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
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
基因组测序
如果楼主指的是人类基因组计划,那时用的方法叫做双脱氧终止法,也叫做sanger法。它的原理是在DNA合成过程中,DNA聚合酶能够使用ddNTP(双脱氧核苷酸)来作为原料,但它的反应会在加入ddNTP的时候终止。具体实验是通过PCR来完成的,但与普通PCR不同,它只需要一个引物而不是一对。在4个相同的
叶绿体基因组
叶绿体是地球上绿色植物把光能转化为化学能的重要细胞器,叶绿体中进行的光合作用是严格地受到遗传控制的。早在20世纪初,人们就已知叶绿体的某些性状是呈非孟德尔式遗传的,但直到60年代才发现了叶绿体DNA(chloroplast DNA,ctDNA)。叶绿体基因组是一个裸露的环状双链DNA分子,其大小在1
家蚕基因组生物学实验室:家蚕研究-化茧成蝶
夯实家蚕遗传资源和遗传学基础研究,是解决我国蚕业可持续发展的关键。 在蚕学发展的每一个关键环节,科学基金都起到重要的引导和支撑作用。 我国科学家以现代科学技术“重建21世纪丝绸之路”的宏伟目标正逐步成为现实。 不久前,全国蚕桑界唯一国家重点实验室——家蚕基因组生物
基因组测序揭示多细胞生物进化之谜
最近,研究人员通过对各种绿藻进行基因组测序,已经接近于解开了“引起多细胞生物的遗传变化”的谜团。 从单细胞生物到多细胞生物的过渡,是地球上生命进化的关键进步;在不同的系统发育谱系中,这种改变已经独立地发生了多次。了解“有多少基因以及有哪些基因,对单细胞祖先成为多细胞来说是必要的”,是一个有趣的
单细胞测序推进了基因组的发展领域
单细胞测序能够帮助我们了解那些难以培养的微生物的基因组功能、了解遗传镶嵌功能在普通生物学功能或是疾病发生中的作用、肿瘤内在异质性对肿瘤发展以及耐药性的影响、重新定义细胞亚型等等。 单细胞测序可以揭示出每个细胞独特的微妙变化,甚至可以揭示全新的细胞类型,测序技术可谓是科技发展的一大创举,它推进了基因
光滑双脐螺免疫细胞基因组图谱完成
科技日报北京12月20日电 (记者张梦然)施普林格自然出版社旗下《免疫遗传学》杂志近日公布了世界上第一份曼氏血吸虫中间宿主免疫细胞的单细胞RNA测序(scRNA-seq)的比较基因组学和转录组学科学成果,该成果是由中国北部湾大学和加拿大阿尔伯塔大学共同主持。 光滑双脐螺是世界上排名第二的最重大
HIV基因组是怎么被清理出细胞的
HIV病毒是一种擅于“打入内部”的病毒。作为一种反转录病毒,它的单链RNA在进入细胞后会被反转录成双链DNA,并被整合进宿主T细胞的基因组里。一经激活,这些源自病毒的基因组能够操纵宿主T细胞大量复制HIV病毒。而这些受感染的T细胞也通过各种机制失去了应有的功能,造成人类免疫力锐减。 目前能够控
细胞质雄性不育与核基因组
对胞质遗传物质的研究无疑加深了人们对 CMS 现象分子机制的认识,但是 CMS 是一种核质互作的结果,因此核基因组在 CMS 发生过程的作用是不容忽视的。研究表明在核基因组中可能存在育性恢复(restorer of fertility,Rf)基因。在 Rf 基因存在下,与 CMS 相关的线粒体等胞质
放大四千倍细胞解开基因组秘密
基因调控是发生在分子水平上的过程,传统显微镜很难观察到。在最新一期《科学》杂志在线发表的一篇论文中,美国耶鲁大学研究人员开发了一种名为染色质扩张显微镜(ChromExM)的新技术,成功地将斑马鱼胚胎细胞核的物理体积扩大了4000倍,从而大幅提高了图像分辨率。这项技术让研究人员第一次看到了单个分子
单细胞全基因组扩增技术大比武
