• 蛋白质科学研究平台生物成像中心在原位冷冻电镜技术开发领域取得新进展

  　　2021年7月8日，国际结构生物学领域权威期刊《Journal of Structural Biology》在线发表了由中国科学院生物物理研究所蛋白质科学研究平台生物成像中心与孙飞研究组合作的技术创新成果《VHUT-cryo-FIB, a method to fabricate frozen hydrated lamellae from tissue specimens for in situ cryo-electron tomography》，针对组织样品原位结构生物学研究的技术瓶颈开发了组织样品冷冻含水切片制备技术VHUT-cryo-FIB，这是该中心在2016年开发的细胞样品冷冻含水

  来源：中国科学院生物物理研究所

  时间：2021-07-10

• 迟洪波博士Nature发文：CRISPR-Cas9技术解析关键免疫细胞的选择性调控

   Chi Hongbo博士美国圣犹达儿童研究医院迟洪波教授领导的研究小组发现了一种生物途径，可以选择性地调控关键免疫细胞：称为滤泡辅助性T细胞（Tfh）的发育及体液免疫反应。这一发现为开发激活代谢途径的药物提供了希望，从而提高疫苗的有效性，包括那些预防COVID-19的疫苗。这些药物可以刺激免疫系统在免疫后产生更强烈的反应，产生更多的抗体来对抗病毒或细菌。这项研究发表在Nature杂志上，为开发药物奠定了基础，这些药物可以降低这种途径，减轻红斑狼疮等自身免疫性疾病。在这种疾病中，过度活跃的免疫系统会产生抗体，攻击身体自身的组织。领导这项研究的迟洪波教授主要从事T细胞所介导的适应性免疫

  来源：生物通

  时间：2021-07-09

• Science子刊：新显微技术可以更快、更精细地成像深层组织

  为了创建大脑等组织的高分辨率3D图像，研究人员经常使用双光子显微镜，这涉及到将高强度激光对准样本，以诱导荧光激发。然而，在大脑深处进行扫描是很困难的，因为光线在深入大脑深处时会散射，使图像变得模糊。双光子成像也很耗时，因为它通常需要一次扫描单个像素。一个由麻省理工学院和哈佛大学的研究人员组成的团队现在已经开发了一种改进的双光子成像技术，它可以成像组织的深处，而且成像速度比以前要快得多。研究人员说，这种成像技术可以让科学家更快地获得血管和大脑内单个神经元等结构的高分辨率图像。这项新研究的作者之一、麻省理工学院研究科学家穆拉特·耶尔德勒姆(Murat Yildirim)说:“通过修改进入人体组织的

  来源：Science Advances

  时间：2021-07-09

• 北京大学高歌课题组开发出基于自适应卷积核的新卷积学习方法

  深度学习是机器学习的一种，通常指基于表示学习的深度神经网络，如基于卷积神经层构建的卷积神经网络、基于递归神经层构建的递归神经网络等。它适合用来发现海量高维数据背后的复杂模式。近十年来，随着计算机算力的大幅提升，深度学习在图像识别、自然语言处理等领域取得了众多成果，其中可以捕捉数据局部特征的卷积神经网络已被广泛应用于组学序列数据分析、生物影像处理等多个生命科学相关领域。卷积神经网络可利用卷积层中一系列卷积核来自动识别输入序列上频繁出现的序列片段，并通过将这些片段组合以发现其中的序列motif。然而，目前卷积层只能使用预设固定长度的卷积核，难以适应海量组学数据中复杂多变的信号模式。

  来源：北京大学新闻网

  时间：2021-07-09

• Nature Methods：绘制单细胞代谢图谱的新方法

  来自欧洲分子生物学实验室（EMBL）和德国癌症研究中心（DKFZ）的科学家近日在《Nature Methods》上发表文章，提出了一种绘制单细胞代谢图谱的新方法。这种名为“SpaceM”的方法结合了荧光显微镜和特殊形式的质谱，每小时可分析1,000多个细胞中的100多种代谢物和脂质。他们希望未来可通过这种方法来更好地回答各种生物医学问题。如今，许多生物医学研究将注意力放在单个细胞的代谢产物上。在过去，它们仅仅被视为降解产物或合成复杂细胞分子的组件，现在才知道它们还作为信号分子支持和确定细胞功能，从而对维持身体的健康平衡做出重要贡献。德国癌症研究中心的Mathias Heikenwalder表示

