-
sgRNA简介及设计流程中常见问题解答
作者：德尔塔 日期：2022-04-14
CRISPR-Cas9是一项可对基因组特定靶基因进行编辑的DNA操控技术，该系统由sgRNA和Cas9蛋白组成，Cas9蛋白在sgRNA的引导下对靶位点处的DNA双链进行剪切，并产生一个平末端的双链DNA缺口，进而启动DNA损伤修复机制，通过非同源末端链接（Non-homologous end joining，NHEJ）或同源重组(Homologous recombination，HR）的方式将断裂上下游两端的序列连接起来。 目前，CRISPR-Cas9基因编辑技术在疾病基础研究、靶点验证、药物分子的高通量筛选、以及遗传性疾病的**等领域得到了越来越广泛的应用。sgRNA在CRISPR-Cas9基因编辑系统中具有准确识别靶基因序列的作用，其效果可影响编辑的效率、是否发生脱靶等，甚至对最终基因编辑的效果产生决定性作用。因此，设计合理有效的sgRNA是我们实现基因编辑的重要基础。 sgRNA设计的一般流程如下： 图1. sgRNA的设计流程 靶基因信息的分析 查询靶基因信息常用的数据库有NCBI、Ensembl等，在查询过程中要注意物种的选择和确定靶基因在数据库中的登录号，避免查找错误。查询到目的基因信息后，需进一步关注其所在基因座上下游基因情况、转录本数量、外显子数量及长度、翻译起始位点与终止位点等信息。然后再综合考量上述信息进行下一步的sgRNA设计。 此处以查询人类Rag1基因为例。在NCBI Gene数据库中输入需要查找的人类Rag1基因，查找的结果显示多个与Rag1相关的基因，这些基因包括了不同物种的Rag1同源基因。因而查找时需要注意该基因在NCBI的登录号与种属描述等（图2a）。点击查询目的基因人类Rag1基因，显示出该基因的基本信息。 可在“Download Datasets”下载该基因的相关序列。在“See related”可查看该基因在Ensembl数据库中的相关信息，主要是为了查看该基因的转录本相关信息（图2b）。链接到Ensembl数据库后能查找到该基因的转录本数量等相关信息，此处显示人类Rag1基因有三个转录本，并且可以打开任意一个转录本查看相关信息（图2c）。查询RAG1-201转录本信息，可打开左
-
仿骨发育微环境富镁3D培养系统用于血管化骨再生的研究
作者：德尔塔 日期：2022-04-14
意外和疾病引起的组织缺损严重降低了人们的生活质量，相比自然界的某些动物，例如蝾螈和壁虎，人类截肢后的再生能力十分有限，大段骨缺损的修复仍然是一个重大的临床挑战。 有些动物，如蜥蜴，可以在截肢后再生整个肢体。这一机制的研究表明，所涉及的细胞和分子机制与胚胎发育过程极为相似，干细胞和生物材料的进步改善了人工辅助组织再生策略，为患者们点亮了新的希望之光。 上海交通大学医学院、上海口腔医学研究所研究人员在Advanced Science杂志发表的题为“A Magnesium-Enriched 3D Culture System that Mimics the Bone Development Microenvironment for Vascularized Bone Regeneration”的文章，发现了MagT1对血管化骨再生的特定作用，成功地构建了一个富镁3D培养系统，可以模拟骨发育微环境的血管化骨再生。 近年来，生物材料策略在修复大型骨缺损方面受到格外关注。以前的研究报告称，生物材料的结构和组成尽可能地模拟天然骨组织，可显著提高骨再生效率，例如将天然存在于骨基质内的生物活性离子，如铜离子、锶离子和镁离子（Mg2+）加入骨替代物中，可刺激血管化骨再生，然而有关这些生物活性离子的刺激效应的具体机制尚未完全了解。 通过研究小鼠胚胎，研究人员发现镁转运蛋白-1（MagT1）在软骨内成骨区有选择性地高表达，还检测到MagT1在大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化过程中的高表达。有充分的文献证明，软骨内骨化是一种先天血管化骨形成的过程，表明MagT1的表达可用于血管化骨再生。有研究报道，通过生物材料释放Mg2+可诱导大鼠骨髓间充质干细胞MagT1上调。 “因此，我们推测局部Mg2+积聚导致MagT1高表达可能模拟骨发育的微环境，从而诱导血管化骨形成。”文章作者写道。本文重点探索了构建血管生成和成骨微环境的最佳Mg2+浓度，以及通过MagT1的下游信号通路，以阐明MagT1对血管化骨再生的特定作用。 图1. 骨骼再生富镁3D培养系统的构建图式，Mg2+内流通过MagT1介导干细胞的成骨分化
