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实验室中识破各种污染拯救细胞的方法
作者：德尔塔 日期：2022-04-15
小伙伴们遇到过这种情况吗？ 当您的课题进行到白热化程度时 却发现细胞被污染了 此时大家的心情可谓五味杂陈 形容一下就是 问君能有几多愁，眼泪恰似一江春水向东流 不过，别担心 逍鹏生物炼就火眼金睛 帮助大家识破各种污染，拯救您的细胞 我们先来看看污染的真面目，总结下来无非以下几种类型： 我们一起来分析它们的特征： 1真菌-深藏不露 真菌之所以深藏不露，是因为它们一般不会导致培养基变浑浊，所以在污染早期，很难发现它们的踪迹。直到长到一定规模后在镜下可观察到分叉细丝状的菌丝（有些呈管状，树枝状，串珠状的菌丝）（如图1，图2）。这类污染中，为首的污染代表是酵母菌：显微镜下常见成串的珠状物，形态呈卵形，大约比细胞小5~10倍，当其进行出芽生殖时，会聚集成连体结构；爆发污染严重时，会造成培养基pH值改变，不易除去。 图1. 真菌污染 图2. 真菌污染 逍鹏生物可提供以下解决方案： 表1.产品列表 产品名称-中文名称 货号 作用种类 两性霉素B，250mg/ml 03-028-1B 真菌，酵母菌和霉菌 两性霉素B，2500mg/ml 03-029-1B 制真霉素，10000units/ml 03-030-1C 真菌，酵母菌和霉菌 青链双抗（青霉素-链霉素） 03-031-1B 对革兰氏阳性菌G+，革兰氏阴毒性G- 青链双抗（青霉素-链霉素）10X浓缩 03-031-5B 青链霉素，制真菌素三抗 03-032-1B 真菌、酵母菌和霉菌、G+、G- 青链霉素，两性霉素B三抗 03-033-1B 真菌、酵母菌和霉菌、G+、G- 青链霉素，新霉素三抗 03-034-1B
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恶心呕吐拉肚子的元凶-诺如病毒(Norovirus)
作者：德尔塔 日期：2022-04-15
10月25日，黑龙江哈尔滨巴彦县有关部门发布通报称，10月24日晚至25日14时，巴彦县高级中学先后有16名学生出现轻度呕吐、腹泻症状，学校组织学生到巴彦县人民医院就诊，经**病情好转。经哈尔滨市疾控中心检测，检测结果为诺如病毒（Norovirus）感染。 （一）病毒结构 诺如病毒（Norovirus，NoV）属杯状病毒科，诺如病毒属，是一种单股正链RNA病毒，无囊膜，直径约27-32nm。基因组全长约7.5kb，其基因组编码3个开放阅读框（open reading frame，ORFs），从5’端到3’端依次为ORF1、ORF2和ORF3。其中，ORF1为长约5kb的非结构蛋白，编码一个约200kDa的多聚蛋白，被病毒编码的蛋白酶切割后产生6个小蛋白，从N端到C端依次是：N末端蛋白、NTPase（核苷磷酸酶）、p22（3A样蛋白）、VPg（与病毒基因组共价结合）、Pro（3C样蛋白酶）、Pol（RNA依赖的RNA聚合酶，RdRp）。ORF2和ORF3分别编码主要结构蛋白（VP1）和次要结构蛋白（VP2）。病毒衣壳由180个VP1（大小约57kDa）和几个VP2（22kDa）分子构成，180个衣壳蛋白首先构成90个二聚体，然后形成二十面体对称的病毒粒子。VP1蛋白目前已被证明是NoV的主要免疫原性蛋白。 根据蛋白在衣壳中的位置，每个衣壳蛋白可分为两个主要区域，分别为壳区（Shell domain，S区）和突出区（Protruding domain，P区），二者之间是由8个氨基酸组成的较链区（Hinge）连接。S区由衣壳蛋白的前225个氨基酸组成，形成病毒内壳，围绕病毒RNA。P区由剩余的氨基酸组成，进一步分为两个亚区P1区（226~278、406~520aa）和P2区（279~405aa），P区通过二聚体相互作用增加衣壳稳定性并形成电镜下可见的病毒粒子突出端。P2区高度变异，包含潜在的抗原中和位点和受体组织血型抗原识别位点，ORF2和ORF3则编码结构蛋白，ORF2长约1.8kb，编码的主要结构蛋白VP1，VP1蛋白分子由180个二聚体亚基构成，一个VP1单体包括2个通过铰链连接的区，即内部的核心区S和向外突出的P区，P区分为P1和P2，P2构成衣壳蛋白的
