哈工大团队开发出纳米抗体型化学光遗传平台时空分辨调控细胞进程

2024年1月15日,哈尔滨工业大学生命科学中心陈西课题组在化学光遗传领域取得新突破,开发出纳米抗体型化学光遗传平台,其为光激活的小分子偶联纳米抗体二聚化系统(PANCID),用于时空分辨调控细胞进程。研究成果以《光激活的偶联纳米抗体诱导二聚化时间分辨解析Tiam1-Rac1信号轴》为题发表在《先进科学》(Advanced Science)上,并被选为封面论文。 化学诱导二聚化(CID)是基于邻近诱导原理而调控细胞进程的手段,为实现更高的时空精度调控,光响应版本的化学诱导二聚化系统pCID也被相继开发出来。然而,目前已有的pCID工具存在孵育时间长、无法直接调控内源蛋白、需洗去过量的pCID分子才能发挥作用等局限。因此,开发更高效、更易于使用且诱导高亲和力的pCID系统具有重要意义。 为解决这些问题,研究团队开发了PANCID。以PANCID为光调控工具,研究发现T淋巴瘤侵袭转移诱导因子1(Tiam1)和 Rac1在信号......阅读全文

光遗传技术为细胞结构研究带来机遇

  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。图片来源:Anna Reade  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年代的美国纽约

光遗传技术为细胞结构研究带来机遇

   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。图片来源:Anna Reade  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年代的美国纽

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

《自然》2016热点技术—精准光遗传学

  《Nature Methods》盘点2015年度技术,选出了最受关注的技术成果:单粒子低温电子显微镜(cryo-EM)技术。 除此之外,也整理出了2016年最值得关注的几项技术,分别为:细胞内蛋白标记(Protein labeling in cells)、细胞核结构(Unraveling nuc

光遗传疗法可成功恢复部分视力

    近期,一名40年前确诊的RP患者,在接受光遗传疗法(optogenetic therapy)治疗后,成功恢复部分视力。这一研究结果,发表在《Nature Medicine》上。在这项研究中,研究人员选择ChrimsonR作为光敏蛋白,光照灵敏度峰值为590 nm。研究人员将编码Chrimso

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

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

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

《Science》光遗传技术开创癌症研究新见解

  8月31日《Science》报道,一种形式的非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)突变可能通过模糊细胞对关键生长信号的感知来驱动肿瘤形成。由加州大学旧金山研究所领导的这项研究对许多人类癌症缺陷机制具有重要意义。  健康细胞依靠Ras/Erk生长信号途径中

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、

分子遗传学词汇抗转录终止[作用]

中文名称:抗转录终止[作用]英文名称:transcriptional antitermination定  义:使RNA聚合酶得以越过终止密码子而继续转录的过程。应用学科:遗传学(一级学科),分子遗传学(二级学科)

苏州纳米所新型纳米复合光致变形智能材料研究获进展

  光致变形材料是一种在光波的照射下,材料本体发生变形(伸缩、弯曲)现象的新型智能材料,它能实现光能到机械能的直接转化,而无需通过齿轮等机械传送装置的转换,具有远程的、无接触、无损伤、易操控等特点,在仿生机器人、生物医学器件、微流控、太阳帆等领域具有重要的应用前景。因而发展高性能的光致变形材料具有重

光伏纳米粒子可用作量子光源

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/503684.shtm

纳米粒子可使老鼠看到红外光

  中美科学家近日在《细胞》杂志撰文指出,他们研制出了纳米颗粒,在老鼠眼中单次注射此颗粒可使老鼠在10周内,在白天看见红外光,且副作用很小。这一发现有望促进人类红外视觉技术的进步,在民用加密、安全和军事行动等领域找到用武之地。  人类和其它哺乳动物只能看到可见光(波长约为400纳米—700纳米),但

光伏纳米粒子可用作量子光源?

  据最新一期《自然·光子学》杂志报道,美国麻省理工学院研究人员证明,新型光伏纳米粒子可发出单一的、相同的光子流,这可能为研发新的量子计算技术和量子隐形传态设备铺平道路。  量子计算的大多数路线使用超冷原子或单个电子的自旋作为量子比特,以构成此类设备的基础。大约20年前,一些研究人员提出使用光作为基

纳米结构光偏振器件的原理和特点

纳米阵列中纳米线的定向排列,可对入射光的垂直和平行振动分量具有选择吸收。以此为出发点,系统地研究了金属纳米线阵列的光偏振性能,发现了在1000至2200nm的近红外波段具有很好的光偏振特性,并制成微型光偏振器件,从而使得这种纳米线阵列体系可用于1.06um的光通讯微型器件以及军事目标的识别。同时,还

