光遗传学技术将酵母变成高效“生化工厂”
对酵母等微生物进行基因改造，用来生产人类所需的化合物，这样的生物合成技术已经常见。美国一项新研究说，将光遗传学技术与生物合成技术相结合，可以大幅提高生产效率。 光遗传学技术是一种操控细胞的方法，即把特定基因改造得对光敏感，然后用光来打开或关闭基因功能，影响细胞活动。该技术已对神经科学等领域产生重大影响，但用于调控生物合成中的细胞代谢还是首次。 美国普林斯顿大学最近发布的新闻公报说，该校研究团队用光控制转基因酵母，让酵母在“繁殖”与“劳动”两种状态之间及时切换，高效生产化工原料异丁醇，效率可达到以往方法的5倍。 异丁醇广泛应用于化工、汽车等多个领域。酵母具备合成异丁醇的能力，不过自然发酵时只会生产微量异丁醇，主要产物是乙醇和二氧化碳。转基因手段能增加异丁醇产量，但异丁醇对酵母有毒性，浓度超过一定水平就会导致菌群死亡。 研究人员给酵母植入一个经改造的光敏基因，使其对特定的蓝光敏感。在受到蓝光照射时，酵母会正常生长繁殖，分......阅读全文
酵母遗传学技术
Genome-wide Gene Expression Analysis (Richard Young Research Group,Whitehead Institute for Biomedical Research)A genoe-wide gene expression analysis u
光遗传学技术将酵母变成高效“生化工厂”
对酵母等微生物进行基因改造，用来生产人类所需的化合物，这样的生物合成技术已经常见。美国一项新研究说，将光遗传学技术与生物合成技术相结合，可以大幅提高生产效率。 光遗传学技术是一种操控细胞的方法，即把特定基因改造得对光敏感，然后用光来打开或关闭基因功能，影响细胞活动。该技术已对神经科学等领域产生
酵母遗传学方法8：酵母活体染色
酵母活体染色1）核DNA和线粒体DNA1．当细胞培养到约107细胞/ml时，离心（5秒）收集细胞，再悬浮在70％乙醇中。2．固定5分钟或5分钟以上，用水洗2次。3．将细胞悬浮在含有50ng/ml的4，6-二脒基-2苯基吲哚的封固剂中。1mg/ml的4，6-二脒基-2苯基吲哚母液可在－20℃下贮存。4
酵母遗传学方法9：酵母免疫荧光
酵母免疫荧光1）细胞制备1．培养5ml酵母至对数生长早期（106～107细胞/ml）。2．直接加1/10体积的甲醛到培养基里固定细胞（加入的甲醛终浓度为3.7％，标准母液是37％）。3．细胞在甲醛中培养至少1小时。4．离心收集细胞，用0.1mol/L磷酸钾（pH7.5）洗一次。5．把细胞悬浮在1ml
酵母遗传学方法12：酵母菌落PCR方法
酵母菌落PCR方法1．在冰上配制反应混合液：2μl 10×菌落PCR缓冲液1.2μl 25mmol/L MgCl20.4μl 10mmol/L dNTPs10pmol 引物
酵母遗传学方法1：DNA分离
酵母DNA分离1）酵母DNA微量制备（40ml）1．在125ml三角瓶中用40ml YPD培养液在30℃条件下培养细胞达最大生长量（过夜）。2．将上述培养物移入螺盖离心管，用医用离心机或Sorvall SS－34转头以5000r/min离心5分钟，弃去上清液。3．将细胞悬浮在3ml的0.9mol/L
酵母遗传学方法5：酵母β－半乳糖苷酶的测定
酵母β－半乳糖苷酶的测定1） 粗提取物测定1．在适当温度下（通常30℃），用适当培养液将5ml细胞培养物培养到浓度为1×107～2×107细胞/ml。如果自主复制质粒的杂合基因表达，可使用一种适当培养基对存在质粒的菌株进行筛选。2．在冰上冷却细胞，离心收集。注意：以下步骤保持细胞在冰上。3．弃上清
酵母遗传学方法7：随机孢子分析
随机孢子分析1）孢子形成1．挑已形成孢子的二倍体单菌落接种在YPD平板上，尽可能把细胞涂薄一些，在30℃下培养12～16小时，超过16小时将明显降低孢子的形成率。2．上午，用一个无菌壳板钉取相当一火柴头量的细胞，转到含有2.5ml产孢培养基试管中，在25℃下旋转振荡培养。3．用光学显微镜检测孢子形成
酵母遗传学方法3：RNA的分离
