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《Nature》美国发明检查COVID-19病毒蛋白和抗体的新方法
科学家们发明了一种新的方法来检测构成COVID-19病毒的蛋白质以及抗体。他们设计了一种基于蛋白质的生物传感器,当与病毒成分或特异性COVID-19抗体混合时会发光。这一突破可以在不久的将来实现更快更广泛的测试。这项研究发表在《Nature》杂志上。如今,为了诊断冠状病毒感染,大多数医学实验室都依赖于RT-PCR的技术,PCR试剂供应链的短缺减缓了COVID-19在美国及其他地区的测试结果。为了在不需要基因扩增的情况下直接检测患者样本中的冠状病毒华盛顿大学医学院蛋白质设计研究所所长David Baker领导的一个研究小组利用计算机设计了新的生物传感器。这些基于蛋白质的装置识别病毒表面的特定分子
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夏宁邵教授团队:活细胞成像检测新冠病毒入胞过程的新方法
厦门大学夏宁邵教授团队在Small Methods期刊在线发表了题为“Virus-Free and Live-Cell Visualizing SARS-CoV-2 Cell Entry for Studies of Neutralizing Antibodies and Compound Inhibitors”的新冠最新研究成果。该论文报道了一种基于基因工程重组方法直接制备SARS-CoV-2病毒spike三聚体荧光探针用于活细胞成像检测新冠病毒入胞过程的新方法,可用于在常规实验室高通量评价新冠肺炎的治疗性抗体药物、小分子药物和新冠肺炎疫苗免疫产生的中和抗体。新型冠状病毒SARS-CoV-2
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Nature子刊发布25年间重要成果:突破性基因疗法可治疗致命的心脏病
英国心脏基金会(BHF)资助的一项研究显示,心脏病患者体内新发现的遗传缺陷是具有家族遗传性的,这可能会改变这种疾病的诊断和治疗。这一发现公布在Nature Gentics杂志上。肥厚型心肌病(HCM)是一种沉默的家庭杀手,由于心肌增厚,它们可能导致年轻人突然死亡。而最新这项突破性发现可能是我们25年以来对该疾病遗传基础知识最大的进步,它将帮助医生更好地预测哪些家庭成员需要进行疾病监测,以及哪些可以通过进一步的检查排除或治疗。25多年来,科学家们知道HCM是由负责帮助心肌收缩并向人体周围输送血液的“机器”出现“罕见”遗传缺陷引起的,然而,研究人员和心脏病专家从未能够解释为什么这种情况在具有相同罕
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快速追踪COVID-19疫苗临床前试验的新方法
澳大利亚的科学家开发出了一种快速合成安全疫苗的方法,这种方法可以用来测试针对新型大流行病原体的疫苗策略,如SARS-CoV-2。在悉尼大学的Richard Payne教授和Warwick Britton教授的领导下,研究小组用一种新的结核病疫苗证明了这种方法的应用,这种疫苗在小鼠身上产生了强大的保护性免疫反应。研究人员热衷于进一步开发疫苗策略,以帮助新疫苗的快速临床前测试,特别是针对呼吸道疾病的疫苗。“结核病每年感染1000万人,造成140多万人死亡,”第一作者之一、悉尼大学的Anneliese Ashhurst博士说。“从历史上看,它是全球单一传染源导致死亡的主要原因。到目前为止,一种在所有
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Nature Protocols:高通量分离培养和鉴定根系细菌的新方法
植物根系微生物组的研究主要依赖于高通量扩增子和宏基因组测序技术,对微生物组的物种分类和基因组成进行描述。原位分离培养微生物对于揭示微生物在植物生长和健康中的功能非常重要。分离培养的微生物和无菌体系相结合,将揭示根系微生物与植物生长表型之间的因果关系和互作机制,是推动根系微生物组从描述向功能研究发展的重要技术。 中国科学院遗传与发育生物学研究所白洋研究组在Nature Protocols杂志撰写文章详细介绍高通量分离培养和鉴定植物根系细菌的实验流程与分析方法。该方法从新鲜植物根系中高通量分离培养细菌,使用梯度稀释的方法增加获得单一细菌的比例,采用双侧标签PCR扩增法高通量鉴定分离培养细菌的16S
