武汉物数所细胞命运抉择随机调控机制获初步进展
近日,中国科学院武汉物理与数学研究所数据分析和统计计算课题组与武汉大学数学学院合作,利用数学建模和数值计算理论研究了单细胞水平下芽殖酵母细胞命运抉择分子调控网络的精确性问题,相关成果近日发表在Scientific Reports杂志上。 细胞命运抉择在单细胞和多细胞生物体的增殖、分化等生命过程中扮演着十分重要的作用,因此研究细胞命运抉择的分子调控机制是当前生命科学的一个前沿交叉热点。数学建模和数据分析作为定量生物学的重要工具,在验证生物学实验以及给出理论预测方面发挥着越来越显著的作用。然而早期研究细胞命运抉择分子调控动力学都是基于确定性的数学模型,忽略了单细胞水平下各种内外因素导致的随机性。考虑到细胞尺寸非常小(酵母细胞体积为30 fL),mRNA丰度很低(每个基因平均转录的mRNA不足1个),调控蛋白浓度也往往只在 nM数量级,因此随机涨落不可避免,探讨细胞命运抉择的随机动力学和量化细胞命运抉择的不确定性具有很好的理论和......阅读全文
Cell-Stem-Cell:细胞命运变化中染色质开关规律
信息时代是计算机语言的二进制码(0-1)驱动的,0与1二进制演绎出丰富多彩的虚拟世界,包括热门的人工智能AI。那么,生命科学是否也存在类似的0-1二进制规律的密码? 中国科学院广州生物医药与健康研究院裴端卿、陈捷凯课题组通过对干细胞命运诱导过程的研究,发现细胞命运转换也遵循一个二进制规律。科学
科学家首次发现细胞命运密码并解码新技术
中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员裴端卿领衔的科研团队经过5年攻关,揭示了化学方法制备干细胞的科学原理,开发了简单、高效、标准化制备干细胞的方法,为诱导多能干细胞的研究和优化制备途径提供了全新的科学视角和解决方案。相关研究于北京时间4月6日凌晨在线发表在《细胞—干细胞》上。 “该研究使我
科学家揭示亲代组蛋白遗传影响细胞分化命运
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/507890.shtm人体大概有200多种细胞类型,这些细胞都是从同一个受精卵发育而来,它们拥有几乎完全一样的基因组信息,但其形态和功能千差万别。近几十年的研究发现,表观基因组图谱对于细胞身份的决定至关重要
Science:Pax3-mRNA如何控制肌肉干细胞命运?
组织保持稳态和再生取决于组织特异性的干细胞群体,其中的一些干细胞群体长时间处于静止状态。在脊椎动物中,肌肉干细胞(MuSC)是骨骼肌再生所必需的。近期的研究已表明,久坐不动小鼠中的MuSC对成年肌纤维的维持起着重要的作用,它们对隔膜肌(diaphragm muscle)的贡献较大,而对下后肢肌(
细胞命运是“从小一看,到老一半”
日本国际电气通信技术研究所佐藤匠德所长领导的研究小组公布,他们发现细胞过去的形状决定细胞的未来命运,并从分子水平上解读这一机理。 研究小组使用了周身透明便于观察每个细胞状态的斑马鱼作为脊椎动物模型。斑马鱼的神经细胞V2细胞在分裂过程中呈有趣的形状。细胞分裂前失去原有的形状变成球形,形成V2a和
细胞分泌因子的调控
干细胞的细胞膜表面存在多种细胞因子受体,当细胞因子与其受体结合后,使受体结构发生改变,引起一系列变化,从而调控皮肤干细胞的增殖和分化。角质细胞生长因子,表皮生长因子,转化生长因子和抑制性信号物质(如肾上腺素)等都参与皮肤增殖调控。例如,角质细胞生长因子与其受体结合后可促进其受体的二聚体化以及自身的磷
皮肤干细胞的细胞内调控
转录因子Tcf/Lef家族的调控 在胚胎早期发育中,上皮干细胞的发育受联合转录因子编码调控。最典型的转录因子是Tcf/Lef家族,它对上皮干细胞的增殖分化起着非常重要的作用。Tef/kf家族是Wnt信号通路的中间介质,当细胞内黏附因子β-catenin堆积时,可激活其介导的转录,促进细胞增殖;而当β
超低排放是中国发展战略抉择
超低排放自提出以来就受到广泛关注。我国为何要实施超低排放?超低排放技术、经济是否可行?具有怎样的环境效益?业界围绕这些问题展开了一系列讨论。笔者认为,中国实施煤电超低排放势在必行,对经济发展和环境保护都将具有积极影响。 为什么要实施超低排放? 实施超低排放有以下3方面原因: 一是能源安全需
新海归的新抉择:回祖国,去创业!