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CloneSelect 单细胞分离系统 OR 传统单细胞克隆方法
作者：德尔塔 日期：2022-04-15
CloneSelect 单细胞分离系统 OR 传统单细胞克隆方法? 随着监管机构对细胞株开发的要求愈加严格，研究人员被要求开展单细胞克隆并提供细胞株源于单个细胞的证据（ 即单克隆性的证据 ）。 有限稀释是一个普遍接受的建立单克隆性的方法，它基于统计概率因此只有很少一部分（ 10-30% ）的微孔能被接种单个细胞。流式细胞分选是另一种传统的克隆方法，它可以高效地接种单个细胞至微孔内，但是液体剪切力会对被分选细胞的活率造成不可忽视的影响1-2 。此外，仪器维护和培训产生的高昂成本对一些资源有限的用户造成障碍。因此，急需高性价比的细胞株开发流程和高效的克隆方法。 CloneSelect™ Single-Cell Printer™ f.sight™ （ f.sight ）被开发用于满足这些需求， 它可以柔和地接种单个细胞至微孔，同时记录整个细胞接种过程，提供单克隆性的图像证据以及优异的接种后细胞生长用于细胞株开发。 查看更多 在这个研究中，我们开展了六组实验，用无血清培养基和补充成分克隆两种 CHO 细胞，比较了 f.sight 和另外两种克隆方法（ 有限稀释和流式分选 ）的表现。
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基于报告基因生物学活性探索方法
作者：德尔塔 日期：2022-04-15
基于报告基因生物学活性探索方法 近年来，随着生物药物的快速发展，报告基因法逐渐应用于生物药的生物学活性检测之中。通常是在充分理解药物分子药理机制的基础上，构建相应的细胞模型，通过激活待测药物参与的信号通路产生生物效应，从而反映药物的生物学活性。 报告基因法是通过分子生物手段将报告基因整合入待测的生物系统中，继而通过检测报告基因产生的信号，研究特定生物学过程的方法。在实际操作中通常是将报告基因与目的基因或调控序列连接，如将报告基因置于特定启动子调控序列之后，研究某种条件下启动子的调控或特定基因调控下目的蛋白的表达。作为报告基因，其序列和功能通常已知且其表达产物易于被检测。目前已鉴定并商品化的报告基因有氯霉素转乙酰酶( CAT)、 β-半乳糖苷酶( β-gal)、β-葡萄糖苷酸酶( p-GUS) 、分泌型碱性磷酸酶( SEAP)、荧光素酶(LUC)、绿色荧光蛋白( GFP)等。 药品有效性必须是疗效确切，且含有特定的有效活性成分及一定的浓度含量。在药物研发的过程中，为了评价药物的有效性和临床应用价值，生物学活性的测定是重要的手段之一。现阶段的生物学活性分析方法主要是在体外检测，大多以细胞为基础进行研究。近年来，随着生物药物的快速发展，报告基因法逐渐应用于生物药的生物学活性检测之中。通常是在充分理
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神经退行性疾病致病基因之SNCA
作者：德尔塔 日期：2022-04-15
基因是很多人类疾病的内在因素，对疾病相关基因的研究是生命医学研究领域的主流，如何快速了解研究疾病相关的基因以及这些基因的概况？一篇篇去读文献搜集筛选实在耗时耗力，赛业生物专栏《Gene of the Week》每周为您介绍一个基因，让您每周快速了解一个基因，期待您的持续关注哦。今天我们要讲的主角是SNCA基因。 基因基本信息 备注：标有√的意为赛业红鼠库有该种保存状态的小鼠 SNCA基因研究概况 该基因编码的α触核蛋白，该家族还包括β-和γ-synuclein。α-synuclein在脑组织中大量表达，该蛋白能选择性地抑制磷脂酶D2，并能与钙离子通道结合。