华东师范大学最新发文：超大规模DNA神经网络研究
图 DNA卷积神经网络用于分子信息图谱分类 在国家自然科学基金项目（批准号：21722502、22074041、21991134、T2188102）等资助下，华东师范大学化学与分子工程学院裴昊教授团队用DNA构造出了卷积神经网络，其能直接处理复杂的生物分子信息，具备对32类分子图谱信息分类功能，是迄今为止规模最大、功能最复杂的人工化学分子智能反应网络。研究成果以“基于DNA调控电路的分子卷积神经网络（Molecular convolutional neural networks with DNA regulatory circuits）”为题，于2022年7月4日在《自然·机器智能》（Nature Machine Intelligence）上发表。论文链接：https://www.nature.com/articles/s42256-022-00502-7。 DNA计算机是一种生物形式的计算机，由一系......阅读全文
激活P300蛋白修复海马神经元DNA损伤延缓神经退行性变
在治疗神经退行性疾病的方法中，一些副作用较小的治疗方法已成为研究者们的选题热点。Dragoş Cîrneci领导罗马尼亚Synergon顾问公司(Synergon Consulting)脑研究所提出认知任务可通过激活在碱基切除修复途径中起关键作用的p300蛋白，修复海马神经元DNA损伤来
高通量DNA测序法可绘制全脑神经连线图
美国神经科学家团队提出了一种全新的革命性方法，以获得小鼠的全脑神经元连接图。相关研究成果刊载于10月23日《公共科学图书馆·生物学》杂志上。
Nature：神经退变和脑衰老过程中神经元DNA修复新机制
近期，Nature 发表了题为：A NPAS4‐NuA4 Complex Couples Synaptic Activity to DNA Repair 的研究论文【1】，揭示了神经元在外部刺激下维持基因组稳定性的一种新机制，从而为开发改善神经退行性疾病和脑衰老的治疗策略提供了新的选择。基于此，Br
DNA重复元件维持神经元功能研究新进展
我们基因组的一半以上由DNA中的重复元件组成。在极少数情况下，这些重复序列会变得不稳定并发生扩增。这些重复元件的“扩增”会导致神经退行性疾病，例如ALS和痴呆症，以及脆弱X综合征和自闭症等的发生。 迄今为止，很多研究集中于这些扩增的重复序列如何引起疾病，但是很少关注重复序列本身以及它们在基因中
Nature：在神经元中发现了DNA损伤的“热点”
在一项研究中，来自美国国立卫生研究院（NIH）的研究人员发现了神经元DNA内积累一种类型的损伤——单链断裂（SSBs）的特定区域。这种SSBs的积累似乎是神经元所特有的，它挑战了人们对DNA损伤的原因及其在神经退行性疾病中的潜在影响的普遍理解。 神经元(紫色标记)显示出活跃的DNA修复过程(黄
为什么大脑神经元时刻在给DNA做手术
约翰霍普金斯的科学家们发现，神经元们都是冒险家：它们整天，利用微小的"DNA手术"来切换它们的活性。由于这些活性水平对于学习，记忆和大脑疾病都很重要，研究人员们认为，他们的发现将对一系列重要的问题有所解释。这项研究在线发表于4月27日的Nature Neuroscience杂志上。 "我们过去
SageHLS靶向捕获大片段DNA在测序解析神经精神疾病CNVs结...
