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

卢光琇教授主译的《医学遗传学》出版

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498077.shtm今年84岁的著名生殖医学与医学遗传学家、中信湘雅生殖与遗传专科医院首席科学家卢光琇教授又有新译作。   ?卢光琇(右)向同行赠书。王昊昊 摄中信湘雅医院4月8日透露了上述消息。

活细胞蛋白质光遗传控制技术获重要进展

基因编辑、转录调控和RNA干扰是目前广泛应用的活细胞蛋白质操纵方法,可以用于研究特定蛋白在复杂生物过程中的功能。作为一种灵活而强大的基因组编辑工具,CRISPR-Cas系统近年来得到了广泛应用。然而,这些技术是在基因或mRNA水平对蛋白质进行控制,而mRNA转录生成和翻译均需要时间,使得这些方法在表

中科院Nature子刊发表光遗传学成果

  在面对威胁生命的刺激时做出正确的反应,是动物生存所必需的能力。众所周知,视觉是感知威胁的主要感官之一,但人们并不了解视觉刺激引起防御性应答的大脑回路。  中科院深圳先进技术研究院的科学家们通过小鼠研究,分析了动物看到捕食者时的先天性防御行为,揭示了视觉刺激引起先天恐惧时的大脑通路。这一成果发表在

合成生物学:细胞间通讯的光遗传法检测

  基因表达的时间控制对细胞功能和命运起到至关重要的作用,一些基因,如Notch效应子基因Hes1,就表现出了快速的mRNA合成后又基于负反馈信号后而降解的基因表达振荡模式。科学家利用光遗传方法创造出具有快速时空精度的人工振荡模式,并利用生物发光或荧光报告基因在单细胞水平进行振荡探测。然而,科学家目

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: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

Cell封面:为什么进食成瘾?光遗传学告诉你!

  上世纪60年代,世界免疫学界形成了两个水火不容的阵营,只有对抗,没有团结可言了。当时免疫学亟待解决的核心问题是,脊椎动物究竟通过何种方式为每一种病原体量身定制特异性的防御机制,而且这种特异性防御的多样性几乎没有上限。  1963年,年轻的科学家麦克斯•戴尔•库珀加入了明尼苏达大学的罗伯特•古德的

活细胞蛋白质光遗传控制技术获重要进展

  近日,华东理工大学药学院教授杨弋团队在《自然—通讯》发表论文,描述了一种超高灵敏的光诱导蛋白质稳定标签,可用于调控活细胞蛋白质稳定性。  基因编辑、转录调控和RNA干扰是目前广泛应用的活细胞蛋白质操纵方法,可以用于研究特定蛋白在复杂生物过程中的功能。作为一种灵活而强大的基因组编辑工具,CRISP

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-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

JCI:表观遗传学重编程诱导脐血干细胞扩增

  患有白血病、淋巴瘤和其他血液相关疾病的成年人,可能受益于常用于儿科患者的救生治疗方法。目前,西奈山伊坎医学院的研究人员研制出一种新技术,能使脐血(cord blood,CB)干细胞大量地产生,使其在成人移植中更加有用。相关研究结果发表在《The Journal of Clinical Inves

研究揭示白血病干细胞RNA表观遗传新机制

中山大学肿瘤防治中心研究员黄慧琳团队联合广州实验室研究员翁桁游团队,研究揭示了RNA乙酰化及其修饰酶N-乙酰基转移酶10(NAT10)通过重塑丝氨酸代谢驱动急性髓系白血病发生及干性维持的重要机制。相关成果近日在线发表于《自然-细胞生物学》(Nature Cell Biology)。论文共同通讯作者黄

研究揭示启动胚胎干细胞分化的表观遗传调控机制

cJUN启动胚胎干细胞分化的表观遗传调控机制示意图。课题组 供图  中国科学院广州生物医药与健康研究院(以下简称广州健康院)研究员刘晶课题组与西湖大学研究员裴端卿课题组合作揭示了染色质重塑复合物BAF和组蛋白修饰H3K27ac通过调控染色质可及性变化启动胚胎干细胞分化的分子机制。相关研究6月16日在

干细胞扩展潜能表观遗传调控机制研究获新进展

YY1调控EPS细胞扩展潜能性的新机制。姚红杰课题组 供图 YY1是EPS细胞特性的捍卫者。姚红杰课题组 供图中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员姚红杰课题组在干细胞扩展潜能表观遗传调控机制方面取得新进展。相关研究4月16日以“突破性研究论文”(Breakthrough Article)的形式在

Nature:不对称溶酶体遗传预测造血干细胞的活化

  造血干细胞在整个生命周期中自我更新,并可以分化为所有的血液谱系,并能在移植后修复受损的血液系统。  不对称细胞分裂以前被怀疑是造血干细胞命运的调节因子,但它的存在尚未被直接证实。在不对称细胞分裂中,未来子细胞的不对称命运是由与有丝分裂相关的机制所决定的。这可以通过细胞外部生态位信号的非对称遗传来

