联系我们
意见反馈

关注公众号

获得最新科研资讯

这个实验室处于未激活状态 - 等待LabXing管理员的批准

谢晓亮课题组

简介

分享到

研究综述

欢迎大家来到谢晓亮实验室主页。我们实验室的科学家们在多个学科的交叉领域进行研究。我们正努力研发新的物理和化学的方法来解决生物学亟待解决的问题。

在分子水平上理解生命的过程可以说是生命科学在过去六十年中最大的进步。现在我们已经对很多物种进行了测序,其中包括人类和很多大分子器官已经获得了高清晰结构。我们现在面临什么新的挑战呢?当然有很多。特别是要研究分子器官实际是怎样工作的 – 他们实时是如何工作的,他们是如何独立工作的,他们是如何一起工作的,最后,他们在活细胞里是如何工作的。由DNA控制细胞携带的基因信息是如何起作用的。

物理的方法对生物学的进步一直是非常有帮助的。著名的例子是晶体学和膜片箝技术。近年来,由于很多研究团队做出的贡献,单分子实验改变了很多关于生物学问题的提问方式。人们不断地从这些实验中获得知识。我们的团队早在上个世纪九十年代就进行了室温下单分子荧光研究,我们是最早对这个领域进行研究的团队之一,我们的团队使单分子光谱学、成像领域及其对生物化学、分子和分子生物学的研究有了大幅度地进步。我们的研究兴趣不仅是科技创新,还要对基础科学问题创造出新的观察角度。

在生物学上使用单分子方法是具有充分理由的。首先,单分子实验能产生运动的影像和大分子器官的生物化学反应,这些非常有助于说明他们的机制。在建立单分子酶学的过程中,我们开发了体外分析以研究酶的活动和单分子构造动态、他们的随机动力学的统计分析和针对所观察到的现象的基本理解的理论模式。我们已经进行了DNA蛋白质相互作用的研究;举例来说,寻找一个目标DNA是通过对一个不特定的受约束的蛋白质、通过DNA的变构现象、和由DNA超螺旋引起的RNA聚合酶的转录爆炸来进行测序。

其次,在一个单独的细胞中,一个特定的基因只有一个或两个副本,这会导致随机的基因表达,并不能和其他细胞一起被同步。对于很多蛋白质,我们目前达到了单分子的灵敏度,在一个活细胞中具有毫秒级分辨率和纳米级精确度。我们能够观察大肠杆菌细胞中一次一个分子的蛋白质的产生过程,并描述和理解转录,以及其在数量级上的翻译过程。我们发现一个单分子的活动只能单独负责一个细胞并能决定和改变其一生。

另一方面,从1999年开始,我们团队已经引领了连贯的反斯托克斯拉曼散射显微镜学的快速发展,目前它已被我们发展的受激拉曼散射显微镜学所取代。这些是以震动光谱学为基础的无标签的成像技术,对活细胞和生物体有能力进行视频速率和非侵入检查。强度等级比传统的拉曼显微镜学更敏感,可以进行小分子分布的3D 制图,例如代谢产物和药物以及组织中的肿瘤识别,这在生物学和医学领域开创了新的可能,这是非常激动人心的。

我们最新的单分子实验可对90%以上的单独人体细胞基因组进行测序,检测量子化的复制数量的变化并要求单一基础无假阳性突变。这就需要科研人员具有很强的基础研究能力,例如针对突变率进行直接的测量;还有在医学研究上会产生各种可能,例如癌症的诊断学和通过分析循环肿瘤细胞的预测学,全面的产前检查和安全的体外受精。利用我们所掌握的物理和化学方法对生命科学和相关技术做出相应的贡献,这是让所有科研人员感到激动和兴奋的事情

创建: Apr 11, 2018 | 21:52