㈠ 如何建立光遗传学(optogenetics)平台
建议你先去参观比较好的光遗传学平台
看看人家是怎么做的
㈡ 光遗传学有哪些实际应用
泊松过程的M\G\1排队系统,顾客按泊松过程来到商店,商店有一名服务员在服务,服务员只为一名顾客服务,当一名顾客走后立刻服务下一位,求顾客的平均等待时间和忙期.
雨伞问题,一个人每天来往于公司与家之间,即家-公司-家.他在公司和家里共放置了N把伞,当且仅当他离开某地时下雨时带伞.每天下雨概率恒定,求此人淋湿的概率.是N-1的马尔科夫链.只有当他将伞都放在某地时会淋湿,写出转移矩阵,求概率.
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㈢ 光遗传学里面只能用病毒作为光感基因的载体吗
遗传学的两大定律:基因的分离定律. 杂合体中决定某一性状的成对遗传因子,在减数分裂过程中,彼此分离,互不干扰,使得配子中只具有成对遗传因子中的一个,从而产生数目相等的、两种类型的配子,且独立地遗传给后代,这就是孟德尔的分离规律.这是由遗传学说奠基人孟德尔(Gregor Johann Mendel)奥地利生物学家孟德尔于1856-1864年间作为假说提出并初步验证,作者或许是摩尔根。 2.基因的自由组合定律. 具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在F1产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合,这就是自由组合规律的实质.也就是说,一对等位基因与另一对等位基因的分离与组合互不干扰,各自独立地分配到配子中.这是由遗传学说奠基人孟德尔(Gregor Johann Mendel)于1856-1864年间作为假说提出并初步验证。 3.第三个定律是基因的连锁和交换定律,连锁互换定律是在1900年孟德尔遗传规律被重新发现后,人们以更多的动植物为材料进行杂交试验,其中属于两对性状遗传的结果,有的符合独立分配定律,有的不符。摩尔根以果蝇为试验材料进行研究,最后确认所谓不符合独立遗传规律的一些例证,实际上不属独立遗传,而属另一类遗传,即连锁遗传。,是由美国的生物学家与遗传学家摩尔根Thomas Hunt Morgan于1909年发现。
㈣ 光遗传学的应用
光遗传学研究使用的新技术可以推广到所有类型的神经细胞,比如大脑的嗅觉,视觉,触觉,听觉细胞等。光遗传学开辟了一个新的让人激动的研究领域,可以挑选出一种类型的细胞然后发现其功能。
光遗传技术--21世纪神经科学领域最引人注目的革新!
光遗传学(optogenetics)是近几年正在迅速发展的一项整合了光学、软件控制、基因操作技术、电生理等多学科交叉的生物工程技术。其主要原理是首先采用基因操作技术将光感基因(如ChR2,eBR,NaHR3.0,Arch或OptoXR等)转入到神经系统中特定类型的细胞中进行特殊离子通道或GPCR的表达。光感离子通道在不同波长的光照刺激下会分别对阳离子或者阴离子的通过产生选择性,从而造成细胞膜两边的膜电位发生变化,达到对细胞选择性地兴奋或者抑制的目的。
光遗传技术具有独特的高时空分辨率和细胞类型特异性两大特点,克服了传统手段控制细胞或有机体活动的许多缺点,能对神经元进行非侵入式的精准定位刺激操作而彻底改变了神经科学领域的研究状况,为神经科学提供了革命性的研究手段。光遗传技术在将来还有可能发展出一系列中枢神经系统疾病的新疗法。
光遗传学技术的应用在2010年后得到飞速的发展,应用研究领域涵盖多个经典实验动物种系(果蝇、线虫、小鼠、大鼠、绒猴以及食蟹猴等),并涉及神经科学研究的多个方面,包括神经环路基础研究、学习记忆研究、成瘾性研究、运动障碍、睡眠障碍、帕金森症模型、抑郁症和焦虑症动物模型等应用。
㈤ 如何开展光遗传结合行为学实验
光遗传学是一种通过光学技术和遗传技术来实现控制细胞行为的方法,它克服了传统电刺激和药物手段激活/抑制细胞或组织,空间和时间分辨率低的缺点,为神经科学提供了一种变革性研究手段。
