《科学》:检测单个分子的新方法
来自美国加州理工学院应用物理学系和生物学系的研究人员发现了一种能检测单个生物分子的显微光学新方法,并且用一种免疫系统的信号蛋白cytokines证实了此方法的有效性,他们预计这一方法可以用于多种医学领域,例如癌症和其它疾病的早期诊断,以及基础生物学研究等。这一研究成果公布在《Science》网络版快讯上。 原文检索:Published Online July 5, 2007Science DOI: 10.1126/science.1145002Label-Free, Single-Molecule Detection with Optical Microcavities [Abstract] 目前单分子检测技术需要标记靶标分子,这带来了许多实验上的不便,在这篇文章中,研究人员报告了一种高特异性,高敏感性的光学感应器,能有效的探测单个生物分子。 信息科学技术以及应用物理教授Kerry Vahala认为,这一新探测技术来源于之......阅读全文
单分子测序:基因测序不再遥不可及
如果说二代测序的使命是使成本降低到1000美元/基因组的话,那么三代测序的使命就是使成本降低到100美元/基因组,进一步促进测序发展为临床的常规检测技术,在临床诊疗上发挥更大的作用。在年初的J.P.Morgan健康医疗大会上,美国基因测序公司Illumina宣布将创建一个新公司——Grail,致力于
单分子荧光分析技术揭示解旋酶作用机制
类似解旋酶的蛋白与核酸相互位置的转变具有重要的细胞生物学意义,但是至今科学家们还并不清楚这个过程如何解开DNA结合蛋白,而且这一过程的基本特征迄今为止仍然倍受争议。 DNA修复指双链DNA上的损伤得到修复的现象,这个过程可能使DNA结构恢复原样,重新能执行它原来的功能,DNA修复是探索生命的一个重要
单分子亲核取代反应的影响因素
卤代烷结构在卤代烷的SN1反应机理中,生成活性中间体碳正离子的第一步是决速步骤,由于烷基碳正离子的稳定性次序是(CH3)3C+>(CH3)2CH+>CH3CH2+>CH3+,所以卤代烷进行SN1反应的活性次序为(CH3)3CX(3°)>(CH3)2CHX(2°)>CH3CH2X(1°)>CH3X°。
稀土单分子磁体弛豫研究重要进展
中科院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室唐金魁、张洪杰研究员等在稀土单分子磁体弛豫研究方面取得重要进展,相关成果发表在国际著名化学期刊《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 8538)上。 近年来,由分立的、从磁学意义上讲没有相
单分子荧光分析技术揭示解旋酶作用机制
单分子荧光分析技术揭示解旋酶作用机制:类似解旋酶的蛋白与核酸相互位置的转变具有重要的细胞生物学意义,但是至今科学家们还并不清楚这个过程如何解开DNA结合蛋白,而且这一过程的基本特征迄今为止仍然倍受争议。 DNA修复指双链DNA上的损伤得到修复的现象,这个过程可能使DNA结构恢复原样,重新能执行它原来
单分子消除反应的基本性质介绍
由于中间体碳正离子会发生重排,故E1反应会得到重排产物。E1反应的区域选择性与E2反应相同,反应物有两种不同的β-氢时,反应遵循查依采夫规则,主要生成稳定的烯烃。产物烯烃有顺反异构时,以E型烯烃为主。 单分子消除反应与双分子消除反应和单分子亲核取代反应为竞争反应。当卤代烃在碱作用下消除时,由于
单分子荧光分析技术揭示解旋酶作用机制
类似解旋酶的蛋白与核酸相互位置的转变具有重要的细胞生物学意义,但是至今科学家们还并不清楚这个过程如何解开DNA结合蛋白,而且这一过程的基本特征迄今为止仍然倍受争议。 DNA修复指双链DNA上的损伤得到修复的现象,这个过程可能使DNA结构恢复原样,重新能执行它原来的功能,DNA修复是探索生命的一个
单分子测序推动复杂动植物的研究
