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1. 反转录的一般实验流程2. 反转录反应的关键因素 · RNA提取方法的选择 · RNA质量的评价与鉴定 · 反转录引物类型的选择 · 反转录酶的选择

测试

如果你对 Western Blot 技术知其然而不知其所以然，如果你希望实现 Western Blot 小白的华丽变身，本节课程，Dr. 赛将带您了解一切。

如果您正要开始进行蛋白质相关的研究，不知道怎么入手; 如果您需要用到蛋白凝胶电泳，却对其原理和应用不太熟悉；如果您想要了解各类凝胶电泳并灵活使用——Dr. 赛的这堂课定会对您有所帮助！

蛋白质组学研究一直是生物研究领域最基本的和广泛的方向。随着科学研究的深入，高水平期刊和基金项目对蛋白质组学实验数据和结果的要求日趋严谨，定量可重复，具有统计学意义的数据至关重要。Western blotting 技术是蛋白质研究最常用的技术，针对定量可重复的蛋白纯度，WB 技术检测蛋白纯度及相关应用进行介绍和分享。1. 蛋白浓度定量/除杂等样本前处理2. 电泳技术3. WB化学发光成像技术4. 多色荧光成像技术5. 原位蛋白定量/蛋白合成修饰检测

在哺乳动物卵子向早期胚胎转变的过程（oocyte-to-embryo transition, OET）中，翻译在减数分裂、合子基因组激活和早期胚胎发育过程中扮演了一个重要的角色。合子基因组激活（human zygotic genome activation, ZGA）作为生命起始时的第一次转录事件和启动胚胎发育进程的关键事件，在哺乳动物中仍未被完全理解清楚。尽管启动 ZGA 的关键转录因子在其他物种，如斑马鱼和果蝇等中被陆续发现，启动人类 ZGA 的关键转录因子仍然是一个未解之谜。 2022 年 9 月 8 日，清华大学颉伟教授、山东大学陈子江院士与赵涵教授团队合作在《科学》期刊以长文形式发表题为《翻译组与转录组联合图谱发现 TPRXs 参与人类合子基因组激活》（Translatome and transcriptome co-profiling reveals a role of TPRXs in human zygotic genome activation）的研究论文。研究不仅揭示了人-鼠早期胚胎翻译组动态变化的差异性和保守性以及可能原因，也鉴定出了人类合子基因组激活的关键调控因

糖尿病会显著增加认知障碍（包括轻度认知损伤和痴呆）的风险，严重威胁老年健康生存。然而，临床研究表明，控制血糖不能保护认知功能。因此，迫切需要进一步揭示糖尿病认知功能障碍的机制，寻找能够治疗糖尿病认知障碍的新策略。 脂肪组织功能异常在认知障碍发生发展过程中起着重要作用。脂肪组织产生的细胞因子如瘦素、脂联素等与大脑认知记忆功能的维持相关；同时，脂肪产生的炎症因子可通过诱导慢性中枢炎症反应，损伤海马神经功能，促进认知障碍发生。然而，目前针对这些脂肪组织相关机制的干预方法尚未能逆转认知障碍的进程。 除了可溶性的脂肪因子外，最新研究发现，脂肪组织也可分泌细胞外囊泡（EVs）作为新型脂肪因子在器官间通讯中发挥重要作用，如肝脏和骨骼肌，并参与了非酒精性脂肪性肝病和 2 型糖尿病的发展。然而，EVs 能否介导脂肪组织-大脑间通讯，尚不得而知。 2022 年 9 月 6 日，南京大学医学院附属鼓楼医院内分泌科毕艳教授团队和南京大学生命科学院张辰宇教授、李靓副教授团队合作，在 Cell Metabolism 期刊发表了题为：Extracellular vesicles mediate the commun

