十大革命性生物学技术盘点
2015-09-10
中国民商 2015年1期
Nature Methods(《自然-方法学》)杂志在十周年之际推出了纪念特刊,点评了在过去十年中对生物学研究影响最深的十大技术
二代测序
二代测序或大规模并行测序的出现,几乎影响了生物学领域的每一个角落。这一技术允许科学家们测序基因组、评估遗传学变异、定量基因表达、研究表观遗传学调控、探索微观生命,将各种分析和筛选轻松升级。技术革新使测序数据的数量和质量不断攀升,测序文库的构建也在不断的进步。现在人们已经可以检测限制性材料或发生降解的样本,灵活靶标序列空间的一部分,标记细胞中各种各样的分子,捕捉分子相互作用和基因组结构。此外,计算工具也为解读二代测序的海量数据立下了汗马功劳,为人们揭示了序列变异、调控和进化的基础信息。
基因组编辑与基因工程
基因组工程可以在体外培养的细胞、模式和非模式生物中,进行自定义的改动,这类技术为相关研究带来了极大的便利。研究者们能够在这些工具的帮助下切除基因、引入突变或者构建融合基因。举例来说,人们用酶切割特定的基因组序列,启动细胞的修复过程,并由此作出想要的序列改变。Meganuclease、锌指酶和TALEN 通过各自的DNA 结合域来靶向目的序列。最近,CRISPR-Cas9 系统成为了这一领域的新宠儿。该系统使用RNA 为核酸酶导航,不仅很容易设计,而且能够改写几乎任何基因组序列。
单分子技术
研究单个分子(比如蛋白或DNA)的行为能够揭示重要的生物学机制,这一点是平均化分子研究无法企及的。……
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