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鸭嘴兽为啥不耐热?中科院研究员探讨哺乳动物温感进化之旅

鸭嘴兽为啥不耐热?中科院研究员探讨哺乳动物温感进化之旅

作者:德尔塔 日期:2022-04-19

辣椒素受体(transient receptor potential vanilloid 1,TRPV1)离子通道是哺乳动物面对高温警报的分子传感器,有着受热激活和高温介导失活的特点,因其在热活化(heat-induced activation,Ah)后紧跟着发生快速热脱敏(desensitization,Dh),导致其在持续热反应中的作用知之甚少。 中国科学院昆明动物研究所赖仞研究员和杨仕隆研究员,浙江大学杨帆教授以及加州大学戴维斯分校郑劼教授等人借助嵌合体构建、非天然氨基酸标记、荧光共振能量转移和变构构象模拟等技术,对小鼠TRPV1通道(mV1)和鸭嘴兽TRPV1通道(pV1)进行了比较研究,阐明了Dh的生理作用和结构基础。研究结果发表在5月14日的Nature Communications杂志,题目为“Molecular Basis for Heat Desensitization of TRPV1 Ion Channels”。 研究发现,小鼠mV1的N端和C端在Dh时存在相互作用,而鸭嘴兽pV1不具有这一特征,因此也不具有这一变构过程。当他们将小鼠mV1的N端和C端嫁接给pV1,进而构建携带大部分pV1结构的嵌合通道,命名为pV1_mNC,令人惊讶的是,对比野生型,pV1_mNC在40℃高温情况下同样表现出了Dh作用,换句话说,pV1_mNC的跨膜结构域能够支持Ah和Dh,鸭嘴兽pV1缺乏Dh的原因很可能来自N端或/和C端变化。 鸭嘴兽是地球上唯一的卵生哺乳动物,距今2500万年前就已出现,至今仍生活在澳大利亚,分布范围小。肥胖的身体、扁扁的嘴巴还有一双呆萌的小眼睛,它们大多数时间都待在水里,能在较冷的水域中保持温暖,冬季不活动或冬眠。虽为哺乳动物但它们缺乏完善的体温调节能力,在环境温度降低到0℃时,其体温在20-30℃之间波动;当环境温度上升至30-35℃时,则失去热调节机制而死亡。 文章共同一作罗雷博士、王云飞博士及李博文博士为进一步探究TRPV1的结构变化模式是否影响哺乳动物耐热,通过添加不同长度的游离C端肽,在表征了mV1的Dh,并重新建立了远端N和C端模型后,弥补了已发表的单粒子冷冻电镜(cryo-EM)缺失的部分远端N和C。 比对pV1和其他

赛业动物饲养课堂——走近科学之消失的鼠仔

赛业动物饲养课堂——走近科学之消失的鼠仔

作者:德尔塔 日期:2022-04-19

动物房里,刚出生的鼠仔为何突然消失?消失的小鼠去哪了?这一切的背后,究竟是鬼怪作祟还是道德的沦丧?是鼠性的扭曲还是外界不可控的力量在做怪?敬请收看本期的《走进科学之消失的鼠仔》,让我们一起探索鼠仔离奇失踪的真相…(请自行脑补走近科学的经典配乐) 2019年5月初,刚刚成为小鼠铲屎官没多久的张某,如往常一样,去动物房查看小鼠,当他打开昨天才产仔的鼠笼的一刻,却发现了惊人的一幕。眼前的笼子里,完全没有新生小鼠的踪影。昨天才出生的小鼠为何一夜之间消失?对此,小编和张某前往案发地进行了调查,现场完全没有打斗与挣扎的痕迹,但是某处垫料却沾有血迹。 接下来我们采访了丢失鼠仔的鼠妈妈,鼠妈妈背对我们喝水,拒绝了我们的采访,它的神情与行为丝毫感觉不到悲痛与震惊。 最后我们采访了鼠妈妈的邻居。 以上种种现象再结合鼠妈妈冷静得异常的表现,让我们不得不怀疑凶手就是鼠妈妈,最后在我们的逼问下,她承认了自己的犯罪事实,并没有留下悔恨的泪水。 接下来,让我们了解一下这起“杀婴案”背后的动机,以及小鼠铲屎官该如何采取措施来减少这类惨案的发生。 鼠妈妈吃仔的原因有哪些? 1. 营养 泌乳量不足 哺乳期营养缺乏或高温均会导致泌乳量不足,窝产仔数过多则导致泌乳量相对不足,从而引发仔鼠竞争吃乳而咬伤母鼠乳头,母鼠因疼痛而拒绝哺乳,甚至咬食仔鼠。 泌乳量不足导致仔鼠相对过多,为保证下一代的存活,母鼠可能会咬食小部分仔鼠以保障大部分仔鼠的存活。 营养不全及不足 缺乏某些营养可导致母鼠异嗜而吞食仔鼠,有研究发现,当饲料蛋白质含量≤16% 时,易引起吃仔现象,降低繁殖效率。 2. 环境 环境拥挤 环境拥挤表现在饲养密度大、 空间小、温度高。环境拥挤造成的一种压迫效应可导致动物吃仔。 光照和声音 强光或噪声刺激可导致哺乳母鼠神经紊乱,出现惊慌、烦躁等症状,容易引起母鼠咬食幼仔。 气味 动物依靠气味线索和去甲肾上腺素来对其他动

