《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
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光学
光遗传学之父Cell发表突破成果
最近，斯坦福大学的科学家们结合两种尖端技术，发现前额叶皮层中的神经元被用来响应奖励或厌恶经历，这可能对治疗精神疾病和成瘾具有重要的意义。 前额叶皮层在哺乳动物的大脑中扮演了一个神秘但却主要的作用。它与情绪调节相关，前额叶皮层中的不同细胞似乎能响应正面和负面的体验。然而，前额叶皮层是如何支配奖励
Cell：光遗传学揭示脑瘤的惊人秘密
高级别胶质瘤是一种相当致命的脑瘤，其生存率近三十年来几乎没有得到改善。斯坦福大学医学院的一项最新研究表明，大脑皮层的神经活性有助于高级别胶质瘤的生长。 研究人员将侵袭性的人类脑瘤移植到小鼠大脑，构建了高级别胶质瘤模型。这项研究首次向人们展示，大脑活性能够刺激肿瘤生长，相关论文发表在四月二十三日
光遗传学首次用于控制肿瘤发生
2014年10月，Nature Methods杂志在十周年之际推出了纪念特刊，点评了在过去十年中对生物学研究影响最深的十大技术，其中就包括光遗传学技 术。我们可以毫不夸张地说，光遗传学技术给神经学带来了一场革命。现在，这一技术已经迅速成为了许多实验室里的标准工具。尽管光遗传学还不是一个家喻户晓
光遗传学重要成果：用光刺激神经修复
神经系统要伴随我们终生，但许多疾病和损伤会压倒神经元的维持和修复能力。日前，德国亥姆霍兹慕尼黑中心(Helmholtz Zentrum München)的研究人员，通过光遗传学技术成功促进了斑马鱼受损神经回路的修复。相关论文发表在Cell旗下的Current Biology杂志上。 光遗传学是
光遗传学突破：用光提高记忆力
随着一个新的植物-人混合蛋白分子（称为OptoSTIM1）的产生，迅速发展的光遗传学领域又获得了一个突破性的进展。最近，由韩国先进科技学院（KAIST）副教授、韩国基础科学院（IBS）认知和社会性中心的Won Do Heo带领的一个研究小组，与Yong-Mahn Han教授、Daesoon Ki
Nature－Neuroscience：光遗传学的十年
神经科学领域权威杂志Nature Neuroscience的最新一期9月刊上，以年度特刊的形式聚焦了光遗传学（Optogenetics）。这个由一种微生物分泌的蛋白质衍生而来的技术，从2005年的默默无闻，到2010年的年度方法，究竟经历了怎样的十年？ 2005年：未被权威认可的开始 200
－PNAS光遗传学上的重大突破：－不需要植入式光纤了
虽然传统的光遗传学利用微生物光敏通道蛋白来控制神经元的活动，在神经科学研究中获得了重大进展，但光纤植入大脑增加了一系列后备工作的负担，从而限制了光遗传学的应用。 光探头是必不可少的工具，通常在体内应用时需要侵入性的光纤植入，对临床应用和多个脑区的应用是重大的限制。另一方面，化学遗传学可以使用基
应用新型光敏蛋白有望让盲人重见光明
近日，武汉大学人民医院的一项研究显示，在动物实验中，通过使用新型光敏蛋白，可以将盲小鼠视力提高到相当于人类视力的0.3左右。这意味着，过去被认为患有不治之症的致盲性视网膜眼病患者，有望重见光明。相关研究成果4月18日在线发表于《自然—信号转导与靶向治疗》，武汉大学人民医院眼科教授沈吟为通讯作者。这一
光控开关：快速启动或者终止基因的表达
虽然人类基因组大约有两万多个基因，但是只有一小部分基因是持续进行转录和翻译的。这是根据细胞的状态决定的，而细胞的状态是随时变化的。科研人员希望寻找快速控制基因的开关，以探究基因的表达情况。 麻省理工学院Broad研究所的科研人员，借助一项新技术找到了一个可以快速启动或者终止基因的表达的途径
Nature子刊突破性成果：用光控制骨骼肌