Pacific Biosciences公司近日风光无限,发布了新系统,带动股价大涨。同时,它的单分子实时(SMRT)测序技术也助力了多个植物和动物基因组的研究。这些成果近期发表在多个期刊上,展现了SMRT测序的独特魅力。 最新一期的《Nature》杂志发表了Oropetium thomaeum
全新测序技术利弊比较之单分子测序
在去年召开的美国微生物学会上,来自明斯特大学的医学微生物学家Dag Harmsen开始听到了有关德国大肠杆菌疫情爆发的传言,这场疫情首先在德国北部地区爆发,感染了至少4000人,夺去了超过50人的生命(德国范围内),在德国以外的欧洲地区也发现了76名患者。 Harmsen教授在这场疫情
量子点单分子成像助力CRISPR机制研究
量子点(Quantum dots)做为无机合成的纳米材料,具有超越传统荧光染料的独特光学性质,比如荧光亮度高、无需避光、不会淬灭,是新一代的优质荧光探针。单分子成像(single-molecule imaging)技术中,将荧光探针用于单分子标记,要求荧光亮度高以满足灵敏度和分辨率的需求,同时要求观
单分子亲核取代反应的反应机制
SN1反应的反应机理可概述为:反应物首先解离为碳正离子与带负电荷的离去基团,这个过程需要能量,是控制反应速率的一步。分子解离后,碳正离子立即与亲核试剂结合,是快的一步。以叔丁基溴在碱性溶液中的水解反应为例,其反应步骤如下:反应的第一步是叔丁基溴缓慢解离形成叔丁基正碳离子和溴负离子,这一过程需要的能量
单分子荧光分析技术揭示解旋酶作用机制
类似解旋酶的蛋白与核酸相互位置的转变具有重要的细胞生物学意义,但是至今科学家们还并不清楚这个过程如何解开DNA结合蛋白,而且这一过程的基本特征迄今为止仍然倍受争议。 DNA修复指双链DNA上的损伤得到修复的现象,这个过程可能使DNA结构恢复原样,重新能执行它原来的功能,DNA修复是探索生命的一个
“DNA损伤单分子偏振成像检测装置研制”项目通过验收
12月9日,中国科学院计划财务局组织专家对生态环境研究中心汪海林研究员承担的“DNA损伤单分子偏振成像检测装置研制”项目进行现场验收。验收组专家听取了项目组的工作报告、使用报告、财务报告、测试组的测试报告,现场检查了实验装置的运行情况,审核了相关档案材料,经提问和讨论,验收专家组认
单分子测序在肿瘤基因检测中的6大应用
肿瘤是当今导致人类主要死亡的主要疾病之。由于其发病隐匿、治疗方法局限、多数预后不良,且分子生物学特征复杂多变,因而肿瘤的预防、早期筛查与诊断、临床治疗、预后评估一直是临床医生致力于解决的关键问题。随着现代医学技术的发展,肿瘤已经进人了个体化治疗阶段。肿瘤的基因组转录组和表观遗传特征在探究肿瘤的发
免疫诊断趋势:化学发光方兴未艾,单分子免疫成突破口
免疫诊断是IVD中规模最大的子领域,占比35%左右,增长迅速,是当下推动IVD行业发展的主要动力。▲IVD行业各个细分领域在整体市场中的占比免疫诊断的技术历经了多个发展阶段,从放射免疫、酶联免疫、免疫胶体金到化学发光技术(主要是直接化学发光和电化学发光)、流式荧光技术等。市场对该板块的技术革新反应明
物理所利用超高精度单分子荧光研究分子马达步进机理
从测量角度看,实验科学的发展就是一个不断提高测量精度的过程。精度提高一步,科学就前进一步。这一点在分子生物物理中也不例外。有一类生物分子,一般称为分子马达,利用ATP水解产生的能量做轨道运动,完成其重要功能。以DNA解旋酶为例,一般的理解是:解旋酶消耗一个ATP,打开一对碱基,并沿着DNA向前移
中科院上海应物所酶分子马达单分子研究获进展
中科院上海应用物理研究所研究人员实现了对界面酶分子的单分子实时荧光成像,并且发现酶分子的趋向运动是平动与转动的竞争平衡结果。相关成果日前发表于《美国化学会志》。 液体中的分子通常作无规则的布朗运动。而对于有催化活性的酶分子而言,它们可利用酶促反应过程中释放的能量驱动其自身运动。但酶分子是否存在
基于量子点的单分子荧光示踪技术揭示分子马达的行走...