预测蛋白相互作用软件的学术交流记录

预测蛋白相互作用软件的学术交流记录

作者:德尔塔 日期:2022-04-19

微信学术交流群之聊天记录(2)   A:想请问一下预测两个蛋白之间的相互作用有什么方法吗? 殷赋科技:用蛋白-蛋白对接方法。蛋白-蛋白对接有好多软件都可以做,比如ZDOCK(Discovery Studio里边也整合了这个软件)、Hex、Rosetta。我们平台将来也会上线这个功能。 B:请问一下大家,做分子对接是怎么收费的呀? 殷赋科技:平台分子对接收费标准在这里:http://www.yinfotek.com/platform C:我也想问一下,预测蛋白之间相互作用是否有相应的方法和软件,怎样收费? 殷赋科技:ZDOCK免费,Rosetta可以申请学术license。 D:问下vina可以做蛋白对接吗? E:可以。 F:效果不好哦。 殷赋科技:一般不用vina做蛋白-蛋白对接。一个可选的方案是先用ZDOCK做刚性对接,然后算分子动力学。 D:ZDOCK对接效果并不好,在前期增加了binding site限制后,对接后的空间位置仍然是偏离的。 殷赋科技: 那就用Rosetta。不知道大家有没其他推荐。 G:我个人感觉zdock是非常准的。 殷赋科技:那就好啊。我正打算把这些软件开发成便捷的方案呢。 H:那个Rosseta特别麻烦,自学会遇到好多坑。不知道有没有人有好的资料,或交流群。 殷赋科技:Rosetta官方教程讲得就非常好了:https://www.rosettacommons.org/demos/latest/tutorials/Protein-Protein-Docking/Protein-Protein-Docking#preparing-structures-for-docking H:那个pyrosetta(Python包),给的函数太多了。要想掌握,有不少坑。 殷赋科技:蛋白-蛋白对接也可以用I-TASSER: https://zhanglab.ccmb.med.umich.edu/services/。 H:rosetta可以设计蛋白,这个应该比docking和MD更有技术含量吧?Rosetta擅长设计蛋白,如果是奔着这个目标的话,建议用它。 殷赋科技: 研究好了Rosetta,来写篇教程或者经验分享啊,欢迎大家踊跃投稿! A:这些软件win系统可以使用吗? 殷赋科技:应该有win,http://zdock.umassmed.edu/。 A:如果只是想预测一下,两个蛋白是否有相互作用,有什么比较快捷的

离子色谱样品预处理技术!

离子色谱样品预处理技术!

