2019年的5大科学进步，你知道么？
从人工智能到多能性干细胞，今年发布了许多吸引人的新方法以及对现有方法的优化。 利用人工智能解决生命科学问题 纵观今年生物学的许多重大发现，你会发现得益于计算能力的不断提高和训练所需的大型数据集的可用性，机器学习在生命科学领域不断取得进展。在2019年的其他进展中，研究人员报道了成功地使用机器学习筛选图像以寻找癌症或病原体感染的迹象，并鉴定了血液样本中与糖尿病患者的血管并发症相关的表观遗传标记。 通过基因编辑监视细胞图片来自Molecular Cell, 2019, doi:10.1016/j.molcel.2019.07.011。 即使计算机承担了更多曾经由人工完成的任务，工程师们仍在探索DNA的信息存储能力。今年夏天，美国波士顿市的研究人员报道了利用DNA和类似于CRISPR的碱基编辑复合物来记录在活细胞内部发生的事件，然后可以通过测序破解出这些事件。论文共同作者、麻省理工学院的Timothy Lu告诉《科学家》杂......阅读全文
诱导性多能干细胞（二）
基本概念诱导多能 干细胞（induced pluripotent stem cells, iPS cells）最初是日本科学家 山中伸弥（Shinya Yamanaka）于2006年利用病毒载体将四个 转录因子（Oct4, Sox2, Klf4 和c-Myc）的组合转入分化的体细胞中，使其 重编程而
诱导性多能干细胞（一）
诱导多能干细胞inducedpluripotentstemcellsiPS：2006年日本京都大学ShinyaYamanaka在世界著名学术杂志《细胞》上率先报道了诱导多能干细胞的研究。他们把Oct3/4,Sox2、c-Myc和Klf4这四种转录因子基因克隆入病毒载体，然后引入小鼠成纤维细胞，发现可
诱导性多能干细胞（八）
安全性日本科学家利用重编程小鼠 干细胞生成了皮肤和骨髓，并将它们移植到基因相同的小鼠体内，结果发现这并不会引发强烈的免疫反应。对免疫反应的恐惧可能被高估了。应该可以让那些指望利用诱导多能干细胞(iPSCs)来治疗疾病的研究人员消除疑虑。2011年，同样发表在Nature杂志上的一项研究发现：iPSC
诱导性多能干细胞（六）
科学丑闻2012年10月就iPS干细胞（诱导多能干细胞）制作心肌细胞移植给重症心脏病患者的研究成果属于虚构一事，东京大学医院的特任研究员森口尚史自己承认了造假的事实。展望由于iPS干细胞自身的安全性问题，到2012为止，iPS干细胞还无法应用于临床治疗，要得到安全实用的有临床应用价值的治疗型iPS干
诱导性多能干细胞（七）
新方法研究人员用来产生诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPSCs)的方法既花时间而且效率又低。按照当前的方法，当把四种转录因子导入成体细胞如皮肤细胞中时，利用上千个皮肤细胞最终只能获得几个iPSCs。为此，在这项新的研究中，来自美国桑福德-伯纳姆医学
干细胞是分化还是保持多能性？
干( gàn) 细胞（stem cell）是一类具有自我复制能力（self-renewing）的多潜能细胞。在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞。根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞（embryonic stem cell，ES细胞）和成体干细胞（somatic stem cell）。根据干
诱导性多能干细胞（五）
相关研究2012年10月8日，瑞典卡洛琳斯卡医学院宣布，将2012年的诺贝尔医学生理学奖授予日本京都大学教授 山中伸弥和英国发育生物学家剑桥大学博士约翰·戈登。获奖成果为山中教授从皮肤细胞等体细胞中培育出了“诱导多能干细胞induced pluripotent stem cells”，即iPS干细胞
诱导性多能干细胞（四）