SageHLS靶向捕获大片段DNA在测序解析神经精神疾病CNVs结构研究的应用在2020年的美国AGBT（基因组生物学与技术进展）大会上，由斯坦福大学实验室的Alexander Urban和Hanlee Ji主导的一项国际合作项目中，研究人员使用SageHLS超大片段核酸回收系统在结构复杂的人类染色
动物所等发现舞蹈病神经元线粒体DNA氧化损伤的机制
亨廷顿氏舞蹈病是一种常染色体显性遗传的神经退行性疾病，主要表现为运动障碍、认知和精神紊乱，一般在发病后10-15年内死亡。该疾病的病理特征是大脑纹状体神经元的渐进性丢失，但亨廷顿基因突变导致纹状体神经元选择性死亡的机制还不清楚，目前也没有任何治疗手段。前人一系列研究发现，与大脑其他区域
研究发现染色体外环状DNA驱动神经母细胞瘤癌基因重构
近日，纪念斯隆?凯特林癌症中心等科研机构的研究人员在Nature Genetics上发表了题为“Extrachromosomal circular DNA drives oncogenic genome remodeling in neuroblastoma”的文章，发现染色体外环状DNA驱动神
DNA重组（DNA－recombination）技术：DNA序列测定1
㈣ DNA聚合酶 如前所述，选用合适的DNA聚合酶进行测序反应也是保证测序质量的重要因素之一。常用于双脱氧末端终止法测序的有几种不同的酶： 1．大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ大片段（Klenow片段） 此酶是最早用于建立Sanger测序的酶。但通常会有两个问题：①Klenow片段的持续合成能力较
DNA重组（DNA－recombination）技术：DNA序列测定2
目前应用的两种快速序列测定技术是Sanger等（1977）提出的酶法（双脱氧链终止法）和Maxam（1977）提出的化学降解法。虽然其原理大相径庭，但这两种方法都同样生成相互独立的若干组带放射性标记的寡核苷酸，每组核苷酸都有共同的起点，却随机终止于一种（或多种）特定的残基，形成一系列以某一特定核苷酸
DNA重组（DNA－recombination）技术：DNA序列测定3
2．利用末端转移酶和α-32P-ddNTP标记DNA的3ˊ-末端 在二价阳离子存在下，末端转移酶催化dNTP加入DNA分子的3ˊ-羟基末端，如果作为底物的核苷酸经过修饰（如ddNTP），则可以在DNA的3ˊ-OH上仅加入一个核苷酸。对于双链DNA片段，亦存在DNA的两侧均被标记问题，可通过上述同
痴呆症等神经退行性疾病新机制：DNA损伤修复遭破坏
直到今日， “渐冻人症”（萎缩侧索硬化，ALS）或痴呆症等神经退行性疾病的治疗仍然十分困难。近日，来自谢菲尔德大学发表于Nature Neuroscience期刊上的一项新研究或许可以帮助减缓ALS等运动神经元疾病（MND）和老年痴呆症的发展。研究发现，调节DNA天然修复通路有助于预防引发神经系
上海生科院揭示DNA修饰在人胚胎干细胞神经分化中的功能
7月28日，Cell Discovery 在线发表了中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所景乃禾研究组的研究论文AF9 Promotes hESC Neural Differentiation through Recruiting TET2 to Neurodevelopment
DNA重组技术(DNA－Recombination)
一、DNA 的酶切与连接（1）酶切反应：同质粒DNA 的鉴定，只不过是质粒DNA 换为载体DNA 。若大量酶切，则成比例增加。（2）加2倍体积的预冷无水乙醇和1/10体积的3mol/l NaAc混匀，-20℃2h以上。（3）15000rpm离心15min，弃上清。（4）加入75%乙醇洗涤2次，离心弃
DNA重组（DNA－recombination）技术：DNA重组与鉴定2
（1）CaCl2处理以后的转化: 当细菌处于0℃、二价阳离子（如Ca2+、Mg2+等）低渗溶液中时，细菌细胞膨胀成球形，处于感受态；此时转化混合物中的DNA形成抗DNA酶的羟基-钙磷酸复合物粘附于细胞表面，重组DNA在42℃短时间热冲击后吸附在细胞表面，在丰富培养基中生长数小时后，球状细胞恢复原
DNA重组（DNA－recombination）技术：DNA重组与鉴定3
当多克隆位点有外源DNA片段插入时，破坏此酶的N端阅读框架，产生无α互补功能的N端片段，因此在带有外源DNA片段的细菌在含有IPTG/X-gal的培养基上呈白色，见图7-11 。如果外源DNA插入片段相当短，不破坏β-半乳糖苷酶的氨基端氨基酸序列的阅读框，有时产生的重组体菌落不呈白色而是呈浅蓝色。4
DNA重组（DNA－recombination）技术：DNA重组的载体2
二、噬菌体载体作为细菌寄生物的噬菌体，大多数具有编码多种蛋白质的基因，能利用宿主细胞的蛋白质合成体系，进行生长和增殖。构建的噬菌体载体，以λ噬菌体、M13和粘粒最为常用。㈠ λ噬菌体载体野生型λDNA是一种基因组为4.8 kb的线性双链DNA，全部序列已知，共编码50多个基因。其中约一半基因参与
