美國《探索》雜志:未來的科學何去何從
11位頂尖科學家對今后30年科學將引領人類走向何方進行預測 美國科普雜志《探索》為慶祝發行30周年,邀請11位世界頂尖科學家對今后30年科學將引領人類走向何方進行了預測。下面,就讓我們看看這些科學大師們到底怎樣說。 1.肯·卡爾代拉(Ken Caldeira,卡內基科學研究所的資深科學家,美國國家研究委員會氣候變化科學小組成員): 能源是個大問題。聰明的投資將帶來大收益。 在我的主要研究領域氣候科學中,最大的問題是能源。因為我們的大部分能源技術都已相當成熟,我的猜想是,在未來幾十年里,我們很有可能看到能源技術的漸進性改進而非突破。唯一可能發生例外的是,將陽光直接轉換為化學儲能,例如,你可利用陽光分解水,你還能得到氫氣。如果你能直接從太陽光產生化學燃料,而且又經濟實惠,這將開啟替代石油的光明前景,而且這一過程不會將碳從地面傳送到大氣中。這或許將真正地改變游戲規則,不過,主要的障礙還在于投資規模。現在,美國花在薯片上的錢要比......閱讀全文
Nature-Methods:預測干細胞的命運
多倫多大學的研究人員開發出了一種方法,可以快速地篩選人類干細胞以及更好地控制它們的轉化。這一技術有潛力應用于再生醫學和藥物研發。研究結果發表在本周的《自然方法》(Nature Methods)雜志上。 這項研究工作是由多倫多大學加拿大生物工程學首席科學家Peter Zandstra
科學家通過基因工程幫干細胞“隱身”
據物理學家組織網4月2日(北京時間)報道,美國維克森林浸禮會醫學中心再生醫學研究所科學家通過基因工程修改了一種干細胞,使其表達一種常見皰疹病毒的蛋白質,從而能躲避免疫系統攻擊,大大提高了存活率。受傷或病變組織因此能爭取更多時間發揮自身愈合能力,得以治愈。相關論文發表在最近出版的《公共科學圖書館·
新方法可預測干細胞分化過程
美國密歇根大學研究人員近日通過在新型細胞基質上培養成體干細胞的實驗,發現了一種可以預測干細胞是如何進行分化并形成何種組織的方法。研究成果刊登在8月1日的《自然―方法學》(Nature Method)上。 相關儀器及方法:NSR2005i9步進式投影曝光裝置 Promet
Nat-Commun:多能干細胞探索抗衰老機制
在近日的Nature Communication雜志上,來自德國科隆大學的研究人員在一項新研究中確定了多能干細胞用以維持蛋白質質量的機制。隨著衰老過程神經元等體細胞會失去對正常蛋白的維持能力;而多能干細胞不會衰老,并依靠某些機制維持蛋白組的完整性。隨后他們在模式動物的成體組織中模擬了這些機制,發
日科學家探索建立重組干細胞庫
細胞重組(將成體細胞轉化為干細胞)的巨大好處之一便是其捕獲個體遺傳多樣性的能力。科學家們正在利用誘導多能干細胞(iPS)重組技術,建立來自不同人群的干細胞庫。此類干細胞庫將可利用不同種族人群的細胞檢測不同藥物的毒性,還可為組織替代療法提供所需的細胞。據美國《技術評論》雜志網絡版6月17日報道,在
心臟干細胞研究深度調查:探索之門關閉了嗎
最近,美國哈佛大學醫學院及其附屬機構布里格姆婦女醫院因涉嫌造假,主動撤回31篇心臟干細胞相關論文,在生命科學界引起了軒然大波。 干細胞治療心臟病作為當今醫學領域的熱門研究之一,人們對其寄予了厚望。然而所謂的“c-kit陽性心臟干細胞”(以下簡稱c-kit干細胞)居然并不存在,造假者不僅在美國騙
Nat-Com:通過不朽的干細胞探索抗衰老機制
隨著衰老過程神經元等體細胞會失去對正常蛋白的維持能力。與之相比,多能干細胞不會衰老,并依靠某些機制維持蛋白組的完整性。來自德國科隆大學的研究人員在一項新研究中確定了多能干細胞用以維持蛋白質質量的機制。隨后他們在模式動物的成體組織中模擬了這些機制,發現能夠延長壽命,推遲衰老相關疾病的發生。相關研究
日本科學家探索建立重組干細胞庫
