NATUREMETHODS十大技术之一——光遗传学

近期光遗传学之父Dr.Georg Nagel造访了咱们金开瑞,据说这位大大是诺贝尔奖的热门候选者,那么一脸懵逼的吃瓜群众就发问了:啥是光遗传学,听起来好高大上! 何为光遗传学? 光遗传学(optogenetics)是近几年正在迅速发展的一项整合了光学、软件控制、基因操作技术、电生理等多学科交叉的生物工程技术。 其主要原理是首先采用基因操作技术将光感基因(如ChR2,eBR,NaHR3.0,Arch或OptoXR等)转入到神经系统中特定类型的细胞中进行特殊离子通道或GPCR的表达。光感离子通道在不同波长的光照刺激下会分别对阳离子或者阴离子的通过产生选择性,从而造成细胞膜两边的膜电位发生变化,达到对细胞选择性地兴奋或者抑制的目的。 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......阅读全文

NATURE-METHODS十大技术之一——光遗传学

近期光遗传学之父Dr.Georg Nagel造访了咱们金开瑞,据说这位大大是诺贝尔奖的热门候选者,那么一脸懵逼的吃瓜群众就发问了:啥是光遗传学,听起来好高大上!                   何为光遗传学?光遗传学(optogenetics)是近几年正在迅速发展的一项整合了光学、软件控制、基因

NATURE-METHODS十大技术之一——光遗传学

  近期光遗传学之父Dr.Georg Nagel造访了咱们金开瑞,据说这位大大是诺贝尔奖的热门候选者,那么一脸懵逼的吃瓜群众就发问了:啥是光遗传学,听起来好高大上!   何为光遗传学?   光遗传学(optogenetics)是近几年正在迅速发展的一项整合了光学、软件控制、基因操作技术、电生

Nature-Methods十大技术:光遗传学的利与弊

  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的名词,不过它已经

遗传学大牛Nature-Methods发布CRISPR重要成果

  CRISPR-Cas9系统使得研究人员能够编辑许多生物体和细胞类型的DNA序列。然而,科学家们也日益认识到可以利用它来激活基因的表达。为此,他们构建出了大量可激活Cas9蛋白的合成基因来研究基因功能或在潜在的治疗方法中弥补不充足的基因表达。  哈佛大学Wyss生物启发工程研究所核心教员、系统生物

Nature-Methods发布新RNA测序技术

  Santa Cruz公司和Rochester大学的研究人员开发了一种新的RNA测序技术。他们通过这一技术发现了许多此前未被检测到的调控性小RNA。这一成果发表在八月三日的Nature Methods杂志上。  这个新技术可以在细胞中灵敏检测到带有化学修饰(甲基化)的小RNA。“tRNA是生物体内

Nature-Methods:评估荧光蛋白的光激活效率

  光控的荧光探针,是对局部进行超高分辨率显微分析的核心。其中,荧光蛋白可以通过基因编码,实现与目的蛋白的1:1标记。所以,荧光蛋白探针特别适合于单分子计数。   近日,ICFO的科学家们首次在单分子水平上,确定了多个荧光蛋白的光激活效率,这一参数对于单分子计数非常重要。文章发表在一月五日的Nat

Nature-Methods:评估荧光蛋白的光激活效率

  光控的荧光探针,是对局部进行超高分辨率显微分析的核心。其中,荧光蛋白可以通过基因编码,实现与目的蛋白的1:1标记。所以,荧光蛋白探针特别适合于单分子计数。   近日,ICFO的科学家们首次在单分子水平上,确定了多个荧光蛋白的光激活效率,这一参数对于单分子计数非常重要。文章发表在一月五日的Nat

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-Methods发布肿瘤综合检测新技术

  癌症是瑞士的第二大常见死亡原因。许多原因导致了在尖端医学时代仍然难以治愈这一疾病。例如,肿瘤有可能是由不同的肿瘤细胞亚群所构成,每个细胞亚群具有自身的特性,对治疗产生差异性的反应。并且,体内的癌细胞和健康细胞彼此通讯及互作。而随后肿瘤如何形成以及是否形成转移灶则取决于肿瘤细胞从环境中接收到的信号

Nature-Methods公布2015年度技术

  时近岁末,各大杂志接连进行了年终盘点,12月30日的《Nature Methods》也盘点了年度技术,选出了2015年最受关注,影响广泛的技术成果:单粒子低温电子显微镜(cryo-EM)。  一个蛋白质或蛋白质复合物的三维结构可以提供有关其生物学功能的重要见解。作为一种结构测定技术,单粒子cry

Nature-Methods发布突破性成像技术

  苏黎世联邦理工学院的研究人员开发了一种新显微成像技术,首次实现了在活体三维组织中选择性成像单个细胞。这一成果发表在五月十八日的Nature Methods杂志上。  研究人员用这一技术在斑马鱼幼鱼的神经系统中获得了惊人的微观图像。他们不仅展示了脊髓中的运动神经元,还以另一种颜色突出了其中一个神经