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《Science》纳米颗粒免疫技术可以预防多种冠状病毒
SARS-CoV-2病毒只是冠状病毒家族中许多不同病毒中的一种。其他病毒多在蝙蝠等动物种群中传播,并有可能像SARS-CoV-2一样“跳入”人类种群。Pamela Björkman实验室的研究人员正在研制一系列相关冠状病毒的疫苗,预防未来的大流行。现在,在研究生Alex Cohen的带领下,加州理工学院的一个研究小组设计了一种基于蛋白质的60个亚单位纳米颗粒,其中附着了多达8种不同类型的冠状病毒。当注射到小鼠体内时,这种疫苗会诱导产生抗体,这些抗体会对多种不同的冠状病毒产生反应——包括没有出现在纳米颗粒上的类似病毒。这项研究发表在《Science》杂志的一篇论文中。这个被称为镶嵌纳米
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2021技术展望:单物镜光片显微镜
随着微观生命科学研究的深入,科学家们对显微成像系统的追求也越来越高,导致光学显微镜领域在短短数十年里快速突破。实验室最常使用的宽场荧光显微镜(widefield fluorescence mrcoscopy)可追溯到1904年。它仅能对事先切好的样品进行成像,不具备光学切片能力,通过物镜将激发光聚焦,收集样品发出的荧光信号。缺点是光毒性较强,信号受到干扰分辨率较低,数据读取速度相对较慢,快速动力学研究捉襟见肘。20世纪80年代中期发展起来的激光扫描共聚焦显微镜(confocal laser scanning microscopy)是目前使用最广的光学切片技术,虽然成像质量大大优于宽场荧光显微镜
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2021技术展望:类组装体(Assembloids)
(图片来源见图注)继类器官(organoids)之后,用多种细胞类型生产的具有空间组织结构的类器官被命名为类组装体(assembloids),这种新型微器官能够超越类器官,在构造和功能更趋近真正的人体组织,在不远的未来,它们将帮助科研人员更深入地理解组织功能。众所周知,在模式动物中研究人类组织是艰难的,类器官则是一个很好的替代品,因为它们能概括许多人类生理功能和发育。为了反映复杂的人类组织,导致类器官的复杂性也在不断的提升:一个相对简单的合并类器官的方法是将不同类型的细胞混合在一起。例如,构建人脑类器官【1】。同样的,研究癌症的转移过程采用肿瘤细胞孵育的类器官即可。研究神经炎症则需要复杂些的类
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2021技术展望:更多完整的基因组
近日,《Nature Methods》杂志将年度技术授予了空间分辨转录组学,因为这种方法正在改变我们了解复杂组织的方式。同时,杂志也提出了多项值得关注的技术,包括类组装体、光片显微镜、糖蛋白质组学等。“更多完整的基因组”也被认为是未来几年值得关注的领域。随着测序技术、信息学及其他基因组学技术的发展,我们对基因组的认识在最近十年有了空前加深,但杂志认为技术的不断发展正在突破基因组序列完整性的极限。编辑Lin Tang表示,目前的测序技术相当强大,但远非完美,在计划测序项目时仍然需要折中考虑多个因素。短读长和长读长测序技术在准确性、读长、通量和成本上都存在差异。此外,还有一些测序和定位技术能够产生
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《Nature Methods》2020年度技术:空间转录组学
了解细胞和组织的组织结构,以及这一结构如何影响功能的,这是生命科学研究的一项基本目标。多年以来,技术的进步已经在这些方面取得了不少成果,比如测序方法使我们能够了解复杂组织中的细胞类型及其异质性;显微镜技术进展,包括超分辨率和单分子成像,已经改变了我们对细胞,组织结构和功能的理解。而今年Nature Methods评出的“年度技术”——spatially resolved transcriptomics,即空间转录组学,则为生物学家们提供了关于单细胞生物学的独特视角。此前,Nature Methods年度技术花落单细胞RNA和DNA测序,去年则是单细胞多组学(single-cell multim
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2021技术展望:糖蛋白质组学