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2017/9/387864.shtm近年来,我国政府支持创新创业力度空前,越来越多海外留学人员选择“海归”,投身到祖国如火如荼的创新创业热潮中。他们之中,既有宜宝科技创始人周明这样在美国已做得风生水起的70后,也有碳能科
因冬虫夏草改变的命运
因为它懂得合作与节制,这个物种才得以延续。如果有一天它消失殆尽,那么损失的绝不仅仅是这一类物种本身。 生长在青藏高原高寒草甸的冬虫夏草 冬虫夏草菌的寄主——蝙蝠蛾幼虫 刚挖出土的冬虫夏草 2015年,在江西南昌发现了目前国内结构最完整、布局最清晰、保存最完好的汉代列侯墓园——海昏侯墓。当
我国学者发现AGL80可决定中央细胞命运
被子植物是当今植物界中种类最多、分布最广、适应性最强的类群。有别于其它植物类群,被子植物进化出了独特的双受精生殖模式,即雄配子体花粉中的两个精细胞分别与雌配子体内部的卵细胞和中央细胞融合,并进一步发育成胚和胚乳。被子植物双受精机制的出现导致了胚乳的产生,能够为新生的胚提供必要的养分从而确保胚的正
Cell:成年神经干细胞分化命运出生前已决定
近日,来自美国加州大学旧金山分校的研究人员在国际学术期刊cell发表了一项最新研究进展,他们发现在小鼠中,成年神经干细胞在小鼠出生之前就已经发生了基因的预编程,会形成特定类型的神经元细胞。 研究人员指出,这项工作从根本上改变了我们之前对于干细胞的认识,因为之前普遍认为成年神经干细胞能够向多种类
-诺奖得主山中伸弥:深度解读细胞重编程的命运
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,其中就包括细胞重编程。iPS技术鼻祖山中伸弥教授,在这此特刊中发表文章解读了细胞重编程的命运。山中伸弥教授因这一技术获得了2012年的诺贝尔生理/医学奖。 iPS技术能将体细胞转变为诱
广州生物院揭示细胞命运变化中染色质开关规律
中国科学院广州生物院通过对干细胞命运诱导过程的研究,发现细胞命运转换也遵循一个二进制规律。 体细胞重编程中染色质CO/OC二元变化规律和OSK通过激活二次响应因子Sap30,来抑制体细胞关键转录因子的模型 信息时代是计算机语言的二进制码(0-1)驱动的,0与1二进制演绎出丰富多彩的虚拟世界,
ROS激发的蛋白质相分离控制植物干细胞命运
约24-38亿年前,地球开始产生氧气,大气层由厌氧环境逐渐转变为富氧环境,自然选择促进了耗氧生物的生存优势和生命演化。耗氧代谢增加了多细胞生物的能量代谢效率,但高频的电子传递和能量转换产生化学性质活泼、具有高度氧化力的活性氧分子(Reactive Oxygen Species, ROS),包括超
广州生物院揭示细胞命运变化中染色质开关规律
信息时代是计算机语言的二进制码(0-1)驱动的,0与1二进制演绎出丰富多彩的虚拟世界,包括热门的人工智能AI。那么,生命科学是否也存在类似的0-1二进制规律的密码?中国科学院广州生物医药与健康研究院裴端卿课题组、陈捷凯课题组,通过对干细胞命运诱导过程的研究,发现细胞命运转换也遵循一个二进制规律。
Nature:揭示肿瘤抑制基因LATS控制人乳腺细胞命运机制
乳腺癌为何产生?某些乳腺癌病人如何对常规疗法产生抵抗性?在一项新的研究中,来自瑞士巴塞尔大学的研究人员对乳腺组织中这些分子过程获得新的认识。他们鉴定出肿瘤抑制基因LATS在乳腺癌产生和治疗中发挥着关键性的作用。相关研究结果于2017年1月9日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“The Hi
重要人类病原真菌感染孢子形成的细胞命运决定机制
中国科学院微生物研究所真菌学国家重点实验室王琳淇课题组在国际权威期刊《eLife》上发表了题为“Genetic basis for coordination of meiosis and sexual structure maturation in Cryptococcus neoformans
人为TAD重组对细胞命运转变起到推动作用
真核细胞染色体通常会有序的折叠,在空间上会形成有序的三维结构。这些三维结构由大到小主要分为区室分隔(compartments)、拓扑相关结构域(Topological-Associated Domains, TADs)以及染色质环状结构(loops)等。细胞命运转变过程中往往伴随着染色体三维结构
JCI解析:-CD8+T细胞的分裂命运受谁调配?