α-synuclein还用于整合突触前信号和膜转运，具体功能为调节突触囊泡运输和控制囊泡中神经递质的释放。然而α-synuclein也会因为自身或是脑部环境的异常聚集形成斑块（路易小体），影响神经元和脑组织的正常功能。该基因的缺陷与帕金森病的发病机制有着密切的关系。而在阿尔茨海默病中也可能会存在该蛋白的过度积累。 图1. α-Synuclein的致病假说。聚集的α突触核蛋白可能形成通道，改变细胞膜的通透性；另一方面可能进入线粒体或内质网，影响其正常功能；对细胞内容物的降解途径，如溶酶体和自噬小体的形成也会产生不利的影响。 doi: 10.3389/fnins.2016.00408. 图2. 常用的SNCA动物模型，其中6种为小鼠模型，1种为大鼠模型；5种为转基因模型，2种为KO或CKO模型；转基因模型中有一种是在敲除了小鼠原有Snca基因的基础上得到的。 SNCA基因在人体组织的表达 图3. 人和小鼠SNCA基因mRNA相对表达量。在脑组织中该基因的表达明显干预其他组织，在小鼠中表达表达丰度第二的脾脏仅为脑表达的1/4；而人类中表达量第二的卵巢仅为脑表达的1/14，其余器官组织中表达水平较低（同物种内部比较，小鼠和人之间无可比性）。数据来源:NCBI。 推荐文献： 1. Deng H, Yuan L. Genetic variants and animal models in SNCA and Parkinson disease. Ageing Res Rev.
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地球地质科学技术解决方案
作者：德尔塔 日期：2022-04-15
地球地质科学技术解决方案，包括Specim高光谱成像技术、XRF Scanner 样芯密度扫描与元素分析技术、LIBS元素分布成像技术、GeoDrone®无人机遥感技术等。 高光谱成像分析技术： 可对样品进行快速无损检测，即时呈现物质差异的二维成像分布信息，作为前沿的分析技术，在检测领域发展迅猛，已获得广泛应用，具有无限前景。 XRF Scanner 样芯密度扫描与元素分析技术： 系统采用XRF和高分辨率数字光学成像技术，非破坏性测量，获得岩石样芯高分辨率的数码图像，然后利用系统软件对所得图像和元素信息进行分析。 Lightigo LIBS元素分布成像技术： 用于古环境重建，矿物相比例，岩石土壤C、N分析，几秒可同时测得元素周期表上所有元素的信息，可对元素分布进行定性定量成像测量，无须样品预处理，测量准无损伤。 GeoDrone®无人机遥感技术 利用无人机作为飞行平台搭载高光谱传感器，结合后期图像处理技术及数据分析技术，可快速获得海量地质信息，成为地勘人快速采集信息的高效平台。 易科泰提供更多研究方案及应用 1. 高光谱成像技术在地矿勘查研究中的应用 2. 利用机载高光谱成像检测沥青路面的抗滑性 3. 易科泰地质地球科学国际先进技术推介 4. 易科泰样芯（芯体）扫描分析技术 5. 样芯分析技术应用案例—高光谱成像与XRF元素分析技术应用于湖底沉积样芯分析 6. 样芯分析技术应用案例—LIBS、XRF、高光谱成像应用于岩矿样芯分析 7. 应用LIBS技术对砂岩型铀矿进行元素Mapping和伴生分析
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使用生成对抗模型创建基于田间的玉米穗数据方法TasselGAN简介
作者：德尔塔 日期：2022-04-15
Plant Phenomics | TasselGAN：一种使用生成对抗模型创建基于田间的玉米穗数据的方法 基于田间的植物表型分析是在植物的整个生长周期和自然生长环境中研究所需植物性状的过程。对所需性状的观察会使用多种传感器（如相机等）来进行，并且需要处理的数据量可能会非常大。多种成像技术和机器学习算法的出现，已使基于图像的高通量表型分析算法得以发展。然而，不受控的环境变量给此类方法带来了巨大的挑战。 根据国际植物表型组织进行的植物表型调查，结果显示对田间高通量表型系统的需求有所增加，且对这类系统感兴趣的主要是那些关于小麦和玉米的研究。