《Cell》发布全新光遗传学工具
使用光敏蛋白控制个体脑细胞已被证明是探测大脑复杂性的有力工具。 随着神经科学的这一分支不断扩大,对各种蛋白质工具的需求也在增加。使用光敏蛋白控制个体脑细胞已被证明是探测大脑复杂性的有力工具。 随着神经科学的这一分支不断扩大,对各种蛋白质工具的需求也在增加。来自霍华德休斯医学院Janelia研究所和其它机构的14名研究人员组成的多学科团队发现了一种新的方法,通过设计视紫红质,将细胞膜中的蛋白质倒置,从而能用作光遗传学的新工具。这一研究成果公布在10月18日 Cell杂志上。这种技术可以使可用于光遗传学的蛋白质数量增加一倍,目前新开发的视紫红质蛋白已经在Janelia研究所开展了新的实验,帮助研究人员剖析大脑回路,研究治疗帕金森病的神经科学。迄今为止,科学家们已经有两种主要的方法来寻找光遗传学的新蛋白质。一种是通过基因组挖掘在自然界中发现蛋白。另一种是逐渐突变蛋白质,直到它们具有所需的特征。每种方法都具有优势,但也有限制性。受到进化......阅读全文
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
专门为光遗传设计,让细胞安全、稳定地表达光敏感蛋白
大家好~我是张博,吉凯新产品团队的搬砖新人!作为新产品的技术支持,除了说学逗唱,最重要的就是紧跟时代潮流,学习各种新知识!上至世界和平,下到小道八卦,都要了解~ 奇葩年年有,今年特别多。比如最近炙手可热的美帝网红特朗普,完美的诠释了:不想当总统的地产商不是好段子手……对于他的奇谈怪论大家已
专门为光遗传设计,让细胞安全、稳定地表达光敏感蛋白-1
奇葩年年有,今年特别多。比如最近炙手可热的美帝网红特朗普,完美的诠释了:不想当总统的地产商不是好段子手……对于他的奇谈怪论大家已经见怪不怪,但最近演讲中的言论还是让小伙伴惊呆了:“我爱没文化的人” 、“为了削弱美国制造业的竞争性,中国人为自己创造出了全球变暖的观念。”……这样的言论真是让人恨不得
新型光敏剂蛋白的合理设计和光致电子转移的综合表征
6月12日,CCS Chemistry发表了中国科学院生物物理研究所研究员王江云课题组、中科院化学研究所研究员夏安东课题组和植物研究所研究员于龙江课题组题为Ultrafast photo-induced electron transfer in a photosensitizer protein
专门为光遗传设计,让细胞安全、稳定地表达光敏感蛋白-2
图为2005年光遗传学第一次出现开始至今相关的论文数量(来自Nature Neuroscience,2015,DOI: 18:1213-1225)可见关于光遗传的论文近年成为各大主流杂志的新宠,其中不乏CNS这种级别的,例如这篇新鲜热乎的Nature Method:Yu, X., et al., 2
光遗传学技术进军新大陆:蛋白质功能研究
北卡罗来纳大学的科学家们在光遗传学技术的基础上,开发了快速检测基因和蛋白质功能的强大工具。他们将光敏开关装到蛋白质上,然后在活细胞中用激光操纵蛋白质的移动和活性。这一重要成果发表在四月十八日的Nature Chemical Biology杂志上。 基因敲除会造成永久性改变,在我们还没发现的时候
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
光遗传学技术的原理
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研究领域。2010年,光遗传学技术荣
光遗传学技术是什么?