  来源：生物通

  时间：2021-07-08

• Brief. Bioinformatics | 高歌课题组开发出基于自适应卷积核的新卷积学习方法

  　　深度学习是机器学习的一种，通常指基于表示学习的深度神经网络，如基于卷积神经层构建的卷积神经网络、基于递归神经层构建的递归神经网络等。它适合用来发现海量高维数据背后的复杂模式。近十年来，随着计算机算力的大幅提升，深度学习在图像识别、自然语言处理等领域取得了众多成果，其中可以捕捉数据局部特征的卷积神经网络已被广泛应用于组学序列数据分析、生物影像处理等多个生命科学相关领域。   　　卷积神经网络可利用卷积层中一系列卷积核来自动识别输入序列上频繁出现的序列片段，并通过将这些片段组合以发现其中的序列motif。然而，目前卷积层只能使用预设固定

  来源：北京大学生物医学前沿创新中心

  时间：2021-07-08

• Genome Biology：汤富酬课题组开发出单细胞基因组单分子测序新方法

  单细胞全基因组测序技术（scWGS）可以有效揭示生物样品中不同细胞之间的异质性，并系统鉴定单个细胞的基因组中发生的遗传变化，例如拷贝数变异（CNV）和点突变（单核苷酸变异，SNV）等。过去十年，研究人员已经开发出多种单细胞基因组扩增技术，例如简并寡核苷酸引物PCR扩增技术(DOP-PCR)、多重置换扩增技术（MDA）、多重退火和基于环的扩增循环技术（MALBAC），以及通过转座子插入和体外转录进行线性扩增技术（LIANTI）等。但是，目前的单细胞全基因组测序技术均基于二代测序（NGS）平台，该平台检测准确度高，但是测序读长相对较短（通常只有150bpX2），主要适用于检测单个细胞中的

  来源：北京大学新闻网

  时间：2021-07-07

• 白洋研究组发表“微生物组数据分析方法”的重要综述

  　　近年来高通量测序技术的发展促进了一系列适合微生物组研究的技术发展，同时也积累了海量数据。然而，微生物组数据分析过程复杂、分析工具种类繁多，这限制了广大研究者进入该领域。   　　中国科学院遗传与发育生物学研究所白洋研究组受Protein & Cell (IF: 14.87)编辑部邀请，撰写微生物组数据分析方法综述。该综述概述了微生物组常用测序技术——扩增子和宏基因组等方法的优缺点，推荐了常用软件、分析流程和数据库，以便研究者选择适合的分析工具和方法。此外还介绍了微生物组下游分析的统计和可视化方法，包括多样性、物种组成、差异比对、相关、网络、机器学习、进化、来源追溯等方法(

  来源：中国科学院遗传与发育生物学研究所

  时间：2021-07-07

• DNA的哪些部分特别容易受伤？新方法绘制“损伤组”

  贝勒医学院领导的研究团队近日采用了一种新的单细胞扩增和测序策略来鉴定细胞的损伤组（damagenome）。他们确定了人类脑细胞的基因组中似乎容易出现DNA自发性损伤的部分。这项研究结果于7月2日发表在《Science Advances》杂志上，突出了可能导致疾病的“高损伤”基因。文章的通讯作者、贝勒医学院的分子和人类遗传学研究人员Chenghang Zong表示： “这些高损伤基因基本上对应于我们基因组中的致命弱点，因为 DNA 损伤不仅会导致体细胞突变，而且频繁的损伤还会引起表观遗传变化，导致基因表达改变和变异。”Zong博士及其同事提出了一种名为“基于线性复制和拆分的全基因组扩增（LCS-

  来源：生物通

  时间：2021-07-06

• 组织工程的突破，支持组织生长的记忆支架

  今天发表的研究已经证明了3D打印组织支架的可行性，这种支架在植入后可以无害地降解，同时促进组织再生。支架显示出非常有希望的组织愈合性能，包括支持细胞迁移、组织“生长”和血管重建（血管生长）的能力。来自伯明翰大学化学学院的Andrew Dove教授领导了这一研究小组，他是发表在《Nature Communications》上的论文的主要作者，这篇文章描述了支架的物理特性，并解释了“形状记忆”是如何促进组织再生的关键。Dove教授评论说：“支架有均匀分布和相互连接的孔隙，允许周围组织的营养物质扩散。形状记忆意味着当支架植入组织时，这种结构被保留下来，这支持细胞渗入支架，同时鼓励组织再生和血运重建。