溶酶体损伤是机体衰老和多种疾病发生的标志，已有研究表明，细胞的寿命取决于溶酶体功能，溶酶体可以被定位为控制衰老的中央细胞枢纽。 作为细胞的回收系统，溶酶体中含有多种水解酶类，可以降解分子废物，因此被比喻成细胞中的「消化系统」。这些水解酶类被隔离在溶酶体当中，以防止损坏细胞的其他部分。溶酶体膜的作用类似于危险物周围设置的链条围栏，虽然这个围栏可能会断裂，但健康的细胞可以迅速地修复损伤。 先前的研究表明，发生严重溶酶体膜透化（LMP）的溶酶体会通过溶酶体自噬（lysophagy）选择性降解，而轻度 LMP 可以通过转运所需的内体分选复合体（ESCRT）更快、更直接地进行修复。然而，在 ESCRT 亚基缺失的情况下，细胞仍然能够修复溶酶体损伤，这一结果表明溶酶体中还存在其他的修复机制。 2022 年 9 月 7 日，来自匹兹堡大学的谭小军（Jay Xiaojun Tan）博士和衰老研究所所长 Toren Finkel 博士在顶尖期刊 Nature 杂志上发表了一篇以 A phosphoinositide signalling pathway mediates rapid lysosomal

1. Nature Plants：首次破译铁线蕨基因组 植物在漫长的陆地生境演化史中占有重要的地位，目前对于真蕨植物研究处于初级阶段。 2022 年 9 月 1 日，中国农业科学院农业基因组所闫建斌团队等多个单位在 Nature Plants 杂志以封面论文形式发表研究论文 The genome of homosporous maidenhair fern sheds light on the euphyllophyte evolution and defences。 该研究首次绘制了染色体级别的铁线蕨基因组，拼接基因组达到 4.83 Gb，发现同型孢子发育过程与异型孢子的花粉粒具有相似性，为蕨类植物孢子发育、真叶植物起源和种子演化、茉莉素信号通路进化等提供了新见解。图 1：来源 Nature Plants 2. Cell Host & Microbe：揭示细菌激活动物食物消化的机制 动物是如何消化食物，及消化道中的微生物如何影响动物的消化能力，其机制不明。 2022 年 9 月 2 日，云南大学生命科学中心祁斌团队在 Cell Host & Microbe 杂志发表研

在大多数动物世界中，都有一个可悲的权衡取舍：你生下的后代越多，你的寿命就越短。然而，蚂蚁挑战了这个规则。蚁后——蚁巢中唯一能繁殖的个体——的寿命比基因相同的工蚁长 5 倍、10 倍甚至 30 倍。他们是如何做到其他动物无法完成的事情的呢？这背后又存在着怎样的调控机制？近日，由纽约大学医学院生物化学与分子药理学系的 Danny Reinberg 领衔的团队在 Science 发表了一篇题为 Insulin signaling in the long-lived reproductive caste of ants 的文章。该研究中发现，蚁后通过产生一种抗胰岛素蛋白，仅阻断导致衰老的部分胰岛素途径，减缓衰老过程，而同时又可以保持高的繁殖代谢。图片来源：Science 研究内容 工蚁转变成蚁后之后，寿命延长 在一种叫做 Harpegnathos saltator 的蚂蚁中，蚁后通常能活 5 年，而工蚁的平均寿命是 7 个月。当蚁群中的蚁后死亡或是被移走后，工蚁就会开始相互决斗并选出获胜者成为新的蚁后。变成蚁后之后，它会开始产卵，并且寿命延长五倍。当蚁后被放置在已经有蚁后的群落中时，蚁后也可以

