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近年來,生物技術發展多樣性,以及許多高分子材料(如:奈米粒子)的研究精進,其中更以『磁分離(Magnetic separation)』概念的純化機制,結合分生、物理與化學三者合一,具實驗獨特性。此技術涵蓋範圍廣泛,在核酸領域的應用方面,舉凡:poly-A mRNA的分離、DNA的純化與次代NGS定序,都有此技術參與其中,除此之外,也可應用於蛋白質純化,免疫學等用途。分生實驗過程的核酸分離和純化,會因目的性不同,而於帶磁性奈米粒子的表面,鑲嵌不一樣的配體(ligand),以利進行結合與親和的反應,常見例如:結合poly-A mRNAoligo-(dT)streptavidin等鑲嵌配體。這類型的實驗分離方式,泛稱為SPRISolid Phase Reversible Immobilisation)是一種固相-液相可逆化固定的分離純化技術,比起矽粒子(主要成分為SiO2)的分離更有效率,此項發明影響生命科學實驗的發展,有著舉足輕重的地位,亦逐漸成為現今NGS製備Library方面,於DNA的純化分離與分子量大小之篩選(size selection),不可或缺的一項工具,也是實驗步驟不可缺少的環節。

磁珠的發明構想與概念,最初由任教於挪威科技大學的化學家John Ugelstad 所研發製成,他在聚合物和膠體化學的領域貢獻甚多,也於1976年以聚苯乙烯(Polystyrene)為主要材質,製造出均勻磁化的球體粒子稱為Dynabeads® ,這也是影響日後生物實驗材料革命性的重大突破。

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RNA 樣品製備 NGS 定序上機的前端作業方面,Illumina 所採用的方式是使用 Oligo-dT 來篩選出帶有 PolyA tailmRNA,然而這種方式面對品質較差的 RNA 時,將會受到限制,並且一些不帶有 PolyA tailmRNA,將無法被觀察到,因此有其他廠商使用其它的策略發展新的製備方式,如:NuGEN Ovation,它可以使用少至 500 pgRNA 來完成 library,並且即使 RNA 品質較差,依然可以適用。

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圖一、 NuGEN 開發Ribo-SPIA 技術轉成雙股 cDNA

 

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 ISEGB2013

隨著次世代高通量定序技術(Next Generation Sequencing, NGS)的蓬勃發展,近十年來該技術已成為研究生物基因體演化的基礎工具。雖然台灣近幾年已陸續有相當多的研究人員投入相關技術的發展,然而因應NGS技術所產出的基因體資料,需要更多的領域研究動能投入分子演化與生物資訊之研究平台。因此,透過國際及國內研究社群,建立此互動平台,方能提升研究水準,增廣視野並提攜後進,以永續研究動能。

 2012年ISEGB國際研討會成功地在台灣南部的國立中山大學舉辦!近250位人士參與盛會!與會者涵蓋演化與計算生物學等各領域的專家學者、年輕研究學者、教授、博士後學者及研究生。首次舉辦的NGS研習會是國內首先完整地從基因體學的上游實驗準備到下游資料分析、結果、闡釋等實務流程的經驗分享,並教授基因體學與轉錄體學之方法,研習會的成效及口碑良好,今年照常舉行。

 

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合照

澎湖後灣沙灘跳跳樂 

 

【第一天】

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Long Non-Coding RNAs為一種不會轉譯成protein的transcripts,長度通常大於200bp,最長可超過10000bp,部分的lncRNA跟mRNA一樣會有alternative splicing,因為和基因的結構相似但不會轉譯成蛋白,早期稱為假基因(pseudogene) ,然而越來越多的研究顯示lncRNA本身參與許多生物調控,如下圖

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a.     lncRNA HOTAIR,Xist,RepA,Kcnqot1會促使Polycomb complex調控X染色體進行Chromatin remodeling (X異染色質生成,抑制其上面的基因表現)。
b.     以基因cyclin D1基因為例,會受到lncRNA的調控抑制基因表現 (cyclin D1基因表現下降)。

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