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时空解析免疫特征的蜕膜基质细胞介导妊娠早期子宫内膜微环境的建立和稳态维持

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科学通报 2023年第28期68卷 3729-3731页

作者：杨敏翁建莉杜鹏北京大学生命科学学院细胞增殖与分化教育部重点实验室北京100871 北京大学前沿交叉学科研究院生命科学联合中心北京100871

哺乳动物中,完整的妊娠过程包括雌雄配子融合形成受精卵、经历多次卵裂、胚胎着床、子宫内膜蜕膜化、胎儿和胎盘发育最后成功生产[1].妊娠初期,胚胎发育至成熟囊胚后发生着床的过程,是胚胎和母体的第一次接触.在着床的同时,母体子宫内... 详细信息

哺乳动物中,完整的妊娠过程包括雌雄配子融合形成受精卵、经历多次卵裂、胚胎着床、子宫内膜蜕膜化、胎儿和胎盘发育最后成功生产[1].妊娠初期,胚胎发育至成熟囊胚后发生着床的过程,是胚胎和母体的第一次接触.在着床的同时,母体子宫内膜细胞发生蜕膜化产生子宫内膜蜕膜细胞,与子宫内的免疫细胞、血管内皮细胞等一起组成子宫内膜蜕膜组织.该蜕膜组织为早期胚胎生长的物质交换、能量传递提供场所,同时也为胎盘发育建立基础[2~5].研究表明,异常的子宫内膜蜕膜化与子宫内膜异位症、子痫、反复胚胎种植失败、复发性流产和早产等疾病密切相关[6,7].因此,全面了解妊娠过程中子宫内膜中细胞的组成、分子动态变化和稳态建立对理解此类疾病发生发展至关重要.

关键词：妊娠过程妊娠初期蜕膜基质细胞复发性流产蜕膜组织子宫内膜异位症血管内皮细胞妊娠早期

人工核酸内切酶介导的新一代基因组编辑技术进展

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生物工程学报 2015年第6期31卷 917-928页

作者：肖安张博北京大学生命科学学院细胞增殖与分化教育部重点实验室北京100871

对基因组特定位置进行针对性修饰的实验方法称为基因组编辑技术。近年出现的ZFN、TALEN、CRISPR/Cas等一系列人工核酸内切酶逐渐形成了新一代基因组编辑技术,极大地促进了基因组靶向修饰技术的发展,并在基因功能研究、基因治疗等领域开... 详细信息

对基因组特定位置进行针对性修饰的实验方法称为基因组编辑技术。近年出现的ZFN、TALEN、CRISPR/Cas等一系列人工核酸内切酶逐渐形成了新一代基因组编辑技术,极大地促进了基因组靶向修饰技术的发展,并在基因功能研究、基因治疗等领域开始发挥巨大作用。文中对这一技术的基本原理、发展历程和应用方式进行了简要总结。

关键词：人工核酸酶基因组定点修饰基因突变基因打靶 CRISPR/Cas TALEN EEN 反向遗传学

TALEN构建与斑马鱼基因组定点突变的实验方法与流程

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遗传 2013年第4期35卷 533-544页

作者：沈延黄鹏张博北京大学生命科学学院细胞增殖与分化教育部重点实验室北京100871

类转录激活因子效应物核酸酶(Transcription activator-like effector nuclease,TALEN)是最近发展起来的一类新型的人工核酸内切酶,它由特异性的TALE DNA结合结构域和非特异性的FokⅠ核酸内切酶切割结构域组成。TALEN能够根据用户需要... 详细信息

类转录激活因子效应物核酸酶(Transcription activator-like effector nuclease,TALEN)是最近发展起来的一类新型的人工核酸内切酶,它由特异性的TALE DNA结合结构域和非特异性的FokⅠ核酸内切酶切割结构域组成。TALEN能够根据用户需要切割特定的核苷酸靶序列,造成DNA双链断裂,从而诱导该靶序列产生indel突变,目前已成功地应用于多个物种或体外培养细胞的基因组定点突变。文章介绍TALEN靶点的选择与确认,采用"单元组装法"构建人工TALEN的原理与步骤,以及通过显微注射TALEN mRNA诱导并筛选斑马鱼突变体的实验流程与经验。这些方法理论上也适用于对其他物种进行基因打靶。

关键词：类转录激活因子效应物核酸酶(TALEN) 斑马鱼基因组定点突变基因打靶反向遗传学技术

类转录激活因子效应物核酸酶(TALEN)介导的基因组定点修饰技术

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遗传 2013年第4期35卷 395-409页

作者：沈延肖安黄鹏王唯晔朱作言张博北京大学生命科学学院细胞增殖与分化教育部重点实验室北京100871

人工构建的序列特异性核酸内切酶能够识别并切割特定的DNA靶序列,造成双链断裂,从而引起基因组结构的定点改变。人工核酸内切酶技术使得研究人员有可能对任意物种的基因组进行定点修饰,开启了反向遗传学研究的新天地。类转录激活因子效... 详细信息