細胞重組(將成體細胞轉化為干細胞)的巨大好處之一便是其捕獲個體遺傳多樣性的能力。科學家們正在利用誘導多能干細胞(iPS)重組技術,建立來自不同人群的干細胞庫。此類干細胞庫將可利用不同種族人群的細胞檢測不同藥物的毒性,還可為組織替代療法提供所需的細胞。據美國《技術評論》雜志網絡版6月17
成體細胞還原為胚胎干細胞的探索之路
不用創建一個胚胎,而將成體細胞還原為胚胎狀態是一件棘手的事情。科學家們現已能重置一個成熟體細胞中的DNA,使該細胞能成長為人體內的任何細胞類型,如心臟肌肉細胞、神經細胞和膀胱細胞等。 一個病人到醫院診斷病情,醫生告知其診斷結果不太好,必須進行手術治療。 于是,醫生從病人的頭上拔出一根
研究人員通過實時觀察預測干細胞治療血管疾病
近年來,由于飲食習慣的改變引發的肥胖,糖尿病和高血壓患者數量的增加,缺血性疾病的高危人群(例如,嚴重肢體缺血,腳趾組織可能腐爛)的數量正在增加,以及吸煙和飲酒。對內皮祖細胞(hEPC)進行了許多研究,內皮祖細胞是干細胞,可促進缺血組織中的血管再生,以治療此類缺血性疾病。血管hEPC遷移到需要血管生成
Nature:不對稱溶酶體遺傳預測造血干細胞的活化
造血干細胞在整個生命周期中自我更新,并可以分化為所有的血液譜系,并能在移植后修復受損的血液系統。 不對稱細胞分裂以前被懷疑是造血干細胞命運的調節因子,但它的存在尚未被直接證實。在不對稱細胞分裂中,未來子細胞的不對稱命運是由與有絲分裂相關的機制所決定的。這可以通過細胞外部生態位信號的非對稱遺傳來
基因工程要素
基因工程要素:包括外源DNA,載體分子,工具酶和受體細胞等。
中國探索干細胞臨床治療神經科疑難病癥取得進展
“我原以為要等兩年才能吃北京烤鴨,可前天我已實現這個愿望啦!”今年六十五歲的美籍華人喬治安娜·李用清晰洪亮的聲音向人們說出這句話時,你完全想象不出她原來的樣子:今年二月,她來到北京和眾華信生物治療中心時,言語不清,張口、吞咽困難、飲水嗆咳,無法自主翻身、起床、行走困難,全身肌肉劇烈疼痛,每晚必須
新型成像技術或能預測干細胞分化為心肌細胞的方式效率
人類多能干細胞(hPSC)衍生的心肌細胞能為心血管疾病患者提供一種非常有希望的再生細胞療法,同時其還能作為加速藥物開發的重要模型系統;然而研究人員必須開發具有成本效益和時間效益的平臺來評估hPSC衍生的心肌細胞在生物制造過程中的質量。干細胞研究在再生療法和防治用于抵御心血管疾病上擁有巨大的潛力,
基因工程的基本定義
狹義上僅指基因工程。是指將一種生物體(供體)的基因與載體在體外進行拼接重組,然后轉入另一種生物體(受體)內,使之按照人們的意愿穩定遺傳,表達出新產物或新性狀。重組DNA分子需在受體細胞中復制擴增,故還可將基因工程表征為分子克隆(Molecular Cloning)或基因克隆(Gene Cloning
什么是基因工程疫苗?
使用DNA重組生物技術,把天然的或人工合成的遺傳物質定向插入細菌、酵母菌或哺乳動物細胞中,使之充分表達,經純化后而制得的疫苗。應用基因工程技術能制出不含感染性物質的亞單位疫苗、穩定的減毒疫苗及能預防多種疾病的多價疫苗。
簡述基因工程藥物現狀
據不完全統計,歐美諸國目前已經上市的基因工程藥物近100種,還有約300種藥物正在臨床試驗階段,處于研究和開發中的品種約2000個。值得注意的是,近兩年基因藥物上市的周期明顯縮短。與一般藥物研究開發相比,基因工程藥物研究投入大。在美國,這種藥物的研究經費是工業研究平均投入的近10倍,且呈逐年增加
基因工程抗體的制備
抗體Fc段用雙功能連接劑與熒光素,同位素,酶,發光化合物,稀土元素以及藥物,毒素等連接后,并不影響其Fab功能區與特異性抗原結合。根據交聯物的性質不同,標記的抗體可用作診斷試劑,也可作為藥物的定向載體,引導藥物或毒素到達抗原存在部位使藥物或使毒素發揮更有效的作用,即俗稱“生物導彈”。從而減少藥物
基因工程抗體的制備
抗體的化學修飾: 抗體Fc段用雙功能連接劑與熒光素,同位素,酶,發光化合物,稀土元素以及藥物,毒素等連接后,并不影響其Fab功能區與特異性抗原結合。根據交聯物的性質不同,標記的抗體可用作診斷試劑,也可作為藥物的定向載體,引導藥物或毒素到達抗原存在部位使藥物或使毒素發揮更有效的作用,即俗稱“生物