玉米作为一种高产作物，为了研究如何提高产量及产量相关性状，人们已进行了大量的表型鉴定。穗（玉米的雄花）结构是玉米植株的重要特征之一，在授粉过程中发挥着重要的作用。但是，可用于高通量机器学习表型分析的数据集仍存在局限性，不是基于实验室环境就是缺少细节化的玉米穗信息。由于机器学习算法的优良性能依赖于一个全面的训练数据集，因此上述的数据集局限性是一个值得思考的问题。 为了解决训练数据有限的问题，一些数据增强技术和其他方法（如弱监督和基于主动学习的算法）已得到了使用。对于增加图像数据，目前常用的方法是采用传统数据增强技术（如几何变换、改变颜色和亮度等），然而这些方法可能只能够使得训练数据样本产生很有限的变化。另外，使用生成式模型学习训练数据的分布，能够创建与训练数据相似却又前所未见的新样本。 2020年8月，印度理工学院计算机与电子工程学院的 Snehal Shete 等在Plant Phenomics发表了题为TasselGAN: An Application of the Generative Adversarial Model for Creating Field-Based Maize Tassel Data的研究论文。该文章中，论文作者对生成式方法尤其是生成式对抗网络(GAN)模型(Figure 1)的演变和评价进行了研究，指出生成式网络目前已被用在许多高级的主动学习方法中。 目前，已有一些研究使用了
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表观遗传之组蛋白修饰—组蛋白乙酰化
作者：德尔塔 日期：2022-04-15
大家好，我又来啦~~今天给大家放送的是表观遗传之组蛋白修饰相关的内容噢，组蛋白修饰也是一个比较复杂的过程，今天呢，我们就给大家讲讲组蛋白乙酰化及相关的产品。 一 组蛋白修饰 真核生物染色质的基本结构单位是核小体，它由约 146 bp DNA 缠绕组蛋白八聚体组成，其中组蛋白八聚体包含 2 (H2A-H2B)二聚体和 1 个 (H3-H4)2四聚体。相邻的核小体之间由连接 DNA (linker DNA) 及 连 接 组 蛋 白 H1 相 连 。 组 蛋 白 H2A/H2B/H3/H4 属于核心组蛋白，它们均具有典 型的球状组蛋白折叠结构域(histone fold)，组成了 核小体的核心部分。而它们 N 端和 C 端的柔性带电的尾巴则从核心区域伸出来，能够被各种修饰酶共价修饰。组蛋白翻译后修饰(post-translational modifications， PTMs) 主要包括乙酰化 （赖氨酸上）、 甲基化 （赖氨酸和精氨酸上）、磷酸化（丝氨酸上）、泛素化、SUMO 化和 ADP 核糖基化修饰等。组蛋白可以在翻译后对其进行修饰，以改变组蛋白与DNA和核蛋白的相互作用，导致表观遗传变化，从而调节了许多正常的和与疾病相关的过程。今天我们给大家说说组蛋白乙酰化。 二 组蛋白乙酰化修饰 蛋白乙酰化：在乙酰基转移酶的作用下，在蛋白质赖氨酸残基上添加乙酰基的过程。 组蛋白乙酰化：是一种翻译后修饰，多发生在核心组蛋白N一端碱性氨基酸集中区的特定赖氨酸残基，将乙酰辅酶A的乙酰基转移到赖氨酸的sNH3+中和掉1个正电荷。由组蛋白乙酰转移酶（HATs）和组蛋白去乙酰基转移酶(histone deacetylase，HDACs)共同决定。 HDAC四个主要类别：I类，II类，III类和IV类。这些分类基于它们与酵母蛋白质的同源性。 I类：HDAC1，HDAC2，HDAC3和HDAC8 II类：HDAC4，HDAC5，HDAC6，HDAC7，HDAC9和HDAC10 III类：包括SIRT1至SIRT7在内的7个sirtuin。 IV类：仅包含HDAC11。 重要性：通过研究组蛋白乙酰化和组蛋白脱乙酰化，研究人员可以对“组蛋白密码”有更多的了
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偶联染料使用的成与败
作者：德尔塔 日期：2022-04-15