人工构建的序列特异性核酸内切酶能够识别并切割特定的DNA靶序列,造成双链断裂,从而引起基因组结构的定点改变。人工核酸内切酶技术使得研究人员有可能对任意物种的基因组进行定点修饰,开启了反向遗传学研究的新天地。类转录激活因子效应物核酸酶(Transcription activator-like effector nuclease,TALEN)自2010年底开始成功应用于基因打靶,很快成为一种比锌指核酸酶(Zinc-finger nuclease,ZFN)更容易设计、特异性更高和毒性更低的人工核酸内切酶。文章综述了TALEN技术的研究进展及应用前景,重点介绍TALEN的结构、作用机制与构建方法和利用TALEN进行基因组定点修饰的策略,以及目前利用这一技术已成功实现突变的物种及内源基因,特别是在斑马鱼中的应用,为开展这一领域的研究工作提供参考。

关键词：类转录激活因子效应物(TALE) 类转录激活因子效应物核酸酶(TALEN) 人工核酸内切酶(EEN) 基因组编辑基因组定点修饰

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构建斑马鱼心脏损伤-再生模型的手术方法

遗传 2013年第4期35卷 529-532页

作者：刘新星张雨田张博北京大学生命科学学院细胞增殖与分化教育部重点实验室北京100871

斑马鱼心脏再生是近年来心血管再生医学研究的新热点之一,也是以斑马鱼为模式进行脊椎动物遗传发育研究的一个新的重要方向。通过了解斑马鱼成体心脏再生的过程和研究其分子和细胞机制有可能为诱导哺乳动物成体心脏再生、治疗心肌梗塞... 详细信息

斑马鱼心脏再生是近年来心血管再生医学研究的新热点之一,也是以斑马鱼为模式进行脊椎动物遗传发育研究的一个新的重要方向。通过了解斑马鱼成体心脏再生的过程和研究其分子和细胞机制有可能为诱导哺乳动物成体心脏再生、治疗心肌梗塞等人类心脏疾病提供理论依据。文章主要介绍通过简单的手术切除成体斑马鱼约20%心室造成成体心脏损伤、诱导心脏再生的操作方法与经验。其基本流程主要包括麻醉成鱼、在体视镜下用尖镊撕开斑马鱼心脏腹面的皮肤和心包膜以暴露心脏、用剪刀切除心尖区域的部分心室。这种方法的手术成功率可达90%以上,操作简便且重复性好,是目前研究斑马鱼成体心脏损伤-再生的最常用的方法。

关键词：斑马鱼心脏手术切除再生

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斑马鱼精子冻存与复苏实验方法与流程

遗传 2012年第9期34卷 1211-1216页

作者：郑乃中张博北京大学生命科学学院细胞增殖与分化教育部重点实验室北京100871

斑马鱼是研究胚胎发育及其遗传机制的重要模式脊椎动物。目前人们已经积累了大量的突变体和转基因鱼系,如何安全、妥善地长期保存这些品系是每一个研究斑马鱼的实验室都会面临的问题。精子冻存与复苏技术是目前最为简单有效的一种长期... 详细信息

斑马鱼是研究胚胎发育及其遗传机制的重要模式脊椎动物。目前人们已经积累了大量的突变体和转基因鱼系,如何安全、妥善地长期保存这些品系是每一个研究斑马鱼的实验室都会面临的问题。精子冻存与复苏技术是目前最为简单有效的一种长期保存斑马鱼遗传品系的方法。应用这一技术不仅可以节省大量的鱼房空间与人力、物力,使鱼系的使用与保存更加灵活和持久,更重要的是能够防止珍贵鱼系的意外丢失,为鱼系保种提供额外的保障。这类方法一般是通过体外挤出精子或研磨精巢获取新鲜的精子,用适量的冻存液混匀后,分装保存在液氮罐中。需要时可以随时通过体外授精的方法使精子复苏。经过30年的发展,随着冷冻保护剂的不断改良和冻存与复苏条件的不断优化,斑马鱼精子冻存与复苏技术已逐渐成熟。文章简单回顾了斑马鱼精子冻存与复苏技术的历史与发展,并重点介绍本实验室自2005年以来常规使用的斑马鱼精子冻存与复苏的方法及具体流程。