-
可用性工程打造更加安全的医疗器械
作者：德尔塔 日期：2022-04-14
——用户体验为医疗器械带来的效益 摘要 近年来对于医疗器械的安全性和有效性要求愈发提高，而其中由于用户界面设计缺陷导致的使用问题也逐渐凸显。各国相继出台了法规和标准要求医疗器械生产厂商开展可用性工程，确保设计出来的用户界面满足用户需求，保障器械的安全有效使用。在这样的背景下，诺达思通过测试场景搭建，测试工具支持，测试服务支持的三大手段，帮助大量医疗器械生产厂家从0到1量身定制了自己的可用性工程流程，为客户在质量管理，产品注册，满意度提升等多方面做好了助推作用，为医疗器械行业做出让用户用起来更安全，更满意的产品提供了支持与辅助，取得了显著的社会与经济效益。 关键词 医疗器械可用性 医疗器械人因工程 风险管理 作者 杨朋翰 宁宁 背景 设想一下这样一个场景，一个81岁的女性患者，由于乳腺癌在医院进行**，电解质检测发现血钾有点低，医生开具医嘱进行50mL氯化钾微量注射泵入，10小时泵完。当天值班的护士顺手就拿了一个100mL的注射器，按照她通常操作微量注射泵的方式完成了操作，整个过程注射泵界面上没有任何异常显示，由于界面是英文，护士也养成了忽略界面反馈的其他信息的习惯，最终护士在预充排气后确认了设置的参数是5mL/h的注射速度。但当晚巡视的时候，护士却发现注射泵6小时就完成了药物泵入，比预定速度快了近一倍，赶紧通知了医生采取补救措施。 注射泵人机界面 上面的这个案例是发生在一个三甲医院的真实事件，分析后发现，该注射泵能识别的最大注射器为60mL的注射器，当护士将一个100mL注射器放入注射泵时，注射泵错误的将之识别成了60mL，并在界面上给出显示，但由于平时操作中，护士已经习惯忽略英文界面的文字反馈，只关注最后的注射速率这个参数，最终使得注射泵速率计算的时候出错。 厂家仅在说明书当中做了相关说明 到这里大家可以把自己想象成一个管理者，来回答下面两个问题，面对这样一起不良事件：
-
磷酸化蛋白组生信分析
作者：德尔塔 日期：2022-04-14
磷酸化蛋白质组学简介 Levene和Alsberg在1906年首次发现了蛋白的磷酸化，这个PTM在近30年后被定位到蛋白的丝氨酸残基上（如图1）。由于四个领域的平行发展：(i)二维凝胶电泳(2D-PAGE)；(ii)质谱方法；(iii)蛋白数据库；(iv)生物信息学工具，蛋白质组学研究在1990年代中期开始[1]。 最常见的蛋白质磷酸化包括与丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸的羟基侧链形成磷酸酯键。两种拮抗酶系统（激酶和磷酸酶）分别催化蛋白质磷酸化和去磷酸化[2]。磷酸化被分为四类：O-phosphorylation(pSer, pThr, pTyr), N-phosphorylation(pHis, pArg, pLys), phosphoanhydride(pAsp, pGlu) and phosphorothioate (pCys)（见图2）[3]。 蛋白质磷酸化是许多细胞过程中的基本调节机制，磷酸化的异常扰动与各种人类疾病有关。因此，能够对磷酸化蛋白质组进行全系统定量分析将为揭示感兴趣的疾病的新信号通路、药物靶点和生物标志物提供强大的推动力。 图1 早期磷酸化研究简史[1] 图2 磷酸化修饰位点示意图[3] 数据分析 1.韦恩图 不同处理组之间的共性和差异通常可以用韦恩图展示[4]。BioVenn1能表现出不同组的元素数量以及相同点和不同点，同时展现数据集的大小。 图3 BioVenn-1 图4 BioVenn-1 2.