作者:德尔塔 日期:2022-04-19

离子色谱样品预处理技术!   随着离子色谱日益广泛的应用,许多样品已经无法用传统的方法采用采样、稀释、过滤后直接进样的模式来进行离子色谱的分析。对于大量复杂基体的样品,离子色谱可以采用合适的方法,通过预处理后再用离子色谱法进行分析,这样一方面可以解决样品复杂基体对离子色谱柱的沾污,另一方面也可以大大提高以复杂基体样品测定结果和准确性、提高分析方法的灵敏度。 有关样品预处理方法,随着国内离子色谱的用户水平的提高,出现了大量相关离子色谱的预处理方法,这些方法有如下几方面的特点:(1)大部分样品前处理方面,采用国产材料进行,预处理的成本很低,更能适合于中国国情,可以在国内广泛推广使用;(2)大部分样品预处理方法采用离线方法,不需要昂贵的在线设备;但相对而言,样品处理的时间比较长,需要的样品量也比较多一些,在目前自动进样器还没有国内广泛应用的今天,这些方法是比较实用的;(3)与国际上出现的一些样品预处理方法,国内出现的样品前处理绝大多数均出自于基层单位,实用性强;但却相关的理论方面的探讨比较少。因此,许多国内采用样品前处理方法,一方面可以再进一步从理论角度进行讨论,另一方面也可以通过适当改进配合包括国内和国外的仪器用于在线样品的预处理。 最常用的样品前处理技术比较 微膜过滤固相萃取技术透吸和渗吸技术 使用和生产的厂家所有HPLC和离子色谱厂家所有HPLC,GC和离子色谱厂家很少厂家仍在使用。 使用的材质0.22um聚砜或尼龙膜C18/RP反相/离子交换/螯合树脂填料0.2um醋酸纤维膜有机溶剂兼容性兼容兼容不兼容分析结果的准确性很好。靠压力保证分析的组份能够全部通过,没有损失。很好。靠压力保证分析的组份能够全部通过,没有损失。不同样品和不同组份在膜上扩散系数和平衡速率的不同,所以很难保证分析结果的准确度、重复性和回收率。 使用的领域广泛应用于IC/HPLC等色谱分析领域广泛应用于IC/HPLC/GC等色谱分析领域在生命科学领域广泛用于蛋白或多肽

昨日明星LncRNA搭上m6A后逆袭为今天新星

昨日明星LncRNA搭上m6A后逆袭为今天新星

作者:德尔塔 日期:2022-04-19

m6A RNA甲基化是当前在LncRNA,环状RNA等非编码RNA之后最为火热的科研明星,到底有多火?摆出数据告诉你! 2019年才过去一半还不到,已发表文章数就已占去年的7成。RNA甲基化领域,不仅文章数量多,高分文章也有许多。据统计,仅2019年上半年就发表了多篇Nature,Cell,Cell Stem Cell,Nature Immunolgy这类的顶级期刊,10分以上m6A文章就有18篇之多。 m6A RNA甲基化作为2018年国自然热点,申请的课题主要围绕writer,eraser和reader。 做腻了writer,eraser?那让我们来看看reader,YTHDF家族由于在核外参与蛋白翻译和降解,是reader里最明星的研究对象,可m6A reader酶千千万万,您研究的基因除了YTHDF家族外,可能还与其他reader结合。 今天,让我们开开脑洞,谈一谈另一个reader hnRNPA2B1,看看像这类核内核外都有表达的reader是怎么来做研究的。 文章导读 结直肠癌Colorectal cancer(CRC)是一类肠道发生癌变的疾病。目前,关于CRC发生和转移相关的分子机制还未有详细报道。已有研究指出,LncRNA分子在肿瘤发生,发展,甚至是迁移的过程中发挥重要机制。因此,本文以LncRNA为切入点,首先通过LncRNA测序找到一个目标LncRNA---RP11,在CRC中高表达的趋势,且表型与细胞迁移正相关。接着,通过RNA Pull Down-质谱技术,证实该LncRNA与下游蛋白hnRNPA2B1是直接结合关系,该蛋白可是m6A RNA修饰的明星阅读酶(Reader)呀!那这个LncRNA势必也参与了m6A RNA 甲基化的过程。接下来,让我们跟随作者思路,看看LncRNA结合m6A的机制类文章是怎么做的。   发表期刊:Molecular Cancer 影响因子:7.8 实验方法:LncRNA 测序,MeRIP-qPCR,RNA Pull Down,RIP,LncRNA定量PCR,mRNA定量PCR 实验材料:CRC临床样本等,结直肠癌细胞系等 文章内容 1. LncRNA RP11在CRC细胞和组织中高表达 CRC组织(癌症1期和癌症3期)与癌旁组织分别进行LncRNA测序(云序可提供此服务),筛选到在癌症1期和3期都差异高表达的LncR

