我国科学家破解人造细胞领域核苷酸从头合成难题

8月8日,记者从哈尔滨工业大学获悉,该校化工与化学学院教授、城乡水资源与水环境全国重点实验室成员韩晓军团队在人造细胞研究领域取得重要进展,该研究为自主人造细胞的构建奠定了基础。相关研究成果发表在学术期刊《美国化学会志》上。核苷酸是RNA合成的必要成分,以简单的化合物从头合成核苷酸对生命活动来说至关重要。目前,人造细胞研究中转录过程均依赖预先添加的核苷酸而非内源合成,这限制了人造细胞的自主性和长期稳定性,在人造细胞内原位合成核苷酸以维持RNA转录仍是巨大挑战。 针对上述难题,韩晓军教授团队在人造细胞内实现了核苷酸从头合成代谢通路的构建,并将合成的核苷酸用于RNA转录。该代谢通路以NH4HCO3为起点合成尿苷三磷酸(UTP),包括氨甲酰磷酸合成酶(CPS)、天冬氨酸转氨甲酰基酶(ATC)、二氢乳清酶(DHO)、二氢乳清酸脱氢酶(DHODH)、磷酸核糖焦磷酸激酶(RPPK)、尿苷5′-单磷酸合成酶(UMPs)、尿苷酸激酶(U......阅读全文

哈工大在人造细胞研究领域取得重要进展

  日前,哈尔滨工业大学化工与化学学院、城市水资源与水环境国家重点实验室成员韩晓军教授团队在人造细胞研究领域取得重要进展。研究成果“可分裂的人造真核细胞模型”(A Fissionable Artificial Eukaryote-like Cell Model)以“论文”(“Article”)的形式

美研究人员利用老鼠细胞制成人造水母

  7月22日电(记者黄堃)新一期英国《自然·生物技术》杂志刊登报告说,美国研究人员利用硅树脂和老鼠心肌细胞制造出了“人造水母”,它在电流的刺激下能够在水中像水母那样游动,这可能会引发关于“人造生命”的新讨论。   美国哈佛大学和加州理工学院的研究人员报告说,这个“人造水母”的外形像一朵八瓣花,八

自体干细胞人造气管移植手术获成功

  据美国物理学家组织网7月8日(北京时间)报道,一个国际科研团队表示,由他们主刀的人造气管移植手术获得成功,该气管使用病人自己的干细胞制成,接受移植的病人现几乎“完全康复”,当日便可出院。   由意大利干细胞专家保罗·马基亚利尼领导的国际科研团队于今年6月9日在瑞典对一名罹患气管

Biology-of-Reproduction发表关于“人造精子细胞”的综述

   5月11日,中国科学院生物化学与细胞生物学研究所李劲松研究组受邀在生殖领域老牌杂志Biology of Reproduction在线发表了题为“Artificial spermatid”-mediated genome editing的综述论文,系统地介绍了“人造精子细胞”的产生、优化和应用,

用人造DNA电路可提高天生细胞的功能

  我们曾经想过拥有一个比天生器官更勤力工作的“超级器官”吗?比如“超级肝脏”等。插入人体干细胞内的合成DNA电路或许很快能让我们以前所未有的精度和速度打造出一个新器官。   这一合成电路可以在计算机上设计并使用从网上订购的零件组装而成。科学家们表示,这一技术能让我们方便快捷地制造出供移植的身体器

细胞生物学名词嘧啶核苷酸

嘧啶核苷酸的分解代谢是先去除磷酸和核糖生成嘧啶碱,嘧啶碱在肝内降解。降解产物易溶于水,这点与嘌呤碱不同,嘌呤碱的代谢产物尿酸仅微溶于水。嘧啶环中的脲基碳以形式从呼吸排出,并产生β-丙氨酸(有生理意义,为鹅肌肽、肌肽及泛酸的成分)及β-氨基异丁酸(经代谢进入三羧酸循环)。

细胞生物学名词嘌呤核苷酸

嘌呤核苷酸是一种嘌呤碱的核苷酸,五碳糖与有机碱合成核苷,核苷与磷酸合成核苷酸。

细胞化学基础核苷酸的代谢方式介绍

可从合成代谢、分解代谢及代谢调节三个方面讨论。合成代谢嘌呤核苷酸主要由一些简单的化合物合成而来,这些前身物有天门冬氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、CO2及一碳单位(甲酰基及次甲基,由四氢叶酸携带)等。它们通过11步酶促反应先合成次黄嘌呤核苷酸(肌苷酸)。随后,肌苷酸又在不同部位氨基化而转变生成腺苷酸及鸟苷酸