㈥ 光遗传学开路,大脑的秘密要“曝光”了
神经生物学先驱卡哈尔(Santiago Ramón y Cajal)曾将他看到的脑组织喻为“坚不可摧的丛林”,以示其结构复杂、探索艰难。
㈦ 光遗传学的介绍
光遗传学,是研究人员使用一种新的光控方法选择并打开了某种生物的一类细胞。这也帮助科学家解答一个长期存在的难题,即关于脊髓中某类神经元的特殊功能的研究。光遗传学(optogenetics)——结合遗传工程与光来操作个别神经细胞的活性,发现脑部如何产生γ波(gamma oscillations),并为它们在调控脑部功能中的角色提供新证据,这将有助于发展一系列脑相关失调的新疗法。
㈧ 光遗传学
简单的说,就是先给动物的某种特定细胞转入一种植物或者微生物的基因(可以感受光)。这种基因能够对不同颜色光的刺激作出敏感的反应,还能通过自生特性感染类似的细胞。然后就可以通过不同颜色的激光照射来激活或者抑制细胞的功能。
下面这个网页的介绍比网络好很多:
http://www.biotech.org.cn/news/news/show.php?id=79869
㈨ 光遗传学技术是什么
光遗传学技术是一种重要的基础研究手段。其基本原理是:给细胞植入特定的能编码光敏蛋白的基因,并用光信号激活或抑制该基因表达的蛋白质,就能控制细胞进入活跃或休息状态,就像电路开关一样。
在这项试验中,患者视力较差的一只眼睛将通过注射植入一个来自单细胞藻类的光敏基因,使视网膜中原本不具备感光功能的神经细胞变得对光敏感,代替因疾病死亡的感光细胞。受试患者将戴上特制眼镜,后者可以把所有外来光线都转变成红光,方便新生成的感光细胞工作,使单色视觉先得到改善。
此前用实验鼠和猴子进行的实验表明,注射之后6周,目标细胞可以感受红光。不过,由于这些细胞原来的专长不是感光,有专家认为改造后产生的视觉可能不会很清晰。
该疗法的开发者表示,他们希望经过治疗和训练之后,视力衰退乃至失明者可以分辨人和物体、感知障碍物等,获得自主生活能力。该疗法如果被证明有效,还将可用于治疗老年黄斑变性等其他常见致盲疾病。
㈩ 光遗传学的科学研究
光影响小白鼠的大脑
斯坦福大学的研究人员使用光来影响小白鼠的大脑,让一只患有帕金森症的小白鼠重新站立起来,甚至是重新走路。他们把这项技术称之为Optogenetics(optical stimulation plus genetic engineering 光刺激基因工程/光遗传学)。
这个技术的关键是:科学家们必须事前向小白鼠体内注射一种植物基因,这种基因能够对不同颜色光的刺激作出敏感的反应,还能通过自生特性感染类似的细胞。
斑马鱼幼虫细胞中靶向插入光敏开关
研究人员在清醒的斑马鱼幼虫的这些细胞中靶向插入光敏开关,结果发现这些细胞产生了突发的游泳行为—幼虫典型的周期性摆尾。这项发现可能为人类相关的研究提供一种启发,因为哺乳动物也有类似的细胞。此外,这项研究也凸现了新技术的亮点,使用光控开关-光栅离子通道并结合基因靶向定位可以轻松研究某一类型的细胞。
人的
研究表明在罹患与其他精神病学与神经病学疾病的患者,光遗传学新工具给予科学家很大的机会来探索这些信号通路的功能。γ振荡反映出大型互连神经元网路的同步活动,以范围在每秒 20 - 80 周期的频率发射。这些振荡被认为由一种特殊的抑制细胞(inhibitory cells)称为快闪中间神经元(fast-spiking interneurons) 所控制,但是到目前为止,这一设想并未得到具体的证实。
为了测定哪些神经元负责驱动这种振荡,研究人员利用一种被称为 channelrhodopsin-2(ChR2,第二型离子通道视紫质)的蛋白,这种蛋白能使神经元对光敏感。通过结合遗传学技术,研究人员在不同类型的神经元中表达了ChR2,通过激光与遍及脑部的光纤,精确调控它们的活性。
通过更进一步的实验,研究人员还发现根据刺激发生在振荡周期的哪个阶段,脑部对于触觉刺激的反应会更大或更小。从而支持了前文的构想:这些同步振荡对于控制我们如何感知刺激很重要。