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环球科技参考

2021-01-04 中国科学报 郑颖 吴晓燕
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  英国开展数据密集型生物科学项目调研

  近日,英国生物技术和生物科学研究理事会(BBSRC)发表了《数据密集型生物科学综述》报告。

  BBSRC通过英国生物科学前瞻项目的研究,认识到创新的数据驱动方法是开启生物学新认知和最大限度地利用来自先进技术数据价值的关键途径。这些数据正在为研究人员探索新研究问题、在前沿知识发现方面取得进展,以及应对人类健康、繁荣和可持续未来关键挑战等多个方面创造巨大的机遇。

  基于此,英国研究与创新组织—生物技术和生物科学研究理事会(UKRI-BBSRC)于2019年启动了一项针对该领域的调查研究,以支持英国的科技长期战略。这篇综述报告即为此项调研的成果之一,它为当代生物科学研究中数据方法的快速普及找到了有力的证据。

  报告针对UKRI-BBSRC支持的以下数据密集型重点研究项目开展了调研:提高发展中国家生计的农业系统研究、深度学习对抗牛结核病、微生物组数据驱动建模、了解大脑的复杂性、利用DNA测序技术的新软件、描绘抗体类别转换机制和功能、小麦基因组测序、了解基因的集体行为。

  美国资助生物成像仪器和方法研发新项目

  日前,美国能源部(DOE)宣布将提供1500万美元用于生物成像研究,以开发新型或改进的仪器和方法来可视化活细胞中的代谢过程。

  DOE科学办公室主任Chris Fall介绍说,可视化细胞发生在体内的过程对于加深对生物过程的了解至关重要。这些技术将提供测量细胞过程所需的新方法和新信息,对于了解、预测和最终设计有益的新生物过程非常关键。

  该项研究将集中在两个主要领域:开发创新或有显著改进的仪器、论证改进的观测技术。该项目将致力于增进对复杂细胞过程的了解,包含将植物生物质转化为生物燃料和生物产品、植物与微生物的相互作用以及微生物和植物对土壤中碳的固定等过程。DOE计划从2021财年开始的3年间,每年向该项研究拨付500万美元。

  该生物成像研究计划旨在创建一个多功能的“工具箱”,以可视化活体植物和微生物的细胞内和细胞间发生的生物过程。为实现此目标,需要新的成像仪器来应对三维动态成像代谢过程的重大挑战,这些代谢过程发生在密集的活植物组织内部和根际群落之间,以实时分析具有高时空分辨率的细胞结构和功能,并克服光损伤和光漂白等影响活细胞成像技术应用的因素制约。

  光控制治疗性蛋白精准释放

  科学家试图通过将蛋白质药物封装在诸如脂质体、纳米颗粒和红细胞的载体中使其免于降解,但运输载体在适当的地点和时间释放药物一直是一个挑战。

  近日,美国北卡罗莱纳大学研究人员开发出了一种工程化的红细胞载体。该载体可在蜂毒肽的帮助下,通过光照控制释放治疗性蛋白质,实现在人体的特定区域释放功能。

  蜂毒肽是欧洲蜜蜂毒液的一种成分,通常会导致红细胞破裂。研究小组对蜂毒肽进行了修饰,使其只有在特定波长的光照射下才能起作用。研究人员将这种修饰过的蜂毒肽嵌入了红细胞的细胞膜中。

  作为概念证明,研究人员将凝血酶加载到工程红细胞中,将其注射到小鼠体内,然后在每只老鼠的耳朵的一个小区域上用灯光照射,并检查组织的各个部分,结果显示血液仅在受照射部位凝结。研究者表示,该策略适用于各种基于脂质的载体中光触发释放蛋白质、肽和核酸治疗剂,有助于实现药物的精准释放。

  相关论文信息:

  https://doi.org/10.1021/acscentsci.0c01151

打印 责任编辑:张芳丹

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