CRISPR/Cas9蛋白切割DNA过程中的调控和校验机制

清华大学生命科学学院陈春来研究组在《Cell Reports》杂志发表了研究论文,题目为“The Conformational Dynamics of Cas9 Governing DNA Cleavage Are Revealed by Single-Molecule FRET”(利用单分子FRET揭示Cas9在DNA切割过程中的动态构象)。该论文展示了Cas9可以自发地在三种主要构象中转换,揭示了Cas9蛋白与PAM远端DNA/RNA双链相互作用可长程别构调控Cas9切割结构域的局部构象,这是Cas9切割靶标DNA之前的最后校验步骤。最后,该文提出了优化和设计高保真Cas9的新思路,即通过突变Cas9蛋白以影响这种长程别构调控机制,可提高Cas9的识别特异性。 CIRSPR/Cas9是一种可以由一条单链sgRNA(single guide RNA)指导的利用Cas9核酸酶对靶向DNA进行特异性识别和切割的技术。由于其可......阅读全文

CRISPR/Cas9蛋白切割DNA过程中的调控和校验机制

  清华大学生命科学学院陈春来研究组在《Cell Reports》杂志发表了研究论文,题目为“The Conformational Dynamics of Cas9 Governing DNA Cleavage Are Revealed by Single-Molecule FRET”(利用单分子F

蛋白互作研究技术:「FRET」VS「Duolink-PLA」

荧光能量共振转移 (FRET)检测活体中生物大分子纳米级距离和纳米级距离变化的有力工具,广泛应用于生物大分子相互作用分析、细胞生理研究、免疫分析等。原理当供体荧光分子的发射光谱与受体荧光分子的吸收光谱重叠,并且两个分子的距离在 10nm 范围以内时,就会发生一种非放射性的能量转移,即 FRET 现象

清华大学Nature子刊:利用Cas9实现基因克隆

  来自清华大学、中科院微生物研究所的研究人员报告称,他们开发出了一种新技术,通过Cas9辅助靶向染色体片段(CATCH),可一步靶向克隆出大基因簇。这一重要的研究成果发布在9月1日的《自然通讯》(Nature Communications)杂志上。   清华大学的朱听(Ting Zhu)研究员、特

清华大学Nature子刊:将Cas9应用于分子克隆

  在4月21日的《自然实验手册》(Nature Protocols)杂志上,清华大学的朱听(Ting Zhu)研究员与博士生姜文君(Wenjun Jiang)撰文,详细介绍了利用一种叫做Cas9辅助靶向染色体片段(CATCH)的方法,靶向分离及克隆100kb微生物基因组序列的优化实验方案。  朱听

FLIMFRET应用浅析

FRET 技术(Fluorescence Resonance Energy Transfer)能够在突破传统光学分辨率极限的条件下研究蛋白互作、构象变化(

荧光共振能量转移(FRET)

一、活细胞研究遇到的问题:蛋白质或其他分子在活细胞内互相结合的时间和地点是了解它们功能的关键问题。要回答这一问题,需将蛋白质标上不同的荧光团。但是,光学显微镜的分辨率将蛋白质检测精度限制在大约0.2μm左右。要研究蛋白质成分的相互物理作用,需要高的分辨率。二、什么是FRET?FRET就是采用非放射方

方案8-用-FRET-法分析体内蛋白质的相互作用实验

实验材料a-GFP 抗体编码 CFP 和 YFP 的 DNA酵母细胞株系试剂、试剂盒分子生物学试剂合成的完全液体培养基酵母操作试剂编码目标内源蛋白的 DNA 片段仪器、耗材滤光镜装置图像分析软件显微镜设备分子生物学和酵母操作用的标准设备实验步骤一、实验设计因为体内 FRET 实验的复杂性,要获得有效

多肽FRET荧光标记技术

荧光标记所依赖的化合物称为荧光物质。荧光物质是指具有共轭双键体系化学结构的化合物,受到紫外光或蓝紫光照射时,可激发成为激发态,当从激发态恢复基态时,发出荧光。荧光标记技术指利用荧光物质共价结合或物理吸附在所要研究分子的某个基团上,利用它的荧光特性来提供被研究对象的信息。荧光标记的无放射物污染,操作简

CRISPR/Cas9抗体—CRISPR/Cas9研究

能够方便而精确的对DNA和核苷酸序列进行编辑,是科研工作者们长期以来的梦想。CRISPR/Cas9系统的诞生和成熟标志这这一梦想逐渐变为现实。CRISPR/Cas9系统,作为第三代基因编辑技术,它的本质其实是细菌中一种对付诸如病毒等外来DNA的防御系统。此系统的工作原理是 成簇的、规律间隔的短回