  来源：生物通

  时间：2021-07-06

• Nature子刊：去除转基因，提高育种效率的新方法

        日本的研究人员设计了一种技术，可以对植物叶绿体的DNA进行点突变，而不会留下任何遗传工程技术（图片来源：Image by Hiroko Uchida CC BY-SA 4.0, http://uchidahiroko.com/works-s.html）几十年来，通过基因工程育种更好的作物已经成为可能，但转基因植物的使用一直受到技术挑战和普遍争议的限制。一种新的方法可能解决这两个问题，方法是修改植物细胞产生能量的部分，然后去掉DNA编辑工具，这样它就不会被未来的种子继承。东京大学的遗传学家最近在《自然植物》(Nature Plants)杂志上发表了概

  来源：Nature Plants

  时间：2021-07-05

• 利用开创性的无创技术治疗神经系统疾病

  印第安纳大学医学院的研究人员正在开发一种新的非侵入性脑刺激技术来治疗神经系统疾病，包括疼痛、创伤性脑损伤(TBI)、癫痫、帕金森病、阿尔茨海默病等。解剖学、细胞生物学和生理学副教授金晓明博士表示:“鉴于大脑刺激在人类大脑研究和神经疾病治疗中的使用越来越多，这项研究可以对医生和患者产生重大影响。”当一个人经历一个脑损伤、神经损伤或神经退化,如癫痫和创伤性脑损伤,损伤大脑从而导致损失和损害的神经或超兴奋性神经元和发展构成某些神经系统疾病如神经性疼痛和癫痫。“传统的治疗主要是试图直接抑制这种兴奋过度,”金说,“但我们发现大脑或神经系统的初始伤害损失引起的脑组织,造成神经系统来弥补损失函数通过更加努力

  来源：Neurotherapeutics

  时间：2021-07-05

• Science介绍一种用于单细胞空间转录组学的新方法：sci-Space

  研究人员介绍了“sci-Space”，这是一种新的空间转录组学方法，可以在比以前的方法更大的尺度上保留单细胞分辨率和空间异质性。他们用这种方法构建了发育14天的小鼠胚胎的整个切片的单细胞图谱。单细胞RNA测序方法在理解生物体和复杂组织如何发育方面取得了巨大进展。虽然细胞的空间组织是正常发育、稳态和病理生理学的中心，但许多单细胞RNA测序方法失去了有价值的背景空间信息。那些保存细胞之间空间环境的基因可以被限制在一组特定的基因和/或一个小的组织区域。为了克服这些挑战，Sanjay Srivatsan及其同事开发了sci-Space，这是一种空间转录组学方法，在保留单细胞分辨率的同时，还能在更大的尺

  来源：Science

  时间：2021-07-02

• 一种不影响mRNA分子活性的新型mRNA标记技术

  虽然有几种方法可以标记和跟踪活细胞内的RNA，但它们严重倾向于一个令人烦恼的权衡。在一个极端情况下，有些标签会发出强烈的信号，扰乱信使rna的活性。在另一种极端情况下，有些标签能够保持信使rna的天然活性并发出微弱的信号。查尔默斯理工大学的研究人员开发的一种新方法可能解决这个难题。新方法可用于生成包含tCO三磷酸的mRNA转录本，tCO是一种荧光三环胞嘧啶类似物。这些转录本很容易可视化和追踪。而且，它们的行为就像普通的mRNA转录本，因为荧光胞嘧啶非常像普通胞嘧啶。荧光胞嘧啶，1,3-重氮-2-氧苯恶嗪，可以通过末端标记反应和游离转录酶大量地合并到RNA中。在最近的一项研究中，Chalmers

  来源：

  时间：2021-07-02

• 《Nature Nanotechnology》突破性进展！对健康细胞没有伤害的癌症靶向治疗

  特拉维夫大学的这项突破性技术可能会给癌症和一系列疾病的治疗带来革命性的变化。在这项研究的框架内，研究人员能够创造一种新的方法，将基于RNA的药物运送到参与炎症过程的免疫细胞亚群中，并针对疾病炎症细胞而不损害其他细胞。这项研究由特拉维夫大学研究与开发副院长，转化医学中心主任Dan Peer教授领导，他是开发基于RNA的治疗性递送的全球先驱。这项研究发表在著名的科学杂志《Nature Nanotechnology》上。Peer教授：“我们的进展实际上改变了治疗性抗体的世界。今天，我们的身体充斥着抗体，这些抗体虽然是选择性的，但会破坏所有表达特定受体的细胞，而不管它们目前的形式如何。我们现在已经从靶