基于量子点的单分子荧光示踪技术揭示分子马达的行走机制在生物体内,分子马达参与肌肉收缩、胞质运输、DNA转录以及有丝分裂等一系列重要的生命活动。在执行上述功能过程中,分子马达需要借助ATP水解释放的能量,完成在细胞骨架上的特定运行轨迹。因此,关于分子马达沿着细胞骨架的行走机制的研究,对于深刻认识分子马
膜蛋白化学全合成及单分子通道检测研究取得新进展
近日,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心副研究员郑基深在清华大学教授刘磊和强磁场科学中心研究员田长麟共同指导下发展了膜蛋白化学全合成新方法,合成了全长流感病毒通道蛋白M2及内向整流钾离子通道蛋白Kir5.1膜嵌入结构域,并和强磁场中心的博士生余木合作,应用单分子通道检测方法实现了化学全合
单分子水平下观察对转运蛋白的功能和工作机制
就能一艘能够帮助乘客过河的船一样,转运蛋白(transporters)能运输物质跨越细胞膜,这一过程对于从细菌到人类等多种有机体细胞的健康功能至关重要,此前研究人员仅能通过与这些转运蛋白一起发挥作用的成百上千个转运蛋白的行为中推断出其功能,近日,一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中,来自
免疫球蛋白分子介绍
抗体分子(antibody,Ab)是由浆细胞合成和分泌的,而每一种浆细胞克隆可以产生一种特异的抗体分子,所以血清中的抗体是多种抗体分子的混合物,它们的化学结构是不均一的,而且含量很少,不易纯化,是抗体分子结构分析的困难。多发性骨髓瘤是由浆细胞无限增殖形成的细胞克隆,由于所有瘤细胞的遗传特性相同,因此
我国科研团队攻克分子筛酸中心表征的单分子成像技术
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上海应物所在单分子酶促反应分子马达研究中获进展
近日,中国科学院上海应用物理研究所研究人员实现了对界面酶分子的单分子实时荧光成像,通过对运动轨迹的分析发现酶分子的趋向运动(Chemotaxis)是平动与转动的竞争平衡结果,相关工作发表在Journal of the American Chemical Society上。 液体中的分子通常
ACS-Chem.-Biol-│-基于分子逻辑门细胞内脂质单分子成像追踪
今天为大家介绍一篇ACS Chem. Biol.的文章 “A Molecular Logic Gate Enables Single-Molecule Imaging and Tracking of Lipids in Intracellular Domains”,文章的通讯作者是来自瑞士洛桑联
上海应物所在单分子酶促反应分子马达研究中获进展
近日,中国科学院上海应用物理研究所研究人员实现了对界面酶分子的单分子实时荧光成像。上海应物所在单分子酶促反应分子马达研究中获进展 通过对运动轨迹的分析发现酶分子的趋向运动(Chemotaxis)是平动与转动的竞争平衡结果,相关工作发表在Journal of the American Chemi
深圳先进院在单分子检测研究领域取得新进展
近日,中国科学院深圳先进技术研究院医药所张春阳研究员领导的研究团队在单分子检测研究领域取得重要进展,研究成果相继发表在Angewandte Chemie International Edition (2013, 52, 691-694)和Journal of the American C
Small-Structures:基于固态纳米孔的单分子光电检测技术
将快速、高效、精准和低廉的单分子探测手段运用于体外诊断领域,将大幅推动我国在大数据时代下精准医疗的实现,造福于人类健康生活的方方面面。固态纳米孔传感器作为一种新兴的单分子探测手段,正在受到越来越多的关注。目前普遍采用的纳米孔技术检测分子穿过纳米孔时引起的电脉冲,获得的电信号分辨率较为有限;且缺乏分子
长春应化所在单分子单粒子催化研究方面获新进展
中国科学院长春应用化学研究所电分析国家重点实验室徐维林课题组围绕异相催化剂催化活性及稳定性问题展开单分子单纳米粒子水平研究,发现了一系列新的催化现象。 基于荧光单分子单纳米粒子催化研究方法和铂的双功能催化作用,克服了荧光单分子方法难以触及电催化领域的局限,首次成功地在单粒子层面揭示了铂纳米粒
信号分子的简介
信号分子是指生物体内的某些化学分子,它们既不是营养物,又非能源物质和结构物质,也不是酶,而是用来在细胞间和细胞内传递信息的物质,它们唯一的功能是与细胞受体,如激素、局部介质、神经递质等结合并传递信息。信号分子根据溶解性通常可分为亲脂性和亲水性的两类。
信号分子的特点
特异性:只能与特定的受体结合;高效性:几个分子即可发生明显的生物学效应,如各种激素在血液中的浓度极低,一般在每100mL血液中只有几ug甚至几ng,但对人体的生理调节作用却非常重大;可被灭活:当完成一次信号应答后,信号分子会通过修饰、水解或结合等方式失去活性而被及时消除,以保证信息传递的完整性和细胞