清华大学PNAS发表蛋白转运新成果

  ABC(ATP结合盒)转运蛋白是一个古老而庞大的蛋白家族,包括一百多种膜转运蛋白。这种转运蛋白广泛存在于细菌、植物和哺乳动物的各种细胞中,主要功能是利用水解ATP的能量来驱动物质跨膜运输。ABC转运蛋白参与了多种物质的转运,底物可以是离子、单糖、氨基酸、磷脂、肽、多糖和蛋白质。大部分ABC蛋白由

单分子荧光成像概述:TIRF和FRET

经典的生物研究技术侧重于分子和细胞集群的研究——即研究含有大量相同形态或功能的分子或细胞的活动。但是,这种方法会忽略集群中的单个分子或子群的特异性。事实上在细胞周期的不同阶段或在不同的环境中,单个分子或细胞的活动很可能与集群表现出的整体活动不同。要对单个分子或亚群的活动进行观察,必须严格控制实验条件

FLIMFRET生物传感器介绍

荧光寿命成像(FLIM)与Förster共振能量转移(FRET)相结合,已被证明非常有利于生物医学研究中各种结构和细胞动态变化的研究。因为FRET信号强烈依赖于FRET配体和受体的距离,所以FRET允许监测分子相互作用。这允许研究分子的相互作用,如配体-受体复合物,蛋白质-蛋白质相互作用、效应蛋白与

生物医学研究新工具:FLIMFRET

目前,大多数生物探针都是基于荧光。荧光探针亮度的增加或减少取决于其浓度。但是,荧光强度不仅受研究对象浓度的影响,还受照明强度、光漂白以及基质吸收和阴影效应等。为了尽量避免这些问题,科学家倾向于优先选择比率染料(ratio-dyes),因为其允许对背景的干扰进行校准。尽管如此,基于荧光强度的测量并不是

CRISPR先驱获得新突破:开发更安全的CRISPRCas9基因疗法

人们一直希望用CRISPR-Cas9基因编辑技术治疗甚至治愈复杂的神经疾病。帕金森病、亨廷顿舞蹈病和阿尔茨海默症的现有药物只能缓解症状,无法阻止疾病的发展。“但对于确定了致病基因的疾病来说,基因编辑技术有望永久终止其进程,”加州大学伯克利分校Jennifer Doudna实验室的博士后Brett S

利用CRISPR/Cas9系统标记发育大脑中的内源性蛋白

利用CRISPR剪掉某个基因的一部分而不是修正序列要相对容易。事实上,该策略已在一项阻止艾滋病病毒(HIV)感染的临床努力中得到测验,并且利用的是锌指核酸酶。在这种治疗方法中,核酸酶被用于敲除血液细胞中一个名为CCR5的受体基因。HIV利用该受体进入细胞。不过,当CRISPR被用于修正某个基因,而不

让CRISPR系统更安全-研究人员为Cas9蛋白装上开关

  日前,包括CRISPR基因编辑系统的先驱之一Jennifer Dounda教授在内的加州大学伯克利分校的研究团队,在《细胞》杂志上发表了一篇科学论文,在这项研究中,研究人员在CRISPR基因编辑系统使用的“剪刀”Cas9蛋白上装上了一个安全开关,让它只能在特定组织中才能产生活性。这一安全措施进一

CRISPR/Cas9-技术介绍

优秀的基因编辑技术CRISPR/Cas9基因编辑技术深受研究人员的喜爱,那么它为什么如此优秀呢?CRISPR(Clustered regularly interspaced short palindromicrepeats)规律成簇间隔短回文重复;Cas9(CRISPR associated nuc

利用CRISPR/Cas9系统精确标记发育大脑中的内源性蛋白

  在一项新的研究中,来自美国马克斯普朗克佛罗里达神经科学研究所(Max Planck Florida Institute of Neuroscience, MPFI)的Ryohei Yasuda博士和他的团队开发出一种被称作SLENDR的方法,这种方法允许对活组织样品中的神经元DNA进行精确修饰。

学者发现Cas9蛋白在体内基因编辑中的新安全隐患

中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员赖良学和王可品团队研究发现,Cas9蛋白本身在猪体内持续性表达会导致体内基因组损伤、转录组稳态改变和全基因组突变增加,从而引发安全风险。相关成果近日发表于《信号转导与靶向治疗》(Signal Transduction and Targeted Therapy)

