光遗传技术助瘫痪肌肉恢复功能比电刺激更为平缓
利用闪光刺激经过遗传修改的神经元，可以恢复瘫痪肌肉的运动功能。英国科学家在小鼠身上开展的这项最新研究，为使用光遗传学技术来治疗脊髓损伤、癫痫以及运动神经元疾病等神经失调疾病铺平了道路。 光遗传学是神经科学领域近来发展最快的技术之一，它涉及到对神经元进行遗传修饰，使其产生一种光敏蛋白，当暴露在光照中时就会发送电信号。到目前为止，光遗传学技术主要被用于研究大脑如何工作。有些团队也在探索将其作为一种治疗手段的可行性，但对大脑进行不可逆的基因操控所引发的担忧成为他们面临的最大障碍。 而在这项最新研究中，伦敦大学学院的琳达·格林史密斯带领的小组在实验室里修改了小鼠的干细胞，然后将它们移植到小鼠的腿部神经中。这样做的目的是，一旦有问题出现，移植的干细胞能够更容易被去除。 据《新科学家》杂志网站近日报道，研究人员在小鼠胚胎干细胞中插入了编码光响应蛋白的藻类基因，通过添加信号分子，使干细胞发育成负责让信号在脊髓和身体其他部......阅读全文
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
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
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
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
研究揭示干细胞维持年轻态的表观遗传机制
DGCR8作为经典miRNA合成通路中的关键蛋白，广泛参与非编码RNA合成、mRNA可变剪接和转录后调控等重要生物学过程，但其在干细胞衰老中的调控作用尚不明确。7月26日，中国科学院动物研究所曲静研究组和中国科学院生物物理研究所刘光慧研究组合作，在Nature Communications在线发
Nature遗传学：癌症干细胞的护身符
癌症干细胞（CSC）能够通过自我更新和分化，启动并维持癌症的发生和发展。人们已经在越来越多的肿瘤中分离和鉴定到了癌症干细胞，比如结肠癌、肝癌、乳腺癌和胰腺癌。 癌症干细胞需要合适的巢穴才能维持自己的干性。在侵袭过程中癌症干细胞会走出巢穴到达一个不那么有好的环境，那它们是如何继续保持干性的呢？德
这款光动力药物可显著降低肿瘤干细胞活性
中国科学院生物物理研究所研究员秦燕课题组和北京科技大学教授王天宇、姜建壮合作，首次将靶向肿瘤干细胞的核糖体作为目标，合成新型光动力药物，获得了肿瘤消融的良好效果，并深入探索了抗瘤的分子机制。相关成果9月17日在线发表于《生物材料》。核糖体在每个哺乳动物细胞中的拷贝数为千万，是细胞的物质和能量的占有者
光子纳米喷流改善光遗传技术研究获进展
近日，暨南大学基础医学与公共卫生学院副教授郭景慧团队与暨南大学纳米光子研究院及香港理工大学生物医学工程系合作，在利用光子纳米喷流（Photonic Nanojet, PNJ）改善光遗传技术研究中取得重要进展。相关研究发表于《先进科学》。 PNJ是一种可由介质微球产
光子纳米喷流改善光遗传技术研究获进展
近日，暨南大学基础医学与公共卫生学院副教授郭景慧团队与暨南大学纳米光子研究院及香港理工大学生物医学工程系合作，在利用光子纳米喷流（Photonic Nanojet, PNJ）改善光遗传技术研究中取得重要进展。相关研究发表于《先进科学》。 PNJ是一种可由介质微球产
光遗传学工具揭示出蝇的社会行为
一项研究说，一种准确控制自由运动的果蝇的行为和神经活动的自动化技术可以让科研人员系统地测绘果蝇脑的社会记忆回路。社会互动对于实现诸如吸引配偶等重要的需求具有关键作用。但是人们对于根据社会互动学习形成记忆的能力背后的神经回路几乎没有了解。Ann-Shyn Chiang及其同事开发了一种自动激光
华人学者Cell发表光遗传学重要成果
加州理工（Caltech）的科学家们在大脑中发现了一个跷跷板回路，这个回路决定小鼠的行为是否合群。 自闭症患者往往不喜欢社交，更倾向于表现出孤僻的重复行为。 人们知道，自闭症与大脑杏仁体功能障碍有关，杏仁体结构参与了大脑中的情绪处理。现在，Caltech研究团队在小鼠杏仁体中发现了相互对立的两
Science光遗传学新成果：如何赶跑不开心
我们的大脑中有一个区域负责处理人类体验为“失望沮丧”的感觉和情感信息。来自加州大学圣地亚哥医学院的研究人员确定了这一区域的一个控制机制。发现了当情绪低落时有可能的神经化学解药。这项研究在线发表在9月18日的《科学》（Science）杂志上。 论文的资深作者、生物科学部神经科学和神经生物学系教授
光遗传学在生命科学领域的应用
光遗传学技术是一种结合遗传学与光学技术，在复杂如自由活动个体的生物系统中实现定点的、快速的控制某一精确定义的生物学过程的技术。通过引入光敏感蛋白的受体或通道蛋白至特定组织特定细胞中，并经特定参数的光信号控制，光遗传学技术能够关闭或激活某一类细胞的生物学功能，从而实现在细胞、环路、器官和个体等多个层
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
光遗传学之父Science再发突破性成果
2005年，斯坦福大学的科学家Karl Deisseroth开发了光遗传学技术，他在细菌视蛋白的帮助下用光控制了大脑细胞的开/关。自那以后，世界各地的研究者们用这一技术对多种受电信号调节的细胞进行了研究，例如神经细胞、心脏细胞、干细胞等等。这里的电信号是指离子的跨膜流动。 光遗传学技术