PDX模型的好帮手——B-NDG®小鼠

PDX模型的好帮手——B-NDG®小鼠

作者:德尔塔 日期:2022-04-19

随着医学的不断发展,人们对肿瘤的认识越来越深入,同时对肿瘤模型的要求也越来越高。PDX (Patient-derived xenograft )模型,由于其更贴近病人的肿瘤遗传特性和异质性(Fig 1),不断受到药企和科研院所的青睐。然而PDX模型因为在构建过程中受制于异源移植物免疫反应,所以免疫缺陷动物对此至关重要   Fig 1. PDX模型保持了肿瘤组织的异质性与遗传特性[1] 与裸鼠、NOD-Scid小鼠相比,B-NDG®(NOD-Prkdcscid IL2rgtm1/Bcgen)重度免疫缺陷小鼠是构建PDX模型更好的选择(Fig 2 )。B-NDG小鼠缺乏T、B、NK细胞,对人源细胞和组织几乎没有排斥反应,因此更利于肿瘤组织的生长。 Fig 2. B-NDG 小鼠优势 百奥赛图基于B-NDG小鼠已成功构建100余例PDX模型,其中成功构建血液瘤PDX模型3例,乳腺癌PDX模型11例(Fig. 3)。 Fig 3.已成功构建的PDX模型 对PDX模型进行外显子测序显示实体瘤PDX模型中TTN、KMT2D等基因突变频率较高 (Fig 4)。 Fig 4. 实体瘤PDX外显子突变基因Top24 B-NDG小鼠PDX模型在人免疫系统重建后是检测肿瘤药效的理想工具。针对不同癌种或不同药物类型,可以构建不同模型进行药理药效检测。   基于B-NDG小鼠构建PDX模型应用实例 三阴乳腺癌PDX模型药效实验 三阴乳腺癌(ER-/PR-/HER2-)占乳腺癌总确诊的15%~20%,因为其肿瘤异质性很高,同时复发率高、转移期早且预后性差而被称为“最难**的乳腺癌”。目前各大药企及研究机构针对抗三阴乳腺癌药物正在加紧研发,百奥赛图针对此类疾病构建了独特的三阴乳腺癌PDX模型,并在免疫重建后进行了化药药效检测(Fig 5),为相应药物研发及**策略的研究提供有力的模型支撑。   Fig 5. 三阴乳腺癌化药药效实验 结果显示:与对照组相比,Drug X显著抑制了三阴乳腺癌PDX模型鼠体内的肿瘤生长。 胃癌PDX模型抗体偶联药物药效检测 抗体偶联药物(antibody-drug conjugate,ADC)是一种通过化学键将具有生物活性的小分子药物连接到单抗上的抗体药物。随着brentuxi

化合物活性预测相关知识问答

化合物活性预测相关知识问答

作者:德尔塔 日期:2022-04-19

Docking相关 A:新手想问一下,docking结果怎么判断小分子和蛋白产生了结合呀,形成了疏水键或氢键吗? B:打分越低越好,一般会设置一个已知的配体用来做参照,或者说用来检验参数是否合理。 A:我是选择了有配体的蛋白,处理了蛋白和分子后进行docking,得到这个结果。 B:只要比这个配体的打分低,那肯定就更有可能结合在那里呀! E:新手想问下,配体和蛋白对接的时候怎么确定对接盒子的位置和坐标? D:选中ligand。 B:根据前期文献调研,需要大体知道结合位点的位置。否则就得进行全局docking。 E:下载pdb的蛋白的原文献吗?全局docking感觉不准啊。 D:你得先知道ligand结合口袋。 B:不一定,比如一些突变研究会告诉你大体结合位点。 D:可以用氨基酸残基定位结合口袋。 (提示:更多干货见《如何确定对接口袋?》) F:我有个问题,已知配体结合能-9,我的一堆配体结合能-2~-4,有意义么?结合位置一致。 殷赋科技:vina对接吗?大于 -4基本没什么意义。 F:是autodock的,我是一堆多肽混合物,都鉴定了成分,然后作为配体做的对接,基本都是-2~-4。基本就是没啥意义的? 殷赋科技:光看数值不可靠,要看结合模式正常吗? F:结合模式怎么看呢,看哪几个参数么? 殷赋科技:可以对比原来的配体,看你的配体是不是结合在对应的口袋内,有没有充分结合在里边,还是有很大一部分暴露在溶剂中(考虑到打分这么差,结合模式应该不太好)。 你对接的是多肽,分子量应该不小,光疏水作用都不会让打分这么差,所以我怀疑结合构象有问题。 B:可以后面加一段分子动力学模拟。 F:我是chemdraw上画的结构又能量最小化的,然后在ADT上处理的,选择torsion的时候,显示结构中可旋转键大于32,我就调到32以内,不知道这么处理对不对。 殷赋科技 :多肽是几肽啊?起码也得5、6肽了吧。 F:从六肽到十肽都有。嗯,基本都是7,8了。 殷赋科技:我在群里前面说过,我们平台有多肽对接的功能,但是限制在6肽以下,就是考虑到可旋转键太多

