Cell重大突破:科学家全面解析人类基因组3D折叠图谱
同样的纸能折成各种各样的东西,比如起重机、昆虫等等。人类机体也面临着类似的问题,每个细胞的基因组都是一样的,但细胞需要执行不同的功能,比如免疫细胞负责抵御感染、视锥细胞感知光线、心肌细胞得不停的搏动。 Baylor医学院、Rice大学、Broad研究所和哈佛大学的科学家们在本周Cell杂志上发表了自己五年来获得的成果,用空前详细的图谱展示了2米长的人类基因组在细胞核内的全部折叠方式。研究显示,细胞可以将基因组折叠成各种不同的形态,进而调节自己的功能。 这项研究的主要成果是首次列出了整个人类基因组上形成的环(loop)。为了理解基因调控,几十年来人们一直在研究基因附近的区域。然而,基因组折叠之后离基因很远的序列也能与之发生接触。 基因组成环曾一度是现代生物学的一大盲点。“一百多年来,科学家们知道DNA在细胞中形成环,也知道成环的位置非常重要,”文章的共同第一作者Suhas Rao说。“但列出所有这些成环位置,一直被认为是......阅读全文
北京基因组所等解析NK细胞白血病功能基因组
侵袭性NK细胞白血病(ANKL)起源于NK细胞异常增殖,病情进展迅速,多数患者在极短时间内发生多器官衰竭,部分患者会出现吞噬血细胞的现象,病情凶险。ANKL患者即使积极接受正规治疗,平均生存时间也仅有几个月。目前,临床上ANKL的治疗面临两大问题:患者对传统化疗方案不敏感,医学界没有统一的治疗标
从时空尺度揭示DNA-内部隐藏世界
在近日一项发表于《自然》的研究中,科学家绘制出迄今最详尽的人类活细胞内DNA折叠、环状缠绕和移动的图谱,展示了基因组结构随时间推移的变化情况,揭示了隐藏的基因调控机制,是了解DNA结构如何塑造人类生物学方面迈出的重要一步。该研究为了解基因在细胞生长、功能发挥和分裂过程中如何相互作用、折叠及改变位置提
单细胞的可靠全基因组扩增
目前多种新型分析技术,如新一代测序和芯片,都是为细胞群体而设计的,需要一定的样本量。对于一些临床或法医样本,如肿瘤细胞或循环胎儿细胞等,它们的细胞数量有限,直接限制了其下游应用。例如,在分析肿瘤细胞中的体细胞DNA突变或单个细菌基因组时,单细胞中的DNA无法满足测序的mg级样品量需求。为了从少量样品
当宏基因组遇上单细胞测序
日前,科学家们通过宏基因组测序和单细胞测序鉴定了一类新细菌。 16S rRNA基因序列的保守性和普遍性,使其成为了微生物检测和分类鉴定的强有力工具。这种方法为科学家们揭示了微生物群体的高度复杂性,但它还是有所遗漏。美国能源部联合基因组研究所上周的一次会议上,研究者人员向人们展示了在四个温泉样本
单细胞基因组突变检测新突破
爱因斯坦研究人员已经开发并验证了一种准确识别单细胞基因组中突变的方法。这种新方法可以帮助预测癌症是否将在看似健康的组织中发展,在今天的自然方法的在线版本中发表的论文中被描述。相应的作者是Lola和Saul Kramer分子遗传学主席Jan Vijg博士。 在科学家可以分析单个细胞的基因组之前,
动物组织细胞基因组DNA提取
一、实验原理真核生物的一切有核细胞(包括培养细胞)都能用来制备基因组 DNA.真核生物的DNA是以染色体的形式存在于细胞核内,因此,制备DNA的原则是既要将DNA与蛋白质、脂类和糖类等分离,又要保持DNA分子的完整。提取DNA的一般过程是将分散好的组织细胞在含SDS(十二烷基硫酸钠)和蛋白酶K的溶液
动物组织细胞基因组DNA提取
一、实验原理真核生物的一切有核细胞(包括培养细胞)都能用来制备基因组 DNA。真核生物的DNA是以染色体的形式存在于细胞核内,因此,制备DNA的原则是既要将DNA与蛋白质、脂类和糖类等分离,又要保持DNA分子的完整。提取DNA的一般过程是将分散好的组织细胞在含SDS(十二烷基硫酸钠)和蛋白酶K的溶液
动物细胞基因组DNA提取实验
实验原理真核生物的DNA是以染色体的形式存在于细胞核内,制备DNA将DNA与蛋白质、脂类和糖类等分离,同时保持DNA分子的完整。提取DNA的过程是指将分散好的组织细胞在含SDS(十二烷基硫酸钠)和蛋白酶K的溶液中消化分解蛋白质,再用酚和氯仿/异戊醇抽提分离蛋白质,得到的DNA溶液经乙醇沉淀使DNA从
动物细胞基因组DNA的制备