火山图 在CHO-K1细胞适应无谷氨酰胺培养基的生长的实验中，用火山图来表示组间差异表达蛋白的表达量变化，阈值设置为fold change < 1.5和p value < 0.05[5]（如Volcano Plot-1）。并在图中标注TOP10差异表达蛋白。在实验中，表达量高且显著性高的差异蛋白是容易被关注的，并被选为目标蛋白。这也能降低后续的实验难度。 图5 Volcano Plot-1[5] 图6 Volcano Plot-2[6] 3.KEGG Pathway分析 磷酸化水平昼夜规律波动的肝脏蛋白显著富集在特定的代谢通路上，如胰岛素相关代谢途径、细胞自噬和昼夜节律相关的代谢途径（如图KEGG PATHWAY1-2），图中横坐标为富集程度Rich factor值，纵坐标表示矫正后的P-value值的大小，表明翻译后修饰
-
金相显微镜光学知识讲解（上）
作者：德尔塔 日期：2022-04-14
内容简介 自古以来，人们对微观世界充满了敬畏和好奇心，光学显微分析技术是人们打开微观物质世界之门的第一把钥匙。 第一台光学显微镜在16世纪末发明制成，经过500多年的不断发展，光学显微镜不仅在功能上有得到完善，从最初的的简单复合显微镜到偏光显微镜、荧光显微镜等，同时在分辨能力上也不断提高。 本报告中主要介绍了光学显微镜光学基础知识、像差产生的机理及显微镜的成像原理。旨在光学显微镜的应用过程中，获得清晰可靠的观察效果。 主讲人 周芳 徕卡工业应用专家 材料科学与工程专业硕士 对材料分析方法具有丰富的经验。 直播时间 2021.7.28 14:00-14:45 观看回放 长按识别二维码，注册观看视频回放 光学基础知识介绍 光的基本特性： 人眼的局限 理论上，眼球两边的肌肉伸缩可以帮助眼睛对20厘米到无限远处的物体聚焦，近视眼和远视眼很难做到这一点。 当你想分辨一个物体的细节时，需要一定的视角才行。 你无法看清玻片上样品的细节，因为它们太小了，使得你的视角非常小，以致无法分辨它们。但你也无法靠近样品来增加视角，因为太近无法聚焦 光波： 光波通过透镜或在样品上反射常导致波阵面的推迟——它决定了光的相位。 光除了波动性外还具有明显的粒子性。光的波动和粒子两方面相互并存的性质称为光的波粒二相性。 徕卡直播间 更多内容分享与成像原理，请关注徕卡直播间 点击进入Leica 直播间 了解更多：徕卡显微
-
m6A-MeRIP-seq技术在揭示m6A修饰新功能的应用
作者：德尔塔 日期：2022-04-14
2021年4月29日日内瓦大学Ramesh S. Pillai、David Homolka研究组合在著名学术期刊《Cell》在线发表了一项新成果，该团队发现剪接位点m6A甲基化通过阻止剪接因子U2AF35与前体mRNA结合进而抑制RNA剪接，结合后续的功能机制研究，揭示了m6A甲基化修饰新的调控机制。接下来，就让我们一起来看下研究人员是如何利用高通量测序技术RNA-seq和m6A-MeRIP-seq揭示m6A甲基化修饰调控RNA剪接这一新功能的。 发表期刊：Cell 发表日期：2021年4月29日 影响因子：41.582 研究方法：：m6A meRIP-seq、RNA-seq、LC-MS/MS等 文章链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33930289/ 文章概要 6-methyladenosine (m6A) RNA修饰被广泛用于改变mRNA的命运。本文中作者证明了秀丽隐杆线虫的甲基化修饰蛋白METT-10（小鼠METTL16的同源蛋白）沉积在S-腺苷甲硫氨酸(SAM)合成酶前体mRNA的3’剪接位点(AG)上的一个m6A修饰，可抑制其正确剪接和蛋白产生。这种机制是由丰富的饮食触发的，以m6A介导的开关来停止SAM的产生并调节其内稳态。虽然哺乳动物SAM合成酶pre-mRNA不受此机制调控，但3’剪接位点m6A修饰抑制剪切在哺乳动物中是保守的。该修饰通过物理方式阻止必要的剪接因子U2AF35识别3’剪接位点。作者认为使用剪切位点m6A修饰是一种古老的剪接调节机制。 