用细胞自然进化出的工具来重编程那样的细胞记忆迈出了重要的一步。通过结合合成生物学方法及追踪个别细胞行为的时间推移摄影术,他们确定了4种染色质调控因子建立及控制了细胞维持一种基因表达特殊状态——记住它的能力,甚至在建立这种状态的信号消失后。 研究人员将他们的研究结果发布在2月12日的《科学》(Science......阅读全文

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

“活材料”成合成生物学新宠儿

  生物是名副其实的建筑大师。螃蟹能装配贝壳,珊瑚能积累礁石,人体组织能建造骨骼。现在,合成生物学家可以控制整个建造过程。   来自美国MIT的研究人员近日在Nature Materials《自然—材料学》期刊上宣布,他们重组了细菌的基因回路,以建造电子和光学材料,以及它们内部的活细

什么是表观遗传?

表观遗传学是研究基因的核苷酸序列不发生改变的情况下,基因表达的可遗传的变化的一门遗传学分支学科。表观遗传的现象很多,已知的有DNA甲基化(DNA methylation),基因组印记(genomic imprinting),母体效应(maternal effects),基因沉默(gene silen

无需活细胞的蛋白合成新技术

  来自美国能源部橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)的研究人员研发出了一种无需细胞培养,人工合成蛋白质的新系统,这一研究成果公布在12月22日的Small杂志上。  这个生物反应器采用的是一种混合液,其中包含有大肠杆菌细胞提取物,一种绿色荧光蛋白DNA编码

无需活细胞的蛋白合成新技术

  来自美国能源部橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)的研究人员研发出了一种无需细胞培养,人工合成蛋白质的新系统,这一研究成果公布在12月22日的Small杂志上。  这个生物反应器采用的是一种混合液,其中包含有大肠杆菌细胞提取物,一种绿色荧光蛋白DNA编码

华裔女学者Science解析干细胞表观遗传

来自约翰霍普金斯大学(Johns Hopkins University)的研究人员针对干细胞表观遗传性质,发现了干细胞在不对称分裂过程中的表观遗传学方式,认为这是其维持干性的一种重要机制,相关成果公布在Science杂志上。文章的通讯作者是约翰霍普金斯大学华裔女科学家陈昕(Xin Chen),她在中

干细胞多能性与表观遗传调控的综述

  7月23日,Nature Review Molecular Cell Biology杂志在线发表了中国科学院生物物理研究所刘光慧研究员同美国索尔科生物学研究所(The Salk institute for Biological Studies)研究人员合作的关于干细胞多能性与表观遗传调控

-Nat-Met:新型单细胞技术助力表观遗传研究

  跨学科组织的专家们首次为临床医生实现“无艾滋病时代”的目标设计了最新的改进方案,方案融合了尖端的生物医学技术以及基础的行为干预方法。该研究发表在《美国医学协会杂志》上。  这项方案是由国际抗病毒组织IAS-USA召集的专家志愿者小组提出的,为临床医生实施新型HIV预防方法提供了指导方针。专家们对

表观遗传研究指南(二)

  今年九月,对于基因组研究者们来说是一个具有纪念意义的月份,因为美国人类基因组研究院(NHGRI)资助的ENCODE项目在Nature,Genome Biology,Genome Research等杂志上公布了三十多份论文,还有在Science,Cell,以及the Journal of Bi

什么是表观遗传调节?

中文名称表观遗传调节英文名称epigenetic regulation定  义与DNA排列顺序的变化无关的,调节基因表达的频率、速度或者表达度的过程。如DNA甲基化、组蛋白修饰等。这种调节不能通过种系或生殖细胞传递,但可通过细胞分裂传给子代,在静止细胞的细胞质中也能稳定地自我繁殖。这种调节的失误或减

表观遗传学修饰

组蛋白修饰 表观遗传学是指表观遗传学改变 (DNA 甲基化、组蛋白修饰和非编码 RNA 如 miRNA) 对 表观基因组基因表达的调节,这种调节不依赖基因序列的改变且可遗传表观。因素如 DNA 甲基化、组蛋白修饰和 miRNA 是对环境刺激因素变化的反映,这些表观遗传学因素相互作用以调节基因