德国Bonn大学的研究人员通过光遗传学技术，让小鼠咽喉的肌肉变得对光敏感。用光刺激喉肌不仅可以揭示其作用机制，还有望治疗喉麻痹（laryngeal paralysis）导致的发声和呼吸困难。这一成果发表在六月二日的Nature Communications杂志上。 光遗传学技术将编码光敏蛋白（
光可以控制基因开关
虽然人类基因组大约有两万多个基因，但是只有一小部分基因是持续进行转录和翻译的。这是根据细胞的状态决定的，而细胞的状态是随时变化的。研究人员希望寻找快速控制基因的开关，以探究基因的表达情况。 哈佛-麻省理工博德研究所(Broad Institute of MIT and Harvard)
我国科学家开发活细胞蛋白质稳定性光遗传学控制技术
活细胞蛋白质操纵方法是生命科学基础与应用研究的重要工具，对蛋白质丰度进行精确地时间和空间控制的光遗传学工具在研究各种复杂的生物过程中发挥着重要作用。华东理工大学研究团队开发出活细胞蛋白质稳定性光遗传学控制技术。该研究成果于近日发表在《Nature Communications》杂志上，题为：Co
我国科学家开发活细胞蛋白质稳定性光遗传学控制技术
活细胞蛋白质操纵方法是生命科学基础与应用研究的重要工具，对蛋白质丰度进行精确地时间和空间控制的光遗传学工具在研究各种复杂的生物过程中发挥着重要作用。华东理工大学研究团队开发出活细胞蛋白质稳定性光遗传学控制技术。该研究成果于近日发表在《Nature Communications》杂志上，题为：Co
全细胞膜片钳在体外电生理学的落射荧光成像与光遗传...
全细胞膜片钳在体外电生理学的落射荧光成像与光遗传学刺激的应用膜片钳（Patch-clamp）电生理学是一种被广泛运用于分析神经元内在特性及其局部关联的实验方法。 近年来，实验室标记整个大脑神经元中特定子集转基因小鼠品系的能力为分析神经元回路与研究整个大脑的神经元多样性提供了新的方案。如今，A
Small：分子工程助力高性能AIE光敏剂实现多模态光诊疗
光疗诊断学作为一种新兴的集光诊断成像和治疗功能于一体的癌症治疗方式，近年来在基础研究和临床应用方面受到了广泛关注。在多种癌症诊断成像技术中，荧光成像(FLI)由于其侵袭性小、灵敏度高、时空分辨率高等优势，在细胞和活体无损实时跟踪研究中发挥了重要作用。其中，高性能光敏剂是实现荧光成像引导光疗的关键
Nature封面：光遗传学解析关键神经元
科学家们通过光遗传学技术，解析了两种帮助脊髓控制技巧性前肢运动的神经元：第一种是运动精确性所需的兴奋性中间神经元，第二种是运动流畅性所需的抑制性中间神经元。这一重要成果先后以两篇文章的形式发表，并且登上了本期的Nature杂志的封面。这些发现有助于人们进一步理解人类的运动功能，并在此基础上治疗创
光遗传学工具揭示出蝇的社会行为
一项研究说，一种准确控制自由运动的果蝇的行为和神经活动的自动化技术可以让科研人员系统地测绘果蝇脑的社会记忆回路。社会互动对于实现诸如吸引配偶等重要的需求具有关键作用。但是人们对于根据社会互动学习形成记忆的能力背后的神经回路几乎没有了解。Ann-Shyn Chiang及其同事开发了一种自动激光
华人学者Cell发表光遗传学重要成果
加州理工（Caltech）的科学家们在大脑中发现了一个跷跷板回路，这个回路决定小鼠的行为是否合群。 自闭症患者往往不喜欢社交，更倾向于表现出孤僻的重复行为。 人们知道，自闭症与大脑杏仁体功能障碍有关，杏仁体结构参与了大脑中的情绪处理。现在，Caltech研究团队在小鼠杏仁体中发现了相互对立的两
Science光遗传学新成果：如何赶跑不开心
我们的大脑中有一个区域负责处理人类体验为“失望沮丧”的感觉和情感信息。来自加州大学圣地亚哥医学院的研究人员确定了这一区域的一个控制机制。发现了当情绪低落时有可能的神经化学解药。这项研究在线发表在9月18日的《科学》（Science）杂志上。 论文的资深作者、生物科学部神经科学和神经生物学系教授
