霽彩華年,因夢(mèng)同行—— 慶祝深圳霽因生物醫(yī)藥轉(zhuǎn)化研究院成立十周年 情緒益生菌PS128助力孤獨(dú)癥治療,權(quán)威研究顯示可顯著改善孤獨(dú)癥癥狀 PARP抑制劑氟唑帕利助力患者從維持治療中獲益,改寫晚期卵巢癌治療格局 新東方智慧教育發(fā)布“東方創(chuàng)科人工智能開(kāi)發(fā)板2.0” 精準(zhǔn)血型 守護(hù)生命 腸道超聲可用于檢測(cè)兒童炎癥性腸病 迷走神經(jīng)刺激對(duì)抑郁癥有積極治療作用 探索梅尼埃病中 MRI 描述符的性能和最佳組合 自閉癥患者中癡呆癥的患病率增加 超聲波 3D 打印輔助神經(jīng)源性膀胱的骶神經(jīng)調(diào)節(jié) 胃食管反流病患者耳鳴風(fēng)險(xiǎn)增加 間質(zhì)性膀胱炎和膀胱疼痛綜合征的臨床表現(xiàn)不同 研究表明 多語(yǔ)言能力可提高自閉癥兒童的認(rèn)知能力 科學(xué)家揭示人類與小鼠在主要癌癥免疫治療靶點(diǎn)上的驚人差異 利用正確的成像標(biāo)準(zhǔn)改善對(duì)腦癌結(jié)果的預(yù)測(cè) 地中海飲食通過(guò)腸道細(xì)菌變化改善記憶力 讓你在 2025 年更健康的 7 種驚人方法 為什么有些人的頭發(fā)和指甲比其他人長(zhǎng)得快 物質(zhì)的使用會(huì)改變大腦的結(jié)構(gòu)嗎 飲酒如何影響你的健康 20個(gè)月,3大平臺(tái),300倍!元育生物以全左旋蝦青素引領(lǐng)合成生物新紀(jì)元 從技術(shù)困局到創(chuàng)新錨點(diǎn),天與帶來(lái)了一場(chǎng)屬于養(yǎng)老的“情緒共振” “華潤(rùn)系”大動(dòng)作落槌!昆藥集團(tuán)完成收購(gòu)華潤(rùn)圣火 十七載“冬至滋補(bǔ)節(jié)”,東阿阿膠將品牌營(yíng)銷推向新高峰 150個(gè)國(guó)家承認(rèn)巴勒斯坦國(guó)意味著什么 中國(guó)海警對(duì)非法闖仁愛(ài)礁海域菲船只采取管制措施 國(guó)家四級(jí)救災(zāi)應(yīng)急響應(yīng)啟動(dòng) 涉及福建、廣東 女生查分查出608分后,上演取得理想成績(jī)“三件套” 多吃紅色的櫻桃能補(bǔ)鐵、補(bǔ)血? 中國(guó)代表三次回?fù)裘婪焦糁肛?zé) 探索精神健康前沿|情緒益生菌PS128閃耀寧波醫(yī)學(xué)盛會(huì),彰顯科研實(shí)力 圣美生物:以科技之光,引領(lǐng)肺癌早篩早診新時(shí)代 神經(jīng)干細(xì)胞移植有望治療慢性脊髓損傷 一種簡(jiǎn)單的血漿生物標(biāo)志物可以預(yù)測(cè)患有肥胖癥青少年的肝纖維化 嬰兒的心跳可能是他們說(shuō)出第一句話的關(guān)鍵 研究發(fā)現(xiàn)基因檢測(cè)正成為主流 血液測(cè)試顯示心臟存在排斥風(fēng)險(xiǎn) 無(wú)需提供組織樣本 假體材料有助于減少靜脈導(dǎo)管感染 研究發(fā)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)孩子的大腦有很大幫助 研究人員開(kāi)發(fā)出診斷 治療心肌炎的決策途徑 兩項(xiàng)研究評(píng)估了醫(yī)療保健領(lǐng)域人工智能工具的發(fā)展 利用女子籃球隊(duì)探索足部生物力學(xué) 抑制前列腺癌細(xì)胞:雄激素受體可以改變前列腺的正常生長(zhǎng) 肽抗原上的反應(yīng)性半胱氨酸可能開(kāi)啟新的癌癥免疫治療可能性 研究人員發(fā)現(xiàn)新基因療法可以緩解慢性疼痛 研究人員揭示 tisa-cel 療法治療復(fù)發(fā)或難治性 B 細(xì)胞淋巴瘤的風(fēng)險(xiǎn) 適量飲酒可降低高危人群罹患嚴(yán)重心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn) STIF科創(chuàng)節(jié)揭曉獎(jiǎng)項(xiàng),新東方智慧教育榮膺雙料殊榮 中科美菱發(fā)布2025年產(chǎn)品戰(zhàn)略布局!技術(shù)方向支撐產(chǎn)品生態(tài)縱深! 從雪域高原到用戶口碑 —— 復(fù)方塞隆膠囊的品質(zhì)之旅

