Cell发布:不容错过的技术进展 TOP12

本期Limited Editions的主题是“A Special Collection of Reviews in Technological Advances”,包含了12篇综述,涵盖了多个科学领域的先进技术。

   Cell旗下的Trends Limited Editions是对不同主题的Trends杂志中的综述进行再挑选,每一期的Limited Editions会覆盖某个领域中最有影响力的综述。本期Limited Editions的主题是“A Special Collection of Reviews in Technological Advances”,包含了12篇综述,涵盖了多个科学领域的先进技术。


Cell发布:不容错过的技术进展 TOP12


1.TDP-43: gumming up neurons throughprotein–protein andprotein–RNA interactions


自发现43 kDa TARDNA binding protein (TDP-43)与神经退化有关以来,与该蛋白相关的研究主要集中在TDP-43表达调控对细胞代谢和生存的影响上。这篇综述主要关注了TDP-43的两个生化特性:绑定RNA的能力以及蛋白-蛋白的相互作用;特别概括了这两种特性如何影响重要的病理过程。


2.MultiBac: expanding the researchtoolbox for multiprotein complexes


蛋白复合体由许多亚基组成,执行着细胞中大多数最基本的流程;因此,它们已成为研究的焦点。然而,产生足够质量和数量的蛋白复合体是破译它们结构和功能过程中极具挑战性的任务。为了克服这一瓶颈,科学家们正在开发强大的重组表达技术。本综述描述了其中一种技术——MultiBac,一种杆状病毒表达载体系统。


3.A Crystal Clear Solution For Determining G-protein-coupled Receptor Structures


G-protein-coupled receptors(GPCRs)是医学上非常重要的膜蛋白,超过30%的小分子药物以它为靶点。在撰写该综述时,已经确定了15种独特的GPCR结构;这为药物开发和理解GPCR激活的分子机制提供了新的机会。有很多不同的因素促成了目前的成功,但是如果要单独提出其中一个因素作为产生well-diffracting GPCR晶体的基础,那会是“the stabilisation of the detergent-solubilised receptor–ligand complex”。本综述将主要关注GPCRs稳定化的其中一个成功策略,即thermostabilisation of GPCRs。


4.Structural dynamics of nucleosomes at single-molecule resolution


揭示核小体的结构动力学在阐明基因组accessibility调节机制中是至关重要的一步,单分子技术的研究进展使此类研究达到了前所未有的效率。该综述总结了通过单分子技术开展的核小体结构和动力学相关的研究。


5.Experiences In Fragment-Based Drug Discovery


Fragment-based drug discovery(FBDD)在工业界和学术界已经成为大规模筛选药物的一种替代方法,用于识别能够结合药物靶点的小化合物(片段)。本综述总结了最近三个FBDD领域的成功案例。


6.Drug-Mediated Toxicity: Illuminating The ‘bad’ In The Test Tube By Means Of Cellular Assays?


受生活方式改变、老龄化加剧、细菌抗生素耐药性激增等因素的影响,全球健康问题正在攀升。然而,过去的十年,我们见证了生物“工具箱(toolbox)”巨大的发展,尤其在细胞试验、干细胞分化、器官仿制系统等领域更为显著。这些系统适用于先导化合物的鉴定,然而,它们作为毒理学测试系统的应用仍较为落后,尤其是缺乏监管。本综述旨在阐明目前存在的问题大小,讨论这些试验的适用性,尤其是对干细胞的使用。


7.Yeast two-hybridmethods and their applications in drug discovery


酵母双杂交(Y2H)方法在20多年前首次被报道,很快便成为蛋白相互作用研究和分析中一个主要的方法突破。自方法形成以来,Y2H一直在不断的发展,在此基础上形成了多种应用于药物开发的试验。该综述总结了不同转录的Y2H方法,这些方法均可直接用于药物开发。


8.Structure-based drug screening for G-protein-coupled receptors


G-protein-coupled receptors(GPCRs)代表了信号蛋白中的一个大家族;过去的4年里,GPCRs结构生物学有了显著的进展。这篇文章是2012年诺贝尔化学奖得主Brian K. Kobilka的综述文章,主要聚焦于silico docking for GPCRs当前的研究进展。


9.Behavioral barcoding in the cloud: embracing dataintensive digitalphenotyping in neuropharmacology


几十年来,研究个体化药物和基因突变的影响已成为理解和治疗精神系统疾病的核心。从其它学科引用而来的高通量技术正改变行为神经科学数据采集的规模。然而,收集和对比来自不同试验的数据已成为该领域主要的挑战。本综述主要介绍了一种叫“behavioral barcoding”的程序。


10. Selection, Breeding And Engineering Of Microalgae For Bioenergy And Biofuel Production


微藻(microalgae)生产技术因能够改善能源安全、减少二氧化碳的排放越来越有吸引力。本综述主要侧重于微藻选择、繁殖和改良,以期提高生物量以及生物燃料转换效率。


11.Process engineering of human pluripotent stem cells for clinical application


人类胚胎干细胞 (hPSCs),包括来源自胚胎干细胞和诱导多能干细胞,都是目前细胞治疗非常具有潜力的技术主干。但是要构建大规模生产和可储存的胚胎干细胞,就需要建立严格控制条件,生产满足临床要求的高质量细胞,这一点并不容易。


这篇综述探讨了人类胚胎干细胞生产的主要要素,并介绍了这个过程中环境因素的影响,新型三维培养技术,以及整合生物反应器方法。了解hPSC近年来的进展将有助于建立更好的生产平台,研发新型基于hPSC的细胞疗法。


12. Semiconductor quantum dots for in vitro diagnostics and cellular imaging


伴随诊断、POCT以及高通量筛选在临床诊断和个性化医疗领域的需求推动了另外一种需求的诞生,即从极低浓度和容量的单一样本中获取更多的生物信息。以半导体量子点(quantum dots,QDs)为基础的光学生物传感器能够满足这一需要。本综述概括了近期QDs在体外诊断和细胞成像领域的应用。



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