关于血型，有着多种多样的讨论，有些甚至听起来十分「玄学」。比如，O 型血的人更招蚊子，B 型血的人容易发胖……在临床研究中，也有不少研究发现不同的血型与疾病之间存在着某些联系。 2022 年 8 月 31 日，一篇发表在 Neurology 上的最新研究将一个人的血型与早期中风的风险联系了起来。发现 A 型血的人患早发性中风的风险比其他血型的人更高。图片来源：Neurology 研究人员通过对 48 项关于遗传和缺血性中风的过往研究进行了荟萃分析，其中包含了近 17000 名中风患者和近 600000 名从未经历过中风的健康对照人群的数据。在中风患者中，又分为早发性中风（发生在 60 岁之前的中风）和晚发性中风（发生在 60 岁以上）。 他们研究了所收集的遗传信息，以确定与中风相关的遗传变异，最终发现了早发性中风与一个染色体区域有关，这个染色体区域中包含了决定 ABO 血型的基因。 ABO 血型是根据人的红细胞膜上是否存在抗原 A 与抗原 B 而将血液分成 4 种血型。红细胞膜上仅有抗原 A 为 A 型血，只有抗原 B 为 B 型血，同时存在 A 和 B 抗原则为 AB 型血，而 O

炎性肠病（IBD）是一种全球性疾病，在我国发病率呈显著上升趋势。IBD 发病机制仍不清楚，认为与肠道菌群和遗传等多种因素相关。肠道菌群对宿主生理和病理具有重要影响，特别在免疫发育和稳态调节方面具有多种效应。肠道菌群及相关代谢物对宿主的免疫调节机制研究处于起步阶段，大量效应菌株和相关代谢物有待挖掘。 北京时间 2022 年 8 月 30 日晚 23 时，天津医科大学基础医学院、天津市免疫学研究所王荃教授和姚智教授合作在 Cell Reports 杂志上在线发表论文 Enterobacter ludwigii protects DSS-induced colitis through choline-mediated immune tolerance。 该研究通过筛选获得了一株具有缓解实验性结肠炎的菌株 Enterobacter ludwigii。研究人员发现该菌培养上清中小于 3KD 的代谢物具有直接诱导 DC 免疫耐受效应，并证明其中一种代谢物胆碱可通过 α7nAChR 介导的 RA 和 TGF-β 上调诱导 DC 对 Treg 分化的免疫耐受能力，从而保护小鼠耐受 DSS 诱导的结肠炎

导读 肥胖和代谢综合征是复杂的生理状况，会导致许多病理性改变，包括心血管疾病、中风和 2 型糖尿病（T2D）。饮食结构是肥胖和代谢综合征发病率增加的一个主要因素，如西式高脂肪饮食（HFD）会引发一系列健康问题，最终导致肥胖和肥胖相关的代谢并发症。虽然人们对这些疾病的后期病理生理学了解甚多，但疾病如何发生尚不完全清楚，饮食中的不同成分在其中的作用也还未被解析。 微生物群是肠道免疫的重要调节因子，微生物群可以通过调节免疫反应影响代谢综合征。不过，代谢综合征中调节宿主免疫的饮食和微生物种类，以及相关的细胞和分子机制尚不清楚。 2022 年 8 月 29 日，来自美国哥伦比亚大学等单位的科研人员在 Cell 发表了题为 Microbiota imbalance induced by dietary sugar disrupts immune-mediated protection from metabolic syndrome 的文章。他们重点研究了微生物调控的肠道免疫，发现微生物诱导辅助性 T 细胞 17（Th17）对饮食诱导的肥胖和代谢综合征具有保护作用。并确定了饮食中的糖会改变肠道微生物

如果你时常关注抗衰老饮食和药物类的研究，就会发现几乎所有的此类抗衰老疗法，其核心都是一直坚持才能达到长期提升老年健康状况的效果。例如大家熟知的热量限制: 研究人员人在不同实验动物中都发现，坚持节食大半辈子，一旦停止，几乎所有的健康效果立马消失。所谓一朝懒惰，前功尽弃。最近，德国马普衰老生物所（Max Planck Institute for Biology of Ageing）的科学家可能发现了「懒人版」抗衰老福星。他们发表在《自然-衰老》的一篇研究论文指出，实验动物在成年早期短暂服用雷帕霉素（rapamycin），就能获得延长寿命和减少衰老相关疾病的效果。雷帕霉素被发现几十年来，一直在临床医学中用来抗器官移植排斥和治疗癌症。最近十年，研究人员在从蠕虫到啮齿动物的不同实验动物上都发现，使用雷帕霉素能获得寿命延长的神奇效果，因此这种分子被衰老生物学家们公认为目前最有前途的抗衰老药物候选之一。为了达到抗衰老的最大效能，研究专家一般推荐终身服用此药物。然而，长期服用这种药物会不可避免地产生一些副作用，同时对大部分人来说服药一辈子也很难坚持。这项新研究中，衰老界领军人物之一的 Linda Pa

