人工智能设计出致密蛋白质外壳,或可用于基因治疗

4月20日,一项发表于《科学》的研究显示,人工智能可以设计出密度极高的蛋白质外壳,有朝一日能制造更有效的疫苗。病毒的遗传物质位于蛋白质外壳中。在实验室里制造的类似外壳也被用于疫苗中,只不过它包裹的是在体内引发免疫反应的分子。这些人造外壳的化学和生物特性取决于它们的结构。但无论结构中有多小的缺陷,都会降低其效率,导致不稳定,并在细胞内发生不可预测的反应。美国西雅图华盛顿大学的Isaac Lutz和同事想看看使用人工智能是否可以使这些外壳的设计和制造更加精确。研究人员首先向人工智能提出了他们希望外壳具有的结构,比如尺寸和孔隙度。人工智能随后使用了强化学习。这与人工智能系统通过尝试不同的动作,然后接收、反馈并重试,来学习下棋等游戏的迭代过程相同。在这里,人工智能的动作是将名为α螺旋的小蛋白质结构组合、折叠和缠绕成20面的外壳,然后检查得到的设计是否具有人们所需的结构。在人工智能设计出数十万个外壳后,研究人员在实验室中创造了大约350个......阅读全文

人工智能设计出致密蛋白质外壳,或可用于基因治疗

4月20日,一项发表于《科学》的研究显示,人工智能可以设计出密度极高的蛋白质外壳,有朝一日能制造更有效的疫苗。病毒的遗传物质位于蛋白质外壳中。在实验室里制造的类似外壳也被用于疫苗中,只不过它包裹的是在体内引发免疫反应的分子。这些人造外壳的化学和生物特性取决于它们的结构。但无论结构中有多小的缺陷,都会

祝贺!人工智能首次成功解析蛋白质结构

  生物学界最大的挑战之一——蛋白质三维结构解析如今有望被破解。谷歌旗下人工智能公司DeepMind开发的深度学习程序AlphaFold能够精确预测其三维形状。长久以来,人们需要借助实验确定完整的蛋白质结构,这些方法往往需要数月甚至数年时间。而现在,人工智能也有能力给出精确预测的计算方法,可能只要几

研究利用人工智能预测蛋白质“光学指纹”

  蛋白质是生命的基石,生物的功能依赖于既稳定而又灵活可变的蛋白质结构。蛋白质的光谱响应信号,尤其是紫外光谱,可以称之为蛋白质骨架的“指纹”。这个“光学指纹”,经过理论模拟的解读,可以揭示出精确的蛋白质结构,为生命科学和医学诊断提供极其重要的信息。  然而,蛋白质的结构极其复杂多变,需要做大量的高精

人工智能成功预测蛋白质的相互作用

  美国科学家主导的国际科研团队在最新一期《科学》杂志撰文指出,他们利用人工智能和进化分析,绘制出了真核生物的蛋白质之间相互作用的3D模型,首次确定了100多个可能的蛋白质复合物,并为700多个蛋白质复合物提供了结构模型,深入研究蛋白质相互作用有望催生新的药物。  研究负责人之一、美国西南大学人类发

《科学》:人工智能几秒便可设计“原创”新蛋白质

今年6月,韩国监管机构批准了首款由人类设计的新型蛋白质制成的新冠肺炎疫苗。该疫苗基于一种球形蛋白质“纳米颗粒”,由研究人员在10年前通过劳动密集型试错攻关研制而成。现在,随着人工智能(AI)的巨大进步,美国西雅图华盛顿大学(UW)生物化学家David Baker领导的一个团队,只需几秒钟——而不是几

人工智能设计的蛋白质能被“武器化”吗?

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518933.shtm人工智能设计的蛋白质能被用作生物武器吗?为了避免这种可能性,以及避免烦琐的政府监管,3月8日,美国研究人员发起了一项倡议,呼吁安全、合乎道德地使用蛋白质设计。美国西雅图华盛顿大学计算生

《自然》发表研究:人工智能破解蛋白质复合物密码

  在蛋白质结构预测上,人工智能革命仍在继续。一年前,软件程序首次成功地模拟了单个蛋白质的3D形状,其精确度与几十年前的实验技术测出的一样准确。今年夏天,研究人员利用人工智能程序编程了一个近乎完整的人类蛋白质结构目录。  现在,美国研究人员更进一步,使用人工智能技术确定了不同蛋白质之间可能的相互作用

基因治疗(二)

