ACSSynBio：利用光遺傳學技術使蛋白變得更加穩定
根據最近一項研究，科學家們開發出一種新技術，可以利用光來控制細胞內蛋白質的壽命。這種方法將使科學家更好地觀察特定蛋白質如何促進機體健康，發育以及在疾病發生過程中的作用。 新研究的作者，來自伊利諾伊大學生物化學教授Kai Zhang說，傳統意義上控制蛋白質穩定性的方法包括添加降解特定蛋白質的化學物質。而通過光遺傳學的方法，能夠更加有效控制蛋白質水平，且沒有毒性。 在早期的光遺傳學方法中，科學家對特定的蛋白質進行修飾，從而使光照射到細胞上會導致蛋白質分解。 “我們想開發一種系統，可以使用光來穩定而非降解目標蛋白質，” Zhang實驗室的研究生Payel Mondal說。 “這可以在穩定癌癥抑制劑方面得到應用。”（圖片來源：Www.pixabay.com） 該新技術稱為GLIMPSe，通過將稱為degron的短肽序列連接到蛋白上，前者傳遞降解的信號。光觸發細胞除去degron，從而使得蛋白質免于降解。這項技術使科學家能夠研......閱讀全文
光遺傳學新型光控元件蛋白cpLOV2開發
近日，中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心研究員王俊峰課題組與三家國外團隊（教授黃韻、教授韓綱和教授周育斌課題組）合作，基于燕麥藍光受體蛋白LOV2，進行了優化循環排列（Circular permutation）設計，獲得了能夠提供不同鎖定界面的光控開關元件蛋白cpLOV2，進一步拓展了L
光遺傳學技術的原理
光遺傳學（optogenetics）又稱光刺激基因工程（optical stimulation plus genetic engineering），是一種通過光學和遺傳學技術在活體動物腦內精準控制細胞行為的技術。由于其高度的時空特異性，光遺傳技術廣泛應用于神經科學研究領域。2010年，光遺傳學技術榮
知識分享：光遺傳學技術
光遺傳學（optogenetics）又稱光刺激基因工程（optical stimulation plus genetic engineering），是一種通過光學和遺傳學技術在活體動物腦內精準控制細胞行為的技術。由于其高度的時空特異性，光遺傳技術廣泛應用于神經科學領域的研究。 2010
光遺傳學技術是什么？
光遺傳學融合了光學及遺傳學技術，通過遺傳學方法將合適的外源光敏感蛋白靶向導入特定活細胞，利用特定波長的光照刺激光敏蛋白，調控神經元的活性，進而控制細胞乃至動物行為的開關。1、光遺傳學技術研究方法①尋找合適的光敏蛋白。光敏蛋白（也稱為視蛋白）是細胞膜上能夠感受某一波長光照刺激而產生特定效應的一類膜蛋白
光遺傳學技術進軍新大陸:蛋白質功能研究
北卡羅來納大學的科學家們在光遺傳學技術的基礎上，開發了快速檢測基因和蛋白質功能的強大工具。他們將光敏開關裝到蛋白質上，然后在活細胞中用激光操縱蛋白質的移動和活性。這一重要成果發表在四月十八日的Nature Chemical Biology雜志上。 基因敲除會造成永久性改變，在我們還沒發現的時候
光遺傳學——照進細胞的一束光
圖片來源：Anna Reade 轉基因斑馬魚胚胎上的閃亮藍光讓科學家選擇性地激活光敏感轉錄因子。 從現在開始10年后，這種技術將會成為發育生物學和細胞生物學界人人使用的工具。 Kevin Gardner打開一個小冰箱模樣的培養器，看著里面閃爍的藍光，這種場景經常讓他想起上世紀70年代的美國
Science：走向臨床的光遺傳學
光遺傳學誕生后的頭十年，大大推動了人們對正常和病理性神經回路的理解。今后的十年，光遺傳學將迎來與轉化醫學的聯姻，為疾病治療帶來新的機遇。本期Science雜志上，Bryson等人就展示了這樣一個范例，他們將光遺傳學工具與再生醫學知識結合起來，在周圍神經損傷的小鼠模型中恢復了肌肉的功能。 光
光遺傳學技術知識（三）
表3.ViGene提供的光敏通道蛋白類型 激活型光敏通道蛋白的應用2015年，Dheeraj Pelluru等發表在European Journal of Neuroscience上題為Optogenetic stimulation of astrocytes in the posterior
光遺傳學技術知識（二）