2013年,权威技术期刊《Nature Methods》将年度技术授予了单细胞测序。正如社论中所说,每个细胞都是独一无二的--它占据了独特的空间位置,它的复制基因组中携带了独特的错误。然而,过去以细胞群体为对象的研究只获得了平均值,而忽略了异质性。目前多种新型分析技术,如NGS,都是为细胞群
新方法:超低细胞数表观基因组研究
日本九州大学和东京理工学院的科学家们研发了一种使用非常少量的细胞,范围从100到1000的细胞,来分析DNA-蛋白质相互作用的新技术。他们的方法可以捕获前所未有的细胞内表观遗传组信息,该技术奖促进生物标记的发现并为精准医学开辟新道路。 这项被称为染色质整合标记测序(Chromatin Inte
Nature:用单细胞基因组探索多样性
宏基因组研究极大地提高了我们对于细菌以及古细菌多样性的理解。然而,环境宏基因组数据往往不容许个别物种的基因组组装,因此,大多数完整的基因组序列来自于培养的微生物。如今,两个新的大规模研究利用单细胞基因组,直接从未培养的环境样本中恢复了细菌和古细菌基因组。 Rinke等人利用荧光活化性细胞分
Cell子刊:生殖干细胞高效基因组编辑
精原干细胞(SSC)是成年雄性动物曲细精管中唯一能进行终生自我更新的二倍体永生细胞群。这些细胞既具有自我更新潜能,又能定向分化产生精子。对体外培养的精原干细胞进行基因修饰,能将外源基因稳定遗传到后代基因组,不过这一过程还存在一定的技术困难。 日本横滨城市大学的生殖生物学家Takehiko Og
国际研究小组完成多细胞团藻基因组测序
德国比勒费尔德大学7月9日报告说,一个国际研究小组最近完成了对最简单的多细胞生物团藻的基因组测序。科研人员希望以此帮助探寻单细胞生物向多细胞生物演变的奥秘。 单细胞生物怎么能演变为多细胞生物乃至人这样高度复杂的生物,一直是生物研究的重要课题。一个由德国、美国、加拿大和日本科研人员组成
细胞质雄性不育与线粒体基因组
根据研究,线粒体基因组的变异重组与 CMS 的关系最为密切。通过对不同材料的 CMS 系和保持系线粒体 DNA 的 RFLP、RAPD、AFLP 等多态性分析表明,CMS 系和保持系在线粒体基因组结构上具有显著差异。这可能与植物线粒体基因组自身的特点有关。与动物和真菌的线粒体基因组比起来,植物线粒体
细胞质雄性不育与叶绿体基因组
CMS 与叶绿体的关系还存在很大的争议。相对于植物线粒体而言,叶绿体基因组较为保守也较小(120~160 kb),因此对它的认识要比对线粒体深入的多。研究发现植物叶绿体一般分为4个区:两个反向重复区,大单拷贝区和小单拷贝区。已有多种植物叶绿体的物理图谱被构建。对高粱的 CMS 系及相应保持系的叶绿体
Science:梳理患儿肿瘤细胞的基因组寻求答案
组蛋白翻译后修饰方式出现异常,以及组蛋白修饰位置出现异常都会导致肿瘤发生。 高通量DNA测序技术的快速扩张让我们能够以前所未有的速度和精细度对人体疾病展开遗传学分析,尤其是对罕见的小儿疾病进行全基因组测序(whole-genome sequencing)更是有助于我们对儿童发育,以及多
一个细胞-可以进行基因组测序吗
单细胞全基因组测序技术是在单细胞水平对全基因组进行扩增与测序的一项新技术。其原理是将分离的单个细胞的微量全基因组DNA进行扩增,获得高覆盖率的完整的基因组后进行高通量测序用于揭示细胞群体差异和细胞进化关系。从方法学角度来看,获得高覆盖率高保真性的全基因组扩增产物是准确全面的测序结果的保障。相较于以往
Nature发布单细胞基因组学新技术
胚胎是如何形成我们肺脏、肌肉、神经和其他组织中的细胞的?一种新的方法可以解码使得胚胎万能细胞能够增殖并转变为机体许多特化细胞类型的遗传指令。 一开始是一团相同的细胞,随着增殖不断地改变形状和功能,最终变为我们肺脏、肌肉、神经和机体所有其他特化组织中的细胞。胚胎拥有这种创造奇迹的能力。
全基因组的比较基因组杂交技术介绍