  (二)目的基因组织专一性表达的调节  许多组织专一性表达的调节片段已研究清楚,把这些片段与目的基因一起重组入逆转录病毒可用于基因的靶向表达。  1、肝专一性表达  肝专一性表达研究较多的是磷酸烯醇式酮酸羧激酶的启动子。McGrane 等用了转基因动物技术使该启动子表达外源基因,证明该启动子专

基因治疗介绍

基因治疗(gene therapy)是指将外源正常基因导入靶细胞,以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病,以达到治疗目的。也就是将外源基因通过基因转移技术将其插入病人的适当的受体细胞中,使外源基因制造的产物能治疗某种疾病。从广义说,基因治疗还可包括从DNA水平采取的治疗某些疾病的措施和新技术。例

基因治疗(一)

  许多疾病如遗传性疾病、肿瘤等与人体的基因异常有密切的因果关系。早在DNA重组技术之前就有人提出将正常基因顺序导入病人体内进行基因水平治疗的设想。Edward Tatum 和Joshua Lederberg 在60年低曾提出可利用病毒作为基因转移的载体。但直到1990年才成功地实现了用基因

人工智能算法有助于快速分析蛋白质折叠结构

近日,英国《自然》杂志报道,美国哈佛大学医学院生物学家AlQuraishi开发出新型人工智能算法,能够快速分析预测蛋白质三维结构,大大提高蛋白质三维结构预测的效率,将预测时间从若干小时或几天缩短至几毫秒。  报道称,蛋白质三维结构与蛋白质功能密切相关,当前生物学界一大挑战在于如何基于氨基酸序列预测蛋

蛋白质组学新进展:关键技术和人工智能

蛋白质组学是关于蛋白质组的研究,这是一个不断发展的领域。它提供了对支撑细胞、组织和整个生物体内生物状态的分子过程的全面理解。科学研究的各个领域,包括人类、动物和植物生物学、个性化医学和法医学,都在快速发展的过程中,这主要归功于蛋白质组学技术、数据处理能力和数据共享方面的进步。在这篇文章中,我们将探讨

科学家DNA与RNA-量身打造专属蛋白质外壳可提升“基因治疗”

  【Technews科技新报】生病吃药很少吃一次就有效,通常都要“照三餐吃”好几天以上。部分原因在于药物进入体内后并不稳定,很快就被人体代谢排出体外。化学药物如此,用于基因治疗的 DNA 或 RNA 进入体内后,更容易被体内酵素分解,因此如何增加 DNA 或 RNA 进到人体后的稳定性,是发展中的

什么是基因治疗?

基因治疗(gene therapy)是指将外源正常基因导入靶细胞,以纠正或补偿缺陷和异常基因引起的疾病,以达到治疗目的。其中也包括转基因等方面的技术应用,也就是将外源基因通过基因转移技术将其插入病人的适当的受体细胞中,使外源基因制造的产物能治疗某种疾病。从广义说,基因治疗还可包括从DNA水平采取的治

体细胞基因治疗

中文名称体细胞基因治疗英文名称somatic cell gene therapy定  义将目的基因转入生物体的非生殖细胞以治疗遗传疾病的方法。应用学科遗传学(一级学科),细胞遗传学(二级学科)

体细胞基因治疗

体细胞基因治疗:体细胞基因治疗(somatic cell gene therapy)是指将正常基因转移到体细胞,使之表达基因产物,以达到治疗目的。这种方法的理想措施是将外源正常基因导入靶体细胞内染色体特定基因座位,用健康的基因确切地替换异常的基因,使其发挥治疗作用,同时还须减少随机插入引起新的基因突

基因治疗的概念

狭义概念指用具有正常功能的基因置换或增补患者体内有缺陷的基因,因而达到治疗疾病的目的。广义概念指把某些遗传物质转移到患者体内,使其在体内表达,最终达到治疗某种疾病的方法。

基因治疗的概念

狭义概念指用具有正常功能的基因置换或增补患者体内有缺陷的基因,因而达到治疗疾病的目的。广义概念基因治疗指把某些遗传物质转移到患者体内,使其在体内表达,最终达到治疗某种疾病的方法。

基因治疗的策略

   基因治疗主要以两种策略达到治疗目的。其一是正常基因来纠正突变基因,也就是在原位修复缺陷基因的直接疗法,此乃理想的基因治疗策略,由于多种困难,目前尚未实现;其二是用正常基因不替代致病基因的间接疗法,此法较前者难度小,也是目前众多主张采用的策略,并已付诸临床实践。而就基因转移的受体细胞不同,基因治