关键词：斑马鱼精子冻存精子复苏体外授精

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人工锌指核酸酶介导的基因组定点修饰技术

遗传 2011年第7期33卷 665-683页

作者：肖安胡莹莹王唯晔杨志芃王展翔黄鹏佟向军张博林硕北京大学生命科学学院细胞增殖与分化教育部重点实验室北京100871

锌指核酸酶(ZFN)由锌指蛋白(ZFP)结构域和Fok I核酸内切酶的切割结构域人工融合而成,是近年来发展起来的一种可用于基因组定点改造的分子工具。ZFN可识别并结合特定的DNA序列,并通过切割这一序列的特定位点造成DNA的双链断裂(DSB)。在... 详细信息

锌指核酸酶(ZFN)由锌指蛋白(ZFP)结构域和Fok I核酸内切酶的切割结构域人工融合而成,是近年来发展起来的一种可用于基因组定点改造的分子工具。ZFN可识别并结合特定的DNA序列,并通过切割这一序列的特定位点造成DNA的双链断裂(DSB)。在此基础上,人们可以对基因组的特定位点进行各种遗传操作,包括基因打靶、基因定点插入、基因修复等,从而能够方便快捷地对基因组实现靶向遗传修饰。这种新的基因组定点修饰方法的突出优势是适用性好,对物种没有选择性,并且可以在细胞和个体水平进行遗传操作。文章综述了ZFN技术的研究进展及应用前景,重点介绍ZFN的结构与作用机制、现有的靶点评估及锌指蛋白库的构建与筛选方法、基因组定点修饰的策略,以及目前利用这一技术已成功实现突变的物种及内源基因,为开展这一领域的研究工作提供参考。

关键词：锌指核酸酶锌指蛋白基因组定点修饰基因打靶分子工具

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单细胞转录组高通量测序分析新进展

遗传 2014年第11期36卷 1069-1076页

作者：文路汤富酬北京大学生命科学学院生物动态光学成像中心教育部细胞增殖与分化重点实验室北京100871

细胞异质性是生物组织的普遍特征。常规转录组测序(RNA-Seq)技术需要上万个细胞,所测结果实际上是一群细胞基因表达的平均值,所以难以鉴别细胞之间基因表达的异质性。单细胞RNA-Seq技术的分辨率精确至单个细胞,为辨别异质性群体中各种... 详细信息

细胞异质性是生物组织的普遍特征。常规转录组测序(RNA-Seq)技术需要上万个细胞,所测结果实际上是一群细胞基因表达的平均值,所以难以鉴别细胞之间基因表达的异质性。单细胞RNA-Seq技术的分辨率精确至单个细胞,为辨别异质性群体中各种细胞类型的转录组特征提供了有力的工具。近年来单细胞RNA-Seq技术发展迅速,在方法学上包括c DNA扩增方法的多样化、对灵敏度和技术噪声的定量分析、浅覆盖高通量单细胞RNA-Seq方法和原位RNA-Seq技术等;在技术应用方面应用范围从早期胚胎发育扩大到组织器官发育、免疫和肿瘤等多个领域。文章对单细胞RNA-Seq在方法学和技术应用两方面的研究进展进行了详细阐述。

关键词：单细胞分析转录组高通量测序 RNA-Seq 异质性

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锰离子作为免疫调节剂的发现及应用展望

中国细胞生物学学报 2020年第10期42卷 1721-1731页

作者：卫潇茗王晨光张睿蒋争凡北京大学生命科学学院细胞分化与增殖教育部重点实验室北大–清华生命科学联合中心

金属元素是生命体中的重要成分。近年来,金属免疫学的发展令人瞩目,其广度和深度正在被快速地拓宽和挖掘。锰元素是金属免疫学研究领域中的后起之秀,越来越多的研究表明,锰(离子)在免疫系统中扮演了很重要的角色,锰离子所具有的免疫调... 详细信息

金属元素是生命体中的重要成分。近年来,金属免疫学的发展令人瞩目,其广度和深度正在被快速地拓宽和挖掘。锰元素是金属免疫学研究领域中的后起之秀,越来越多的研究表明,锰(离子)在免疫系统中扮演了很重要的角色,锰离子所具有的免疫调控功能相当丰富,其作用被大大低估。现有的研究结果提示,锰离子在营养免疫和天然免疫等过程中发挥功能。该文对于锰金属免疫学进行了详述,从多个层面介绍并分析了锰离子的免疫调控功能,提出了锰离子作为细胞危险相关分子模式的工作模型,并总结和展望了基于锰离子免疫调控功能而发展出的现有的及未来可能的不同应用。

关键词：锰离子免疫调控天然免疫抗病毒 cGAS-STING通路危险相关分子模式佐剂肿瘤免疫疗法