3. 光遺傳學所需的輔助技術及基本步驟 光遺傳學技術包括的范圍是廣泛的。主要包括以下幾種。圖5. 光遺傳學技術及其輔助技術 在光遺傳操作中，細胞會表達特定的編碼光敏蛋白的基因，然后使用光來改變細胞的行為。光遺傳學控制細胞功能的基本步驟如下：圖6. 光遺傳學控制細胞功能的基本步驟? 其中，通過病毒感染
光遺傳學技術知識（一）
光遺傳學（optogenetics）又稱光刺激基因工程（optical stimulation plus genetic engineering），是一種通過光學和遺傳學技術在活體動物腦內精準控制細胞行為的技術。由于其高度的時空特異性，光遺傳技術廣泛應用于神經科學領域的研究。2010年，光遺
PNAS推翻長期的光遺傳學觀念
最近，意大利的研究人員采用一種新的光遺傳學方法，推翻了長期持有的模式――光如何被轉換為眼睛中的電子信號。相關研究結果發表在最近的《PNAS》雜志。 我們感知視覺世界的能力，依賴于光感受器中的細胞把光轉換成電信號。視桿細胞光感受器的外節堆滿了數以千計的脂質膜盤――內含有吸收光子的分子，它能夠觸
PNAS推翻長期的光遺傳學觀念
最近，意大利的研究人員采用一種新的光遺傳學方法，推翻了長期持有的模式——光如何被轉換為眼睛中的電子信號。相關研究結果發表在最近的《PNAS》雜志。 我們感知視覺世界的能力，依賴于光感受器中的細胞把光轉換成電信號。視桿細胞光感受器的外節堆滿了數以千計的脂質膜盤——內含有吸收光子的分子，它能夠觸發
光遺傳學之父Nature發表重要成果
斯坦福大學的研究人員在大鼠特定大腦區域發現了一小群神經細胞，它們的信號活動可以解釋動物間冒險偏好的極大差異。這種活動不僅可以預測，并有效地決定了動物是決定冒險還是堅持安全的選擇。這項研究描述在3月23日的《自然》（Nature）雜志上。 斯坦福大學生物工程學、精神病學及行為科學教授、
美國院士Nature光遺傳學重要成果
大多數人可能認為，我們用舌頭感知五種基本味道——甜、酸、咸、苦和鮮味，然后將信息發送至我們的大腦“告訴”我們所嘗的是什么味道。現在，科學家們顛覆了這一觀點，證實在小鼠中通過操控大腦中的一些細胞群可以改變嘗味的方式。他們的研究結果在線發表在《自然》（Nature）雜志上。 研究的領導者、美國國家
《自然》2016熱點技術—精準光遺傳學
《Nature Methods》盤點2015年度技術，選出了最受關注的技術成果：單粒子低溫電子顯微鏡（cryo-EM）技術。 除此之外，也整理出了2016年最值得關注的幾項技術，分別為：細胞內蛋白標記（Protein labeling in cells）、細胞核結構（Unraveling nuc
Cell：光遺傳學重大成果
瑞典卡羅林斯卡學院（Karolinska Institutet）的研究人員首次在小鼠大腦中鑒定到了注意力神經元，操縱這種細胞的活性可以增強小鼠的注意力。這項研究發表在一月十四日的Cell雜志上，有助于進一步理解大腦額葉（frontal lobes）的工作機制。 額葉在大腦認知功能中起到了重
Nature：光遺傳學的光終于照到腫瘤免疫治療領域！
“光照一照，你的腫瘤就縮小”聽起來像是科幻，或者是某些赤腳民科的夸大其辭，但實際上，這是羅徹斯特大學的研究者們經過謹慎研究的結果，他們把一個非常新穎而有效的武器——光遺傳學應用到了腫瘤免疫治療領域，有效地緩解了實體瘤微環境的免疫抑制，腫瘤明顯縮小。 眾所周知，實體瘤周圍有免疫抑制的微環境，導致
Cell：光遺傳學揭示腦瘤的驚人秘密
高級別膠質瘤是一種相當致命的腦瘤，其生存率近三十年來幾乎沒有得到改善。斯坦福大學醫學院的一項最新研究表明，大腦皮層的神經活性有助于高級別膠質瘤的生長。 研究人員將侵襲性的人類腦瘤移植到小鼠大腦，構建了高級別膠質瘤模型。這項研究首次向人們展示，大腦活性能夠刺激腫瘤生長，相關論文發表在四月二十三日
Nature－Neuroscience：光遺傳學的十年
神經科學領域權威雜志Nature Neuroscience的最新一期9月刊上，以年度特刊的形式聚焦了光遺傳學（Optogenetics）。這個由一種微生物分泌的蛋白質衍生而來的技術，從2005年的默默無聞，到2010年的年度方法，究竟經歷了怎樣的十年？ 2005年：未被權威認可的開始 200
光遺傳學突破：用光提高記憶力
