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，分为激活型和抑制型两种，能够引起神经元兴奋或抑制。根据其组成成分，光敏感蛋白可以分为单成分视蛋白即Ⅰ型光敏感蛋白和多成分视蛋白即Ⅱ型光敏感蛋白。Ⅰ型光敏感蛋白可以独立完成光感和离子运输应用更为广泛，主要包括光敏感通道视紫红质(ChR)、嗜盐菌视紫红质(HR)和细菌视紫红质(BR)等。①ChR2 由475 nm的蓝光激活，是阳离子选择性通道，允许阳离子（如Na+）大量内流，产生动作电位，使神经元处于兴奋状态。此外，ChR的不同变体也已被开发，包括CatCh、ChIEF、ChETA和VChR1等。②NpHR 氯泵，在......阅读全文
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
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（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
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
《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
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
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：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
新技术：光遗传学帮助盲人恢复一些光明
一位在一只眼睛里植入了藻类基因的盲人在特殊的护目镜的帮助下拿起了笔记本。 研究人员今天（5月24日）报告说，一名盲人获得了一种感光藻类蛋白的基因，在特殊护目镜的帮助下，他现在可以看到和触摸物体。 他的视力增长不大——他不能看到颜色，也不能辨别面孔或字母。但是，如果这种治疗能够帮助其他研究
Neuron：芝加哥科学家实现光遗传学技术新突破
随着近年来科学家在表观遗传学领域研究的深入，人们开始希望通过体外刺激的方式来控制体内细胞尤其是神经元细胞的状态。这一领域有着广阔的应用前景，如治疗黄斑病变等遗传病。以此为基础，光遗传学等学科纷纷被建立起来。不过，目前为止，为了实现这一目标，研究人员不得不对神经元进行基因改造。这也极大阻碍了这一技
光遗传学技术将酵母变成高效“生化工厂”
对酵母等微生物进行基因改造，用来生产人类所需的化合物，这样的生物合成技术已经常见。美国一项新研究说，将光遗传学技术与生物合成技术相结合，可以大幅提高生产效率。 光遗传学技术是一种操控细胞的方法，即把特定基因改造得对光敏感，然后用光来打开或关闭基因功能，影响细胞活动。该技术已对神经科学等领域产生
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
光遗传学技术进军新大陆:蛋白质功能研究
北卡罗来纳大学的科学家们在光遗传学技术的基础上，开发了快速检测基因和蛋白质功能的强大工具。他们将光敏开关装到蛋白质上，然后在活细胞中用激光操纵蛋白质的移动和活性。这一重要成果发表在四月十八日的Nature Chemical Biology杂志上。 基因敲除会造成永久性改变，在我们还没发现的时候
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
应用光遗传学技术为猝死高危人群装上“光控”救命开关
恶性室性心律失常患者，往往会因心脏交感神经活性过高而随时都有发生猝死的风险。如能在此类患者体内植入一个无线光遗传学刺激仪，当感觉心脏不适时，患者可自行使用智能手机的蓝牙打开刺激仪开关，迅速抑制过度活跃的心脏交感神经系统，提前阻断恶性心律失常的发生，从而挽救生命。 武汉大学人民医院心血管内科江洪
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
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
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
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、
光楔是什么
顶角很小(一般小于1/10弧度)的棱镜，就叫作光楔，又叫楔镜。在光线垂直或接近垂直射入光楔时，偏向角θ=(n-1)A。其中n为光楔介质的折射率。因此产生的偏折很小，且与入射角无关。光学仪器中常将两光楔组合在一起，使二者相对转动以产生不同的偏向角，或把光线的最小偏向角转换为两光楔的相对转角，用来补偿测
酵母遗传学技术
Genome-wide Gene Expression Analysis (Richard Young Research Group,Whitehead Institute for Biomedical Research)A genoe-wide gene expression analysis u
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
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