纳米牙体修复材料可永久“抗龋齿”

  来自莫斯科国立科技大学(NUST MISIS)和俄罗斯其他研究中心的科学家们,研制出一种特殊的纳米材料,在牙齿修复材料中添加该纳米材料可以预防龋齿的发展,并“永久地”保护牙齿免受微生物的损害。  项目参与者、Rosdent牙科诊所主任医师雅科夫·卡拉先科夫介绍称,该研究本质上可以说是口腔学的技术

纳米材料可以发挥抗白血病效果

近日,吉林大学第三医院教授陈芳芳团队系统性研究了六种精确表征的葡聚糖涂层氧化铁纳米材料,并探讨了它们蛋白冠形成与免疫激活的完整过程,以及在急性髓系白血病L模型中的免疫治疗效果。相关成果发表在《自然-通讯》。免疫蛋白冠激活抗肿瘤免疫应答治疗白血病。吉林大学供图作为一种创新的治疗手段,纳米材料能够通过靶

简述单体型基因的功能

  人类的所有群体中大约存在一千万个SNP位点,其中稀有的SNP位点的频率至少有1%。相邻SNPs的等位位点倾向于以一个整体遗传给后代。单体型图将描述人类常见的遗传多态模式。它包括染色体上具有成组紧密关联SNPs的区域,这些区域中的单体型,以及这些单体型的标签SNPs。同时,单体型图还将标示出那些S

细胞化学词汇细胞质遗传

中文名称:细胞质遗传外文名称:cytoplasmic inheritance控       制:细胞质基因属       性:遗传现象和遗传规律来       源:线粒体、叶绿体细胞质粒上的基因简       称:细胞质基因(简称质基因)

Tweez250si高速多光阱纳米光镊胶体操纵应用

手性向列胶体中可重构的打结和连接(2011 Science文章)对高聚物,大分子或者复杂材料中的缺陷线的打结或构建微尺度环是材料科学中富有挑战性的任务。通过使用激光镊作为一个显微操控工具,将手性向列液晶胶体中的微观拓扑缺陷线进行了任意复杂程度的打结和连接。所展示的所有结和连接包括霍普夫连接,大卫之星

长光所上转换纳米光开关实现癌症诊断和治疗精准调控

  光开关材料(Photoswitchable materials)在高密度光学数据存储、光电器件、化学传感以及生物医学等新兴领域有着重要的应用前景。稀土掺杂的上转换发光纳米晶,因其具有近红外窄谱带激发,宽能域多谱带上转换发射和高的光稳定性等特点,被认为是性能优异的光转换功能材料。通过掺杂与结构调控

光遗传疗法让失明者恢复部分视力

一位近40年前被诊断患有视网膜色素变性的患者,在接受一种新的光遗传学疗法后恢复了部分视力。 5月24日,《自然—医学》发表的这项案例研究是神经退行性疾病患者,在接受光遗传疗法后获得功能恢复的首次报道。 研究人员表示,光遗传疗法是先将特定细胞进行基因改造,使其对光脉冲产生响应,再利用光脉冲控制

光遗传学突破:用光提高记忆力

  随着一个新的植物-人混合蛋白分子(称为OptoSTIM1)的产生,迅速发展的光遗传学领域又获得了一个突破性的进展。最近,由韩国先进科技学院(KAIST)副教授、韩国基础科学院(IBS)认知和社会性中心的Won Do Heo带领的一个研究小组,与Yong-Mahn Han教授、Daesoon Ki

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

光遗传学重要成果:用光刺激神经修复

  神经系统要伴随我们终生,但许多疾病和损伤会压倒神经元的维持和修复能力。日前,德国亥姆霍兹慕尼黑中心(Helmholtz Zentrum München)的研究人员,通过光遗传学技术成功促进了斑马鱼受损神经回路的修复。相关论文发表在Cell旗下的Current Biology杂志上。  光遗传学是

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

光遗传学首次用于控制肿瘤发生

  2014年10月,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

最新研究揭示亚洲棉光籽性状遗传机制

   近日,中国农业科学院棉花研究所联合河南大学开展了亚洲棉光籽(无短绒)性状基因定位以及遗传机制研究,揭示了亚洲棉光籽性状相关基因GaFZ及其上游的非编码片段在棉花短绒发育过程中的功能,对培育环境友好型棉花育种具有重要意义。相关研究结果发表在国际知名期刊《植物生物技术》上。  棉花纤维是天然的纺织

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