研究揭示干细胞维持年轻态的表观遗传机制

  DGCR8作为经典miRNA合成通路中的关键蛋白,广泛参与非编码RNA合成、mRNA可变剪接和转录后调控等重要生物学过程,但其在干细胞衰老中的调控作用尚不明确。7月26日,中国科学院动物研究所曲静研究组和中国科学院生物物理研究所刘光慧研究组合作,在Nature Communications在线发

细胞编程表观遗传机制重大研究计划项目指南发布

  国家自然科学基金重大研究计划遵循“有限目标、稳定支持、集成升华、跨越发展”的总体思路,围绕国民经济、社会发展和科学前沿中的重大战略需求,重点支持我国具有基础和优势的优先发展领域。重大研究计划以专家顶层设计引导和科技人员自由选题申请相结合的方式,凝聚优势力量,形成具有相对统一目标或方向的

Science:在单细胞水平观察表观遗传动态调节

  我们是否能够对活细胞进行重编程以便让它们做我们想要它们在体内做的事情呢?执行这样的控制---合成生物学的一个主要目标---可能允许开发基于细胞的疗法以便可能有朝一日替换用于治疗疾病(如癌症)的传统药物。然而,为了实现这个长期目标,科学家们必须首先学着对细胞做的很多关键事情(如细胞彼此之间通信)进

60年谜团:DNA复制时序维持细胞表观遗传状态

  近日发表在《科学》杂志上的一项研究称,美国佛罗里达州立大学大卫·吉尔伯特博士带领的研究团队回答了一个60年未解的科学谜题:DNA的复制时序维持着人类细胞中全局的表观遗传状态。  在过去60年里,科学家已经能够观察到遗传信息的复制方式和时间,并确定了“复制时序程序”的存在,该程序控制着DNA片段的

细胞外基质的生物学合成

哺乳动物中,细胞外基质的成分由成纤维细胞及成骨细胞(Osteoblast)合成,其中前者位于皮肤、肌腱及其它结缔组织中,后者位于骨骼中。胶原蛋白、非胶原糖蛋白等物质在这些细胞中被合成,并通过胞外分泌(Exocytosis)释放到其外部,在胞外完成组装。例如,胶原蛋白在组装前以原骨胶原(Procoll

什么是表观遗传学

是研究不涉及DNA序列改变的基因表达和调控的可遗传修饰,即探索从基因演绎为表型的过程和机制的一门新兴学科。遗传学是指基于基因序列改变所 致基因表达水平变化,如基因突变、基因杂合丢失和微卫星不稳定等。而表观遗传学则是指基于非基因序列改变所致基因表达水平变化,如DNA甲基化和染色质构象变化等;表观基因组

表观遗传调节的概念介绍

中文名称表观遗传调节英文名称epigenetic regulation定  义与DNA排列顺序的变化无关的,调节基因表达的频率、速度或者表达度的过程。如DNA甲基化、组蛋白修饰等。这种调节不能通过种系或生殖细胞传递,但可通过细胞分裂传给子代,在静止细胞的细胞质中也能稳定地自我繁殖。这种调节的失误或减

Nature发布表观遗传重要发现

  营养繁殖是无性繁殖的一种形式,常用于商业化大规模生产园林植物和树,因为它能够实现高性能、基因相同个体的快速繁殖。然而对于某些物种,营养繁殖有着严苛的要求,需要技术先进的无菌培养来生成可以发育为苗木的克隆胚胎。而有一部分以这种方式繁殖的植物会因遗传变异或表观遗传改变显示出发育异常。  在9月9日的

Cell发布表观遗传重要成果

  为了将两米长的DNA分子装入到只有几千分之一毫米大小的细胞核中,DNA长片段必须强力地紧密压缩。表观遗传学标记维持着这些称作异染色体的部分。来自马克思普朗克免疫生物学和表观遗传学研究所的科学家们现在进一步发现了异染色质形成必需的两种机制。相关论文发布在近期的《细胞》(Cell)杂志上。   由

-Science:父亲“原罪”之表观遗传

  如果你患有糖尿病、癌症或甚至有心脏问题,或许你应该将其归罪于父亲或甚至祖父的行为或环境。近年来,科学家们已证实甚至在母亲怀上后代之前,父亲的生活经历包括食物、药物、暴露于毒性产物、压力等都可以影响他的孩子、甚至孙子的发育和健康。  然而,尽管科学家们在这一领域已开展了十年的研究工作,对于延续数代