隨著一個新的植物-人混合蛋白分子（稱為OptoSTIM1）的產生，迅速發展的光遺傳學領域又獲得了一個突破性的進展。最近，由韓國先進科技學院（KAIST）副教授、韓國基礎科學院（IBS）認知和社會性中心的Won Do Heo帶領的一個研究小組，與Yong-Mahn Han教授、Daesoon Ki
光遺傳學首次用于控制腫瘤發生
2014年10月，Nature Methods雜志在十周年之際推出了紀念特刊，點評了在過去十年中對生物學研究影響最深的十大技術，其中就包括光遺傳學技 術。我們可以毫不夸張地說，光遺傳學技術給神經學帶來了一場革命。現在，這一技術已經迅速成為了許多實驗室里的標準工具。盡管光遺傳學還不是一個家喻戶曉
光遺傳學重要成果：用光刺激神經修復
神經系統要伴隨我們終生，但許多疾病和損傷會壓倒神經元的維持和修復能力。日前，德國亥姆霍茲慕尼黑中心(Helmholtz Zentrum München)的研究人員，通過光遺傳學技術成功促進了斑馬魚受損神經回路的修復。相關論文發表在Cell旗下的Current Biology雜志上。 光遺傳學是
光遺傳學之父Cell發表突破成果
最近，斯坦福大學的科學家們結合兩種尖端技術，發現前額葉皮層中的神經元被用來響應獎勵或厭惡經歷，這可能對治療精神疾病和成癮具有重要的意義。 前額葉皮層在哺乳動物的大腦中扮演了一個神秘但卻主要的作用。它與情緒調節相關，前額葉皮層中的不同細胞似乎能響應正面和負面的體驗。然而，前額葉皮層是如何支配獎勵
我國科學家開發活細胞蛋白質穩定性光遺傳學控制技術
活細胞蛋白質操縱方法是生命科學基礎與應用研究的重要工具，對蛋白質豐度進行精確地時間和空間控制的光遺傳學工具在研究各種復雜的生物過程中發揮著重要作用。華東理工大學研究團隊開發出活細胞蛋白質穩定性光遺傳學控制技術。該研究成果于近日發表在《Nature Communications》雜志上，題為：Co
我國科學家開發活細胞蛋白質穩定性光遺傳學控制技術
活細胞蛋白質操縱方法是生命科學基礎與應用研究的重要工具，對蛋白質豐度進行精確地時間和空間控制的光遺傳學工具在研究各種復雜的生物過程中發揮著重要作用。華東理工大學研究團隊開發出活細胞蛋白質穩定性光遺傳學控制技術。該研究成果于近日發表在《Nature Communications》雜志上，題為：Co
光遺傳學工具揭示出蠅的社會行為
一項研究說，一種準確控制自由運動的果蠅的行為和神經活動的自動化技術可以讓科研人員系統地測繪果蠅腦的社會記憶回路。社會互動對于實現諸如吸引配偶等重要的需求具有關鍵作用。但是人們對于根據社會互動學習形成記憶的能力背后的神經回路幾乎沒有了解。Ann-Shyn Chiang及其同事開發了一種自動激
光遺傳學領域先鋒Nature發表新成果
近日來自斯坦福大學的研究人員分離出了一些神經元，證實它們專門負責決定是否值得提供能量付諸努力來完成某項任務。這一研究發現將有助于醫務專業人員更好地應對抑郁癥和其他腦相關疾病。研究論文發表在11月18日的《自然》(Nature)雜志上。 許多精神病學專家認為一個人的“行動意愿”來源于前額葉皮
Science光遺傳學新成果：如何趕跑不開心
我們的大腦中有一個區域負責處理人類體驗為“失望沮喪”的感覺和情感信息。來自加州大學圣地亞哥醫學院的研究人員確定了這一區域的一個控制機制。發現了當情緒低落時有可能的神經化學解藥。這項研究在線發表在9月18日的《科學》（Science）雜志上。 論文的資深作者、生物科學部神經科學和神經生物學系教授
Nature封面：光遺傳學解析關鍵神經元
科學家們通過光遺傳學技術，解析了兩種幫助脊髓控制技巧性前肢運動的神經元：第一種是運動精確性所需的興奮性中間神經元，第二種是運動流暢性所需的抑制性中間神經元。這一重要成果先后以兩篇文章的形式發表，并且登上了本期的Nature雜志的封面。這些發現有助于人們進一步理解人類的運動功能，并在此基礎上治療創
Cell子刊：超越光遺傳學的新技術
Chicago大學和Illinois大學的科學家們在三月十二日的Neuron雜志上發表文章指出，使用靶向性的金納米顆粒，可以直接用光激活非基因改造的正常神經元。這是一個重大的技術進步，比目前的光遺傳學方法更有優勢。 “不需要遺傳學改造，我們就能實現光遺傳學刺激，”文章的資深作者，Chicago