研究人員正在使用CRISPR-Cas系統(tǒng)開(kāi)發(fā)一種新的記錄機(jī)制

不同的“事件”,如病毒感染和暴露于環(huán)境毒素或其他形式的壓力,會(huì)改變基因的活性,從而在細(xì)胞中留下分子痕跡。這些變化主要發(fā)生在信使核糖核酸(mRNA)水平。當(dāng)基因被激活和閱讀時(shí),這些分子編碼遺傳信息。這個(gè)過(guò)程叫做轉(zhuǎn)錄。研究人員可以通過(guò)測(cè)量細(xì)胞中的mRNA分子來(lái)準(zhǔn)確研究基因活性。但基因轉(zhuǎn)錄的痕跡很快消失:mRNA高度不穩(wěn)定,細(xì)胞往往在短時(shí)間內(nèi)降解。

圓形脫氧核糖核酸作為記錄系統(tǒng)

研究人員ETH Randall Platt和他在生物系統(tǒng)科學(xué)與工程系的同事現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一種分子記錄系統(tǒng),可以將轉(zhuǎn)錄事件寫入DNA,在DNA中可以永久存儲(chǔ),然后通過(guò)測(cè)序進(jìn)行訪問(wèn)。

為了創(chuàng)造他們的“錄音設(shè)備”,普拉特的博士生弗羅里安施密特和瑪麗婭切雷普科娃采用了CRISPR-Cas系統(tǒng)。CRIPSR-Cas是細(xì)菌和古細(xì)菌的適應(yīng)性免疫系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)記錄感染細(xì)胞的病原體的遺傳信息,起到免疫記憶裝置的作用。這些遺傳信息被記錄在一個(gè)叫做CRISPR陣列的特定DNA片段中——這個(gè)過(guò)程被稱為獲取。

遺傳信息就像一串珍珠。

CRISPR陣列可以存儲(chǔ)來(lái)自病原體的稱為“間隔子”的短DNA序列。間隔子由短的相同的DNA序列分開(kāi),稱為直接重復(fù),就像琴弦上的珍珠一樣。

研究人員利用腸道細(xì)菌大腸桿菌從不同的細(xì)菌物種中導(dǎo)入CRISPR-Cas系統(tǒng)的基因。其中一個(gè)Cas基因與逆轉(zhuǎn)錄酶融合,逆轉(zhuǎn)錄酶是一種利用核糖核酸分子產(chǎn)生編碼相同信息的脫氧核糖核酸的酶,換句話說(shuō),它將核糖核酸轉(zhuǎn)錄回脫氧核糖核酸。

提供CRISPR-Cas外源基因的大腸桿菌細(xì)胞可以產(chǎn)生結(jié)合短mRNA分子的蛋白質(zhì)復(fù)合物。逆轉(zhuǎn)錄酶將這些RNA間隔區(qū)翻譯成DNA,包含與原始RNA相同的信息,然后存儲(chǔ)在CRISPR陣列中。這個(gè)過(guò)程可以發(fā)生很多次,因此新的間隔物以相反的時(shí)間順序添加到CRISPR陣列中,因此最近獲得的DNA片段總是第一個(gè)。

原則上,這使得在CRISPR陣列中記錄任意數(shù)量的間隔物成為可能。因?yàn)镈NA非常穩(wěn)定,記錄在里面的信息可以長(zhǎng)期保存,也可以從一代細(xì)菌傳到下一代細(xì)菌。

“我們的系統(tǒng)是一個(gè)生物數(shù)據(jù)記錄器。它記錄了細(xì)菌對(duì)外界影響的遺傳反應(yīng),因此即使在許多細(xì)菌產(chǎn)生后,我們也可以獲得這一信息,”該研究的第一作者弗羅里安施密特說(shuō),他最近發(fā)表在該雜志上。自然。

ETH Randall Platt教授說(shuō):“長(zhǎng)期以來(lái),研究人員一直在努力創(chuàng)造合成細(xì)胞記憶的形式,但我們是第一個(gè)開(kāi)發(fā)出可以記錄細(xì)胞中每個(gè)基因表達(dá)的信息的人。”研究人員花了兩年多的時(shí)間研究這個(gè)系統(tǒng)。

訪問(wèn)整個(gè)日志

到目前為止,研究人員只在一張快照中測(cè)量了mRNA。拍攝這些快照通常意味著破壞細(xì)胞,提取它們的mRNA,然后量化它們。相比之下,新的CRISPR-Cas RNA記錄系統(tǒng)記錄了細(xì)胞的歷史,這使得研究人員能夠有效地訪問(wèn)整個(gè)細(xì)胞日志,而不僅僅是一個(gè)時(shí)間點(diǎn)。

作為研究的一部分,ETH研究人員記錄了配備有數(shù)據(jù)記錄器的大腸桿菌對(duì)除草劑百草枯的反應(yīng)。這種物質(zhì)會(huì)引起細(xì)胞內(nèi)mRNA轉(zhuǎn)錄的變化,科學(xué)家甚至可以在除草劑暴露幾天后從CRISPR陣列中讀取這種反應(yīng)。如果沒(méi)有數(shù)據(jù)記錄器,細(xì)菌接觸除草劑的任何分子痕跡都會(huì)被破壞,信息也會(huì)丟失。

除了研究目的,這種生物數(shù)據(jù)記錄器還可以用作測(cè)量環(huán)境毒素(如除草劑)或診斷的傳感器。本研究有趣地證明了這種方法的可行性,但在實(shí)際應(yīng)用中還有很長(zhǎng)的路要走。蘭德?tīng)柶绽卦诎腿麪柕难芯繄F(tuán)隊(duì)一直試圖將該系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到其他細(xì)胞類型,為其作為診斷工具的有效使用鋪平道路。

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