细胞生物学名词环核苷酸

中文名称:环核苷酸英文名称:cyclic nucleotide定  义:核苷酸分子内的磷酸酯。视连接部位不同,有2′,3′-环核苷酸、2′,5′-环核苷酸和3′,5′-环核苷酸。应用学科:生物化学与分子生物学(一级学科),核酸与基因(二级学科)

细胞化学词汇寡脱氧核苷酸

中文名称:寡脱氧核苷酸英文名称:oligodeoxynucleotide定  义:由20个以下脱氧核苷酸通过3′,5′-磷酸二酯键连接而成的化合物。应用学科:生物化学与分子生物学(一级学科),核酸与基因(二级学科)

细胞化学基础核苷酸与医学的联系

可从代谢异常所致疾病及作为药物两方面讨论。① 核苷酸代谢的异常。GMP及IMP的回收合成需次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)参与。此酶遗传性缺乏则2~3岁时就可出现智力发育障碍、共济失调,敌对性及侵占性及自毁容貌的表现(莱施-尼汉二氏综合征)。患儿嘌呤核苷酸的从头合成仍可正常进行,但回收合

实验室人造心房肌细胞和心室肌细胞成为可能

生物物理所研究使实验室人造心房肌细胞和心室肌细胞成为可能   Cell Research杂志11月23日在线发表了中科院生物物理研究所马跃实验室和姬广聚实验室的共同研究成果,该成果使在实验室内大量培养生产人的心房肌细胞和心室肌细胞成为可能。   心肌梗死是我国城市人口中的

美用人体iPS细胞培育出人造血管

  据英国《每日电讯报》7月16日(北京时间)报道,美国科学家使用人体诱导多能干细胞(iPS细胞)制造出了能在实验鼠体内存活280天的人造血管。发表在最新一期美国《国家科学院学报》上的这项研究成果有助于开发出新的心脏病和糖尿病疗法。   麻省总医院的研究团队使用人体iPS细胞制造出了血管前体细胞,

瑞典研制新型人造脑细胞-有望治疗帕金森氏症

  据英国《每日邮报》7月8日报道,瑞典卡罗林斯卡医学院的研究人员最近研制出了可用于治疗帕金森氏症的人造脑细胞。这种新型的人造脑细胞由导电性塑料材料制成,可传输不同类型的神经传递素,而帕金森氏症正是因为缺乏神经传递素引起的,因此这项新成果被认为可治疗帕金森氏症。此项研究成果将发表在《自然—材料学》(

北大研究令体细胞“逆生长”-人造器官更易得

  国际学术权威杂志《科学》(Science)今日刊登了北京大学生命科学学院重大研究成果——用小分子化合物诱导体细胞“重编程”为多潜能干细胞。该成果给未来应用再生医学治疗重大疾病带来了新的可能。   邓宏魁教授和赵扬博士带领的研究团队仅使用4个小分子化合物的组合对体细胞进行处理就可以成功逆转其“发

世界首例人造无核红细胞诞生-献血将成历史

据《新科学家》网站8月20日报道,美国科学家首次在实验室培育出人体无核红细胞,这意味着人类在人造血液的进程上又迈出非常重要的一步。在不久的将来,献血将成为历史。 普通人平均每200毫升血液中有2万亿个红细胞。红细胞的功能是运输氧、二氧化碳、电解质、葡萄糖以及氨基酸这些人体新陈代谢所必须的物质。

美研究人员首次合成人造单细胞生物

  新华网华盛顿5月20日电 美国一个研究小组20日报告说,他们合成了一个人工基因组,并用它使一个被掏空的单细胞细菌“起死回生”。研究人员表示,这是第一个完全由人造基因指令控制的细胞,它向人造生命形式迈出了关键一步。   美国J・克雷格・文特尔研究所的研究人员在最新一期美国《科学》杂志上报告说

人造血干细胞的培养、转导和分析实验

反转录病毒介导的基质细胞支持 CD34+ 细胞转导实验材料人骨髓、脐带血或用抗凝血剂处理的外周血试剂、试剂盒HBSSPBSBBMM包被磁珠的鼠抗IgG反转录病毒载体上清液鱼精蛋白硫酸盐LBMMG418HEPES 溶液仪器、耗材转导培养基甲基纤维素培养基铯辐射源离心管旋转平台免疫磁性选择装置注射器培养

美制造出迄今最简单人造合成细胞

  创造一个生命最少需要多少个基因?大名鼎鼎的美国生物学家、科学狂人克雷格·文特尔带领团队“算”出了目前的最小值:473个。在最新一期《科学》杂志中,他们宣称设计并制造出了最简单的人造合成细胞。   这个被称为Syn3.0的人造生命在美国加利福尼亚州的实验器皿中横空出世。它的基因数量是世界上基因组规