药品储运温度验证与偏差处理相关问题

药品储运温度验证与偏差处理相关问题

作者:德尔塔 日期:2022-04-19

药品储运过程中经常出现温度超标的情况,基于用药安全和药品稳定有效等方面考虑,药品储运过程中的温度控制和运输验证尤为重要。本文汇总了中国、欧盟、美国对药品储运过程中温度超标相关的问题的态度,供大家参考。   中国GMP: 问题:对于30℃以下储存的产品(成品),在夏天运输过程会超过30℃,像此类药品还需对运输条件确认吗?另外对运输条件的确认以什么方式体现合适? 答:需要。对运输条件进行评估。 点评:对运输条件进行评估是通过运输验证来实现的?简单地说,就是按正常的运输、包装条件下,用温、湿度记录仪等仪器证实整个运输过程的条件满足产品的要求。对于出现的短时间的背离可以通过长期、加速稳定性数据予以评估。   问题:2~8℃保存的产品,如企业有加速实验数据,短期常温运输对产品质量无影响,可以不用冷链吗? 答:不可以。必须在冷链条件下运输, 点评:冷链条件运输时出现的短时间背离按偏差处理。可用加速实验数据评估,但不允许直接用常温运输条件运输。   问题:运输条件是否与贮存条件一致? 答:运输条件应当满足储存条件。 点评:运输条件应满足储存条件,如果在运输途中出现了偏离,可以依据相应的稳定性数据进行评估,确定偏离对产品的影响。   问题165:产品规定储存条件为阴凉处,在运输过程中是否必须采取措施将运输温度控制在20℃以下? 答:在不影响产品质量的情况下,运输过程中的温度可以在20℃以上,需要有相应的稳定性数据作为支持,必须采取必要的控制措施。 点评:运输过程中的温度是否可以在20℃以上,温度可以偏离多长时间,最大可偏离的温度上限,这些都需要有相应的稳定性数据作为支持。同时可以通过运输验证证实在最恶劣条件下产品可能经受的最大温度变化和时间长短,结合稳定性数据做合理的判断。   问题:疫苗的运输条件如何监控? 答:疫苗产品的冷链运输,应该配备全过程连续温度记录装置,由接收方在验收产品时对运输过程的温度记录结果进行确认

Specim IQ 手持式VNIR高光谱成像仪软件升级及最新应用案例

Specim IQ 手持式VNIR高光谱成像仪软件升级及最新应用案例

作者:德尔塔 日期:2022-04-19

IQ手持式高光谱成像仪是Specim于2017年研制生产的最新轻便型高光谱成像仪,集高光谱数据采集、数据处理和处理结果可视化于一体,一经问世即引起全球的关注,并荣获德国设计协会“红点设计奖”——国际公认的全球工业设计顶级奖项、连续两年获得“inVISION全球顶级创意奖”(inVISION Top Innovations 2018 award)。     Specim最新公布IQ Studio软件升级,为您手中的IQ带来新的功能、新的体验!   Ø 经由WiFi或USB连接,您可以通过计算机(安装IQ Studio)遥控IQ高光谱成像 Ø IQ Sdudio可以自动识别软件版本并自动升级软件和IQ固件     最新应用案例:     Specim公司与德国波恩大学等机构合作,利用Specim IQ高光谱成像仪,对作物病害与表型进行了研究分析,并发表论文“Specim IQ: Evaluation of a New, Miniaturized Handheld Hyperspectral Camera and Its Application for Plant Phenotyping and Disease Detection”(Sensor, 2018)       荷兰瓦赫宁根大学研究团队利用IQ高光谱成像仪对食品香料检测进行了研究,研究成果发表在2019年《Food Science and Technology》(Hyperspectral imaging as a novel system for the authentication of spices: A nutmeg case study).     易科泰生态技术公司为您提供高光谱成像全面解决方案: 实验室高光谱成像技术方案 野外高光谱成像技术方案 无人机高光谱遥感方案