中国科学家用远红外光操控干细胞分化

中国科学家团队利用远红外光控制干细胞分化为具有生物功能的神经细胞,有望为干细胞治疗提供新工具和新方法。 发表在新一期美国《国家科学院学报》上的研究显示,中国华东师范大学叶海峰课题组利用合成生物学、光遗传学、基因编辑等交叉技术,人工设计、拼接、组装了一种“内源基因转录装置”,其中包括红细菌中

中国科学家用远红外光操控干细胞分化

  7月2日电,中国科学家团队利用远红外光控制干细胞分化为具有生物功能的神经细胞,有望为干细胞治疗提供新工具和新方法。 发表在新一期美国《国家科学院学报》上的研究显示,中国华东师范大学叶海峰课题组利用合成生物学、光遗传学、基因编辑等交叉技术,人工设计、拼接、组装了一种“内源基因转录装置”,其中包

深圳先进院光遗传技术调控胶质细胞功能研究获进展

  12月18日,国际学术期刊《自然-通讯》(Nature Communications) 发表了中国科学院深圳先进技术研究院王立平研究组的最新成果:用光遗传技术(Optogenetics,译为“光感基因神经调控技术”)调控胶质细胞对受损的多巴胺能神经元功能有重要的修复作用。该工作由杨帆、刘运辉、屠

最新综述:光遗传学在生物医学领域中应用

  核心刊物”栏目期刊:科学通报,中国科学C辑:生命科学,均是由中国科学院和国家自然科学基金委员会共同主办的,我国学术期刊中的知名品牌,被国内外各主要检索系统收录,如国内的《中国科学论文与引文数据库》(CSTPCD)、《中国科学引文数据库》(CSCD)等;美国的SCI、CA、EI,英国的SA,日本的

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

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

极大进步,40-年前开始失明,光遗传学疗法重获光明!

  2021 年 5 月 24 日,来自瑞士巴塞尔大学的 Botond Roska 教授联合匹兹堡大学 José-Alain Sahel 教授在 Nature Medicine 发表了题为 Partial recovery of visual function in a blind patient

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

科学家利用基因编辑技术获得遗传增强的优质干细胞

  从提高农作物的抗病能力,到原位编辑动物遗传密码,再到靶向摧毁发生基因突变的线粒体,乃至特异性矫正病人细胞中的致病基因突变,基因编辑技术的迅猛发展正在为人类的健康和生活带来不同层面的改变。日前,中国科学院生物物理研究所刘光慧课题组、北京大学汤富酬课题组和中国科学院动物研究所曲静课题组联合开展的研究

癌症干细胞无限自我复制更新特性由表观遗传学塑造

  癌症干细胞能够通过自我更新和分化,启动并维持癌症的发生和发展。为什么肿瘤之中只有癌症干细胞拥有这样的能力呢?加州大学圣地亚哥分校的研究人员发现,癌症干细胞的这种特性是由表观遗传学决定的。这项研究发表在本周的美国国家科学院院刊PNAS杂志上。  胶质母细胞瘤是一种高度侵袭性的脑瘤。研究显示,胶质母

全球最大人胚胎干细胞遗传变异研究结果发布

健康所参与的全球最大人胚胎干细胞遗传变异研究结果发布  在国际干细胞研究组织(International Stem Cell Initiative, ISCI)倡导下,来自中国、英国、新加坡、伊朗、美国、以色列、瑞士、瑞典、韩国、澳大利亚、捷克、巴西、印度、日本、俄罗斯、比利时、加拿大、荷兰和芬

连接骨骼肌干细胞代谢与表观遗传的新纽带

  NAD+依赖性去乙酰化酶Sirt1已经被发现在许多生物学过程中都发挥重要作用,近日,来自美国NIH的Vittorio Sartorelli研究小组发现,在骨骼肌干细胞中,Sirt1能够感受代谢变化信号并通过其去乙酰化酶活性影响H4K16乙酰化修饰,启动肌肉基因表达转录。这一研究成果发表在干细胞领

Cell:两项研究解析胚胎干细胞的表观遗传机制

  在干细胞研究领域中,表观遗传调控,尤其是细胞核内染色体高级组织形式一直是当前的前沿和热点领域。近日,两个研究小组在《细胞》(Cell)杂志上发表文章,分别报道了人类胚胎干细胞的转录和表观遗传动态机制 以及 多向分化胚胎干细胞的表观遗传作用机制。   在第一项研究中,来自哈佛麻省Broad研

清华陈晔光Nature子刊发表干细胞研究新发现

  来自清华大学生命科学学院、北京大学第三医院的研究人员证实,非平滑肌肌球蛋白(NMII)重链Myh9可通过限制Lgr5+干细胞介导结肠炎诱导的肠上皮细胞损伤。这一重要的研究发现发表在5月13日的《自然通讯》(Nature Communications)。  领导这项研究的是清华大学生命科学学院陈晔