研究思路 研究内容 一、秀丽隐杆线虫的m6A转录组 已知哺乳动物中主要有两类m6A“编写器”:METTL3/METTL14复合物以及METTL16，为了研究 METTL16 催化活性的保守作用，作者选择了秀丽隐杆线虫（以下称为蠕虫）。蠕虫直系同源物 METT-10包含高度保守的 RNA 甲基转移酶域，但缺乏哺乳动物 METTL16 中发现的 VCR域（图 1A）。通过LC-MS/MS技术检测来自成虫的总 RNA 和 poly(A)+ RNA 中的各种核糖和碱基修饰发现，在来自所有三种生物来源的 poly(A)+ RNA 中检测到 m6 A 修饰，包括秀丽隐杆线虫（图 1B）。为了鉴定携带 m6A 甲基化的蠕虫转录本，作者使用来自成年秀丽隐杆线虫的 poly(
-
Nrf2蛋白转录因子在诱导机体的抗氧化应答中的重要作用
作者：德尔塔 日期：2022-04-14
外界刺激 (如药物、紫外线和电离辐射) 和内源性自由基和活性氧 (ROS) 会直接或者间接地损伤蛋白质、脂质和 DNA 等细胞成分，为了抵御这些不利影响，机体形成了一套复杂的氧化应激应答系统来缓解细胞所受的损害。而 Nrf2，作为调控抗氧化应激的一种关键转录因子，在诱导机体的抗氧化应答中起着重要作用，如调节氧化还原平衡、药物代谢和排泄、能量代谢、铁代谢、氨基酸代谢、生存、增殖、自噬、蛋白酶体降解、DNA 修复和线粒体生理机能。另外，Keap1-Nrf2 系统已成为癌症和神经退行性疾病以及许多自身免疫和炎性疾病的重要**靶点。 Nrf2 的自我介绍：大家好，我是 Nrf2~我是 Cap'n'collar (CNC) 转录因子家族成员，我的“身体”由七个 Neh 域 (Nrf2 ECH 同源结构域) 组成，每个域具有不同的功能，如 Neh1 CNC-bZIP 域负责与 small Maf (sMAF) 蛋白结合和二聚化；Neh2 结构域通过 DLG 和 ETGE 基序介导与 Keap1 的相互作用；Neh4、Neh5 和 Neh3 域对于 Nrf2 的反式激活非常重要；Neh6 结构域是一个富含丝氨酸的区域，可调节我的稳定性。大家猜猜，我是怎么被激活的呢？ 图 1. Nrf2 及 Keap1 蛋白结构域[2] Nrf2 的激活“大戏” 1、经典途径——Keap1-Nrf2 途径 说到 Nrf2 的经典激活机制，不得不提一提 Nrf2 老搭档——Keap1 (Kelch ECH 相关蛋白 1)。Keap1 是一种 Cullin3 (Cul3) 依赖性的 E3 泛素连接酶复合物的底物衔接蛋白，可与 Cul3 和 Rbx1 组装成功能性 E3 泛素连接酶复合物 (Keap1-Cul3-E3)，进而对 Nrf2 进行调控。Keap1 含有三个功能域，包括一个 BTB 结构域，一个 IVR 和一个 Kelch 或 DGR 结构域。BTB 结构域结合 Cul3，是 Keap1 二聚化所必需的。Kelch/DGR 结构域可与上面提到的 ETGE 和 DLG 基序相互作用，这对于维持 Nrf2 和 Keap1 之间的相互作用至关重要。IVR 连接了 BTB 和 Kelch/DGR 结构域，含有一些可调节 Keap1 的活性的半胱氨酸残基。 在正常的生理条件下，Keap1-Cul3-E3 泛素连
-
常见的蛋白质组学技术流程汇编
作者：德尔塔 日期：2022-04-14
非靶向蛋白质组学 1. iTRAQ/TMT 标记定量蛋白质组学 iTRAQ 和 TMT 技术采用多种同位素标记，可与氨基反应实现连接，实现多个样本蛋白组的定性与定量。 技术流程： 寄样要求： 动物及临床组织标本 100 mg/sample 血清、血浆 200 µL/sample 细胞、微生物 1ｘ107 cells/sample 植物嫩叶、嫩芽 500 mg/sample 植物种子、果实 100 mg/sample 液氮或者 -80℃ 保存 足量干冰运输，避免反复冻融 试剂盒种类： 技术优点： 适用范围广、高通量、结果可靠 灵敏度高 分离能力强 自动化程度高 2. Label Free 非标记定量蛋白质组学 Label Free 技术不依赖同位素标记，可通过液质联用对蛋白质酶解肽段进行分析，分析大规模鉴定蛋白质时所产生的质谱数据，对被检测到的离子峰强度进行积分，以积分面积进行相对定量。 