在多色流式中常常会使用到偶联染料。然而由于偶联染料的特殊性，在使用上也有特殊要求，今天我们就来聊聊怎么用好偶联染料。 什么是偶联染料？ 偶联染料由两个共价连接的荧光分子组成。这些分子之一是蛋白质（即PE，APC）或合成染料（即BV421™），其特征在于消光系数（吸收能量的能力）大的一方可作为供体，而第二个分子是作为受体的小型合成染料（即Cyanine5，Cyanine7）。 图1 常见的偶联染料分类和特性 我们为什么要使用偶联染料？ 众所周知，一个样本可以同时使用的荧光素的数量受到流式细胞仪上激光器和检测器数量的限制（表1）。当前市场上最先进的细胞仪仪器有5种激光器，包括紫外线（355 nm），紫色（405 nm），蓝色（488 nm），绿色（532 nm）或黄绿色（561 nm）和红色（633 nm） ，并有可能在每个激光器上集成8个甚至更多参数。但是，目前还没有足够的光谱不同的荧光素来填充此配置。如果没有偶联荧光素，则每个激光器仅适合分开激发少量荧光素，从而严重限制了可检测参数的总额。 表1. 不同激光器、检测器和仪器下可用的多色流式panel示例（非最新配置信息）。 进一步扩大每个激光探测器的数量，使得多色流式panel可以增加到21种颜色/ 23个参数（表1）。也正是因为偶联染料具有激发供体受体发射的这种特性，才使得扩大多色流式panel可以实现。因此，尽管供体染料和其tandem被相同的激光激发，但是通过使用不同的检测器读出它们的发射光，它们可以在同一panel中使用。举例来说，图1展示了BV421™及其偶联荧光素的激发和发射光谱。 假使想更进一步扩展多色流式panel，可以使用光谱细胞仪来实现。该仪器目前最新的参数是可配置五个激光器，64个荧光检测通道。以Cytek® Aurora为例，Cytek成功开发了一个40色的免疫分型方案，仅从一根试管中进行细胞获取，便可获得具有出色分辨率的实验结果。光谱检测系统没有利用传统的补偿计算方法，而是允许同时使用具有显着重叠发射光谱的荧光团
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CHAPIR通过m6A甲基化调控心脏肥大的分子机制
作者：德尔塔 日期：2022-04-15
慢性心肌肥大及其相关的心肌重塑是发展心脏功能障碍的主要因素，从而导致严重的心力衰竭和死亡。RNA m6A甲基化/去甲基化机制与心脏的生理和病理过程密切相关，然而m6A修饰参与心脏肥大的分子机制尚不清楚。非编码RNA（ncRNA），尤其是ncRNA的心脏特异性表达，在生理和病理性心脏肥大中均具有独特的调节功能。在心脏肥大过程中，某种非编码RNA大量表达，且这种ncRNA可以和PIWI蛋白相互作用，称为piRNA，但它们在心肌肥大中的功能和分子机理仍然未知。 近期，青岛大学转化医学研究院王昆教授团队在Nature Cell Biology 上发表了题为“The piRNA CHAPIR regulates cardiac hypertrophy by controlling METTL3-dependent N6-methyladenosine methylation of Parp10 mRNA”的文章，揭示了piRNA介导的RNA表观遗传机制参与了心脏肥大的调节，靶向CHAPIR–METTL3–PARP10–NFATC4信号转导轴可**病理性肥大和适应不良的心脏重塑。 为了系统地研究piRNA的潜在作用并鉴定在心脏肥大中起作用的特定piRNA，研究人员对成年小鼠进行横断主动脉缩窄（TAC）手术，4周后检测左心室样本中piRNA的整体表达情况。研究结果显示表达水平显著变化的piRNAs中有三种和心肌肥大相关，于是研究人员就测试了这三种piRNA在不同组织中的表达水平，发现与其他器官相比，DQ726659在心脏中大量表达，因此，研究人员推测DQ726659在心肌肥大中具有潜在的调节作用，并将这种未表征的piRNA称为与心肌肥大相关的piRNA（CHAPIR）。 图1. CHAPIR在心脏中大量表达 接下来，研究人员通过CHAPIR基因敲除小鼠（赛业生物构建）评估了CHAPIR与病理性心肌肥大的功能相关性。结果表明，CHAPIR缺失会阻止病理性心脏肥大的发展，而CHAPIR模拟物的给药可增强压力超负荷引起的心脏肥大小鼠的病理性肥大反应。为了探索CHAPIR是否调节心肌细胞的肥大，研究人员使用了由血管紧张素II（Ang II）诱导肥大的体外模型，结果表明CHAPIR在调节心脏肥大中起着重要作用。