Nature-Methods:极准确的新测序技术

  传统的高通量测序会产生不少错误,掩盖基因组中的罕见突变。前不久科学家们开发了一种新测序法,能够成功从背景噪音中分离出信号,实现极为准确的测序。  肿瘤是异质性细胞的混合体,测序可以检测其中的罕见突变,但成本较高而且容易出现错误。华盛顿大学的研究团队为此开发了新测序技术,将靶序列纯化与高精度的DN

Nature-methods发布单细胞测序新技术

  来自瑞典Ludwig癌症研究所及Karolinska研究所的研究人员,在最新一期(9月22日)的《自然方法》(Nature Methods)杂志上报告了一项获得重大改良的新技术,可以利用它来分析单细胞中的基因表达——这一性能与从基础研究到未来癌症诊断的一切事物均存在关联。   资深作者Ri

Nature-Methods公布2018年度技术

  岁末,Nature Methods年度技术出炉——无限制行为动物成像(Imaging in freely behaving animals)。  入选理由为:成像技术和荧光传感器的技术进步帮助科学家们更加详细分析动物各种行为背后的神经元活动,这些动物包括大鼠,小鼠,鱼,果蝇和线虫。  一般来说,

Nat-Methods:光遗传学——细胞生物学新研究利器

  中国古人云:工欲善其事,必先利其器!在细胞生物学领域创新的研究方法并不是特别多。光遗传学方法过去多应用于神经系统的研究。然而,全新的方法拓展了光遗传学应用范围,几乎可以用于所有组织器官的细胞生物学研究,这一全新的技术可能会细胞生物学研究带来新的曙光!传统对细胞信号研究几乎都是线性的,而光遗传学可

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

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、

Nature-Methods:新型光片超分辨显微成像实现精细观测

  华中科技大学课题组3月12日在Nature Methods在线发表研究论文,提出了一种基于深度学习的超分辨荧光显微镜,实现对活细胞的精细动态和相互作用进行快速、三维、长时程地观测。  细胞的稳态离不开内部多种亚细胞结构的精确分工和协同合作,洞悉细胞内细胞器/蛋白分子的精密运转是一项重要的生命科学

Nature-Methods发布CRISPR/Cas9新技术

  麻州大学医学院的科学家们开发出了一种新的CRISPR/Cas9技术,其可以精确地在几乎所有的基因组位点如外科手术般编辑DNA,同时避免标准CRISPR基因编辑技术中看见的一些潜在的有害脱靶改变。通过配对CRISPR/Cas9系统与一个可编程的DNA结合结构域(CRISPR/Cas9-pDBD),

Nature-Methods发布CRISPR新技术:CRISPRX

  斯坦福大学遗传学系,药理学系的几位学者合作,开发出了一种为原位蛋白质工程重利用体细胞超突变的新技术—— CRISPR-X ,这将能帮助科学家们创建复杂的原始遗传突变文库,分析完善蛋白质工程。  这一研究成果在线公布在10月31日的Nature Methods杂志上,文章的通讯作者是斯坦福大学Mi

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

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

遗传学大牛Nature-Methods发表新成果-用CRISPR打造DNA条码

  生物通报道:细菌一直在与病毒或入侵核酸进行斗争,为此它们演化出了多种防御机制,CRISPR–Cas9适应性免疫系统就是其中之一。规律成簇的间隔短回文重复CRISPR与内切酶Cas9的组合,可以在引导RNA的指引下,靶标并切割入侵者的遗传物质。2012年研究者们利用这一特点,将CRISPR系统制成

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

《Nature-Methods》大脑地图图解

  多年来,出现了多种“大脑地图”,每一种都关注不同的大脑过程,从新陈代谢到认知功能。虽然这些地图很重要,但单独使用它们会限制研究人员从中得出的发现。  现在,来自蒙特利尔神经学研究所的一个团队和其他研究人员在一个地方汇集了40多张现有的大脑地图。这个被称为神经图谱的数据库有望帮助科学家发现不同大脑

照相技术原理之一-光的原理

大家在实验过程中越来越多的需要用到光学系统,从一般的照相,到凝胶成相,分光光度仪,酶标仪,化学发光仪,荧光PCR,测序系统,流式细胞仪等等等等,都会涉及到光学系统,那么你到底了解多少光学系统呢。我们先从最基本的开始,准备好,开始复习高中课程了。光的原理 光波(Light Wave)  光由相互垂直的

Nature-Methods:高分辨率的测序技术

  悉尼Garvan医学研究所的研究人员在Nature Methods杂志上发表文章展示了一种新测序技术的强大实力。文章指出,CaptureSeq(Capture Sequencing)能够大大提高基因组分析的分辨率,为基础研究和癌症诊断带来革命性的启示。  CaptureSeq结合了基因捕获技术和

Nature-Methods:针对LncRNAs的新型精准基因测序技术

  现在有一种新的基因测序技术-“捕获测序'(CaptureSeq),能使我们以更高的分辨率去探索人类基因组。它优于现有的基因测序技术,能精确捕捉测量许多具体的活性基因样品(即使基因的表达时间仅按分钟水平计算)。这个技术对癌症研究具有革命性的影响。在实际应用中,可用于包括许血液肿瘤的诊断。这篇文章由

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