DNA重组（DNA－recombination）技术：DNA重组的载体3
在作为载体时，这些噬菌体有一个很大的优点，即克隆到M13mp载体的外源DNA片段（双链），在子代噬菌体便成为了单链形式。故应用M13mp进行克隆，可方便地分离到大量含有外源DNA某一单链的DNA分子。这种单链DNA可在下列工作中作模板：①主要用作双脱氧链终止法进行DNA序列测定的模板；②制备仅有一条
DNA重组（DNA－recombination）技术：DNA重组的载体1
载体（vector）是携带靶DNA（目的DNA）片段进入宿主细胞进行扩增和表达的运载工具。常用的载体是通过改造天然的细菌质粒、噬菌体和病毒等构建而成。目前已构建成的载体主要有质粒载体、噬菌体载体、病毒载体和人工染色体等多种类型，亦可根据其用途不同分为克隆载体和表达载体二类。载体的构建和选择应考虑以下
DNA重组（DNA－recombination）技术：DNA重组与鉴定1
重组DNA是在体外用限制性内切酶，将不同来源的DNA分子进行特异地切割，获得的目的基因或DNA片段与载体重新连接，从而组成一个新的DNA杂合分子。重组的DNA分子能够通过一定的方式进入相应的宿主细胞，在宿主细胞中进行无性增殖，获得大量的目的基因或DNA片段，此过程称基因克隆。重组的DNA分子也能够在
Science：创建大脑“零件”列表——DNA甲基化解析神经元多样性
8月11日，《Science》期刊最新发表了一篇题为“Single-cell methylomes identify neuronal subtypes and regulatory elements in mammalian cortex”的文章，首次从表观遗传学层面，解析人类和小鼠大脑中行使
在动物大脑中直接修复DNA——神经科学研究新突破系列之一
神经元中基因编辑的插图。图片来源：杰克逊实验室哪怕在五年前，人们也会认为在活体大脑中进行DNA修复是科幻小说中才有的情节。但现在，科学家已能进入大脑、修复突变，并让细胞在整个生命周期中维持住这种修复效果。7月21日《细胞》期刊刊登了一组国际科研团队通过单次注射技术，首次在大脑中直接编辑DNA的突破性
Nature：重大发现！揭示一种修复神经元DNA损伤的新策略
“不使用它就会失去它”，这句格言被广泛地应用于从我们的肌肉到我们的头脑的一切，特别是随着我们的年龄增长。然而，当涉及到大脑时，这种使用并不完全是一件好事：虽然使用脑细胞可能确实有助于在整个生命中保持记忆和其他认知功能，但是科学家们已发现，相关活动也会损害神经元，使它们的DNA出现更多的断裂。这就提
Science：创建大脑“零件”列表——DNA甲基化解析神经元多样性
8月11日，《Science》期刊最新发表了一篇题为“Single-cell methylomes identify neuronal subtypes and regulatory elements in mammalian cortex”的文章，首次从表观遗传学层面，解析人类和小鼠大脑中行使
华东师范大学最新发文：超大规模DNA神经网络研究
图 DNA卷积神经网络用于分子信息图谱分类 在国家自然科学基金项目（批准号：21722502、22074041、21991134、T2188102）等资助下，华东师范大学化学与分子工程学院裴昊教授团队用DNA构造出了卷积神经网络，其能直接处理复杂的生物分子信息，具备对32类分子图谱信息分类功能
DNA合成（DNA－synthesis－）技术介绍
蛋白质概念提出：DNA多肽合成（DNA synthesis ）：按照预定核苷酸的顺序，将脱氧核苷酸逐个进行人工连接合成DNA链的方法。目前多是采用固相合成法，即是在多聚体支持物上从3′端延伸核苷酸，可自动化操作。)目前，oligo DNA合成一般都采用固相亚磷酰胺三酯法合成DNA片段，此方法具有高效
DNA－指纹的概念高变区DNA与DNA指纹
人的卫星DNA 或称随体DNA 是由一些短的DNA 片段（10bp 左右）多次重复所构成的。重复片段的组成和拷贝数在不同的个体及基因组的不同位置上不一样。提取不同个体的基因组DNA 后，用其切点能识别序列为4 个碱基而又不切割该重复片段的限制性内切酶在重复片段的两侧切割基因组DNA ，然后将样品进行
Nature长文报道基于DNA甲基化的中枢神经系统肿瘤分型
肿瘤的正确诊断对于后期治疗至关重要。在过去的一个世纪中，CNS肿瘤的分类主要是依据对组织发生的认识，人们可以根据肿瘤与某种起源细胞的相似性和推定的分化水平对其进行分类。一般而言，组织学上的特征主要取决于显微镜下苏木精-伊红染色特征、相关蛋白的免疫组织化学表达以及超微结构的特点【1】。 2016
“垃圾DNA”或是编码DNA的“卫士”
“垃圾DNA”的概念是在上世纪70年代提出来的，用来形容那些基因组中不是编码蛋白质的DNA序列，而在学术上被称为非编码DNA序列。 由于当时的科学家普遍认为有生物学意义的蛋白质才是决定生物性状的关键，而且也没有一种好的理论和技术手段来解释这些“垃圾”存在的原因，于是“垃圾DNA”这一观念便形