光遗传学融合了光学及遗传学技术,通过遗传学方法将合适的外源光敏感蛋白靶向导入特定活细胞,利用特定波长的光照刺激光敏蛋白,调控神经元的活性,进而控制细胞乃至动物行为的开关。1、光遗传学技术研究方法①寻找合适的光敏蛋白。光敏蛋白(也称为视蛋白)是细胞膜上能够感受某一波长光照刺激而产生特定效应的一类膜蛋白
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
新型纳米光敏剂助力肿瘤的光动力治疗
肿瘤的光动力治疗是光敏剂在肿瘤组织选择性吸收和滞留,在利用特定波长的光激发后,产生活性氧自由基(ROS),达到杀伤肿瘤细胞的目的。与传统放化疗治疗肿瘤的方式相比,光动力治疗具有选择性高、不易产生耐药性以及副作用小等特点,在肿瘤的治疗中越来越受到关注。目前,临床上常用的光敏剂主要利用可见光进行激发
光敏剂和光引发剂的概念与区别
光敏剂是能受光激发并将激发能传递给反应分子而自身又回到基态的物质。光引发剂是能受光激发产生反应,生成活性中心(自由基或离子)而引发单体聚合的物质。实际上,具体情况比较复杂,二者很难严格区分。
光敏剂和光引发剂的概念与区别
光敏剂是能受光激发并将激发能传递给反应分子而自身又回到基态的物质。光引发剂是能受光激发产生反应,生成活性中心(自由基或离子)而引发单体聚合的物质。实际上,具体情况比较复杂,二者很难严格区分。
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
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(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
新研究表明光敏蛋白如何调节肤色
当人类在没有适当皮肤保护的情况下在阳光下度过时间时,太阳的紫外线(UV)辐射会向皮肤发出信号,产生更多的黑色素 -这可以防止辐射对癌症造成的影响,并且皮肤会变得更暗。太阳紫外线辐射分为两部分:短波辐射或UVB,以及长波辐射或UVA。 相比很多研究发现UVB能够导致人体皮肤变黑,科学家对皮肤对
人体内光敏蛋白是怎么回事
你说的是蛋白尿吧.人体的肾脏就像一个过滤器,肾小球毛细血管壁就好像是筛子,正常情况下,它可以筛过血浆中的小分子蛋白质(每天正常人原尿中约含2~4克蛋白质主要是白蛋白),但88%是在肾小管被重吸收回体内的,剩下的蛋白质与肾小管及其它尿路上皮细胞分泌的少量糖蛋白一起排除体外。由于尿中所含蛋白质的数量极微
PLOS-ONE:视网膜变性的模拟新疗法
近几年以来,光遗传学技术一直被视为是渐进式失明——例如当其是视网膜变性的一个后果——的一种很有前途的疗法。为了进一步发展这种治疗方法,德国蒂宾根大学综合神经科学Werner Reichardt中心(CIN)和计算机神经科学伯恩斯中心(BCCN)的Marion Mutter和项目带头人Thom
光遗传学在生命科学领域的应用
光遗传学技术是一种结合遗传学与光学技术,在复杂如自由活动个体的生物系统中实现定点的、快速的控制某一精确定义的生物学过程的技术。通过引入光敏感蛋白的受体或通道蛋白至特定组织特定细胞中,并经特定参数的光信号控制,光遗传学技术能够关闭或激活某一类细胞的生物学功能,从而实现在细胞、环路、器官和个体等多个层
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
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
美国院士Nature光遗传学重要成果
大多数人可能认为,我们用舌头感知五种基本味道——甜、酸、咸、苦和鲜味,然后将信息发送至我们的大脑“告诉”我们所尝的是什么味道。现在,科学家们颠覆了这一观点,证实在小鼠中通过操控大脑中的一些细胞群可以改变尝味的方式。他们的研究结果在线发表在《自然》(Nature)杂志上。 研究的领导者、美国国家
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
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、
《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
Nature子刊:光遗传学技术获得重大突破
光遗传学允许人们通过光照控制大脑的神经元活性。这一技术依赖能够抑制或刺激神经元电信号的光敏蛋白,还需要将光源植入大脑,让光到达需要控制的细胞。 日前,MIT副教授Ed Boyden领导研究团队开发了一个新型光敏蛋白,它们可以响应头骨外的光源,实现非侵入性的神经元控制。这种被称为Jaws的蛋白不
Nature:光遗传学的光终于照到肿瘤免疫治疗领域!
“光照一照,你的肿瘤就缩小”听起来像是科幻,或者是某些赤脚民科的夸大其辞,但实际上,这是罗彻斯特大学的研究者们经过谨慎研究的结果,他们把一个非常新颖而有效的武器——光遗传学应用到了肿瘤免疫治疗领域,有效地缓解了实体瘤微环境的免疫抑制,肿瘤明显缩小。 众所周知,实体瘤周围有免疫抑制的微环境,导致
自动荧光显微系统:高效光控蛋白
光遗传学是近年来最具创新性的显微技术之一,通过结合遗传学和光学方法,科学家们可以利用光来特异性控制活细胞中精确时间段的蛋白活性,以及蛋白相互作用。 在进行光遗传学实验的时候,研究人员经常需要使用一种激光共焦显微镜的光漂白模式(photobleaching mode)。虽然目前特殊激光或其它通过