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光遗传学技术荣膺《自然-方法》2010年度生命科学技术

Mar 30, 2011 No Comments

前言
每年年底,《自然-方法》(Nature Methods)都会对过去一年中推动生物学发展的技术方法做出回顾与总结,由此评选出当年最受瞩目、影响力最大的技术。2010年,光遗传学技术荣膺《自然-方法》年度生命科学技术。

2009年,当选年度技术方法的是iPS技术。它作为生物研究领域的重要工具,自问世起,就为人们所熟知。几年前,着眼于细胞重编程技术的研究人员发表了该领域最初的研究结果。自此,iPS细胞研究便一跃成为生物研究领域的“宠儿”,博得了众多研究人员的“青睐”,并以超乎预期的速度发展。而今年,《自然-方法》则将年度技术颁给了光遗传学技术。他们认为,这一技术工具在神经科学以及细胞生物学信号通路研究方面具有革命性的促进作用。

光遗传学(Optogenetics),也称光刺激基因工程(optical stimulation plus genetic engineering)。它是一种通过使用光学技术和遗传技术来实现控制细胞行为的方法。光遗传学技术克服了传统的只用光学手段控制细胞或有机体活动的许多缺点,为神经科学提供了一种变革性的研究手段。这项技术的关键之处在于:科学家们必须事前向小白鼠体内注射一种植物基因,这种基因能够对不同颜色的光的刺激作出敏感反应,还能通过自身特性感染类似的细胞。

2010年年度技术方法的评选结果已尘埃落定,光遗传学技术击败其它挑战者,拔得头筹。那么2011年,哪一项技术会胜出,勇夺年度技术方法的称号呢?锌指核酶技术(Zinc-finger nucleases)、定向蛋白质组学技术(Targeted proteomics)、单分子结构测定技术(Single-molecule structure determination)、自适应光学生物成像技术(Adaptive optics for biological imaging)等似乎都有可能。究竟那一项技术最终会脱颖而出?让我们拭目以待吧!

一、光遗传学技术荣膺《自然-方法》2010年度生命科学技术 
        (一)  光遗传学简介
        (二) 光遗传学技术的诞生
        (三) 光遗传学控制细胞功能的基本步骤
        (四) 光遗传学在细胞生物学领域的前景展望
        (五) 新型光遗传学工具的开发
                         ——通道视紫红质蛋白改造与光遗传学新工具开发
二、2011年值得期待的技术
        (一) 锌指核酶技术
        (二) 定向蛋白质组学技术
        (三) 测序技术的洪流
       (四) 无缝物质传输技术
       (五) 单分子结构解析技术
       (六) 自适应光学技术在生物成像领域里的应用   
       (七) 以系统的视角诠释疾病
       (八) 高速三维超分辨率荧光显微镜技术

下一期预告:破解表观基因组难题——机遇与挑战并存
表观遗传学状态的改变与正常的生理过程和疾病发生、发展过程都有着密切的联系。但是到目前为止,我们对于绝大多数细胞的整体表观遗传学状况还是不甚了解。随着基因组学研究的不断深入,尤其是大规模高通量测序技术的飞速发展,表观遗传学也终于迎来了发展的契机。更多详细内容介绍,请关注下一期的《生命奥秘》。

专题, 技术方法
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