疫苗和癌症免疫疗法在本质上是一样的:它们能够调动免疫系统,使其更好地防御入侵者,例如微生物、恶性肿瘤等。这两种策略都集中于CD8+T细胞。通常在免疫应答过程中,CD8+T细胞会发生不对称分裂,产生两种职责的子细胞——免疫效应T细胞,以杀手的身份消灭入侵者;记忆T细胞,提供长期的保护。 现在,来
Cell-Metabolism:-多能干细胞命运中的营养素-多能干细胞
多能干细胞模拟了早期哺乳动物体外发育的某些特征。中等供给的营养能影响自我更新、谱系规范和多能干细胞的早期分化。然而,哪些特定的营养素支持这些不同的结果,以及它们的作用机制,仍在积极的研究中。在这里,作者评估了影响多能干细胞命运的营养物质及其代谢转化的可用数据。作者还讨论了在这一基础和实际重要性日
细胞的增殖及调控介绍
细胞周期亦称有丝分裂周期(mitosis cycle),细胞生长到一定程度,不是繁殖就是死亡。细胞分裂后产生的新细胞生长增大,随后又平均地分裂成两个和原来母细胞“一样”的子细胞,细胞这种生长与分裂的循环称细胞周期。较为普遍的细胞分裂方式为有丝分裂和减数分裂,在生物的个体发育中,这两种分裂方式交替发生
概述皮肤干细胞分化调控
皮肤干细胞的分化发育受多种因素,主要分为细胞内调控和细胞外调控两大类。细胞内调控主要指细胞内的一些结构蛋白、结构因子、转录因子、端粒酶等通过各种方式对干细胞的增殖分化进行调控;细胞外调控是指干细胞所处的微环境及基板的变化,以及相邻细胞对干细胞的影响都会影响皮肤干细胞的增殖分化。
胆碱调控细胞凋亡的作用
凋亡(apoptpsis)是细胞的一种受调控形式的自毁过程,存在于多种生理条件 下,如正常的细胞更替,激素诱导的组织萎缩和胚胎发生。处于凋亡过程的细胞变现出染色体DNA破碎和形态特征的改变,如胞体骤减,胞核聚缩和破碎,包含围膜浓缩染色体碎片和完整细胞器的凋亡小体的形成。凋亡过程的另一特征性变化来
毛囊干细胞的信号调控
在毛囊干细胞信号调控中涉及到许多的调控信号,主要包括WNT信号、BMP信号和NFATc1等基因的作用。 WNT信号通路在调节毛囊干细胞增殖和命运决定中起重要作用,它在毛囊循环的过程中呈一种动态变化,在生长期活性最高。研究均证明WNT信号在毛囊形态发生的调节中和皮肤重建的过程中通过帮助HF世系和
真核细胞翻译的调控介绍
值得注意的是,虽然在原核生物细胞内,翻译的起始过程依然有IF1、IF2、IF3三类因子的参与(真正耗能的步骤是IF2介导的起始tRNA入位和大亚基招募),但原核细胞几乎没有以这些蛋白因子为靶点进行的调控模式。在真核细胞内,由于大量翻译起始因子的参与,大量对于翻译的调控也是以这些蛋白因子为靶点进行
原核细胞翻译的调控介绍
在整体上,原核细胞可通过改变核糖体结合位点(RBS)序列或者在RBS邻域制造二级结构来阻止小亚基和mRNA的结合进而阻止翻译的起始。一方面由于RBS序列固定,改变其序列将会造成所有mRNA停止翻译。另一方面由于改变序列并非快速准确的调控方法,针对单个转录本,原核细胞倾向于采取以下几种方式进行调控
细胞间的调控质细胞的功能介绍
细胞间的调控质细胞是皮肤干细胞的微环境的重要组成部分,它可以产生多种调节因子,同时也具有多种细胞因子的受体,能在局部结合和聚集外来的细胞因子,形成不同细胞因子的不同浓度的分布区域,即“壁龛”结构,其中的调节因子的分布和浓度是变化的,所以该结构不是固定的,而是动态变化的。基质细胞还通过细胞间直接接触产
概述皮肤干细胞的细胞外分化调控
除细胞内源性调节外,皮肤干细胞增殖和分化还受其周围组织及细胞外基质等外源性因素影响。主要包括整合素及细胞外基质、细胞分泌因子调控。 整合素及细胞外基质 整合素家族是介导干细胞与细胞外基质黏附的最主要的分子,它与其配体相互作用为干细胞的分化、增殖提供了适当的微环境,并控制干细胞的增殖和分化。当干
概述皮肤干细胞的细胞外分化调控
除细胞内源性调节外,皮肤干细胞增殖和分化还受其周围组织及细胞外基质等外源性因素影响。主要包括整合素及细胞外基质、细胞分泌因子调控。 整合素及细胞外基质 整合素家族是介导干细胞与细胞外基质黏附的最主要的分子,它与其配体相互作用为干细胞的分化、增殖提供了适当的微环境,并控制干细胞的增殖和分化。当干