哺乳动物进化出复杂的营养响应途径，将外部能量来源与内部代谢稳态相联系，其中 β-羟基丁酸（BHB）是一种关键代谢物，其水平在碳水化合物供应不足时升高，如饥饿、间接性禁食、生酮饮食或运动之后。这引发了人们对研究BHB在肥胖中的潜在应用的兴趣。 近期，贝勒医学院徐勇教授团队与斯坦福大学 Jonathan Z. Long 教授团队合作，在 Cell 期刊发表了题为：A β-hydroxybutyrate shunt pathway...

慢病毒和逆转录病毒均属于逆转录病毒科。慢病毒是逆转录病毒的一种，它之所以称为慢病毒，是因为这些病毒具有长达数年的潜伏期，其中人HIV，猴SIV，猫FIV都是慢病毒。 慢病毒和逆转录病毒典型特征为其 RNA 基因组能逆转录为 cDNA 副本，cDNA 副本又能稳定整合至宿主细胞基因组中（这就是常说的稳转）。逆转录病毒通常分两种：简单的（如γ-逆转录病毒，如MMLV、MSCV等）和复杂的（如慢病毒）。当科学家们讨论逆转录病毒时，他们通常指的是γ-逆转录病毒。 图1. 逆转录病毒的结...

在特定时间、特定细胞类型中有效引入体细胞突变对基因功能的研究非常重要。通过将 Cre 重组酶与人类雌激素受体（ER）的突变配体结合域（LBD）融合，得到了他莫昔芬依赖的 Cre 重组酶 CreERT。 CreERT 是一种融合蛋白，由人雌激素受体（ER）的突变配体结合域与 Cre 重组酶组成。它的活性可以由 4-羟基-他莫昔芬（OHT）诱导，但不受天然 ER 配体的影响。 在他莫昔芬诱导的 Cre-ERT 系统中，融合的 Cre 蛋白（CreER）正常情况下在细...

四环素调控系统的来源和原理四环素阻遏蛋白（TetR）/操纵子（TetO）是大肠杆菌在遇到四环素时激活四环素解毒的天然机制。在没有四环素的情况下，TetR 会表达并形成同源二聚体，并以高亲和力与两个四环素操作端 tetO1 和 tetO2 结合，这导致四环素外排转运体 TetA 转录和翻译受抑制。如果存在四环素，它就会通过细胞膜扩散，并可逆地抑制氨基酰-tRNA 与 mRNA 核糖体的结合，从而阻碍蛋白质的生物合成。当存在 Tet 系统时，四环素与 Mg2+ 形成复合物（红色三角形）。该复合物与 ...

RNA 剪接（RNA splicing）是真核生物 RNA 转录后加工的必要环节，是导致转录组多样性和复杂性的关键步骤。真核细胞的基因序列中，包含了内含子（intron）与外显子（exon），两者交互穿插。其中内含子在基因转录成mRNA前体后会被RNA剪接体移除，剩下的外显子才是能够存在于成熟mRNA（之后再进一步翻译成蛋白质）的片段。 为了明确细胞核内含子剪接的分子机制，我们必须清楚剪接位点的特点。通过比较mRNA和相应结构基因的核苷酸序列，发现内含子的两端之间并没有很强...

化学遗传学是指通过对生物大分子实行改造，使其能和先前无法识别的小分子进行相互作用，从而达到可控和可逆地（伴随加入或除去化合物而启动或中断特定的反应）控制生物大分子的活性，进而特异性地影响生理活动。 化学遗传学技术已经在信号转导、药物开发、功能基因组学等方面的研究中得到了广泛的应用。只由特定药物激活的受体（Designer receptors exclusively activated by designer drugs，DREADDs）技术是目前应用最广泛的化学遗传学技术，...

在过去的几十年，科学家们一直在使用农杆菌介导的基因转化技术来培育转基因植物。最开始的时候，将感兴趣的基因（GOI）引入 T-DNA 的技术涉及复杂的微生物遗传方法，但 1983 年两个小组的突破性发现使得 T-DNA 和 vir 基因区域可以被分割到两个独立的复制子上，形成了 T-DNA 二元系统，该系统便于对农杆菌进行操作，促进了植物基因工程的发展。 提到T-DNA，就不得不提Ti 质粒和 Ri 质粒。Ti质粒存在于根癌农杆菌（Agrobacterium tume...

传统的基因组整合技术，如逆转录病毒、转座子等载体系统存在诸多问题，不利于基因功能的分析。一方面，其整合序列特异性低，整合位点无法预测；另一方面，可能还存在插入突变等情况，进而影响基因表达。 为了提高整合的特异性，减少整合位点的数量并使整合位点的位置更具可预测性，下面将介绍一种来源于链霉菌噬菌体的整合酶系统 ——ΦC31 整合酶系统。 位点特异性重组酶分为酪氨酸和丝氨酸重组酶两个家族，酪氨酸重组酶家族主要存在于原核生物中，成员包括 λ 噬菌体整合酶、Cre 重组酶...

手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，用C*表示。判断手性碳原子的方法：确认碳原子是饱和的; 碳原子所连接的四个基团必须各不相同。 自然界中大约有500多种氨基酸，但是从最小的生物到我们人类，所有物种中的蛋白质主要由20种氨基酸组成，而这些氨基酸均为α-氨基酸。α-氨基酸可用通式RCH（NH2）COOH表示。甘氨酸的R=H，所以除了甘氨酸之外，α-氨基酸中的α碳原子都是手性碳原子。α-氨基酸中的碳原子可以用R/S构型标记，但是研究早期这些氨基酸均有了相应的俗名...

研究基因功能最常见的方法是，减少或者阻断基因表达，然后进行表型分析。十多年来，RNAi一直是这一领域的王者，然而新兴技术的涌现（尤其是CRISPR技术）正在逐渐瓦解RNAi的统治地位。日新月异的技术发展为生物学研究提供了越来越大的助力，也给研究者们带来了一个有些纠结的问题，“到底应该选择那一种技术呢”。 RNAi RNAi（RNA interference, RNA干扰）技术利用双链小RNA（dsRNA）高效、特异性的降解细胞内同源mRNA从而阻断...