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遗传性疾病-溶酶体贮积病的生物标志物
作者：德尔塔 日期：2022-04-15
1881年，Tay-Sachs病（泰萨克斯病）被描述为第一种溶酶体贮积病。紧接着对Gaucher病的描述很快于1882年出现。由此开始了鉴定一组罕见的、导致溶酶体内脂质化合物积累的遗传性疾病。目前已确认有50多种溶酶体贮积症。这些疾病大多数是常染色体隐性遗传，少数是X连锁隐性遗传，大约1：8,000例发生。 溶酶体是细胞内的细胞器，负责分解和回收许多脂类化合物，以及维持细胞内化合物的适当平衡。溶酶体的pH值低，并且溶酶体内的酶大多仅在这种酸性环境中发挥作用。溶酶体内的酶缺乏会导致各种脂质的积累，这些脂质在高浓度下是有毒的。 溶酶体贮积病根据溶酶体中积累的化合物进行分类。这包括鞘脂贮积病，寡糖贮积病，粘脂贮积病，粘多糖贮积病，脂蛋白储存障碍，溶酶体运输缺陷和神经元蜡样脂褐质沉积症。因为溶酶体缺乏足够的酶活性来代谢特定的脂质化合物，所以溶酶体中的底物会积聚。疾病也可能是由于无法将特定的脂质转运出溶酶体而引起的。这两个问题均源于酶基因编码的特定突变。 多年来，溶酶体贮积病是无法治愈的，但现在，随着对机制的更清楚了解，已经开发出了一些有效的疗法。主要有两种**这些疾病的方法：替换有缺陷的酶或抑制累积脂质的合成。最有前途和最常见的**方法是酶替代疗法（ERT）。然而，这种**非常昂贵，并且需要酶穿过血脑屏障。这限制了ERT在涉及中枢神经系统（CNS）的病例中的有效性。另一种正在研发的**方法是干细胞移植，既可以单独进行，也可以与ERT联合进行。但是骨髓移植的应用有限，不能像ERT一样适用于许多情况。第三种**方法是抑制积累的脂质的合成，已通过减少葡萄糖酰神经酰胺的合成在**I型Gaucher病中取得了一些成功。然而，这会影响其它下游脂质的合成，而这些脂类对细胞功能也至关重要。看来，由于所遇到疾病的复杂性，将需要综合**方法。 鞘磷脂病（鞘磷脂溶酶体贮存症）导致各种鞘脂在溶酶体中积聚。10种主要的鞘脂贮积病会影响糖鞘脂通路：Farber'
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藻类培养与在线监测技术方案
作者：德尔塔 日期：2022-04-15
藻类是自然界中非常重要的一大类生物类群，藻类尤其微藻种类繁多，生长方式独特，产物丰富多样，故而在能源、环保、医药、食品、水产养殖等很多领域具备巨大的应用潜力，是当今科研的热点，但因其特定的生理习性，使其对培养条件极为敏感，培养温度、光照、溶氧等等条件的变化都对藻类的生长繁殖有巨大的影响，因此优化藻类培养条件是藻类研究的前提，而培养条件的优化除了对培养条件的精确调控外，还需要随时严密监测藻类的生长动态（比如藻类的生物量（通过光密度监测）；藻类的光合放氧和CO2吸收情况；叶绿素荧光特性等等），条件控制和在线监测这两者是缺一不可而且必须同时进行的，这两者的实现都需要科研级别的仪器系统。 捷克科学研究院、悉尼大学、匈牙利科学研究院和邓迪大学的研究者，使用FMT150研究碳胁迫对微拟球藻的影响[1]，通过FMT150设定光强、光周期和温度等环境条件，即时同步测量OD720、PH、DO2和QY变化，实时监测藻类生长动态。 法国图卢兹大学[2]和挪威科技大学[3]的研究者，使用AquaPen测量了基因编辑对藻类非光化学淬灭（NPQ）和最大光量子效率（FV/FM）的影响，分别发表于Nature Communications和Scientific Reports。 