表观遗传“淘金热”袭来

  一些奇思妙想似乎会突然冒出来,不过2008年,Chuan He却有意地寻找这样一个想法。美国国立卫生研究院当时刚刚启动资金支持高风险、高影响项目,伊利诺伊州芝加哥大学化学家He打算申请。不过,他首先需要一个好的领域。  他一直在研究修复损伤DNA的蛋白家族,他开始怀疑这些酶可能也会对RNA产生作

Science:祖母的表观遗传“原罪”

  如果一名孕妇营养不良,由于所谓的“表观遗传”效应,她的孩子罹患肥胖症和2型糖尿病的风险要高于一般人。一项小鼠新研究证实,妊娠期的这种营养“记忆”还可通过雄性后代的精子传递给下一代,提高她们孙辈的疾病风险。换句话说,其印证了一句老的格言“你祖母的饮食都会影响你”。这项研究还对表观遗传效应如何代代相

表观遗传信号轴调控干细胞增殖和自我更新

  多梳家族蛋白(Polycomb group proteins,PcG)由多梳复合物PRC1和PRC2组成,通过组蛋白修饰调节基因表达水平。最近有关PRC1和PRC2对肿瘤干细胞的重要作用研究崭露头角,但其对神经干/祖细胞(neural stem/progenitor cells,NSPCs)的功

简述单倍体胚胎干细胞的表观遗传学特性

  单倍体胚胎干细胞的表观遗传学特性—在Gu等对于Tet3 DNA加双氧酶在卵母细胞表观遗传重编程的作用的研究中,发现了一些单倍体细胞的表观遗传学特性。即在5-羟甲基胞嘧啶(5-hydroxymethyl -cytosine, 5 hmC)信号能使DNA特定区段发生甲基化。这在“激活”进入去核卵子的

Nature子刊揭示干细胞表观遗传调控新机制

  对基因组序列略加修饰在多能干细胞转化为各种分化细胞类型中起至关重要的作用。来自德国慕尼黑大学(LMU)的一个研究小组现在鉴别出了负责一种修饰的因子。  每个细胞中都包含有存储遗传信息,这些信息编码在构成DNA的碱基序列中。然而,在特定的细胞类型中实际上只有部分的信息得到利用。碱基序列为蛋白质合成

Science重要成果:从表观遗传入手编程细胞的记忆

  如果我们可以编程活细胞,让其做我们想要它们在体内完成的工作将会怎样?拥有这样的控制权是合成生物学的一个主要目标(Nature methods:合成生物学 ),其将帮助开发出一些细胞疗法,在某一天有可能替代传统药物来治疗诸如癌症等疾病。为了达到这个长远的目标,科学家们必须首先学会编程细胞所做的许多

表观遗传学分子生物学软件——DNA甲基化分析工具

第一类:基于引物设计功能的软件。此类软件主要是针对重亚硫酸盐序列进行甲基化特异性PCR(methylation-specific PCR, MS-PCR or MSP)和重亚硫酸盐测序(bisulfite sequencing, BS)引物的设计。由于重亚酸盐修饰的特殊性,使常规的分子生物学

简述细胞外基质的生物学合成

  哺乳动物中,细胞外基质的成分由成纤维细胞及成骨细胞(Osteoblast)合成,其中前者位于皮肤、肌腱及其它结缔组织中,后者位于骨骼中。胶原蛋白、非胶原糖蛋白等物质在这些细胞中被合成,并通过胞外分泌(Exocytosis)释放到其外部,在胞外完成组装。例如,胶原蛋白在组装前以原骨胶原(Proco

Science新文章解析癌症表观遗传

  目前大多数癌症治疗的效果并不理想。在力图根除肿瘤之时,肿瘤学家们往往借助于放疗或化疗,这使得在遏制癌性生长的同时也导致了健康组织受损。来自洛克菲勒大学C. David Allis实验室的一项新研究,或许可以使科学家们朝着高精确度靶向肿瘤的癌症治疗更近一步。他们的研究结果在线发表在3月2