Whole-Genome and Custom Fine-Tiling Array CGHComparative Genomic Hybridization (CGH) measures DNA copy number differences between a reference genome a
GenomeResearch发表基因组研究新发现基因组
多伦多大学的科学家们发现,作为基因组看门人的C2H2-锌指蛋白(C2H2-ZF)实际上肩负着更加多样化的职责。这项发表在Genome Research杂志上的研究,有助于我们更准确地解读个人基因组。C2H2-ZF有大约七百个成员,是规模最大的一种人类蛋白。然而,人们对这些蛋白一直知之甚少。C2H2-
患者基因组的3D结构促进膀胱癌和儿童脑部肿瘤发生
儿童高级别胶质瘤(pHGGs,Pediatric high-grade gliomas)包括多形性胶质细胞瘤(GBM)和扩散型内因性脑桥神经胶质瘤(DIPG,diffuse intrinsic pontine glioma),其均是病态的脑部肿瘤;即使患者经过治疗,其生存率仍然很低,这就使得pH
美研究基因线路使细胞“心想事成”
据《自然》网站报道,美国生物学家研究出一种基因线路,可以按照需要编制程序,指示细胞对想要的信号作出响应。这项技术有着广泛用途,比如诱导干细胞分化成体内的不同组织,或在营养不良时激活植物的防御机制等。相关研究发表在11月26日出版的《科学》杂志上。“从广泛意义上讲,就是对细胞的行为和决策进行控制,让其
科学家改进基因编辑技术CRISPR-有望加速细胞基因组编辑
CRISPR作为一种强大的基因编辑工具,其能够帮助科学家们以惊人的精确度对DNA进行修剪,但追踪这些改变对基因功能的影响常常比较耗时,研究人员当前仅能一次对一种编辑进行分析,而这个过程需要花费数周时间。图片来源:www.phys.org 近日,一项刊登在国际杂志Nature Genetics上
中国新生儿基因组、胚胎基因组计划启动
为从根本上实现新生儿遗传病的早发现、早诊断、早干预,7日,中国遗传学会遗传咨询分会联合复旦大学附属儿科医院在上海发起中国新生儿基因组计划。 中国新生儿基因组计划将在未来的5年内开展10万例样本的新生儿基因检测,旨在构建中国新生儿基因组数据库,建立新生儿遗传病基因检测标准,促进新生儿遗传病基因检
《基因组研究》:首张猫基因组草图绘就
猫是研究人类失明和艾滋病模型之一,因此测序结果大有用处 一只名为“肉桂”(Cinnamon)的4岁雌性阿比西尼亚猫有幸成为第一只完成基因组测序草图的猫。它也因此加入了包括狗、小鼠、大鼠以及黑猩猩等在内的基因组“俱乐部”。相关论文11月1日在线发表于《基因组研究》(Genome Research)杂
CRISPR+中国=贺建奎?中国成基因组编辑世界领导者了?
尽管美国拥有最多的CRISPR出版物,仍是被引用最多的论文国家,但现在不一样了,中国已经紧随其后。 对很多人来说,CRISPR+中国=生物物理学家贺建奎。去年,贺建奎臭名昭着地利用基因组编辑改变了将成为双胞胎女孩的两个人类胚胎的DNA。在他宣布这一消息之前,他在中国的CRISPR社区中还鲜为人
细胞表面RNA分子由细胞核内的基因组编码产生
人类细胞的外表面上有很多不同的蛋白质、脂质、糖蛋白。然而除了这些已知类型的分子,近日科学家们发现,人类细胞的外表面还稳定附着了一类过去鲜有人知的RNA分子。 加州大学圣地亚哥分校(UCSD)钟声教授与其合作者张良方教授、陈真教授共同的研究团队,利用专门开发的检测和测序技术鉴定出,这类细
Science:新方法在活细胞中改变基因组
来自MIT Broad研究所和Rockefeller大学的研究者发展了一种新的方法,能够在活细胞内精确地增减基因,从而操作基因组。研究人员称,这项技术可以提供一种简单易行,并且相对低价的方法来从事各项研究,包括设计能够产生生物能源的有机体,设计动物模型来研究人类疾病,发展新的治疗方法等。