优点与经典的胚胎干细胞技术和体细胞核移植技术不同，iPS技术不使用胚胎细胞或卵细胞，因此没有伦理学的问题。利用iPS技术可以用病人自己的体细胞制备专有的干细胞，所以不会有免疫排斥的问题。成果发布2007年11月20日，美国 威斯康星大学詹姆斯·汤姆森的研究小组在《 科学》杂志发表体细胞转变成“诱导性
诱导性多能干细胞（三）
研究历程iPS干细胞2006年日本京都大学 山中伸弥（Shinya Yamanaka）领导的实验室在世界著名学术杂志《细胞》上率先报道了iPS的研究。他们把Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4这四种转录因子引入小鼠胚胎或皮肤纤维母细胞，发现可诱导其发生转化，产生的 iPS干细胞在形态、基因和
谁调控着胚胎干细胞多能性？
最近，美国索尔克生物研究所的科学家在一项新研究中惊讶地发现，作为细胞 “门道” 的核孔蛋白，可帮助控制有什么进出细胞核，与之前认为的相比，它实际上在基因表达中发挥更大的作用。 这一研究结果发表在2015年六月十六日的《Genes & Development》杂志，表明核孔蛋白在胚胎干细胞开始发
PNAS：大鼠干细胞多能性调控新规律
中国科学院动物研究所周琪研究组首次报道了除小鼠之外，大鼠胚胎干细胞也具有通过四倍体补偿实验产生健康个体的能力，证实最高等级的多能性可以在不同物种的干细胞上建立，并发现多能性维持的新规律，为研究干细胞多能性的物种进化差异和调控机制提供了新基础。 胚胎干细胞（ESCs）和诱导多能性干细胞（iPSC
诱导性多能干细胞的优点
与经典的胚胎干细胞技术和体细胞核移植技术不同，iPS技术不使用胚胎细胞或卵细胞，因此没有伦理学的问题。 利用iPS技术可以用病人自己的体细胞制备专有的干细胞，所以不会有免疫排斥的问题。
诱导性多能干细胞的优点
与经典的胚胎干细胞技术和体细胞核移植技术不同，iPS技术不使用胚胎细胞或卵细胞，因此没有伦理学的问题。利用iPS技术可以用病人自己的体细胞制备专有的干细胞，所以不会有免疫排斥的问题。
什么是诱导性多能干细胞？
科学家把Oct3/4,Sox2、c-Myc和Klf4这四种转录因子基因克隆入病毒载体，然后引入细胞中，发现可诱导其发生转化，产生的细胞在形态、基因和蛋白表达、表观遗传修饰状态、细胞倍增能力、类胚体和畸形瘤生成能力、分化能力等方面都与胚胎干细胞相似。于是，科学家把这种与胚胎干细胞相似功能的“干细胞”正
诱导性多能干细胞的展望
由于iPS细胞自身的安全性问题，到2012为止，iPS细胞还无法应用于临床治疗，要得到安全实用的有临床应用价值的治疗型iPS细胞，必须避免使用整合性病毒以及有致癌性的外源基因。根据iPS细胞在短时间内取得的一系列突破，可以预见，iPS细胞必将解决人类面临的各种疾患。但是还面临许多急待突破瓶颈和需
诱导性多能干细胞的展望
由于iPS细胞自身的安全性问题，到2012为止，iPS细胞还无法应用于临床治疗，要得到安全实用的有临床应用价值的治疗型iPS细胞，必须避免使用整合性病毒以及有致癌性的外源基因。根据iPS细胞在短时间内取得的一系列突破，可以预见，iPS细胞必将解决人类面临的各种疾患。但是还面临许多急待突破瓶颈和需
诱导性多能干细胞的定义
诱导性多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPS cells），是指通过导入特定的转录因子将终末分化的体细胞重编程为多能性干细胞。
诱导性多能干细胞的优点
与经典的胚胎干细胞技术和体细胞核移植技术不同，iPS技术不使用胚胎细胞或卵细胞，因此没有伦理学的问题。 利用iPS技术可以用病人自己的体细胞制备专有的干细胞，所以不会有免疫排斥的问题。
诱导性多能干细胞的定义
诱导性多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPS cells）：2006年日本京都大学Shinya Yamanaka在世界著名学术杂志《细胞》上率先报道了诱导多能干细胞的研究。他们把Oct3/4,Sox2、c-Myc和Klf4这四种转录因子基因克隆入病毒载体，然