近日,《Nature Methods》杂志将年度技术授予了空间分辨转录组学,因为这种方法正在改变我们了解复杂组织的方式。同时,杂志也提出了多项值得关注的技术,包括类组装体、光片显微镜、糖蛋白质组学等。糖蛋白质组学(glycoproteomics)是指大规模分离、富集和鉴定糖蛋白的研究。杂志编辑Arunima Singh认为,糖蛋白质组学已逐渐成熟,这要归功于仪器、实验方法和计算搜索算法的进步。糖基化是一种广泛存在的蛋白质翻译后修饰,糖蛋白在许多重要的生物学过程中发挥重要的作用,包括细胞的信号传导、宿主与病原体的相互作用,以及免疫应答和疾病。糖基化异常可导致炎症、癌症等疾病的发生。糖蛋白质组学旨
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三大实验室合作Nature发表技术突破:利用基因编辑技术“拯救”衰老
哈佛大学和麻省理工学院,美国国立卫生研究院(NIH)等处的研究人员首次利用一种新颖的基因组编辑技术“挽救”了早衰小鼠,这种早衰是一种罕见的遗传疾病,会导致加速老化。这一发现发表在Nature杂志上,将有助于研发出针对这种疾病的第一种治疗方法,这项研究由哈佛大学基因编辑技术先驱David Liu,2003年鉴定出早衰的遗传原因的Francis Collins,以及Jonathan Brown等人完成。“虽然修复突变体DNA的想法并不新鲜,但这项研究首次证明使用碱基编辑器进行一次性系统治疗,可以准确地纠正多个组织中的DNA点突变,并可以延长寿命。”碱基编辑技术源自革命性的基因组编辑技术CRISPR
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Nature Cell Biology:一种基因表达动态示踪新技术
2021年1月5日,Nature Cell Biology在线发表了研究论文《通过内源性启动子驱动的sgRNA监测低丰度转录本和lncRNAs的表达》,该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室研究员杨辉研究组和研究员周海波研究组合作完成。研究通过内源基因的启动子驱动sgRNA(single-guide RNAs)表达,结合SPH-OminiCMV(CRISPR-activator Suntag-P65-HSF1 and OminiCMV-mCherry)荧光报告系统,实现低丰度基因和lncRNAs(Long non-c
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Plos Biology:单细胞转录组三代单分子测序新方法
2009年首个单细胞转录组测序技术问世,开启了单细胞组学时代(scRNA-seq)(Tang et al., 2009)。过去十余年间单细胞测序技术的不断发展极大地加速了生物医学领域的相关研究,帮助科研人员克服了稀有生物样本以及生物样本内生异质性等重大挑战,一系列模式生物及人类自身的单细胞转录组图谱也由此诞生。然而目前的单细胞测序技术几乎全都是基于二代测序平台,测序读长短,一般在150bp左右,即使采用双端测序技术,测得的有效读长也不超过500bp。而人类转录组中转录本的长度普遍在1000bp以上,有些转录本长度甚至超过100kb(Piovesan et al., 2016; Frankish
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Plos Biology∣汤富酬课题组与合作者开发出单细胞转录组三代单分子测序新方法
2009年首个单细胞转录组测序技术问世,开启了单细胞组学时代(scRNA-seq)(Tang et al., 2009)。过去十余年间单细胞测序技术的不断发展极大地加速了生物医学领域的相关研究,帮助科研人员克服了稀有生物样本以及生物样本内生异质性等重大挑战,一系列模式生物及人类自身的单细胞转录组图谱也由此诞生。然而目前的单细胞测序技术几乎全都是基于二代测序平台,测序读长短,一般在150bp左右,即使采用双端测序技术,测得的有效读长也不超过500bp。而人类转录组中转录本的长度普遍在1000bp以上,有些转录本长度甚至超过100kb(Piovesan et al., 2016; Frankish
来源:北京大学生命科学学院
时间:2021-01-01