是人造生命还是修改生命-“合成细胞”定义引争议

被冠以“人造生命之父”的克雷格·文特,只是认为其团队成功改造了新种类的细胞而已。  15年来,克雷格·文特尔(J. Craig Venter)博士一直追逐着一个梦想:从零开始构建出一个基因组,然后用它创造合成生命。现在,他和Craig Venter研究所(JC

细胞生物学名词脱氧核苷酸

脱氧核苷酸(deoxynucleotide)是脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic acid,简称DNA)的基本单位  ,是一类由嘌呤或嘧啶碱基 、脱氧核糖以及磷酸三种物质组成的小分子化合物 ,是构成生物体遗传物质DNA的物质基础 。决定生物的多样性的就是脱氧核苷酸中四种碱基腺嘌呤 (ad

细胞化学词汇反义寡脱氧核苷酸

中文名称:反义寡脱氧核苷酸英文名称:antisense oligodeoxynucleotide定  义:与靶核酸互补的、具有“反义功能”的DNA片段。用于阻断基因表达研究的人工合成片段,链长通常少于20个脱氧核苷酸。应用学科:生物化学与分子生物学(一级学科),核酸与基因(二级学科)

细胞化学基础核苷酸的合成方式介绍

核苷酸是核糖核酸及脱氧核糖核酸的基本组成单位,是体内合成核酸的前身物。核苷酸随着核酸分布于生物体内各器官、组织、细胞核及细胞质中,并作为核酸的组成成分参与生物的遗传、发育、生长等基本生命活动。生物体内还有相当数量以游离形式存在的核苷酸。三磷酸腺苷在细胞能量代谢中起着主要的作用。体内的能量释放及吸收主

Nature:人造子宫试验快要开始,人造子宫要来了?

  2023年9月21日,《Nature》报道:人造子宫的人体试验可能很快就会开始。  美国监管机构将考虑对人造子宫的系统进行临床试验,这可以减少极早产婴儿的死亡和残疾。    Nature 621, 458-460 (2023) https://doi.org/10.1038/d41586-023

国际首例人造单染色体真核细胞创建成功

覃重军研究员在观察单染色体酵母的生长情况中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所合成生物学重点实验室覃重军研究团队与合作者在国际上首次人工创建了单条染色体的真核细胞,该成果于北京时间2018年8月2日在国际知名学术期刊《自然》在线发表。这一成果在中科院B类先导专项“细胞命运可塑性的分子

研究揭示简单机械力实现人造细胞分裂

人造细胞分裂 图片来源:Jan Steinkühler  地球上生命的成功是基于活细胞分裂成两个子细胞的惊人能力。在这样的分裂过程中,细胞外膜必须经历一系列的形态转变,最终膜分裂。近日,德国马普学会胶体与界面研究所和聚合物研究所的研究人员,通过在人工细胞膜上固定低密度的蛋白质,现在已经实现了对这些形

美科学家用大鼠细胞培育出人造肝

  据香港《文汇报》6月15日报道,美国马萨诸塞州总医院研究员成功利用大鼠细胞,在实验室培育出人造肝。科学家希望这项研究5年内可在医院应用,协助人类培植肝脏。  马萨诸塞州总医院研究员先去掉大鼠肝脏上的细胞,剩下一个“支架”,然后将2亿个健康的肝细胞分4次、每次10分钟注射到支架上进行培植

学界担忧首个人造单细胞生物双刃剑效应

  美国私立科研机构克雷格·文特尔研究所研究人员5月20日报告说,他们培育出第一个由人工合成基因组控制的细胞,从而向人造生命形式迈出了关键一步。人造生命相关技术的应用前景固然广阔,但其双刃剑效应绝不可忽视。   这些研究人员人工合成了一种名为蕈状支原体的细菌的脱氧核糖核酸(DNA),并将其植入另一

全球首例自体干细胞人造气管移植手术实施成功

  定制器官是科学家和患者的共同梦想。大脑若有一天也能更换,你还是你吗?瑞典外科医生为气管癌患者制造的人造气管。  全球首例自体干细胞人造气管移植手术实施成功  近日,瑞典外科医生首次将一个完全“成长”于实验室中的人造气管成功移植入患者体内,使这位饱受折磨的患者重获新生。

创建成功!国际首例人造单染色体真核细胞

  近日,中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所合成生物学重点实验室研究员覃重军研究团队及其合作者在国际上首次人工创建了单条染色体的真核细胞。该成果于北京时间8月2日发表在《自然》上,是合成生物学领域具有里程碑意义的突破。人造单染色体酵母与天然酵母细胞对比图,两者形态相似,但染色体的