人诱导性多能干细胞诱导
实验概要人诱导性多能干细胞诱导主要试剂DPBS、0.25% Trypsin、1mg/mL胶原酶Ⅳ、丝裂霉素C、0.1%明胶、Polybrene、PE-TRA-1-60抗体、hESCs培养液、细胞基础培养液条件培养液hiPSCs的诱导是一个长时间的过程，在饲养层质量下降之后，可以选择使用条件培养液。条
Nature子刊：干细胞多能性决定因子
来自加拿大和新加坡的研究人员组成的一个研究小组发现，人类DNA中的一些古老病毒DNA残余物是人类干细胞具有多能性的必要条件。在发表于《自然结构和分子生物学》（Nature Structural and Molecular Biology）杂志上的论文中，该研究小组描述他们破坏干细胞样本中
诱导性多能干细胞的研究方法
iPS细胞是由一些多能遗传基因导入皮肤等细胞中制造而成。在制造过程中，研究人员使用了4种遗传基因，同时加入了7种包括可阻碍特定蛋白质合成的物质和酶在内的化合物，以研究其各自的制造效率。研究结果显示，没有添加化合物时，遗传基因的导入效率为0.01%-0.05%，而加入了一种叫“巴尔普罗酸”的蛋白质
诱导性多能干细胞的研究进程
诱导性多能干细胞最初是日本科学家山中伸弥（Shinya Yamanaka）于2006年利用病毒载体将四个转录因子（Oct4, Sox2, Klf4 和c-Myc）的组合转入分化的体细胞中，使其重编程而得到的类似胚胎干细胞和胚胎APSC多能细胞的一种细胞类型。随后世界各地不同科学家陆续发现其它方法同样
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
诱导性多能干细胞的研究历史
1950年代，英国发育生物学家约翰·格登的一系列实验表明，将蟾蜍成体细胞的细胞核移入去除细胞核的卵细胞后，这个重组的细胞可以发育为一个完整的蟾蜍个体。这一发现否定了此前一度流行的一个学说：细胞在分化的过程中会不断丢弃不需要的遗传物质。约翰·格登的实验证明动物成体细胞仍然拥有全套基因组，有发育成完整个
诱导性多能干细胞的发展历史
1950年代，英国发育生物学家约翰·格登的一系列实验表明，将蟾蜍成体细胞的细胞核移入去除细胞核的卵细胞后，这个重组的细胞可以发育为一个完整的蟾蜍个体。这一发现否定了此前一度流行的一个学说：细胞在分化的过程中会不断丢弃不需要的遗传物质。约翰·格登的实验证明动物成体细胞仍然拥有全套基因组，有发育成完整个
诱导性多能干细胞的研究历程
iPS细胞 诱导性多能干细胞最初是日本科学家山中伸弥（Shinya Yamanaka）于2006年利用病毒载体将四个转录因子（Oct4, Sox2, Klf4 和c-Myc）的组合转入分化的体细胞中，使其重编程而得到的类似胚胎干细胞和胚胎APSC多能细胞的一种细胞类型。随后世界各地不同科学家陆
诱导性多能干细胞的功能介绍
iPS细胞性质与胚胎干细胞相似，但在一些方面又存在差异。培养iPS细胞的环境与胚胎干细胞相似。传统的培养方法是将iPS细胞培养在经丝裂霉素或射线灭活的小鼠胚层成纤维细胞（MEF）组成的饲养层（feeder）上，并使用含有血清及白血病抑制因子（LIF）的培养基中。目前亦已有方法可以将iPS细胞培养在化
诱导性多能干细胞应用前景介绍
iPS细胞性质与胚胎干细胞相似，且相比胚胎干细胞会面临较少的伦理学争议，因而iPS细胞被认为在组织工程及再生医学、药物开发、疾病模型构建等领域有较广阔的发展前景。但另一方面，iPS细胞的诱导技术仍有一些不成熟之处，iPS细胞在得到真正的临床应用前，还需要解决一些关键性的问题。挑战iPS诱导技术处于快
诱导性多能干细胞的应用前景
iPS细胞因为可以用于细胞替代疗法而受到关注。目前，已成功将iPS分化成了来自三个胚层的不同细胞和组织。另外，已成功在小鼠体内用iPS细胞修复了受损的视网膜和血管。研究人员对基于iPS细胞的细胞替代疗法的设想是，使用病人的成体细胞产生与病人基因型一致的iPS细胞，再于体外诱导产生所需的器官，最后通过