2022 年 8 月 30 日，复旦大学基础医学院朱棣团队联合复旦大学附属中山医院许剑民团队，在 Cell Reports 发表了题为 Tumor-infiltrated activated B cells suppress liver metastasis of colorectal cancers 的研究论文。通过单细胞测序，发现了 B 细胞及其亚群在左半、右半结肠癌肝转移中发挥的重要作用及机制。肝转移是影响结肠癌预后最重要的原因之一，其发生率和死亡率均较高。结肠癌肝转移的治疗已成为世界医学难题，亟待突破。因此，研究结肠癌肝转移的机制并改善患者预后显得尤为重要。由于左半结肠和右半结肠胚胎来源、解剖结构、生理功能等不同，左半、右半结肠癌表现出很大的异质性。左半结肠癌和右半结肠癌肝转移的治疗方案、患者预后也不同，然而其机制仍不明确。 近年来研究显示肿瘤免疫微环境在癌症的进展中发挥重要作用。然而，目前对于结肠癌肝转移，以及左半结肠、右半结肠癌肝转移之间的免疫微环境研究仍较为缺乏。其次，哪些重要免疫细胞影响了结肠癌肝转移，并且影响了左半、右半结肠癌的差异，目前仍不明确。 作者首先通过单细胞

转座子（Transposable elements, TEs）是一类可以在基因组移动的 DNA 序列，是人类基因组的重要组成部分（占比接近 43%）, 分为 DNA 转座子和逆转座子。 内源性逆转录病毒（ERV）是逆转座子的一个主要分支，可能是进化过程中逆转录病毒感染宿主并整合至宿主基因组的产物，ERV 在哺乳动物基因组中大量扩增，虽然目前大都失去了转座能力，但其残留在基因组中的序列仍以不同方式影响着基因组的结构和基因的表达。与其他逆转座子相比，ERVs 的序列具有更多的复杂性和较小的重复性，从而使其在基因组中发挥特异性更强、独立性更高的转录调控功能。 根据 DNA 序列的差异 ERV 又分为不同的亚家族，它们与哺乳动物的配子形成、早期胚胎发育、免疫疾病、神经系统疾病和肿瘤发生等具有高度相关性，可能广泛参与发育和病理条件下的转录调控过程。然而目前针对 ERV 不同亚家族的特异性调控机制，及其对细胞状态和功能的影响，相关的研究还非常有限。以往的研究表明，大多 ERV 在早期胚胎发育过程中高度激活，并且不同 ERV 在胚胎发育的不同阶段具有特异性的表达。越来越多的证据提示 ERV 可能参与

中国是茶叶的故乡，也是茶文化的发源地。当前，茶是全球消费量最大的饮料之一，已有诸多研究证明饮茶具有多项潜在健康益处。 之前的研究大多基于以绿茶为主要消费的人群，发现喝茶与降低死亡风险之间存在关联。绿茶富含多酚，可以预防心血管疾病及其风险因素，包括高血压和血脂异常。 相比之下，在以红茶为主要消费类型的人群中，喝茶与死亡风险之间的联系仍然没有定论。红茶是完全发酵的，在这个过程中，多酚被氧化成色素，可能会失去其抗氧化的作用。其次，红茶常与牛奶一起饮用，这被认为可能会抵消茶对血管功能的有益影响。 2022 年 8 月 30 日，一项发表在 Annals of Internal Medicine（if = 51.598）杂志的研究论文 Tea Consumption and All-Cause and Cause-Specific Mortality in the UK Biobank 表明，在以红茶为主要消费类型的群体中，喝茶与适度降低的死亡风险有关，每天喝两杯或两杯以上红茶的人的风险最低。同时，喝茶也降低了心血管疾病、缺血性心脏病和中风的死亡率。图片来源：Annals of Internal