参考文献: 1. Zavřel, T., Szabó, M., Tamburic, B., Evenhuis, C., Kuzhiumparambil, U., Literáková, P., Ralph, P. J. (2018). Effect of carbon limitation on photosynthetic electron transport in Nannochloropsis oculata. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 181, 31–43. doi:10.1016/j.jphotobiol.2018.02.020 2. Serif, M., Dubois, G., Finoux, A.-L., Teste, M.-A., Jallet, D., & Daboussi, F. (2018). One-step generation of multiple gene knock-outs in the diatom Phaeodactylum tricornutum by DNA-free genome editing. Nature Communications, 9(1). doi:10.1038/s41467-018-06378-9 3. Nymark, M., Sharma, A
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生物材料的骨诱导机制
作者：德尔塔 日期：2022-04-15
四川大学生物材料工程研究中心的研究团队在Acta Biomaterialia杂志上发表了题为“Correlations between macrophage polarization and osteoinduction of porous calcium phosphate ceramics”的文章，揭示了磷酸钙陶瓷的骨诱导与巨噬细胞极化之间的关联。这些结果不仅加深了人们对骨诱导机制的了解，也有助于设计新型的骨诱导支架。生物材料工程研究中心的肖玉梅和梁洁为共同通讯作者。 研究背景 如今，生物材料的固有骨诱导已经被广泛接受。例如，磷酸钙（CaP）陶瓷可以在没有外源细胞和生长因子的非骨部位诱导异位成骨。尽管这种骨诱导作用具有巨大的临床潜力，但其内在机制还没有完全弄清。 骨免疫学领域的研究表明，免疫细胞在维持骨稳态和调节骨重建中起着至关重要的作用。有证据表明，免疫系统和骨骼系统共享许多调控分子，包括细胞因子、趋化因子、受体和转录因子。生物材料在植入后会不可避免地引发宿主反应，且炎症程度会影响植入物的性能，特别是骨诱导性。 巨噬细胞作为固有免疫系统的第一道防线，在此过程中发挥重要的作用。它不仅具有吞噬作用，还可以分泌趋化因子和细胞因子来调节炎症程度。此外，巨噬细胞表现出明显的可塑性，可根据环境变化而显示出一系列不同功能的极化表型。M1型和M2型是目前广泛研究的两种表型，分别具有促进炎症以及减轻炎症和促进细胞修复的作用。 先前有研究表明，骨科材料会影响巨噬细胞的极化。基于此，研究人员利用小鼠肌内植入模型和三种常用的磷酸钙陶瓷材料，以证明巨噬细胞极化在材料诱导的骨形成中起着关键作用。 三种CaP陶瓷的骨诱导作用 在这项研究中，研究人员选择了三种多孔结构的磷酸钙陶瓷，包括羟基磷灰石（HA）、双相磷酸钙（BCP）和β-磷酸三钙（β-TCP）。他们通过手术将多孔CaP圆柱体植入BALB/C小鼠肌肉内，并在90天后评估CaP陶瓷的骨诱导作用。少数HA样本（2/7）和多数BCP样本（6/7）中观察到异位骨形成。然而，β-TCP样本中未观察到骨形成
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代谢性疾病相关基因之FGF21
作者：德尔塔 日期：2022-04-15