Millipore试剂盒推荐使用Q800R3设备剪切染色质

Millipore试剂盒推荐使用Q800R3设备剪切染色质

作者:德尔塔 日期:2022-04-19

染色质通常被认为是由DNA、组蛋白和非组蛋白组成的复合体。RNA染色质复合体的成分被认为是由mRNA或传统的snRNA组成,它在转录过程中短暂地与染色质相关联。然而,越来越多的证据表明各种类型的非编码RNA(例如:长链非编码RNA,增强子RNA,甚至miRNA)与染色质结合并可能通过序列特异性杂交和/或通过结构和空间机制来实现调节功能。为了更好地描述这些调控机制,需要一种方法来识别和描述RNA分子(包括编码和非编码)、蛋白质和DNA之间的相互作用。   Magna ChIRPTM(点击下载说明书)是由Millipore(默克-密理博)推出的用于研究和lncRNA(长链非编码RNA)相互作用的染色质DNA序列及蛋白的商品化试剂盒。这个试剂盒采用了独特的方法,可以发现染色质关联RNA(如lncRNA)与基因组DNA序列的结合位点,也可用于lncRNA调节复合体的蛋白质组分进行蛋白组学分析。   染色质或染色质RNA复合体的研究离不开超声波剪切仪。Millipore(默克-密理博)在ChIRPTM使用手册里推荐用Qsonica的Q800R3染色质/DNA剪切超声波破碎仪来完成染色质的修剪。   Kit说明书内页截图:   Magna ChIRPTM基本原理如下图:

普瑞邦|植物源性食品中氨基甲酸酯类农药及其代谢物残留量的测定

普瑞邦|植物源性食品中氨基甲酸酯类农药及其代谢物残留量的测定

作者:德尔塔 日期:2022-04-19

氨基甲酸酯类农药的结构中均含有的公用基团   在USEPA方法531.1中列出了十种分析物的结构式如下图(包括1-萘酚和内标BDMC)。它们是按照在C18柱上的流出顺序列出。除了1-萘酚外,均含有N-甲基氨基甲酰基部分 (用OR表示)。 方法原理:   通过C18柱或C8柱分离后的氨基甲酸酯农药首先在100℃下在NaOH作用下水解释放出醇,碳酸盐和jia胺。 在第二个柱后反应中jia胺与邻苯二甲醛(OPA)和2-硫基乙醇反应生成有强荧光吸收的1-甲基-2-吲哚类化合物,被荧光检测器检测且具有很低的检测限。 方法建立:   采用Pribolab MDS 3100 多功能光电衍生系统搭配岛津液相及荧光检测器,依据GB 23200.112-2018进行实验,实验条件如下: 色谱柱:250mm×4.6mm,5um 激发波长:330nm发射波长465nm 柱后衍生水解流速:0.3mL/min衍生流速0.3mL/min,水解温度100℃衍生温度40℃ 水解液、衍生液均按照GB 23200.112-2018进行配置,梯度表如下:   重复性验证:   高、低浓度混合标准品分别连续进样6针,峰面积变异均小于7%,重复性较好。 使用仪器   双元泵液相+荧光检测器 双泵双反应器柱后衍生系统 色谱工作站

实用技巧二——单细胞转录组高级分析之细胞谱系分析

实用技巧二——单细胞转录组高级分析之细胞谱系分析

作者:德尔塔 日期:2022-04-19

基于单细胞转录组数据的细胞轨迹分析常见形式有细胞变化轨迹分析和细胞谱系分析,在上一篇中,我们详细介绍了常规拟时间序列分析的相关内容(具体内容查看链接)。在这里,我们主要就细胞谱系分析进行介绍和解读。 细胞谱系分析,最简明的理解就是细胞领域的进化树,通常指的是某类祖源细胞,在特定条件下,有多个发育轨迹和命运,变化过程类似复杂树状分支变化过程。因此,该分析的目的就是用单细胞数据还原复杂细胞命运变化。该分析的结果呈现内容可以简单概括为两点:1.细胞变化命运:2.不同命运细胞的marker基因。 以Monocle来进行细胞谱系分析为例,Monocle细胞谱系分析的目的是在实验中了解细胞是如何通过一个基因表达变化的生物程序进行转化的。每个细胞都可以看作是高维空间中的一个点,每个维描述基因组中不同基因的表达。识别基因表达变化的程序相当于学习细胞在这个空间中遵循的轨迹。但是,分析中维度越多,学习轨迹就越困难。然而,许多基因通常彼此共存。因此,可以使用各种不同的算法来降低数据的维数。所以,谱系分析的核心还是通过基因表达数据的降维,可视化细胞间的关系紧密程度。 1. 谱系骨架图 要进行该分析的输入数据主要包含三部分:基因列表、表达矩阵、细胞类型。通过对数据进行降维、编码每个细胞映射到轨迹中的位置,根据已有知识指定轨迹的起点,就可以得到基本的谱系变化图(谱系框架图)。 图一 谱系框架图   上图是由Monocle2分析得到的血细胞分化的谱系骨架,数据来源见参考文献[1],上述图形象地描述了细胞间的谱系关系。 2. 谱系层次聚类热图(Complex Heatmap) 谱系框架图能看出来细胞间的谱系关系,当然,通过对具有相似基因集进行层次聚类,以热图形式也允许我们识别到在每个分支中发育的细胞类型,如下图:   图二 谱系层次聚类热图 上图显示根据谱系骨架得到的Cluster在谱系的各个节段的分布情况,名字(数字)标签对应于树的每个段的状态标签。 3. 谱系(各树干)评分