Cell子刊：超越光遗传学的新技术
Chicago大学和Illinois大学的科学家们在三月十二日的Neuron杂志上发表文章指出，使用靶向性的金纳米颗粒，可以直接用光激活非基因改造的正常神经元。这是一个重大的技术进步，比目前的光遗传学方法更有优势。 “不需要遗传学改造，我们就能实现光遗传学刺激，”文章的资深作者，Chicago
光遗传学之父Science再发突破性成果
2005年，斯坦福大学的科学家Karl Deisseroth开发了光遗传学技术，他在细菌视蛋白的帮助下用光控制了大脑细胞的开/关。自那以后，世界各地的研究者们用这一技术对多种受电信号调节的细胞进行了研究，例如神经细胞、心脏细胞、干细胞等等。这里的电信号是指离子的跨膜流动。 光遗传学技术
光遗传学领域先锋Nature发表新成果
近日来自斯坦福大学的研究人员分离出了一些神经元，证实它们专门负责决定是否值得提供能量付诸努力来完成某项任务。这一研究发现将有助于医务专业人员更好地应对抑郁症和其他脑相关疾病。研究论文发表在11月18日的《自然》(Nature)杂志上。 许多精神病学专家认为一个人的“行动意愿”来源于前额叶皮
LED光源从显微成像到光遗传学研究
生物学研究中的LED：从显微成像到光遗传学由于LED被引入生物科学研究的显微镜照明，使研究小组和影像实验室有信心将其范围和潜力完全取代金属卤化物光源，合适的HBO弧光灯替代品一直是一个挑战。但随着最近推出的全光谱照明装置和更先进的系统，LED照明正在成为新的标准。显微镜长期以来一直在生物科学研究中占
中国科学家制造生命“光开关”，未来或许可以“光”到病除
光遗传学连续几年被认为是诺贝尔奖大热门，今年的生理学或医学奖揭晓之前一直位列预测榜第一名。 用一束光控制生命活动，不仅炫酷而且魔幻，毕竟上帝创世第一天便说：要有光。 如果光照后肿瘤就能消失，如果光“指哪儿”药物就“打哪儿”，如果有了光神经活动就被激发……这样的魔幻随着合成生物学的精进，正在成
分子遗传学词汇珠蛋白基因
中文名称：珠蛋白基因外文名称：globin gene定义：珠蛋白基因 globin gene 血红蛋白含2个α和2个β链，分别由α链珠蛋白基因和β链珠蛋白基因的信息而形成。哺乳动物的α链基因和β链基因在结构上相似，都是由2个内含子而分为3个外显子部分。
刘勋成等研究揭示植物光响应基因转录调控机理
近日，中科院华南植物园的一项研究揭示了植物光响应基因转录调控新机理，为农作物高产育种提供了重要的理论基础。相关研究发表在《植物细胞》上。 在高等植物中，光敏色素通过与一类bHLH转录因子——光敏色素互作蛋白(PIFs)相互作用、传递光的信号从而影响植物的生长发育。然而，对光敏色素互作蛋白如
研究人员开发基于铜绿假单胞菌的新型光敏蛋白
近日，中科院深圳先进技术研究院合成生物学研究所金帆团队与黄术强团队关于细菌感染的研究成果，以封面文章的形式发表于《美国化学会—合成生物学》。研究团队开发了基于铜绿假单胞菌的新型光敏蛋白YGS24，实现了用光学方法控制细菌对宿主的感染行为。 该研究实现了对宿主体内细菌致病能力的定量和时间控制，从
phyB稳定BP促进光调控种子萌发机制获揭示
中国科学院华南植物园研究员刘勋成团队在国家自然科学基金等项目的资助下，研究揭示了植物光受体光敏色素B（phyB）通过稳定转录因子BP/KNAT1调控种子萌发的分子机制。相关成果近日发表于《植物通讯》（Plant Communications）。 该研究证实，红光激活的phyB可直接结合BP蛋白
脂质体包埋的AIE光敏剂可用于日光下的光动力治疗
光动力治疗（PDT）在临床上正广泛应用于癌症的表浅治疗。与传统治疗技术相比，该方法具有极高的选择性，对身体的整体损伤小，效率高而成为继手术、放疗和化疗之外的重要治疗手段。然而，临床普遍使用的光敏剂如光卟啉及其衍生物在注入体内后，容易在病灶部位富集，这样暴露在日光下将引起严重的光敏性皮炎等毒副作用