想调整研究方向，获得学术研究突破口？想获得论文选题思路，提高发文命中率？你需要了解学科发展态势和未来走向！赛业生物专栏《Gene of the Week》每周会根据热点研究领域介绍一个基因，详细为您介绍基因基本信息、研究概况和应用背景等，助您保持学术研究敏锐度，提高科学研究效率，期待您的持续关注哦。今天我们要讲的主角是在非酒精性脂肪肝、肥胖及糖尿病等代谢性疾病的发病过程中发挥重要作用的FGF21基因。 基因基本信息 备注：标有√的意为赛业红鼠库有该种保存状态的小鼠 FGF21基因研究概况 FGF家族成员具有广泛的促有丝分裂和细胞存活活性，并参与多种生物过程，包括胚胎发育，细胞生长，形态发生，组织修复，肿瘤生长和侵袭。成纤维细胞生长因子21（FGF21）是一种肝细胞因子 - 即由肝脏分泌的一种激素 - 通过下丘脑室旁核中的FGF21受体通过信号传导调节简单的糖摄入和对甜食的偏好，并与伏隔核内多巴胺神经传递减少相关。FGF21的功能主要表现在糖代谢、脂代谢及胰岛素抵抗等方面。 与FGF21相关的疾病包括获得性脂肪营养不良和肝细胞透明细胞癌。其相关途径包括脂蛋白代谢和呼吸链电子传递，化学渗透偶联产生的ATP以及解偶联产生的热量。与该基因相关的基因本体论（GO）注释包括生长因子活性和成纤维细胞生长因子受体结合。通过诱导葡萄糖转运蛋白SLC2A1 / GLUT1表达（而不是SLC2A4 / GLUT4表达）来刺激分化的脂肪细胞摄取葡萄糖。活性需要KLB的存在。 图1. FGF21基因的相互作用蛋白网图 缺乏FGF21的小鼠不能完全诱导PGC-1α的表达来响应禁食时间延长，糖异生和酮生成受损。在小鼠中，通过长时间禁食PPAR-α，可在肝脏中强烈诱导FGF21 ，进而诱导转录共激活因子PGC-1α，并刺激肝糖异生、脂肪酸氧化和生酮。在白色脂肪组织中，PPAR-γ也会诱导FGF21的表达，这可能表明它还可以调节进食状态下的新陈代谢。啮齿动物和食用低蛋白饮食的人类中会诱导FGF21，饮食中必需氨基酸蛋氨酸水平的降低也会诱导F
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糖酵解、蛋白质代谢、辅酶和辅因子等研究工具
作者：德尔塔 日期：2022-04-15
细胞代谢是细胞内所发生的用于维持生命的一系列有序的化学反应的总称。这些反应进程使得生物体能够生长和繁殖、保持它们的结构以及对外界环境做出反应。代谢通常被分为两类：分解代谢可以对大的分子进行分解以获得能量（如细胞呼吸）；合成代谢则可以利用能量来合成细胞中的各个组分，如糖原，蛋白质和核酸等。代谢在生理学、细胞生物学和医学等领域中起着关键作用。代谢途径紊乱可以导致许多常见的人类疾病，如癌症、糖尿病、肥胖、低血糖、低血脂、苯丙酮尿症、神经退行性变等。 糖酵解是指葡萄糖在细胞内被分解为丙酮酸和ATP。利用一系列酶将每个六碳葡萄糖分子转化为2个三碳丙酮酸分子的10个步骤。该途径实际上是原核生物和真核生物所有细胞共有的。在真核细胞中，糖酵解发生在细胞质中。该途径包括三个阶段：1）葡萄糖转化为1,6-二磷酸果糖；2）1,6-二磷酸果糖裂解为两个三碳片段；3）三碳片段氧化为丙酮酸（获得ATP和NADH）。关键的调节酶是磷酸果糖激酶，糖酵解第3步为不可逆反应，是整个过程的限速步骤。 脂肪代谢是体内重要且复杂的生化反应，指生物体内脂肪在各种相关酶的帮助下，消化、吸收、合成与分解的过程。脂类是身体储能和供能的重要物质，也是生物膜的重要结构成分。动物体内脂肪的消化主要在小肠上段经各种酶及胆汁酸盐的作用，水解为甘油、脂肪酸等。 脂类的吸收有两种：中链、短链脂肪酸构成的甘油三酯乳化后即可吸收，经由门静脉入血；长链脂肪酸构成的甘油三酯与载脂蛋白、胆固醇等结合成乳糜微粒，最后经由淋巴入血。 甘油三酯是机体储存能量及氧化供能的重要形式。合成甘油三酯所需的甘油及脂肪酸主要由葡萄糖代谢提供。不同组织以不同途径合成甘油三酯。肝细胞和脂肪细胞的合成途径：甘油二酯途径。小肠黏膜细胞的合成途径：甘油一酯途径。甘油三酯的分解代谢即脂肪动员，储存在脂肪细胞中的脂肪，被脂肪酶逐步水解为游离脂酸（FFA）及甘油并释放入血液，被其他组织氧化利用的过程。
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