氨基酸的n 端测序
2022年七大前沿科技：量子模拟和靶向基因医疗！
《自然》杂志最新列举2022年七项重要科学技术，将对科学领域产生重大影响，其中包括：
图一：完整版基因组
2019年，美国加州圣克鲁兹分校基因组学研究员凯伦·米加（Karen Miga）和马里兰州贝塞斯达国家人类基因组研究所研究员亚当·菲利普（Adam Phillippy）启动了“端粒至端粒（T2T）”的联合研究项目，当时大约全球十分之一的人类基因组仍未完成测序，然而，现在该数据已降至零。2021年5月，该联合研究项目声称发现第一个端粒至端粒的人类基因组序列，使用人类共识基因组序列图谱GRCh38增加了近2亿新碱基对，并为人类基因组计划写上了最后一章。
图二：解析蛋白质结构
此前研究人员很难衡量蛋白质的结构功能，在过去两年时间里，科学实验和计算领域取得的进步，为研究人员以前所未有的速度和分辨率解析蛋白质结构。由DeepMind子公司Alphabet开发的AlphaFold2结构预测算法基于“深度学习”策略，能推算出氨基酸序列折叠蛋白质的结构。该算法自2021年7月发布以来，已被应用于蛋白质组学，用于确定人类和20个模型生物中表达的所有蛋白质结构，以及Swiss-Prot数据库中近44万个蛋白质结构，大幅增加了高可信度建模数据的蛋白质数量。
图三：量子模拟
原子在特定条件下，能被诱导至一个高度激发状态，直径达到1微米或者更大。目前物理学家现已证实，通过对数百个原子阵列进行这种可控激发，可以解决一些具有挑战性的物理问题，实现传统计算机“极限升级”。
图四：精准基因操控
尽管CRISPR–Cas9技术拥有强大的基因组编辑能力，但该技术更容易基因失活，而不是达到基因修复，因为尽管针对Cas9酶的基因组序列相对精确，但细胞对该技术产生的双链切割修复却并不精确，CRISPR–Cas9修复通过一种称为“非同源端连接”的过程进行，通常会被微小的基因插入或者删除所混淆。
图五：靶向基因治疗
基于核酸的药物可能会对临床治疗产生某些影响，但它们在可应用的组织方面仍受到限制，大多数治疗方法要么需要局部给药，要么需要体外操作，从患者体内提取细胞，然后将其移植到患者体内。一个显著的例子是肝脏，可以过滤血液，被证明是选择性药物输送的有效靶点，在这种情况下，静脉注射，甚至是皮下注射，均可达到该效果。
图六：空间多组学分析
单细胞组学的迅速发展意味着研究人员可以常规地从单个细胞中获得遗传、转录、表观和蛋白质组学的见解，有时是同时获取，但是单细胞技术在将细胞从原生环境中剥离过程中，也失去了关键信息。2016年，瑞士皇家理工学院乔基姆·伦德伯格（Joakim Lundeberg）设计了一种策略克服了该问题，他和同事使用条形码寡核苷酸（RNA或者DNA短链）制作载玻片，该载玻片能从完整的组织切片中捕获信使RNA，这样每个转录RNA可以依据条形码被分配至样本中的特定位置，他说：“无人相信我们能从组织切片中提取全转录RNA分析，但事实证明，该策略非常简单。”
图七：基于CRISPR技术的诊断
CRISPR–Cas系统技术精确切割特定核酸序列的能力源于它作为细菌“免疫系统”对抗病毒感染的作用，这种关联性激发了早期采用该技术的科学家考虑它对病毒诊断的适用性。美国麻省理工学院布罗德研究所、哈佛大学剑桥分校遗传学家帕尔迪斯·萨贝提（Pardis Sabeti）说：“利用它们在自然界中设计的功能非常有意义，毕竟它们已演化了数十亿年。”
分子生物学设计性实验
分子生物学作为基因工程的上游技术，其实验的成果和准确性将决定下游所有的步骤和最终的实验结果。所以构建一个完备的分子生物学实验室是非常重要的，以下就让我们来看看构建一个分子生物学实验室需要哪些仪器。
