5月王牌聚焦:三大生物技術帶來新的思路

麥克盧漢的“技術決定論”認為,技術是推動社會發展的重要力量,這在自然科學研究歷史中顯得格外突出,有無數的前人事蹟告訴我們,技術的發展往往能帶來研究的突破。本月一些技術的發展值得我們大家關注:

單細胞測序技術

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(答魔社區:www.damor.cn 科研動態,資源乾貨,互動問答)

理解任何多細胞生命系統的前提是理解“細胞”,今天單細胞研究已經不再只是紙上談兵了,全球已經有許多實驗室展開了單細胞研究,近期Science,Cell就接連公佈了這方面的成果。

他們使用BD的FACSAria II流式細胞儀來分選單個細胞,並利用混合文庫和Illumina的新一代測序技術來分析。他們通過DNA測序分析了900個單細胞,通過RNA測序分析了6,862個細胞,發現化療中出現的拷貝數畸變是預先存在且適應性選擇的,而表達譜是通過轉錄重編程獲得的。

神經元食譜(neuronal cookbook)

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Scripps研究所的科學家們發現了一種被稱為“神經元食譜(neuronal cookbook)的新方法”,它將使皮膚細胞轉化成不同類型的神經元。今天,《Nature》報道了這項研究,為自閉症、精神分裂症、成癮和阿爾茲海默症等常見腦部疾病打開一扇全新的大門。

文章一作Rachel Tsunemoto博士曾在之前的研究中發現,使用兩種轉錄因子一次只能獲取非常特定的神經元。於是,她和實驗室其他成員設計並測試了一大批雙轉錄因子代碼集合,同時鑑定皮膚細胞轉化為神經元的核心特徵,如形狀和電興奮性,以創建簡化和擴展神經細胞再生的編碼工具箱。

CRISPR技術突破

遺傳學家一直在利用包括從家鼠到單細胞釀酒酵母在內的多個模式動物,研究調控人類發育與生理的基本生物過程,以及這些生物過程在各種疾病中出現的變化。

因為調控人體這些生物過程的基因在其它物種中具有類似的功能,而且模式生物體中的基因可以隨意在實驗室中突變和刪除,所以這一概念是成立的。但是迄今為止,即使在易於操作的酵母中,基因也必須是一次刪除一個,而且這會在基因組中留下一些不需要的序列修飾。

來自哈佛大學Wyss研究所的George Church領導的一個研究組提出了一個新的基於CRISPR-Cas9的技術方法,可以解決這兩個問題。

具體來說,研究人員利用酵母開發了一種高通量方法,能夠在單個酵母細胞中同時精確改變數百種不同基因或者某個基因的多個特徵,效率達到80%至100%,這能幫助研究人員從群體中篩選出顯示特定行為的細胞,並確定啟動或抑制它們的基因改變。


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