如何利用动物模型探究Nestin在神经发育过程中的作用机制

如何利用动物模型探究Nestin在神经发育过程中的作用机制

作者:德尔塔 日期:2022-04-19

动物体早期发育过程中,中枢神经系统发育是一个重要事件。Nestin是一种中间丝蛋白,它在哺乳动物神经前体细胞中高表达,已被广泛用作神经前体细胞的标志分子。因此,nestin的表达情况对分析神经系统的进化具有重要作用,同时也可以作为神经系统病变和损伤的快速敏感诊断指标之一。在成体组织中,nestin只在部分具有分化潜能的细胞中表达,如在皮肤、心血管再生过程中表达增高。此外,nestin在多种肿瘤组织中表达增加,蛋白表达量与肿瘤的恶性程度成正相关,因此nestin对研究神经系统病变与肿瘤相关疾病具有重要的意义。 Nestin基因敲除小鼠的相关研究表明:nestin+/-基因型的杂合子小鼠中,虽然nestin的表达量大幅减少,但并不引起可见的表型。说明nestin的表达量可能并不影响小鼠的发育和生存。但纯合子小鼠,nestin-/-基因型的小鼠在胚胎发育过程中神经管发育缺陷并致死。这说明Nestin缺失可引起神经管细胞大量凋亡,且导致凋亡的作用和nestin的细胞骨架功能无关。 众多研究表明,Nestin表达模式特别:其一般表达于分化未成熟的细胞,细胞分化成熟后其表达下降直至不表达。Nestin过表达能否维持细胞的增殖状态?发育过程中过表达能否影响细胞的正常凋亡过程? Nestin表达部位也特别:一般情况下,nestin表达于细胞质内,但有些细胞又表达于核上。说明nestin可能与DNA或者核蛋白有相互作用,通过影响染色体的形态或者结构来影响其它基因的表达。   但Nestin完全性基因敲除小鼠胚胎早期(E10.5)致死限制了对Nestin在干细胞增殖分化作用机制的深入研究。因此,可通过建立Nestin条件基因敲除小鼠模型或过表达小鼠模型,在神经发育不同阶段阶段灭活/增多Nestin基因,在整体、细胞、分子水平观察nestin缺失/增多对组织器官形成、发育、功能的影响,研究Nestin与神经干/祖细胞增殖、分化、凋亡、迁移的关系。这不仅有助于阐明Nestin在神经发育过程中的作用机制,也为探讨Nestin在其它组织器官(如毛囊、新生血管等)干/祖细胞中