酵母RNA的分离1）总酵母RNA的分离1．在每毫升培养物中加入50μg环乙酰亚胺，在30℃下振荡15分钟。此步亦可省略，但是有人认为环乙酰亚胺可防止mRNA凝集在多核糖体上。2．迅速冷冻收集细胞，在大离心管中加入约一半体积的碎冰，将培养物倒入，振荡，在4℃下以5000r/min离心5分钟。3．加入1
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
酵母遗传学方法实验指南——技术和方案
技术和方案6 酵母 RNA 的分离试剂、试剂盒环乙酰亚胺苯酚LETS缓冲液LiCl乙醇SDS乙酸钠AE 缓冲液仪器、耗材大离心瓶玻璃珠离心管oligo (dT) 柱实验步骤大量 RNA 分离程序酵母总 RNA 的分离1.在每毫升培养物中加入 50ug 环乙酰亚胺，在 30°C 下摇晃 15 min。
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（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
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
酵母遗传学方法实验指南——技术和方案1
技术和方案1 酵母的高效转化 实验步骤 展开
酵母遗传学方法实验指南——技术和方案2
技术和方案2 快速粗放的酵母菌落质粒转化法 实验步骤 展
酵母遗传学方法4：质粒DNA的羟基突变
质粒DNA的羟基突变 1．临用之前制备羟胺溶液，置冰上待用。 2．将用氯化铯纯化的10μg质粒DNA加到含500μl羟胺溶液的微型离心管。 3．在37℃下培养20小时。 4．加入10μl的5mol/L NaCl、50μg 1mg/ml的牛血清蛋白（BSA）和1ml无水乙醇终止反应，置－70
酵母遗传学方法实验指南——技术和方案5
技术和方案5 TAP纯化方法试剂、试剂盒NP-40缓冲液TEV C 缓冲溶液钙调蛋白结合缓冲液（CBB)钙调蛋白洗脱缓冲液（CEB)实验步骤1.培养 3~6L 细胞至浓度为 2X107~3X107 个/ml(OD50=1.0~1.3)。2.离心收集细胞，并用冰预冷的水洗一次。3.用冰预冷的 NP-4
酵母遗传学方法11：PCR介导基因破坏法
PCR介导基因破坏法1．反应混合物：5μl 10×Taq缓冲液5μl 25mmol/L MgCl22μl 10mmol/L dNTPs10~100ng 模板DNA25pmols 引物（每种引物）
酵母遗传学方法实验指南——技术和方案7
技术和方案7 质粒 DNA 的羟胺突变试剂、试剂盒羟胺溶液氯化铯纯化的质粒DNANaCl牛血清白蛋白无水乙醇TE 缓冲液实验步骤1.临用之前制备羟胺溶液，置冰上待用。2.将用 CsCl 纯化的 10 埤质粒 DNA 加到含 500ul 羟胺溶液的微量离心管中。3.在 37°C 下温育 20 h。4.
酵母遗传学方法实验指南——技术和方案4
技术和方案4 酵母蛋白质的抽提试剂、试剂盒NaOHPAGE 样品缓冲液Tris-HCl甘油β-巯基乙醇溴酚蓝实验步骤1.从液体培养物中或用细菌接种环在平板表面刮菌，收集大约 2.5 OD的细胞量（大约 2.3 mg 湿重）。将细胞重悬于 100ul 蒸馏水中，加入 100ul O.2mol/L Na
酵母遗传学方法实验指南——技术和方案3
技术和方案3 酵母 DNA 分离实验材料质粒DNA玻璃珠试剂、试剂盒YPD消解酶 100TTris-HClSDS乙酸钾TE 缓冲液RNaseA 溶液山梨醇无水异丙醇裂解缓冲液仪器、耗材三角瓶离心管实验步骤一、酵母 DNA 微量制备（40 ml)1.在 125 ml 三角瓶中用 40 mlYPD 培养
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
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
《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
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、