实验概要本实验介绍了动物细胞基因组DNA的制备原理及操作流程。本方法一般可从5×107培养的非整倍体细胞(如HeLa细胞)中获得大约200μg DNA。DNA的长度可达到100~150kb。20ml正常血的DNA产量约为250μg。实验原理真核生物的一切有核细胞(包括培养细胞)都能用来制备基因组
PNAS:新探针量化细胞内折叠和错误折叠蛋白水平
美国Scripps研究所(TSRI)的科学家发明了一种小分子折叠探针,可在不同条件下量化细胞内正常折叠的功能性蛋白,以及疾病相关的错误折叠目的蛋白。 科学家们长期以来都需要更好的工具在细胞内进行这种测量,因为蛋白质错误折叠是组织损伤的一个主要原因。以过多蛋白错误折叠为特征的疾病,折磨着全球
关于基因表达的折叠机制介绍
基因表达机制:刚从mRNA序列翻译过来的蛋白质都是未折叠或无规卷曲的多肽,没有任何的三维结构。氨基酸彼此相互作用使得多肽从无规卷曲折叠成其特征性和功能性三维结构 [3]。氨基酸序列决定l了蛋白质的三维结构,且正确的三维结构对于功能至关重要,尽管功能蛋白的某些部分可能仍未展开 [4]。伴侣蛋白的酶
6篇Nature齐发!癌症基因组计划成果成井喷之势
除了Nature一次性发表6篇论文外,Nature Genetics杂志发表了3篇,Nature Communications发表9篇,Nature Biotechnology一篇,详细报道BioArt后续会陆续发布。文章合集网址:https://www.nature.com/collectio
细胞化学基础植物叶绿体基因组基因表达调控的研究
叶绿体基因组的特点是具相同或相关功能的基因组成复合操纵子结构。这一特点有利于叶绿体基因的表达与调控,例如rpoB-rpoC-rpoC 2操纵子是由编码RNA聚合酶各个亚基的基因聚合在一起而形成的,而psbI-psbK-psbD-psbC操纵子则编码PSⅡ的部分蛋白质。叶绿体基因组基因表达调控方式。转
Nature:从基因到功能,红细胞全基因组关联研究
一项新研究正揭示机体如何生成红血细胞,以及随时调控红细胞中血红蛋白(haemoglobin)量的机制。利用全基因组分析技术,研究人员将有可能与红细胞形成相关的遗传区域数量增加了一倍,随后的果蝇研究获得了关于这些区域功能的一些新认识。相关成果发表在《自然》(Nature)杂志上。 血红蛋白是
只需100个细胞的表观基因组分析
近年来,表观遗传学已经成为了干细胞分化、炎症、癌症等多个领域的研究热点,但它在临床上的潜力还未得到充分挖掘。表观基因组分析可以帮助医生根据患者的自身状态调整治疗方案,最终实现个性化医疗。问题在于,表观基因组分析需要的细胞量很大。举例来说,检测全基因组的蛋白-DNA互作和染色质修饰大约需要一千万细
Nature成功实现干细胞靶向基因组编辑
来自意大利San Raffaele科学研究所的研究人员,在人类造血干细胞(HSC)成功实现了靶向基因组编辑,这一突破性的成果发表在5月28日的《自然》(Nature)杂志上。 基因治疗为一些因基因缺陷引起的遗传性疾病提供了良好的治疗效果。然而传统的方法是采用一种遗传工程载体将突变基因的一个功能
Nature发布单细胞基因组研究重要成果
在第一个基因组范围的这类实验中,研究人员获得了对于小鼠胚胎如何首先从一个结构松散的细胞球开始转变为小的结构化实体的新认识。这项由欧洲生物信息学研究所(EMBL-EBI)和维康信托基金会-MRC剑桥干细胞研究所领导的单细胞基因组学研究发布在《自然》(Nature)杂志上。 原肠胚形成(Gastr
最新测序技术能用单个细胞分析基因组
美国物理学家组织网9月18日报道,最近,来自美国加利福尼亚大学圣地亚哥分校、克雷格·文特尔研究院和Illumina公司的科学家对现代基因测序算法进行了改良,只需从一个细菌细胞中提取的DNA(脱氧核糖核酸)就可组装成接近完整的基因组,准确率达到90%,而传统的测序方法至少需要10亿个
对疟原虫的单细胞基因组测序
美国圣安东尼奥,2014年5月8日——美国德克萨斯生物医学研究所的科研人员和他们的同事开发出了一种分离单个疟原虫细胞然后对其基因组测序的新方法。这一进展将让科学家能够改进他们识别病人感染的多种类型的疟原虫的能力,而且还可带来最佳的经设计的药物何疫苗以应对这种主要的全球性杀手。疟疾仍然是全世界最致