技术流程： 技术优点： 无需标记，最da程度的保留样本的真实性 可以区分“有”、“无”蛋白 不受标签数量的限制，多个样本可以同时进行蛋白定量分析 不同物种和不同的样本类型可以同时开展蛋白定量分析 处理步骤简单，成本低 技术缺点： 低通量 定量准确度有限 对质谱的稳定性和重现性有很高的要求 3. DIA 定量蛋白质组学 数据非依赖性采集(DIA)是一种显著提升蛋白质组学研究通量和可重复性的技术。 经典的 DIA 流程通常依赖于 DDA 谱图库的构建，需要消耗大量的样品，且周期长，成本高。 越来越多的不依赖于 DDA 建库的分析方法相继诞生，例如 DIA-Umpire、PECAN 和 encyclope DIA 等。encyclope DIA 系列技术采用气态在线分离（GPF）。 GPF-DIA 技术流程： 常规 DIA 流程： 技术优点： 采集所有离子及碎片图谱，重现性好 基于碎片离子定量，选择性好，可媲美 SPM/MRM 循环时间固定，扫描点数均匀，定量准确度高 高通量，能同时监测所有目标蛋白 4. 定性鉴定蛋白质组学 利用液相色谱质谱联用技术（LC-MS/MS）结合数据库检索的方法，对样
-
基于无人机图像和深度学习鉴定大豆对水涝胁迫的响应
作者：德尔塔 日期：2022-04-14
Plant Phenomics | 基于无人机图像和深度学习鉴定大豆对水涝胁迫的响应 随着气候的变化，强降水事件愈发频繁。据推算，十年后强降水事件的数量将会较如今增加30%，会有越来越多的耕地面临强降水所带来的洪涝灾害的威胁。水涝胁迫是全球第二大非生物胁迫，指土壤表面被水层覆盖，可分为涝渍胁迫（只有根系处于厌氧条件下）和淹涝胁迫（所有的根系以及全部或部分枝干均被水淹没）。在湿地作物（如水稻等）中经常会出现淹涝现象，而在旱地作物（如大豆和玉米等）中则经常会出现涝渍现象。水涝胁迫会抑制根芽生长、光合作用和养分吸收，导致大豆、水稻、小麦等作物的产量大幅减少，进而带来严重的经济损失。 大豆是一种重要的豆类作物，因其较高的蛋白质和油脂含量而广泛用于食品及饲料、生物质燃料及许多其它产品的生产中。然而，由于人口增长、气候变化、土壤退化和污染等不利因素，可用的耕地面积正逐年减少，也使得大豆的生产力和种子质量在面临来自水涝灾害的威胁时越来越被动。 在水涝灾害的影响下，大豆的稳定生产可通过培育耐水涝品种来保障。在评估田间条件下大豆对水涝的耐受力时，传统做法是目视评估水涝胁迫对枝条造成的损伤等级，目视评估法不仅劳动密集，还容易受到主观误差的影响。 近日，Plant Phenomics 在线发表了题为Qualification of Soybean Responses to Flooding Stress Using UAV-Based Imagery and Deep Learning的研究论文。 随着田间高通量表型技术的发展，高通量表型在测量作物性状和检测作物对生物或非生物性胁迫的响应方面显示出了巨大的潜力。在该文中，研究者使用基于不同飞行高度采集到的无人机图像特征对水涝所引起的大豆损伤进行了评估：航拍图像是在同一天使用五波段多光谱和红外热成像仪分别在20、50和80米高度所拍摄，之后从这三个飞行高度的图像序列中提取了冠层温度、归一化差分植被指数、冠层面积、冠层宽度、冠层长度(Figure 3)等五个图像特征，并基于这些
-
高脂高胆固醇高果糖饮食诱导的NASH小鼠模型构建及实验应用
作者：德尔塔 日期：2022-04-14
