光遺傳學技術將酵母變成高效“生化工廠”
對酵母等微生物進行基因改造，用來生產人類所需的化合物，這樣的生物合成技術已經常見。美國一項新研究說，將光遺傳學技術與生物合成技術相結合，可以大幅提高生產效率。 光遺傳學技術是一種操控細胞的方法，即把特定基因改造得對光敏感，然后用光來打開或關閉基因功能，影響細胞活動。該技術已對神經科學等領域產生重大影響，但用于調控生物合成中的細胞代謝還是首次。 美國普林斯頓大學最近發布的新聞公報說，該校研究團隊用光控制轉基因酵母，讓酵母在“繁殖”與“勞動”兩種狀態之間及時切換，高效生產化工原料異丁醇，效率可達到以往方法的5倍。 異丁醇廣泛應用于化工、汽車等多個領域。酵母具備合成異丁醇的能力，不過自然發酵時只會生產微量異丁醇，主要產物是乙醇和二氧化碳。轉基因手段能增加異丁醇產量，但異丁醇對酵母有毒性，濃度超過一定水平就會導致菌群死亡。 研究人員給酵母植入一個經改造的光敏基因，使其對特定的藍光敏感。在受到藍光照射時，酵母會正常生長繁殖，分......閱讀全文
酵母遺傳學技術
Genome-wide Gene Expression Analysis?(Richard Young Research Group,Whitehead Institute for Biomedical Research)A genoe-wide gene expression analysis u
光遺傳學技術將酵母變成高效“生化工廠”
對酵母等微生物進行基因改造，用來生產人類所需的化合物，這樣的生物合成技術已經常見。美國一項新研究說，將光遺傳學技術與生物合成技術相結合，可以大幅提高生產效率。 光遺傳學技術是一種操控細胞的方法，即把特定基因改造得對光敏感，然后用光來打開或關閉基因功能，影響細胞活動。該技術已對神經科學等領域產生
酵母遺傳學方法8：酵母活體染色
酵母活體染色1）核DNA和線粒體DNA1．當細胞培養到約107細胞/ml時，離心（5秒）收集細胞，再懸浮在70％乙醇中。2．固定5分鐘或5分鐘以上，用水洗2次。3．將細胞懸浮在含有50ng/ml的4，6-二脒基-2苯基吲哚的封固劑中。1mg/ml的4，6-二脒基-2苯基吲哚母液可在－20℃下貯存。4
酵母遺傳學方法9：酵母免疫熒光
酵母免疫熒光1）細胞制備1．培養5ml酵母至對數生長早期（106～107細胞/ml）。2．直接加1/10體積的甲醛到培養基里固定細胞（加入的甲醛終濃度為3.7％，標準母液是37％）。3．細胞在甲醛中培養至少1小時。4．離心收集細胞，用0.1mol/L磷酸鉀（pH7.5）洗一次。5．把細胞懸浮在1ml
酵母遺傳學方法12：酵母菌落PCR方法
酵母菌落PCR方法1．在冰上配制反應混合液：2μl??????????????????10×菌落PCR緩沖液1.2μl?????????????????25mmol/L MgCl20.4μl?????????????????10mmol/L dNTPs10pmol????????????????引物
酵母遺傳學方法1：DNA分離
酵母DNA分離1）酵母DNA微量制備（40ml）1．在125ml三角瓶中用40ml YPD培養液在30℃條件下培養細胞達最大生長量（過夜）。2．將上述培養物移入螺蓋離心管，用醫用離心機或Sorvall SS－34轉頭以5000r/min離心5分鐘，棄去上清液。3．將細胞懸浮在3ml的0.9mol/L
酵母遺傳學方法5：酵母β－半乳糖苷酶的測定
酵母β－半乳糖苷酶的測定1）??粗提取物測定1．在適當溫度下（通常30℃），用適當培養液將5ml細胞培養物培養到濃度為1×107～2×107細胞/ml。如果自主復制質粒的雜合基因表達，可使用一種適當培養基對存在質粒的菌株進行篩選。2．在冰上冷卻細胞，離心收集。注意：以下步驟保持細胞在冰上。3．棄上清
酵母遺傳學方法7：隨機孢子分析
隨機孢子分析1）孢子形成1．挑已形成孢子的二倍體單菌落接種在YPD平板上，盡可能把細胞涂薄一些，在30℃下培養12～16小時，超過16小時將明顯降低孢子的形成率。2．上午，用一個無菌殼板釘取相當一火柴頭量的細胞，轉到含有2.5ml產孢培養基試管中，在25℃下旋轉振蕩培養。3．用光學顯微鏡檢測孢子形成
酵母遺傳學方法3：RNA的分離
酵母RNA的分離1）總酵母RNA的分離1．在每毫升培養物中加入50μg環乙酰亞胺，在30℃下振蕩15分鐘。此步亦可省略，但是有人認為環乙酰亞胺可防止mRNA凝集在多核糖體上。2．迅速冷凍收集細胞，在大離心管中加入約一半體積的碎冰，將培養物倒入，振蕩，在4℃下以5000r/min離心5分鐘。3．加入1