1. 冰箱： 根据药品、试剂及多种生物制剂保存的需要，必须具备不同控温级别的冰箱，最常使用的有：4℃、-20℃、-80℃冰箱。4℃适合储存某些溶液、试剂、药品等。-20℃适用于某些试剂、药品、酶、血清、配好的抗生素和DNA、蛋白质样品等。-80℃适合某些长期低温保存的样品、大肠杆菌菌种、纯化的样品、特殊的低温处理消化液等的保存。0-10℃的层析冷柜适合低温条件下的电泳、层析、透析等实验。
2. 培养箱：37℃恒温箱用于细菌的平板培养及分子生物学实验。
3. 恒温培养摇床：用于大肠杆菌等生物工程菌种的扩增。
4. 水浴锅：用于保温并进行各类实验。
25-100℃水浴摇床可用于分子杂交试验，各种生物化学酶反应等试验的保温。
含低温的水浴槽可以用于分子生物学的质粒与基因片段的连接等实验及用于42度的大肠杆菌感受态的热激。
5. 烘箱：主用于烘干实验器皿，有些需要温度高些，有些需要温度低些。用于RNA方面的实验用具，需要在250℃烤箱中烘干，有些塑料用具只能在42-45℃的烤箱中进行烘干。
6. 超纯水机：随着分子生物学的飞速发展，许多实验对水纯度的要求越来越高，用自来水、蒸馏水、离子交换水、反渗透纯水作为供水，磁铁耦合齿轮泵作用使水循环。用于PCR、PCR氨基酸分析、DNA测序、酶反应、组织和细胞培养等。
7. 蒸汽消毒锅：分子生物学所用大部分试剂，而且实验用具都应严格消毒灭菌。用于小批量物品的随时消毒。大批实验物品、试剂、培养剂可使用大型消毒且定时进行消毒。
8. 滤器滤膜：不耐高温、高压的试剂用其除菌。
9.各种天平：台秤、精密电子分析天平，用于精确称量各类试剂。
10.液体体积的度量：量筒、移液管、微量取液器、刻度试管、烧杯、锥形瓶 等。
这些就是建一个分子生物学实验室所需要哪些仪器，快了解一下吧！
分子生物学实验室的设计方案,分子生物学设计性实验
为什么红肉对心脏不好，科学家似乎找到了原因
发表在12月23日的《自然微生物学》杂志上的文章，揭示了饮食、肠道微生物群和人类健康之间关系。
红肉中富含左旋肉碱（ L-carnitine），是一种促进脂肪转化的类氨基酸，三甲胺-N-氧化物（TMAO trimethylamine-N-oxide） 是左旋肉碱的代谢物，它能促进动脉粥样硬化引发心脏病。肠道微生物把肉碱代谢成γ-三甲胺基丁内盐（γ-butyrobetaine γBB）， γBB→三甲胺（TMA），TMA是TMAO的前体，所以肠道微生物代谢肉碱的过程为：肉碱→γBB→TMA→TMAO，而TMAO导致了动脉损伤和血栓形成。
在2019年的一项研究中发现，在健康人群的饮食中短期添加红肉会提高血液中的TMAO水平。然而，当红肉换成白肉或植物蛋白时，这些水平又下降了。在本研究中发现，来自临床队列(n = 2,918)个体的血浆γBB水平与心血管疾病事件的发生风险密切相关。
人类粪便样本的培养和无菌小鼠的微生物移植研究表明，能将γBB代谢为TMA的人肠道细菌为Emergencia timmonensis，它们是肉碱代谢为TMAO的罪魁祸首，RNA测序发现了E. timonensis的6个基因族，科学家将其命名为其命名为γBB利用基因簇（γBB utilization gbu) ，最后，对临床随机饮食干预研究样本(n = 113)的再分析表明，粪便gbuA的丰度与血浆TMAO水平以及富含红肉的饮食有关。
所以，现在知道了为什么要少吃红肉了吧？#健康过冬指南#
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