疾病动物模型是研究人类疾病发生发展机制、药物筛选及疗效评价必不可少的工具，好的疾病动物模型可以加快新药的研发速度。你还在为不知道选择什么小鼠模型发愁吗？你还在为造模发愁吗？赛业生物新栏目《每周一鼠》，每周更新，为大家讲解一个疾病小鼠模型的故事，希望对大家了解不同的疾病小鼠模型有所帮助。今天和大家见面的是高脂高胆固醇高果糖饮食诱导的NASH小鼠模型。 给予动物高脂、高糖饲料喂养建立的脂肪肝模型，其主要发病机制是营养过剩，食物中脂类、胆固醇和（或）糖类过量，无法完全吸收利用，脂类堆积于肝而引发脂肪肝，进一步出现肝炎性改变及纤维化。该模型与人类非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）相似，是最常见的NAFLD动物模型。 赛业生物通过高脂高胆固醇高果糖饲料（GAN）喂养构建的NASH小鼠模型，可作为阐明非酒精性脂肪肝的病理生理机制以及新药的开发的动物模型。 构建策略 使用Gubra-Amylin NASH (GAN) 饲料，即高脂高胆固醇高果糖饲料（40%脂肪供能、20 %果糖和2%胆固醇）喂养小鼠26周以上（一般16周开始出现脂肪变性，26周形成NASH，26~32周诱导出纤维化）。 模型验证 1 体重及血生化检测 图1. 使用GAN高脂高胆固醇高果糖饮食诱导的NASH模型的体重及血生化检测。将野生型C57BL/6雄鼠随机分为2组，每组10只，分别用标准饲料（control组）和高脂、高胆固醇、高果糖饲料（NASH组）喂养，在不同时间点检测各项指标：(A)体重；（B）6h空腹血糖值；（C）血清谷丙转氨酶（ALT）浓度；（D）血清天冬氨酸转氨酶（AST）浓度；（E）血清总胆固醇（TC）浓度。数据以Mean±SEM呈现。使用Two-way ANOVA进行统计学分析。ns: not significant, *: p
-
论文解读：散发性孤立性胸主动脉瘤基因突变的全景观
作者：德尔塔 日期：2022-04-14
胸主动脉瘤（TAA），是由于各种原因造成的胸主动脉一处或多处向外膨出，部分异常扩张、变形，呈瘤样突出。TAA是最危险的疾病之一，早期的TAA多无症状，体征也不明显，同时由于其位于胸腔内，体表查体也较难发现，而TAA一旦发生破裂，死亡率相当之高。TAA是一种高度遗传的疾病，可大致分为以下几类：综合征性TAA (sTAA)、家族型孤立性TAA (iTAA)和散发性iTAA。与综合征性TAA不同，孤立性TAA，尤其是散发性孤立性TAA 的发病率要高得多，但其遗传基础仍是个谜。 近期，首都医科大学附属北京安贞医院杜杰/李玉琳教授团队在Circulation Research上发表了题为Variants of Focal Adhesion Scaffold Genes Cause Thoracic Aortic Aneurysm的研究论文，首次揭示了散发性iTAA基因突变的全景观，提出了一类新的TAA 致病基因，促进了对TAA遗传原因的理解。 获得候选基因 研究人员招募了556名散发性iTAA患者和1092名对照并进行全外显子测序。该策略的有效性通过在选定的可疑功能突变中鉴定出（1）已知的TAA致病基因中的27个致病突变；(2) 10个已知的TAA致病基因；(3) 疑似功能突变的患者临床表型更严重，但疾病危险因素更少，类似于已知致病基因突变的患者。研究人员假设在血管组织中高表达的基因更可能与iTAA相关。通过将表达谱与遗传数据相结合，选择TES作为后续功能验证的候选致病基因。 体内实验验证 研究人员通过TesY249H基因敲入小鼠（赛业生物构建）和Tes敲除小鼠模型在体内证明TES 的功能及其在主动脉瘤发生中的作用。发现TesY249H基因敲入小鼠和Tes敲除小鼠的血管功能异常。纯合的TesY249H基因敲入小鼠发育正常，并且在8个月大时死亡率没有增加。敲入小鼠与敲除小鼠的主动脉直径比WT小鼠大。与WT小鼠相比，敲入小鼠与敲除小鼠的收缩压和舒张压较低。 体外实验验证 研究人员通过从WT和TesY249H基因敲入小鼠主动脉中分离的原代血管平滑肌细胞 (VSMC)进行胶原收缩测定，检测到该突变对VSMC收缩性有影响。如图1所示，突
-
胚胎干细胞（ESC）的鉴定方法与常见问题
作者：德尔塔 日期：2022-04-14