知識分享：光遺傳學技術
光遺傳學（optogenetics）又稱光刺激基因工程（optical stimulation plus genetic engineering），是一種通過光學和遺傳學技術在活體動物腦內精準控制細胞行為的技術。由于其高度的時空特異性，光遺傳技術廣泛應用于神經科學領域的研究。 2010
酵母遺傳學方法實驗指南——技術和方案
技術和方案6 酵母 RNA 的分離試劑、試劑盒環乙酰亞胺苯酚LETS緩沖液LiCl乙醇SDS乙酸鈉AE 緩沖液儀器、耗材大離心瓶玻璃珠離心管oligo (dT) 柱實驗步驟大量 RNA 分離程序酵母總 RNA 的分離1.在每毫升培養物中加入 50ug 環乙酰亞胺，在 30°C 下搖晃 15 min。
光遺傳學——照進細胞的一束光
圖片來源：Anna Reade 轉基因斑馬魚胚胎上的閃亮藍光讓科學家選擇性地激活光敏感轉錄因子。 從現在開始10年后，這種技術將會成為發育生物學和細胞生物學界人人使用的工具。 Kevin Gardner打開一個小冰箱模樣的培養器，看著里面閃爍的藍光，這種場景經常讓他想起上世紀70年代的美國
Science：走向臨床的光遺傳學
光遺傳學誕生后的頭十年，大大推動了人們對正常和病理性神經回路的理解。今后的十年，光遺傳學將迎來與轉化醫學的聯姻，為疾病治療帶來新的機遇。本期Science雜志上，Bryson等人就展示了這樣一個范例，他們將光遺傳學工具與再生醫學知識結合起來，在周圍神經損傷的小鼠模型中恢復了肌肉的功能。 光
光遺傳學技術知識（二）
3. 光遺傳學所需的輔助技術及基本步驟 光遺傳學技術包括的范圍是廣泛的。主要包括以下幾種。圖5. 光遺傳學技術及其輔助技術 在光遺傳操作中，細胞會表達特定的編碼光敏蛋白的基因，然后使用光來改變細胞的行為。光遺傳學控制細胞功能的基本步驟如下：圖6. 光遺傳學控制細胞功能的基本步驟? 其中，通過病毒感染
光遺傳學技術知識（一）
光遺傳學（optogenetics）又稱光刺激基因工程（optical stimulation plus genetic engineering），是一種通過光學和遺傳學技術在活體動物腦內精準控制細胞行為的技術。由于其高度的時空特異性，光遺傳技術廣泛應用于神經科學領域的研究。2010年，光遺
光遺傳學技術知識（三）
表3.ViGene提供的光敏通道蛋白類型 激活型光敏通道蛋白的應用2015年，Dheeraj Pelluru等發表在European Journal of Neuroscience上題為Optogenetic stimulation of astrocytes in the posterior
酵母遺傳學方法實驗指南——技術和方案1
技術和方案1 酵母的高效轉化 實驗步驟 展開
酵母遺傳學方法實驗指南——技術和方案2
技術和方案2 快速粗放的酵母菌落質粒轉化法 實驗步驟 展
酵母遺傳學方法4：質粒DNA的羥基突變
質粒DNA的羥基突變 1．臨用之前制備羥胺溶液，置冰上待用。 2．將用氯化銫純化的10μg質粒DNA加到含500μl羥胺溶液的微型離心管。 3．在37℃下培養20小時。 4．加入10μl的5mol/L NaCl、50μg 1mg/ml的牛血清蛋白（BSA）和1ml無水乙醇終止反應，置－70
酵母遺傳學方法實驗指南——技術和方案5
技術和方案5 TAP純化方法試劑、試劑盒NP-40緩沖液TEV C 緩沖溶液鈣調蛋白結合緩沖液（CBB)鈣調蛋白洗脫緩沖液（CEB)實驗步驟1.培養 3~6L 細胞至濃度為 2X107~3X107 個/ml(OD50=1.0~1.3)。2.離心收集細胞，并用冰預冷的水洗一次。3.用冰預冷的 NP-4
酵母遺傳學方法11：PCR介導基因破壞法
PCR介導基因破壞法1．反應混合物：5μl?????????????10×Taq緩沖液5μl?????????????25mmol/L MgCl22μl?????????????10mmol/L dNTPs10~100ng?????????模板DNA25pmols??????????引物（每種引物）
酵母遺傳學方法實驗指南——技術和方案7
技術和方案7 質粒 DNA 的羥胺突變試劑、試劑盒羥胺溶液氯化銫純化的質粒DNANaCl牛血清白蛋白無水乙醇TE 緩沖液實驗步驟1.臨用之前制備羥胺溶液，置冰上待用。2.將用 CsCl 純化的 10 埤質粒 DNA 加到含 500ul 羥胺溶液的微量離心管中。3.在 37°C 下溫育 20 h。4.
