2017年度盘点:值得关注的生命科学新技术

【字体: 时间:2017年12月27日 来源:生物通

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  今年生命科学领域令人印象深刻的技术进展包括CRISPR基因编辑,新一代光遗传学技术,DNA折纸等等。

  生物通报道:今年生命科学领域令人印象深刻的技术进展包括CRISPR基因编辑,新一代光遗传学技术,DNA折纸等等。

CRISPR基因编辑进展请见:盘点2017年CRISPR技术突破

合成生物学突破!科学家创造本不存在的碱基,实现活细胞蛋白表达

在过去的几十亿年里,生命体所采用的DNA“语言”十分贫乏,今年一组Scripps研究所的研究人员打破了常规,给生物学有限的词典中增加了新的“字母”,他们在大肠杆菌细菌细胞的DNA中,加入了两种外源化学碱基,之后细胞再将这些非天然氨基酸插入到荧光蛋白中,完成了活细胞DNA转录与蛋白翻译。

Nature里程碑成果:第一次用全新的DNA碱基在活细胞中制造蛋白

DNA折纸术

用DNA构建纳米级结构不仅仅是好奇,而且这些合成的大分子可能有一天会在生物传感,药物输送,生物分子分析和分子计算等领域得到应用。今年这一领域技术取得了突破,使研究人员能够建造从泰迪熊到蒙娜丽莎的微笑等多个结构。

四篇Nature重量级论文:华人研究组报道DNA折纸突破进展

活细胞采样

利用今天的实验室和计算机技术,研究人员可以在单细胞水平上获得基因表达和其他类型的数据,但是有一个问题:细胞必须被杀死才能分析其内容。斯坦福大学的Nicholas Melosh开发的一种称为纳米吸管(nanostraw,生物通译)的新方法能避免这种情况。

如上图所示,细胞在聚碳酸酯膜上生长,伸出到细胞膜中的是氧化铝纳米“吸管”。当电流通过吸管时,它们能短暂地打开细胞膜上的孔,使蛋白质和mRNA等内容物流出。


三代测序组合技术引领基因组测序新风潮

过去十多年间基因组测序令生物学研究的许多领域焕然一新,但随着研究的深入,科学家们对基因组测序的要求越来越高,三代测序技术应运而生,并且通过将 Pacbio + BioNano + Hi-C + Illumina多级层组合在一起,科学家能从头合成组装出染色体水平的基因组,这将成为未来基因组测序的新标杆。

三代测序组合技术引领基因组测序新风潮

Nature:基于三代测序+光学图谱+Hi-C构建高质量藜麦基因组

中国学者领衔发表最新Nature文章:二代,三代测序技术揭示兰花基因关键机制

首次实现人工造血!

人类可以在体外生产血液了。20年来,科学家们终于攻破了将成熟体细胞转变成原始血细胞的技术难题, 2017518日《Nature》杂志同期发表两篇文章报道人工造血重大成果。

两所实验室Nature同期报道:人工造血!

新一代单细胞光遗传技术

MIT光遗传先锋团队开发出一种全新的作用于单个工程光敏神经元细胞,进一步改善了神经元的精确性,引领光遗传学发展。

MIT光遗传发明者团队:下一代单细胞光遗传技术即将问世

(生物通)

 

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