基因工程疫苗的概念
基因工程疫苗:是用基因工程方法或分子克隆技術,分離出病原的保護性抗原基因,將其轉入原核或真核系統使表達出該病原的保護性抗原,制成疫苗,或者將病原的毒力相關基因刪除掉,使成為不帶毒力相關基因的基因缺失苗。①多肽或亞單位疫苗。②顆粒載體疫苗。③病毒活載體疫苗。④細菌活載體疫苗。⑤基因重配疫苗。⑥基因缺失
基因工程的載體2
2、pUC質粒載體 1987年,J.Messing和J.Vieria采用MCS技術在pBR322基礎上構建的。 結構: (1)來自于pBR322的Ori (2)氨芐青霉素的抗性基因(ampr)。 但核苷酸序列發生
基因工程的應用前景
基因工程師指按照人們的意愿,進行嚴格的設計,并通過體外DNA重組和轉基因等技術,賦予生物以新的遺傳特性,從而創造出更符合人們需要的生物類型和生物產品。現狀:基因工程自20世紀70年代興起后,在短短的40年間得到飛速的發展,目前已成為生物開心的核心技術。基因工程在實際應用領域——農牧業,工業,環境,能
什么是基因工程藥物?
所謂基因工程藥物就是先確定對某種疾病有預防和治療作用的蛋白質,然后將控制該蛋白質合成過程的基因取出來,經過一系列基因操作,最后將該基因放入可以大量生產的受體細胞中去(包括細菌、酵母菌、動物或動物細胞、植物或植物細胞),在受體細胞不斷繁殖,大規模生產具有預防和治療這些疾病的蛋白質,即基因疫苗或藥物
基因工程名詞解釋
基因工程:將不同的生命元件按照類似于工程學的方法組裝在一起,生產出人們所期待的生命物質。內含子,外顯子:一個基因往往由幾個互不相鄰的段落組成,它的內部還包含一段或幾段最終不相應出現在成熟mRNA中的片段,稱為內含子。而相應出現在成熟mRNA中的片段則稱為外顯子。基因:是一個含有特定遺傳信息的核苷酸序
基因工程抗體的優點
①通過基因工程技術的改造,可以降低甚至消除人體對抗體的排斥反應;②基因工程抗體的分子量較小,可以部分降低抗體的鼠源性,更有利于穿透血管壁,進入病灶的核心部位;③根據治療的需要,制備新型抗體;④生產成本低。
基因工程的操作步驟
工具(1)酶:限制性核酸內切酶、DNA連接酶、(2)載體:質粒載體、噬菌體載體、Ti質粒、人工染色體1.提取目的基因獲取目的基因是實施基因工程的第一步。如植物的抗病(抗病毒 抗細菌)基因,種子的貯藏蛋白的基因,以及人的胰島素基因干擾素基因等,都是目的基因。要從浩瀚的“基因海洋”中獲得特定的目的基因,
基因工程的載體3
⑷基因組成 lDNA至少包括61個基因,大多基因按功能相似性成簇排列,其中一部分為噬菌體生命活動的必須基因,另一部分約1/3為非必須區段。 3. l噬菌體載體的類型 插入型 (Insertion vectors )
簡述基因工程藥物現狀
據不完全統計,歐美諸國目前已經上市的基因工程藥物近100種,還有約300種藥物正在臨床試驗階段,處于研究和開發中的品種約2000個。值得注意的是,近兩年基因藥物上市的周期明顯縮短。與一般藥物研究開發相比,基因工程藥物研究投入大。在美國,這種藥物的研究經費是工業研究平均投入的近10倍,且呈逐年增加
基因工程的載體1
引 言基因克隆的本質是使目的基因在特定的條件下得到擴增和表達,而目的基因本身無法進行復制和表達、不易進入受體細胞、不能穩定維持,所以就必須借助于“載體”及其“寄主細胞”來實現。作為基因克隆的載體必須具備以下特性:⑴載體必須是復制子。⑵具有合適的篩選標記,便于重組子的篩選。⑶具備多克隆位點(MCS),
基因工程有什么特點
基因工程特點:是以分子遺傳學為理論基礎,以分子生物學和微生物學的現代方法為手段,將不同來源的基因按預先設計的藍圖,在體外構建雜種DNA分子,然后導入活細胞,以改變生物原有的遺傳特性、獲得新品種、生產新產品的遺傳技術。基因工程技術為基因的結構和功能的研究提供了有力的手段。1974年,波蘭遺傳學家斯吉巴