光遗传学领域先锋Nature发表新成果
近日来自斯坦福大学的研究人员分离出了一些神经元，证实它们专门负责决定是否值得提供能量付诸努力来完成某项任务。这一研究发现将有助于医务专业人员更好地应对抑郁症和其他脑相关疾病。研究论文发表在11月18日的《自然》(Nature)杂志上。 许多精神病学专家认为一个人的“行动意愿”来源于前额叶皮
研究发现植物光形态建成的表观遗传调控机制
光是植物光合作用的能量来源。作为重要的环境信号，光广泛参与调控植物生长发育的各个阶段。当植物幼苗出土见光后，光信号迅速激活光形态建成，表现为下胚轴生长抑制、子叶张开变绿以启动光合作用。这是植物早期生长的关键性阶段之一。植物在进化过程中形成复杂而精密的光信号转导系统，通过精细调控光形态建成，实现对
LED光源从显微成像到光遗传学研究
生物学研究中的LED：从显微成像到光遗传学由于LED被引入生物科学研究的显微镜照明，使研究小组和影像实验室有信心将其范围和潜力完全取代金属卤化物光源，合适的HBO弧光灯替代品一直是一个挑战。但随着最近推出的全光谱照明装置和更先进的系统，LED照明正在成为新的标准。显微镜长期以来一直在生物科学研究中占
Nature封面：光遗传学解析关键神经元
科学家们通过光遗传学技术，解析了两种帮助脊髓控制技巧性前肢运动的神经元：第一种是运动精确性所需的兴奋性中间神经元，第二种是运动流畅性所需的抑制性中间神经元。这一重要成果先后以两篇文章的形式发表，并且登上了本期的Nature杂志的封面。这些发现有助于人们进一步理解人类的运动功能，并在此基础上治疗创
干细胞疗法成功治愈一例遗传性眼疾
美国印第安纳大学的研究人员报告说，他们日前用人类诱导多能干细胞(iPSc)疗法，成功治愈了一名回旋状脉络膜视网膜萎缩症患者。未来该疗法还有望让那些因视网膜黄斑变性和色素性视网膜炎等常见眼病致盲的患者重见光明。相关论文6月15日发表在《干细胞》杂志网络版上。 回旋状脉络膜视网膜萎缩症是一种少
Nature：遗传测试表明STAP干细胞“从不存在”
今年的1月30日，来自日本理化研究所（RIKEN）发育生物中心的研究人员在《自然》（Nature）杂志上发表了两篇让干细胞领域高度瞩目的研究论文，称他们采用一种简单的方法：给成熟小鼠细胞施加压力生成了一种新的干细胞类型。然而他们的研究报告在发布后不久即激起了极大的争议。 经过调查证实两篇论文中
简述单倍体胚胎干细胞的表观遗传学特性
单倍体胚胎干细胞的表观遗传学特性—在Gu等对于Tet3 DNA加双氧酶在卵母细胞表观遗传重编程的作用的研究中，发现了一些单倍体细胞的表观遗传学特性。即在5-羟甲基胞嘧啶（5-hydroxymethyl -cytosine, 5 hmC）信号能使DNA特定区段发生甲基化。这在“激活”进入去核卵子的
Nature子刊揭示干细胞表观遗传调控新机制
对基因组序列略加修饰在多能干细胞转化为各种分化细胞类型中起至关重要的作用。来自德国慕尼黑大学(LMU)的一个研究小组现在鉴别出了负责一种修饰的因子。 每个细胞中都包含有存储遗传信息，这些信息编码在构成DNA的碱基序列中。然而，在特定的细胞类型中实际上只有部分的信息得到利用。碱基序列为蛋白质合成
关于单倍体胚胎干细胞的遗传学特性介绍
单倍体胚胎干细胞的遗传学特性— 对于PG-haESCs，通过流式细胞分析（flow cytometric analysis）两个细胞系细胞的DNA含量，发现在有丝分裂G1期含有1n倍的染色体，在有丝分裂G2期含有2n倍的染色体。 对于AG-haESCs，同样通过流式细胞分析表明发现在有丝分裂G
《自然—遗传学》：警惕干细胞治疗的复杂性
07年诺奖得主最新发现：肠中存在一种以上类型的成体干细胞 美国科学家的一项最新研究表明，单个器官中或许包含不止一种类型的成体干细胞。这一小鼠肠中的发现会使干细胞治疗的前景变得更为复杂。相关论文6月8日在线发表于《自然—遗传学》上。 图片说明：12英寸长的小鼠小肠被来回折叠放置。科学家发现
表观遗传信号轴调控干细胞增殖和自我更新
多梳家族蛋白（Polycomb group proteins，PcG）由多梳复合物PRC1和PRC2组成，通过组蛋白修饰调节基因表达水平。最近有关PRC1和PRC2对肿瘤干细胞的重要作用研究崭露头角，但其对神经干/祖细胞（neural stem/progenitor cells，NSPCs）的功
日本研究发现：神经干细胞复制分化可被光“控制”
日本京都大学1日发表一份公报说，其病毒研究所的研究小组开发出了利用照射光线来控制神经干细胞增殖和分化的技术。 神经干细胞能够自我复制，并且具有多能性，能够分化并发育成脑的三种主要细胞——神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。此前的研究曾经显示，神经干细胞的自我复制和细胞分化是受“Hes1、“
光遗传学手段揭秘帕金森病新机制
帕金森病 (Parkinson’s disease， PD) 是一种老年人常见的神经退行性疾病。它主要影响患者的运动神经系统，导致PD患者出现颤抖、肢体僵硬、步态异常和运动功能减退等症状。目前还没有一种疗法可以治愈PD，不管是药物治疗还是脑深层电刺激 (deep brain stimulus，