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利用参考样本对单细胞RNA测序技术进行多中心研究
12月21日《Nature Biotechnology》发表了一篇文章,比较了不同技术和不同实验室产生的不同单细胞RNA测序(scRNA-seq)数据集。Loma Linda大学的研究人员提出了在选择算法时需要指导的问题,从而能够对不同平台获得的不同数据类型进行精确的生物学解释。研究人员使用两个特征良好的细胞参考样本(乳腺癌细胞和B细胞),分别或混合采集,比较不同scRNA序列平台和多个中心的预处理、标准化和批效应校正方法。虽然预处理和标准化有助于基因检测和细胞分类的可变性,但批量效应校正是迄今为止正确分类细胞的最重要因素。此外,scRNA-seq数据集的特性(例如,样本和细胞异质性以及所使用
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高彩霞Nature子刊发文:碱基编辑工具全基因组水平特异性检测的实验流程与分析方法
基于CRISPR系统开发出的一系列基因组编辑系统,如碱基编辑系统和引导编辑系统等丰富了基础研究、基因治疗、动植物育种改良的遗传学工具箱。然而,其脱靶效应对推广和应用造成了限制。如何准确、灵敏、无偏地在体内评价基因组编辑工具对生物基因组的影响,是基因组编辑领域的重要科学问题。通过捕获基因组双链断裂(double strand breaks,DSB),可快速全面地评估基因组编辑系统的脱靶效应,但无法准确评估生物个体内真实的脱靶情况,也难以评估不产生DSB的编辑工具如碱基编辑系统的脱靶效应。因此,开发准确、灵敏、无偏的全面评估的基因组编辑工具特异性评价新方法十分重要。中国科学院遗传与发育生物学研究所
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2020第四届BIFT中国生物制药创新与前沿技术峰会在上海浦东成功举办
2020年12月8日-10日,第四届中国生物制药创新与前沿技术峰会(以下简称“高峰会议”)在上海浦东成功举办。本届峰会汇聚了中国知名生物药厂、细胞/基因治疗公司、CDMO、CRO及生物制药设备、试剂、耗材供应商等150多家单位的700多位嘉宾出席。本届高峰会议由美国华人生物医药科技协会CBA, SAPA-GP美中药协发起及主办、上海GEC昊晖会务作为联合主办及承办单位,上海美迪西生物医药股份有限公司,广州市艾贝泰生物科技有限公司,南京金斯瑞生物科技有限公司作为协办单位。今年会议与以往不同,是将拥有5届历史的“生物制药创新高峰论坛”和3届历史的“基因与细胞治疗技术论坛” 整合,抗体药与细胞药物研
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Science发布2020十大科学突破:COVID-19疫苗
12月17日Science杂志公布了2020年度十大科学突破。今年的Science十大科学突破之首是针对COVID-19的有效疫苗。除此之外,今年的十大科学突破中生物类还包括具有非凡认知能力的鸟类,人工智能成功预测蛋白结构,首批由CRISPR治愈的疾病,HIV“精英“控制者背后的秘密等。对于许多人来说,2020年是生命暂停的一年,因为新型冠状病毒迅速在地球上传播,迫使人们进入室内,远离亲人。但是对于COVID-19前线的生物医学研究人员而言,正在以惊人的速度进行疫苗研发的竞赛。现在,距离SARS-CoV-2爆发不到一年,而研究人员已经实现了他们的目标。为了纪念这一壮举,《Science》杂志将
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Science子刊:新型病毒检测技术使用智能手机摄像头来诊断各种感染
科学家们开发了一种新颖的基于智能手机的诊断病毒感染技术,该技术用深度学习算法来辨识用金属纳米颗粒标记样品中的病毒,从而能在无需熟练实验室员工和昂贵设备的情况下便可快速检测病毒。该系统在134个患者样品中以98.97%的敏感性正确地确认了临床相关浓度的寨卡病毒,乙型肝炎病毒(HBV)或丙型肝炎病毒(HCV)。手机用户在全球范围内都在增长,其中包括撒哈拉以南的非洲人群,后者背负着感染疫情的负担沉重。由于这些广泛可用的技术还具有强大的新型计算能力和内置感测器,因此科学家们将手机当作一种有前途的、可帮助管控全球传染病的工具。为了利用智能手机的检测病毒潜力,Mohamed Draz和同事开发了一种将样品
来源:EurekAlert中文
时间:2020-12-17