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要的作用,比如注意力、记忆、学习、做出决策和解决问题。不过人们一直不清楚额叶是如何发挥这种作用的,也不知道涉及了什么类型的神经细胞。这项研究表明,PV神经细胞(parvalbumin-expressing neurons)是注意力必不可少的,而且优化PV细胞的活性足以增强注意力。 许多神经疾病都对注意力有影响,研究人员为此进行了深入研究。他们训练小鼠反复执行需要高度注意力的任务,并在这一过程中记录额叶数百个神经元的活性。 “我们发现PV细胞活性可以体现小鼠的注意力水平,”领导这项研究的Marie Carlén说。“当小鼠专......阅读全文
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
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
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
诺奖得主Nature光遗传学重大成果:如何赶走不开心
发表在6月17日《自然》(Nature)杂志上的一项新研究证实了记忆的治疗力量,科学家们发现人为地重新激活储存着快乐记忆的神经元可以抑制压力诱导的抑郁。 这项由来自日本理化学研究所—麻省理工学院神经回路遗传研究中心(Riken-MIT Center for Neural Circuit Gen
诺奖得主Nature光遗传学重大成果:如何赶走不开心
发表在6月17日《自然》(Nature)杂志上的一项新研究证实了记忆的治疗力量,科学家们发现人为地重新激活储存着快乐记忆的神经元可以抑制压力诱导的抑郁。 这项由来自日本理化学研究所—麻省理工学院神经回路遗传研究中心(Riken-MIT Center for Neural Circui
Cell封面:为什么进食成瘾?光遗传学告诉你!
上世纪60年代,世界免疫学界形成了两个水火不容的阵营,只有对抗,没有团结可言了。当时免疫学亟待解决的核心问题是,脊椎动物究竟通过何种方式为每一种病原体量身定制特异性的防御机制,而且这种特异性防御的多样性几乎没有上限。 1963年,年轻的科学家麦克斯•戴尔•库珀加入了明尼苏达大学的罗伯特•古德的
Cell重大成果:真正伤寒模型终炼成
哥伦比亚大学医学院CUMC的研究人员创建了首个真正的伤寒小鼠模型,有望大大推动伤寒感染的研究,帮助人们开发相应新疫苗,该文章即将发表在Cell杂志的网站上。 伤寒依旧是发展中国家的主要健康威胁之一,“疫苗是第三世界国家抵御伤寒疾病最实际的办法。不幸的是,目前的伤寒疫苗效果并不强,还有数百万人易受感
Cell重编程重大成果:高度同质iPS细胞
得益于Broad研究所Tarjei Mikkelsen领导的一个科学家小组的辛苦工作,现在在人类细胞中研究重编程过程变得更加容易和可靠。该研究小组设计出了一种改良的方法使得在实验室中生成的人类诱导多能干(iPS)细胞变异性降低。 借助这一系统研究人员能够高分辨率地观测随着体细胞重编程变为iPS
Cell光遗传学重要成果:三年颠覆一个旧理论
手机收到新消息你是不是一定要马上打开?看书学习的时候你有没有总在走神?这些在生活中很常见的行为,常常令人联想到强迫症和多动症。实际上,真正的疾病有着非常严重的表现。 强迫症OCD患者无法控制自己停止特定的行为,比如他们老是觉得自己手脏,总是反复洗手甚至能在水池边呆好几个小时。多动症(也称为注意
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
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
《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
Cell发布光遗传学重要成果
发布在《细胞》(Cell)杂志上的一项新研究,揭示了最神秘的一个大脑区域的秘密。来自Gladstone研究所的科学家们发现了一个控制行走的特异神经回路,并证实在帕金森病中这一神经回路的信号输入遭到了破坏。 行走是帕金森病患者面对的一个重大挑战。帕金森病是由于基底神经节(BG)中一种重要的神经化
Cancer-Cell专题:癌症表观遗传学
癌症中的基因调控与反调控一直是人们关注的热点,现在这一领域已经取得了很大的进展。Cell旗下的Cancer Cell杂志本月特别推出专题,推荐了四篇有代表性的癌症表观遗传学文章。 Vulnerabilities of Mutant SWI/SNF Complexes in Cancer 癌症
Cell发现表观遗传学肥胖开关
世界就是这么不公平,有些人喝凉水都发胖,有些人怎么吃也胖不了。近年来科学家们发现,个体的肥胖倾向是由基因决定的。然而Cell杂志发表的一项最新研究表明,表观遗传学调控也在其中起到了关键作用。 Max Planck研究所的J. Andrew Pospisilik领导团队对遗传背景完全相同的小鼠和
Cell发布重大成果:无创刺激大脑深部区域
深部脑刺激(Deep Brain Stimulation,DBS)是由拉斯克奖得主Alim Louis Benabid发明的一种医疗方法,可以改善衰弱性,出现治疗抗性的脑部疾病,但这种方法需要手术穿过多层组织,植入电极到大脑靶标中,这无疑会给患者带来巨大的痛苦。 来自美国麻省理工学院,英国帝国
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
中国科学家两篇Cell-Stem-Cell同期发布重编程重大成果
分别利用来自健康个体和阿尔茨海默氏症患者的人类细胞或小鼠细胞,来自中国的两个实验室独立地采用一种化合物鸡尾酒成功地将皮肤细胞转化成为了神经元。这两项研究均支持了这一观点:纯粹的化学方法是扩大细胞重编程研究的一种有前景的途径,并有可能避开与更流行的转录因子方法相关的一些技术挑战和安全问题。两篇研究
Cell重大成果:首张干细胞发育基因表达谱
来自哈佛大学医学院,圣朱迪儿童研究医院等处的研究人员完成了造血干细胞发育不同阶段的基因表达谱,这将有助于识别指引胚胎干细胞向造血干细胞分化的关键因子,为未来干细胞工程研究提出了重要基础信息。这项研究公布在Cell Stem Cell杂志上,并被作为封面文章推荐。 (吸血
两篇Cell文章:发布干细胞研究重大成果
来自哥伦比亚大学医学院和斯坦福大学医学院的两个独立研究小组报告称,他们在小鼠中鉴别出了能够再生出骨和软骨的干细胞。两篇研究论文发表在同期(1月15日)的《细胞》(Cell)杂志上。 在第一篇Cell文章中,哥伦比亚大学医学院的研究人员通过追踪细胞表达的一种蛋白质,发现了这些骨软骨网状(oste
Cancer-Cell公布重大成果:28种癌症类型治疗评估
虽然只有很少的癌症病患能根据目前的临床治疗指南得到完全治疗,但是在大多数案例里,病患都能得到一些药物治疗和控制。近期来自西班牙庞培法布拉大学等处的研究人员通过癌症基因组图集TCGA和国际癌症基因组协会ICGC近年来获得的癌症数据,评测了已经应用到临床,以及正处于治疗发展阶段的针对28种癌症类型的
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,它能够触发