知识分享:动物细胞基因组DNA提取
实验原理 真核生物的DNA是以染色体的形式存在于细胞核内,制备DNA将DNA与蛋白质、脂类和糖类等分离,同时保持DNA分子的完整。提取DNA的过程是指将分散好的组织细胞在含SDS(十二烷基硫酸钠)和蛋白酶K的溶液中消化分解蛋白质,再用酚和氯仿/异戊醇抽提分离蛋白质,得到的DNA溶液经乙醇沉
细胞遗传学——比较基因组杂交(CGH)
· Comparative Genomic Hybridization (CGH) CGH is a molecular Cytogenetic method of screening a tumor for genetic changes. The alterations are
新篇章:单细胞基因组从头组装
随着单碱基精度和读取长度的提高,利用批量样本的单分子长读测序技术已广泛应用于基因组组装。通常,长读测序组装需要大量的DNA(通常来自数百万个细胞的几微克),因此大多数人类基因组组装被限制在批量基因组测序数据集,而没有保持单个细胞之间潜在的遗传异质性。然而,这在许多情况下是不切实际的。相比之下,单细胞
单细胞基因组扩增法的定量评估
近日, Nature出版集团旗下刊物Scientific Reports刊发南方科技大学副教授贺建奎课题组最新研究成果《单细胞基因组扩增法的定量评估及其在检测单个海马神经元基因拷贝数变异的应用》,从多个角度评估了三种最常用的单细胞基因组扩增方法。经过细致比较发现,MALBAC和GenomePle
蛋白质折叠的细胞密码破解
人们通常认为,疾病是由异物(细菌或病毒)入侵人体引起的,但影响人类的数百种疾病,其实是由细胞蛋白质生成错误引起的。美国马萨诸塞大学阿默斯特分校领导的团队最近利用尖端技术,破解了基于碳水化合物的代码,该代码控制某些蛋白质的正常形状,而正常的蛋白质形状才能使人体保持健康。研究发表在最新一期《分子细胞
未正确折叠蛋白介导的细胞凋亡
在真核生物体内,为正确折叠蛋白反应(unfolded protein response,UPR)是细胞对抗内质网应激的一种重要的自我保护机制。当细胞中出现长时间或高强度的UPR时,三种内质网上的跨膜蛋白PERK、IREI、ATF6在发挥修复作用的同时,也可以同时启动由ERS介导的三种细胞凋亡途径。P
一种单细胞藻类细胞中有7个基因组
一种50多年前收集并在实验室中生长的单细胞藻类,原来是一个由曾经独立的生物组成的奇怪的集合体,里面有不少于7个不同的基因组。4月27日,相关成果发表于《当代生物学》。“据我所知,单个细胞中有7个不同的基因组是创纪录的。” 在加拿大不列颠哥伦比亚大学进行这项研究的Emma George说。这种藻类被称
谁在先?“鸡基因组”和“鸡蛋基因组”
是先有鸡还是先有鸡蛋?这个问题相当恼人,恐怕很难说清楚。现在,研究人员回答了与这个问题一样恼人的问题:是人类基因组中的成千上万的长重复DNA片段中,那个是第一个产生的?那些被复制了? 这个答案发表在10月7日的《自然·遗传学》杂志上。该研究给出了人类基因组中DNA重复片段复制的第一个进化证据,这种
Cell发布突破性染色质检测技术
来自美国麻省大学医学院的研究人员开发出了一项新技术,可以提供真核生物基因组的详细三维(3-D)图像,这有可能帮助科学家们解答一些有关染色质结构的关键问题。在发表于《细胞》(Cell)杂志上的研究论文中,这一称作为Micro-C的新技术使得研究人员能够以核小体分辨率来分析染色体折叠,填补了以往一些
弥补ChIPseq缺陷的新工具
来自美国麻省大学医学院的研究人员开发出了一项新技术,可以提供真核生物基因组的详细三维(3-D)图像,这有可能帮助科学家们解答一些有关染色质结构的关键问题。在发表于《细胞》(Cell)杂志上的研究论文中,这一称作为Micro-C的新技术使得研究人员能够以核小体分辨率来分析染色体折叠,填补了以往一些
Cell发布突破性基因组研究技术
来自美国麻省大学医学院的研究人员开发出了一项新技术,可以提供真核生物基因组的详细三维(3-D)图像,这有可能帮助科学家们解答一些有关染色质结构的关键问题。在发表于《细胞》(Cell)杂志上的研究论文中,这一称作为Micro-C的新技术使得研究人员能够以核小体分辨率来分析染色体折叠,填补了以往一些