本周学术君继续带来 CNS 最新一周的进展，助力大家勇攀科研高峰！ 1. Science：解析 Craspase 系统机制 基于 CRISPR-Cas 的基因编辑技术被广泛地应用于基因校正、遗传育种、新药开发等多个领域。 2022 年 8 月 25 日，康奈尔大学的可爱龙团队联合荷兰代尔夫特理工大学 Stan J.J Brouns 团队在 Science 杂志发表研究论文 Craspase is a CRISPR RNA-guided, RNA activated protease。 该研究解析了一种全新的 CRISPR 偶联的蛋白酶新系统（Craspase, CRISPR associated Caspase）的工作机制：Craspase 是一个 gRNA 引导、并且受到靶向 RNA 激活的蛋白酶系统，该蛋白酶受到激活之后可对天然的蛋白底物进行切割并诱导细胞死亡。图 1：来源 Science 2. Cell：揭示植物感知胞外 pH 的机制 研究表明植物具备感应外界 pH 的能力，然而植物如何感知胞外 pH 变化，其机制未明。 2022 年 8 月 22 日，南方科技大学郭红卫教授团

在哺乳动物中，新生命始于精子成功与卵细胞结合，形成受精卵。在胚胎发育过程中，由单个细胞发育出数百种不同的细胞类型。了解复杂的生物体是如何从单个细胞发育而来，是生物学的基本挑战之一。 2022 年 8 月 17 日，由剑桥大学 Magdalena Zernicka-Goetz 领衔的团队开发了没有精子或卵子的胚胎模型。这种新型的模型胚胎依赖于三种小鼠干细胞，共同发育形成了大脑、跳动的心脏和身体所有其他器官的基础，重建了生命的最初阶段。 该研究成果以「加速预览」的方式刊登在顶级科研期刊 Nature 上。这一成果是该团队十多年研究的结晶，它们可以帮助研究人员了解为什么有些胚胎会失败，而另一些胚胎会继续发育成胎儿。此外，这些结果还可用于指导用于移植的合成人体器官的发育和修复。研究内容在哺乳动物受精后的第一周，有三种类型的干细胞发育：一种最终将成为身体的组织，另外两种分别分化出胎盘与卵黄囊，支持胚胎的发育。胎盘将胎儿与母体连接并提供氧气和营养，卵黄囊是胚胎生长和早期发育中获得营养的地方。研究人员将这三种干细胞——胚胎干细胞（ESC）、滋养层干细胞（TSC）和诱导型胚外内胚层干细胞（iXEN）按

夏日炎炎总是令人昏昏欲睡，常有疲倦无力感。「唐宋八大家」之一的诗人柳宗元曾写道：南州溽暑醉如酒，隐几熟眠开北牖，形象生动地展现了盛夏之时人们因暑热困倦得如同喝醉一般的状态。 那么，人们春乏秋困夏打盹背后的深层次生理原因是什么呢？ 2022 年 8 月 17 日，美国西北大学温伯格艺术与科学学院的神经生物学副教授 Marco Gallio 团队在 Current Biology 杂志发表研究论文 A thermometer circuit for hot temperature adjusts Drosophila behavior to persistent heat。 该研究以与人类联系密切的果蝇作为模式动物，发现果蝇已经被设定好了在中午小睡的生理程序。该程序由果蝇体内起到「温度计」作用的内部交流传感器主导，这个位于果蝇大脑中的内部传感器与果蝇优选生存范围以上的温度（25℃）成比例地持续活动，靶向驱动果蝇大脑中的昼夜节律神经元，进而调节白天的睡眠以适应炎热环境。图 1：来源 Current Biology 以果蝇为模型，证明温度影响生物睡眠 温度影响着人类行为的跨度，从饮食、活动水