FLIMFRET在病毒侵染动态研究中的应用

2020年, “病毒“这个词反复出现在公众的视野里。当我们在感慨着病毒凶猛、人类渺小和生命无常的同时,对于病毒以及相关的研究技术,我们又了解多少呢?研究难点病毒是一种个体微小、结构简单、只含一种核酸(DNA或RNA)、必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型生物。而病毒侵染宿主细胞却是一个非常复

LVF光栅在FRET和BRET分析中的优异表现

在多功能酶标仪中,为了分离某一特定波长的单色光我们有两种技术选择——滤光片或者光栅。与光栅相比,滤光片系统往往具有更好的灵敏度,因为滤光片具有更好的透光率和更宽的带宽。而光栅系统的好处是可以提供波长选择的灵活性,不需要购买或安装特定波长的滤光片。尽管如此,很多用户都发现许多应用在光栅系统上达不到理想

快速FRET血清检测技术应用于乳糜泻诊断

  近日,赫尔辛基大学的研究人员开发了一种新颖的诊断方法,称为RFS(快速FRET血清诊断),用于快速现场测量患者样品中的抗体。这项技术可以彻底改变微生物,自身免疫和过敏性疾病的血清学诊断现状。  如今,这组研究人员已将新概念应用于乳糜泻的诊断,这是一种大多数患者不了解的腹腔疾病。(图片来源:Www

CRISPR先驱发表研究新成果

  细菌和古生菌一直在与入侵者做斗争,为此它们演化出了多种防御机制,CRISPR-Cas适应性免疫系统就是其中之一。Cas1-Cas2蛋白复合体会捕获30–40bp的外源DNA,将它们整合到CRISPR的间隔区,形成自己的免疫记忆。如果这种外源DNA再次入侵,细菌就能够及时将其剪切,从而保护自身安全

清华大学PNAS发布全新基因编辑系统

  11月4日,清华大学医学院倪建泉教授研究组在《美国科学院院刊》(PNAS)发表题为《高效及可遗传性果蝇基因组Cas9编辑技术》(Optimized gene editing technology for Drosophila melanogaster using germline-speci

清华大学Cell子刊开发蛋白质研究新工具

   来自清华大学生命科学学院的研究人员称,他们开发出了一种“Clickable”探针分析大肠杆菌和果蝇中心细胞代谢中蛋白质的谷胱甘肽化。这一重要的研究结果发布在11月19日的《Chemistry & Biology》杂志上(延伸阅读:两篇Science文章:改变蛋白质研究的强大工具 )。  论文的

清华大学周兵研究组Cell子刊解析Tau蛋白

  Tau蛋白是一种分布在中枢神经系统的低分子量含磷糖蛋白,它能与神经轴突内的微管结合,具有诱导与促进微管蛋白聚合成微管,防止微管解聚、维持微管功能的作用。Tau蛋白对于记忆和大脑的正常功能非常重要,这种蛋白的异常(比如过度磷酸化)会引起神经纤维退化和功能丧失,最终导致阿尔茨海默氏症、帕金森氏症等神

Realspace-and-realtime-dynamics-of-CRISPRCas9-visualized-by-...(二)

ResultsRNA-induced structural stabilization in Cas9We first observed apo-Cas9 and pre-assembled Cas9–RNA on a mica surface treated with 3-aminopro

Science报道:新研究有望解决传统CRISPR“太大”问题

  过去6年,CRISPR从原本一个默默无闻的“细菌免疫机制”转变成生命医学领域炙手可热的“香饽饽”,让基因编辑以前所未有的精准度和便捷性完成多个突破。但是,最流行的CRISPR系统过于“庞大”,限制了其临床应用。为此,有研究团队对其进行了“删减”,研发出了“苗条”版的剪辑工具。The Cas9 e

徕卡FLIMFRET在病毒侵染动态研究中的应用

病毒侵染动态研究莫发愁,徕卡FLIM-FRET显身手齐瑶研究难点病毒是一种个体微小、结构简单、只含一种核酸(DNA或RNA)、必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型生物。而病毒侵染宿主细胞却是一个非常复杂的过程,主要分为吸附(Attachment)、进入(Entry/Penetration)、

FRET成像在生物医药领域中的应用(二)

接下来通过该生物敏感器,作者成功实现了在活细胞内对Aurora kinaseA时空激活调控的观察,证明其在G1时期被激活,并通过TPX2和CEP192蛋白协同调节微管的稳定性。图4 TPX2和CEP192在G1时期激活GFP-AURKA-mCherry。Aurora kinase A是公认的治疗