干细胞可分为胚胎干细胞（embryonic stem cell, ESC）和成体干细胞(adult stem cell, ASC)，其中ESC是来源于囊胚内细胞团的全能干细胞，初次发现于1981年，研究人员从小鼠囊胚中成功分离并实现了体外培养。因ASC是在成年动物体内的组织中分离提取，如骨髓、脂肪和脐带等，其在体外分化增殖能力有限，仅能分化为特定某几种类型组织的细胞。 而ESC具有无限的增殖传代能力及分化全能性，可分化为三个胚层来源的各种组织及细胞类型。这种无可比拟的特性让ESC成为很多领域的基础和应用研究的强有力工具，包括发育和调控研究、再生医学、潜在**方法。 那么ESC具有什么形态学特征？它有哪些表面标志物？又该如何鉴定其分化潜能呢？请看以下分解。 01 形态学 相对其他细胞，ESC单个细胞个体小，细胞核大，体外培养时呈集落样或克隆样生长，克隆内细胞排列紧密，细胞集落有明显的边界。此特有的形态学特征常用来做初步鉴定ESC的方法。 例如，Mouse ESC细胞核大，胞核内有多个核仁，核浆比高。在贴壁生长的情况下，Human ESC集落与Mouse ESC不同，呈相对松散、扁平状集落，集落内细胞界限隐约可见。 Mouse ESC 40x 02 特异性转录因子/抗原表达 ESC鉴定也有独有的表面标志物，目前常用的检测标志物是特异性转录因子OCT-4、Nanog及阶段特异性胚胎表面抗原SSEA。 OCT-4是一个和胚胎发育全能性相关的转录因子，几乎所有的ESC都表达OCT-4，当ESC被诱导向成体细胞分化时，OCT-4的表达逐渐下降。 Nanog是一种有同源结构域的转录因子，可以维持ESC的自我更新，以及调节ESC的细胞周期。与OCT-4相似，当ESC分裂旺盛时，Nanog高表达，随着ESC分化程度的提高而Nanog表达量逐渐下调。 SSEA是一种糖酯蛋白，用来鉴定ESC的SSEA通常有三种，分别是：SSEA-1、SSEA-3、SSEA-4，它的表达具有种属间特异性。如通过免疫荧光检测，可发现Human ESC和Mouse ESC具有不同的SSEA表达。 Human ESC的鉴定 高表达OCT-4、Nanog、SSEA
-
外泌体的介绍和检测提取机制
作者：德尔塔 日期：2022-04-14
近几年，外泌体越来越多的被提起，CNS 里常常有它，自然基金课题总有它，Pubmed 里的文章数量呈现暴风增长，涉及癌症、免疫、病毒感染、心血管疾病及神经退行性疾病的全方位研究，甚至还有美容相关研究 。 想当初，外泌体刚被发现的时候，还被贴上了“代谢废物”的标签，如今却摇身一变成了科研宠儿！妥妥的拿着“废柴逆天”主角剧本。 外泌体 (Exosome) 是什么？ 所有原核和真核细胞在生理正常或异常时，均可通过出芽的方式释放各种各样的膜包裹的囊泡 (Extracellular vesicles, EVs) 到胞外环境中，如外泌体、微囊泡、凋亡小体。胞外囊泡可广泛的分为两类，核外颗粒体 (Ectosome) 和外泌体。核外颗粒体是从质膜脱离的外出芽小泡，包括直径在 ~50 nm-1 μm 的微泡、微粒和大囊泡。 外泌体是细胞核内体途径起源的、直径在 ~40-160 nm (平均 100 nm) 的囊泡。外泌体的产生涉及到一个独特的细胞内调节过程，这可能决定了它们的组成，从而决定了它们的功能。 图 1. 外泌体结构和内容物 外泌体的产生和分泌 外泌体的产生涉及质膜的双重内陷、和含有腔内小泡 (Intraluminal vesicles, ILVs)、细胞内多囊泡体 (Multivesicular bodies, MVBs) 的形成。ILVs 通过 MVBs 与质膜的融合和胞吐，最终以外泌体的形式分泌到胞外。 质膜的第一次内陷形成一个杯状结构，其中包含细胞表面的蛋白与胞外一些可溶性蛋白，这个过程形成了早期内涵体 (Early-sorting endosome, ESE)。ESEs 可发展为成熟的晚期内涵体 (Late-sorting endosomes, LSEs)，并最终生成 MVBs。MVBs 是通过质膜双凹形成的，这一过程导致 MVBs 含有多个 ILVs (未来的外泌体)。MVBs 可以与溶酶体或自噬体融合被降解，或与质膜融合以释放所含的 ILVs 为外泌体。 图 2. 外泌体的生成、分泌和分类 外泌体的起源和形成方式导致其内容物、形状、大小均有差异，从而会影响受体细胞的不同功能，这种特性被称为外泌体的异质性。外泌体可通过其
-
阿尔茨海默病的发病机制和抑制剂介绍
作者：德尔塔 日期：2022-04-14