首个自发形成的中国特发性慢性胰腺炎单基因突变小鼠模型

首个自发形成的中国特发性慢性胰腺炎单基因突变小鼠模型

作者:德尔塔 日期:2022-04-19

上海市胰腺疾病研究所所长李兆申教授与第二军医大学附属长海医院消化内科廖专副教授等研究学者在《Gut》杂志发表文章,报道了他们新开发的慢性胰腺炎小鼠模型,新模型以中国患者普遍携带的SPINK1 c.194+2T>C突变表型为目标,得以真实地在体内反应出慢性胰腺炎发病的临床模式。 此前,波士顿大学的Eszter Hegyi和Miklós Sahin-Tóth报道其课题组创建了CPA1突变基因敲入小鼠模型,这种小鼠的Cap1基因座上携带人CAP1 p.N256K突变。CPA1突变导致羧肽酶A1错误折叠和内质网应激相关慢性胰腺炎。 我国学者发现,中国特发性慢性胰腺炎患者中,SPINK1(Kazal型丝氨酸蛋白酶抑制剂1)c.194+2T>C基因突变是最常见的。通过体外研究,c.194+2T>C变异版本作用于慢性胰腺炎的致病机理被描述为丝氨酸蛋白酶抑制剂分泌缺失。 然而,这种机理观察一直缺乏SPINK1 c.194+2T>C动物模型佐证,迄今为止唯一的体内研究证据来自纯合子Spink1(也被称为Spink3)表型,但这会导致小鼠模型在出生后15分钟内死于自噬性腺泡细胞死亡。 考虑到80%以上的中国患者携带SPINK1 c.194+2T>C杂合子突变,研究人员认为,一个杂合子c.194+2T>C动物模型实际上可以更好的勾画出慢性胰腺炎的临床模式。 小鼠c.194+2T>C突变是通过CRISPR/Cas基因组编辑工具引入的,委托赛业生物(Cyagen Biosciences)构建,突变型小鼠被命名为Spink1−/−或Spink1+/−,但是Spink1−/−小鼠出生不久即发生死亡,这与之前的研究结果一致, Spink1+/−和Spink1+/+小鼠在出生7周后被随机分为4组(保证每组每个采样点有3只小鼠)。 解剖观察,接受cerulein处理的Spink1+/+和Spink1+/−小鼠均在9周龄显示出腺泡萎缩和炎症细胞浸润(图1)。值得注意的是,接受cerulein处理的Spink1+/-小鼠在9周龄出现腺泡到导管细胞化生(ADM)、胰腺纤维化和星状细胞活化,这些病理变化在11周和13周龄进一步发展。而未接受处理的Spink1+/−小鼠在11周龄出现轻微的腺泡丢失,1只小鼠在13周龄出现胰腺纤维化、星

实验小鼠F4—洁癖四兄弟

实验小鼠F4—洁癖四兄弟

作者:德尔塔 日期:2022-04-19

看流星花园长大的你,现在已经成为一名资深科研狗了吧?当年被F4迷得不要不要的你,是否想过现在每天要与“F4”亲密接触——我说的是实验室的F4啦(逃跑···)。 他叫普通小鼠,外号CV,是我们F4中最随和的鼠,大部分的微生物他都来者不拒,但相对我们鼠界生活在野外的鼠来说,他也是有轻微洁癖了,某些微生物可是不受他欢迎的哟。全国一半学校的教学都被他的家族垄断了,连中学生的课堂都被他承包了。 他,是清洁小鼠,外号CL,比CV的洁癖程度要重一些,他吃的、住的、用的都要经过消毒灭菌处理。 他的家族承包的大多是要求不高的科学研究。 这位是无特定病原体小鼠,外号SPF,他讨厌的微生物和寄生虫就更多了,是我们F4里最受磕盐人员青睐的鼠,年纪轻轻就登上了诸多顶级期刊,掌握着许多学生的毕业命脉。 而我,无菌小鼠,是我们四个中最讲究的鼠,外号GF。我洁癖的程度,可谓是丧心病狂,我拒绝和一切微生物、寄生虫来往(只要是目前的技术可以检测出来的)。 别看我这么讲究,近年来也算大器晚成,经常能在各大顶级期刊看见我的身影,可我的名字却经常和肠道微生物、粪便微生物移植一起出现,至于我经历了什么才这样,你们啥也不要问,我会想哭的。 我们四个虽然从未谋面,但都知道彼此,人们根据微生物控制程度,将我们称为洁癖四兄弟,我们享受着鼠界**的待遇,衣食住行都有着自己的原则。而我,无菌小鼠,是我们四个中生活最精致的,吃的喝的用的都必须经过灭菌处理,而且人们必须全身武装、经过多道程序才能与我见上一面。接下来我就给大家介绍一下我的日常生活吧! 前情提要已结束,正剧开始 我是一只无菌小鼠,诞生于21天前的凌晨,在此之前我和妈妈还有兄弟姐妹一起住在赛业的隔离器中。那是我鼠生中最快乐的日子,每天都可以依偎在妈妈温暖的怀里,虽然我们住的房间很小,但也足够我们兄弟姐妹四处嬉戏了。今天,我们兄弟姐妹和妈妈被分开了,好在我和鼠兄鼠弟们还在一起,因为从小一起长大