  来源：生物通

  时间：2021-07-01

• BioTechniques发布一种提取古DNA的新方法

  马克斯普朗克进化人类学研究所的研究人员近日开发出一种新方法，可以在DNA提取过程中通过连续温控将DNA逐步释放。利用这种新的提取方法，人们可去除古代骨骼遗骸中的污染物DNA。同时，它也突出了最佳方法的探索是永无止境的。古DNA是指古代生物遗体或遗迹中残存的DNA片段，包括古人类、动植物和微生物DNA。通过古DNA研究，人们可以了解过去的物种和种群的遗传历史。然而，从古代骨骼和牙齿中提取 DNA 存在着技术上的挑战——其中的一项挑战是现代人类和微生物DNA的污染。通常，回收的DNA中有99%以上被污染。这使得内源性古DNA序列的识别变得很复杂，也使全基因组序列数据的生成变得困难。在这项研究中，作

  来源：生物通

  时间：2021-07-01

• 香港科技大学开发一种简单的血液检测方法，用于早期阿尔兹海默检测

  目前，医生主要依靠认知测试来诊断一个人是否患有AD。除临床评估外，脑成像和腰椎穿刺是检测AD引起的大脑变化最常用的两种医疗手段。然而，这些方法是昂贵的，侵入性的，并且经常在许多国家无法使用。目前，香港科技大学研究与发展副校长叶玉如（Nancy IP）教授领导的研究小组，在429种与AD相关的血浆蛋白中，已鉴定出19种，以形成血液中“AD指纹”的生物标记。在此基础上，研究小组开发了一个评分系统，将AD患者与健康人区分开来，准确率超过96%。该系统还可以区分早期、中期和晚期AD，并可用于监测疾病的进展。这些令人兴奋的发现导致了一种高性能的、基于血液的AD测试的发展，也可能为这种疾病的新治疗方法铺平

  来源：Hong Kong University of Science and Technology

  时间：2021-06-30

• 一种“美味”的蛋白质可能会带来治疗代谢和免疫疾病的新方法

  TRPM5是一种特殊的蛋白质，集中在味蕾中，帮助细胞间传递信息。由于它在味觉感知和血糖调节方面的作用，研究人员一直对它感兴趣。现在，由范安德尔研究所(Van Andel Institute)科学家领导的一个团队首次发布了TRPM5的高分辨率图像，揭示了可能作为新药物靶点的两个区域。这种结构也可能有助于开发模仿糖的低卡路里替代甜味剂。研究结果发表在今天的《自然结构与分子生物学》杂志上。“TRPM5是味觉信号的基石，它本身在身体中发挥的作用比人们通常认识到的要大得多，”魏博士(音译)Lü说，他是VAI的副教授，也是该研究的共同通讯作者。“我们希望TRPM5的结构可以作为设计新药物的蓝图，帮助控制糖

  来源：Van Andel Research Institute

  时间：2021-06-29

• 治疗中耳感染的新技术

  该设备是一种微等离子体喷射阵列，它可以产生等离子体，等离子体由带电粒子和活性分子组成，此前已经证明这些分子可以灭活各种病原体。“这是首次有人尝试使用等离子技术治疗中耳感染，”Boppart实验室的研究生Jungeun Won说。“通常，治疗包括使用抗生素或手术干预。”使用抗生素的问题是双重的。首先，抗生素在30%以上的急性感染患者中无效。其次，它们的使用可能会增加抗生素耐药性，因为细菌会形成生物膜——附着在耳朵表面的聚集体。“生物膜非常致密，使得抗生素很难穿透，”土木与环境工程伊万·拉切夫教授海伦·阮(IGOH)说。“我们的想法是，如果我们可以破坏生物膜的结构，我们就可以增加抗生素的穿透。”研

  来源：Carl R. Woese Institute for Genomic Biology, University of Illinois at Urbana-Champaign

  时间：2021-06-29

• 作物表型团队研发出高通量表型组新技术揭示玉米抗旱遗传机制

  图1. 结合表型组和全基因组关联分析揭示玉米抗旱遗传机制。a.高通量作物表型平台及实验设计；b.高光谱成像（HSI）、微型CT、RGB图像分析及图像性状i-traits提取；c.干旱胁迫相关图像性状筛选和后续功能基因挖掘 图2. 玉米干旱胁迫响应图像性状i-traits的遗传解析。a.基因和图像性状i-traits的关联网络;b.候选基因在糖代谢通路富集；c.候选基因在磷酸肌醇代谢通路富集。 图3.候选基因ZmcPGM2的抗旱功能验证。a. ZmcPGM2在不同干旱胁迫下的表达分析; b.单倍型分析；c.突变体和野生型叶片失水率比较；d-

  来源：华中农业大学植物科学技术学院

  时间：2021-06-27

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