肿瘤基因治疗介绍

肿瘤的基因治疗指的是通过基因转移,将在肿瘤治疗中具有不同功能的目的基因转移至靶细胞,从不同的侧面发挥抗肿瘤作用。如细胞因子的基因疗法,可将IL-2等基因导人到LAK、TIL细胞内,提高免疫活性细胞的杀伤作用,避免外源性IL-2的毒副作用;也可将细胞因子基因导人体内肿瘤细胞或邻近的体细胞,使肿瘤局部微

江俊团队利用人工智能预测蛋白质的紫外吸收光谱

  蛋白质是生命的基石,生物的功能依赖于既稳定而又灵活可变的蛋白质结构。蛋白质的光谱响应信号,尤其是紫外光谱,可以称之为蛋白质骨架的“指纹”。这个“光学指纹”,经过理论模拟的解读,可以揭示出精确的蛋白质结构,为生命科学和医学诊断提供极其重要的信息。  然而,蛋白质的结构极其复杂多变,需要做大量的高精

基因治疗时代到来:常用基因治疗载体的介绍与选择

  基因治疗载体分为两大类:病毒载体(主要包括慢病毒、腺病毒、逆转录病毒、腺相关病毒等),非病毒载体(主要包括裸露DNA、脂质体、纳米载体等)  在讲基因治疗载体前,我们先讲一下基因治疗中的两个概念:in vivo和ex vivo。  in vivo:活体直接转移,将带有遗传物质的载体直接注射到实验

《癌症基因治疗》-李明远小组-siRNA基因治疗新方法

来自四川大学华西医学中心微生物学教研室,成都生物制品研究所(Institute of Chengdu Biological Products)的研究人员通过构建质粒pAd-hTR证明了hTR siRNA在HeLa细胞系中有效和特异的端粒酶的敲除,从而指出了这种siRNA表达重组腺病毒系统在癌症基因治

黑色素瘤的基因治疗对肿瘤进行基因治疗

是人们早已期望的事,在进行了多方面探索的基础上,发现了肿瘤浸润淋巴细胞(tumorinfiltrating lymphocyte-TIL,即能在肿瘤部位持续存在而无副作用的一种淋巴细胞)在肿瘤治疗中的作用。于1992年实施了TNF/肿瘤细胞和IL-2/肿瘤细胞方案,即分别将IL-2基因肿瘤坏死因子(

黑色素瘤的基因治疗对肿瘤进行基因治疗

是人们早已期望的事,在进行了多方面探索的基础上,发现了肿瘤浸润淋巴细胞(tumorinfiltrating lymphocyte-TIL,即能在肿瘤部位持续存在而无副作用的一种淋巴细胞)在肿瘤治疗中的作用。于1992年实施了TNF/肿瘤细胞和IL-2/肿瘤细胞方案,即分别将IL-2基因肿瘤坏死因子(

基因治疗的操作分类

一类为基因修正(gene correction)和基因置换(gene replacement),即将缺陷基因的异常序列进行矫正,对缺陷基因精确地原位修复,不涉及基因组的其他任何改变。通过同源重组(homologous recombination)即基因打靶(gene targetting)技术将外源

基因治疗的技术应用

基因治疗(gene therapy)是指将外源正常基因导入靶细胞,以纠正或补偿缺陷和异常基因引起的疾病,以达到治疗目的。其中也包括转基因等方面的技术应用,也就是将外源基因通过基因转移技术将其插入病人的适当的受体细胞中,使外源基因制造的产物能治疗某种疾病。从广义说,基因治疗还可包括从DNA水平采取的治

基因治疗的技术应用

基因治疗(gene therapy)是指将外源正常基因导入靶细胞,以纠正或补偿缺陷和异常基因引起的疾病,以达到治疗目的。其中也包括转基因等方面的技术应用,也就是将外源基因通过基因转移技术将其插入病人的适当的受体细胞中,使外源基因制造的产物能治疗某种疾病。从广义说,基因治疗还可包括从DNA水平采取的治

基因治疗的形式介绍

基因治疗有二种形式:一是体细胞基因治疗,正在广泛使用;二是生殖细胞基因治疗,因能引起遗传改变而受到限制。

基因治疗何时惠及大众

基因治疗通过基因操作达到治疗疾病的目的,是一种根本性的治疗策略。  日前国际学术期刊《自然》发表了一项研究成果:德国一名7岁的儿童因患有交界性大疱性表皮松解症,导致全身80%的皮肤损伤丢失,在接受表皮干细胞基因治疗以后,这名患儿重获健康皮肤并出院,至今正常。  在此项研究之前,交界性大疱性表皮松解症