什么是阿尔茨海默病 (Alzheimer Disease, AD)？ 1907 年德国神经病理学家阿尔茨海默 (Alois Alzheimer) 仔细描述了一名具有进行性痴呆表现的 51 岁妇女 (Auguste Deter) 的症状： “她的记忆力严重受损。如果向她显示了对象，她会正确地命名它们，但随后几乎立即她忘记了一切。在阅读测试时，她会逐行跳过或通过单独拼写单词或通过发音使其变得毫无意义来进行阅读。在写作中，她多次重复单独的音节，省略了其他音节并迅速将其完全分解。在发言中，她使用填空和一些释义的表达方式 (“牛奶倒”而不是杯子)；有时候很明显她无法继续。显然，她不理解某些问题。她不记得某些物品的使用。” ——Alois Alzheimer 图 1. Alois Alzheimer (左) 和他的病人 Auguste Deter (右) 的照片 Deter 死后，Alzheimer 使用当时新的银染组织学技术从显微镜下检查了她的大脑，观察到了神经斑，神经原纤维缠结和淀粉样血管病的症状。1910 年这种病被命名为阿尔茨海默病 (AD)。 图 2. AD 的典型神经病理学特征包括老年 (Aβ) 斑块 (红棕色) 和神经原纤维 (Tau) 缠结 (黑色) AD 是一种神经退行性疾病 (可参见：忘不了餐厅，忘了一切却忘不了爱丨神经退行性疾病——比癌症更残忍)，与特定大脑区域的神经元萎缩和死亡相关，是痴呆症的主要形式 (50-75%)。发病初期表现出程度较小的记忆力丧失，后期发展为严重的认知功能障碍，包括行为障碍，运动困难，语言问题，严重的记忆力丧失，妄想症等。目前临床上药物**仅能改善认知症状和延缓病情进展，不能逆转病程。 阿尔茨海默病的发病形式 AD 一般以两种形式发生，一种是由遗传决定的早发形式，另一种是非遗传的晚发形式。 1、家族性 AD 家族性 AD 是一种常染色体显性遗传疾病，编码淀粉样肽前体蛋白 (APP)、早老素 1 (PSEN1) 和早老素 2 (PSEN2) 的基因突变会导致家族性 AD。其中，PSEN1 基因突变是大多数家族性疾病的原因。家族性 AD 患者的发病年龄小于
-
Sirt3基因敲除小鼠与非酒精性脂肪肝的简介与技术
作者：德尔塔 日期：2022-04-14
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的发病过程中发挥重要作用的Sirt3基因。 Sirt3基因简介 SIRT3基因，中文名为去乙酰化酶3，属于Sirtuins家族，Sirtuins是进化上保守的NAD+依赖性脱乙酰酶家族，具有调控细胞增殖、DNA修复、线粒体能量稳态和抗氧化活性等多种生理功能。哺乳动物Sirtuins家族共有7个成员（包括SIRT1-7），近期研究发现SIRT3在心血管和代谢疾病中发挥着重要作用。在分子机制层面上，SIRT3作为一种脱乙酰酶，主要定位在线粒体上，因此能够调节大部分线粒体蛋白的赖氨酸乙酰化，它的激活是细胞调整能量代谢的一个重要传感器，可调节线粒体ATP生成和对压力的适应性反应。SIRT3基因位于人类11号染色体上，基因全长约21.9kb，共有10个外显子，氨基酸数量为187个，由核编码后形成一个包含N端线粒体靶向序列的无酶活蛋白，该序列导入线粒体后被切断，留下一个酶活性的28kda的蛋白。近期研究表明，该基因调控线粒体的功能，与非酒精性脂肪性肝病（NAFLD)密切相关。 表1. SIRT3的基本信息 备注：标有√的意为赛业红鼠资源库有该种保存状态的小鼠 非酒精性脂肪性肝病（NAFLD） 非酒精性脂肪性肝病（nonalcoholic fatty liver disease，NAFLD）是指除外源酒精和其他明确的损肝因素所致的肝细胞内脂肪过度沉积为主要特征的临床病理综合征，与胰岛素抵抗和遗传易感性密切相关的获得性代谢应激性肝损伤。NAFLD是一个总称，包括一系列肝脏疾病，包括肝脂肪变性（NAFL）、单纯性脂肪肝（SFL）、非酒精性脂肪性肝炎（NASH）及其相关肝硬化，是肥胖和代谢综合征的一种肝脏表现。 图1. 来自NAFLD患者肝脏
咨询热线
18133906270
德尔塔官方微信