酵母遺傳學方法實驗指南——技術和方案4
技術和方案4 酵母蛋白質的抽提試劑、試劑盒NaOHPAGE 樣品緩沖液Tris-HCl甘油β-巰基乙醇溴酚藍實驗步驟1.從液體培養物中或用細菌接種環在平板表面刮菌，收集大約 2.5 OD的細胞量（大約 2.3 mg 濕重）。將細胞重懸于 100ul 蒸餾水中，加入 100ul O.2mol/L Na
酵母遺傳學方法實驗指南——技術和方案3
技術和方案3 酵母 DNA 分離實驗材料質粒DNA玻璃珠試劑、試劑盒YPD消解酶 100TTris-HClSDS乙酸鉀TE 緩沖液RNaseA 溶液山梨醇無水異丙醇裂解緩沖液儀器、耗材三角瓶離心管實驗步驟一、酵母 DNA 微量制備（40 ml)1.在 125 ml 三角瓶中用 40 mlYPD 培養
光遺傳學新型光控元件蛋白cpLOV2開發
近日，中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心研究員王俊峰課題組與三家國外團隊（教授黃韻、教授韓綱和教授周育斌課題組）合作，基于燕麥藍光受體蛋白LOV2，進行了優化循環排列（Circular permutation）設計，獲得了能夠提供不同鎖定界面的光控開關元件蛋白cpLOV2，進一步拓展了L
PNAS推翻長期的光遺傳學觀念
最近，意大利的研究人員采用一種新的光遺傳學方法，推翻了長期持有的模式――光如何被轉換為眼睛中的電子信號。相關研究結果發表在最近的《PNAS》雜志。 我們感知視覺世界的能力，依賴于光感受器中的細胞把光轉換成電信號。視桿細胞光感受器的外節堆滿了數以千計的脂質膜盤――內含有吸收光子的分子，它能夠觸
PNAS推翻長期的光遺傳學觀念
最近，意大利的研究人員采用一種新的光遺傳學方法，推翻了長期持有的模式——光如何被轉換為眼睛中的電子信號。相關研究結果發表在最近的《PNAS》雜志。 我們感知視覺世界的能力，依賴于光感受器中的細胞把光轉換成電信號。視桿細胞光感受器的外節堆滿了數以千計的脂質膜盤——內含有吸收光子的分子，它能夠觸發
Cell：光遺傳學重大成果
瑞典卡羅林斯卡學院（Karolinska Institutet）的研究人員首次在小鼠大腦中鑒定到了注意力神經元，操縱這種細胞的活性可以增強小鼠的注意力。這項研究發表在一月十四日的Cell雜志上，有助于進一步理解大腦額葉（frontal lobes）的工作機制。 額葉在大腦認知功能中起到了重
《自然》2016熱點技術—精準光遺傳學
《Nature Methods》盤點2015年度技術，選出了最受關注的技術成果：單粒子低溫電子顯微鏡（cryo-EM）技術。 除此之外，也整理出了2016年最值得關注的幾項技術，分別為：細胞內蛋白標記（Protein labeling in cells）、細胞核結構（Unraveling nuc
光遺傳學之父Nature發表重要成果
斯坦福大學的研究人員在大鼠特定大腦區域發現了一小群神經細胞，它們的信號活動可以解釋動物間冒險偏好的極大差異。這種活動不僅可以預測，并有效地決定了動物是決定冒險還是堅持安全的選擇。這項研究描述在3月23日的《自然》（Nature）雜志上。 斯坦福大學生物工程學、精神病學及行為科學教授、