CRISPR/Cas9系统标记发育大脑中的内源性蛋白

　　在一项新的研究中，来自美国马克斯普朗克佛罗里达神经科学研究所的博士和他的团队开发出一种被称作SLENDR的方法，这种方法允许对活组织样品中的神经元DNA进行精确修饰。

　　利用这种新技术，研究人员能够可靠地在同一个细胞中利用不同的颜色同时对两种不同的蛋白进行标记。

　　他们利用多种成像方法和DNA测序证实这种SLENDR方法真正地和准确地敲入基因。SLENDR的全称为CRISPR/Cas9介导同源重组修复对内源性蛋白进行单细胞标记。

　　在这项研究中，研究人员努力理解当我们学习和形成记忆时，我们大脑中的细胞发生变化的方式。但是这个领域的研究受到限制的原因在于缺乏允许科学家们定位和可视化观察单个神经元内单个蛋白的技术。

　　当前的成像方法并不提供足够强的特异性、对比度和分辨率来观察不同的蛋白。此外，这些成像方法耗时耗力而且成本高昂;它需要一到两年的时间开发基因改造模型。但是在研究员Jun Nishiyama博士和博士后研究员Takayasu Mikuni博士了解到DNA基因技术CRISPR/Cas9后，他们有了新的想法。

　　CRISPR是一种存在于细菌DNA中的工具，这些单细胞有机体利用它来抵抗病毒感染。当病毒入侵和试图将它的传染性DNA插入到细菌细胞的DNA中时，细菌DNA中被称作CRISPR的特殊片段切割病毒DNA，使得后者不能够造成严重破坏。

　　科学家们已开始利用CRISPR/Cas9切割细胞和除细菌之外的有机体中的特异性基因。

　　当这种切割产生时，细胞采用两种方法来修复它的DNA。

　　一种方法是同源重组修复(homology-directed repair, HDR)，另一种是非同源末端接合(non-homologous end joining, NHEJ)。

　　HDR是更加准确的，重建或替换受损的基因，而NHEJ降解受损的基因，并将留下来的末端重新连接在一起，这经常会阻止受损基因的表达，但是不会替换它。

　　如果细胞利用HDR进行自我修复，那么科学家们能够往CRISPR系统中加入一种所需的基因，它将被插入到细胞DNA中替换受损的基因。不过，很多科学家们认为一旦细胞停止分裂，它通常采用NHEJ而不是HDR来修复任何断裂的DNA。

　　尽管CRISPR系统强大的基因编辑能力让人印象深刻，但是它很少在操纵脑细胞DNA中取得成功，这是因为在大脑形成时，它的细胞不再分裂。

　　尽管科学家们能够利用CRISPR相对容易地敲除大脑中的某些基因，但是细胞分裂的缺乏使得他们很难通过HDR可靠地和精确地敲入所需的基因。

　　为此，Yasuda和他的团队开发出一种他们称之为SLENDR的方法，该方法能够被用来准确地修饰活组织样品中的神经元DNA。

　　在实验性模型中，研究人员选择子宫内电穿孔技术，该技术允许他们将CRISPR/Cas9系统插入到仍然在发育和分裂的胎儿期脑细胞中。

　　因此，发生断裂的DNA仍然通过HDR进行修复，这就允许研究人员导入一种能够在显微镜下可视化观察感兴趣蛋白的基因。他们甚至能够可靠地在同一个细胞中利用不同的颜色同时对两种不同的蛋白进行标记。他们利用多种成像方法和DNA测序证实这种SLENDR方法真正地和准确地敲入基因。

　　在测试这种新技术时，研究人员观察到蛋白激酶C(protein kinase C, PKC)α亚型的一种之前未曾描述的行为。

　　在发育早期，大约在出生7天后，PKC α亚型被发现在神经元细胞膜中簇集，这提示着它是高度有活性的，然而在出生一个月后，它在整个神经元中广泛地扩散，这提示着在发育后期，它不再是高度有活性的。

　　Yasuda说，“我认为SLENDR将是一种研究分子与细胞神经生物学的标准工具。SLENDR提供一种有价值的方法来确定蛋白的亚细胞位置，这将有助研究人员确定这些蛋白的功能。”

　　5月15日～21日是我国第二个“全民营养周”。中国营养学会最新发布了《中国居民膳食指南(2016)》(以下简称《指南》)，这是时隔九年的一次重要修订。和2007年发布的旧版《指南》相比，新版《指南》有哪些变化?会对居民餐桌有哪些影响?广州日报特邀广东省营养学会营养教育与健康促进专业委员会主任委员、中山大学孙逸仙纪念医院营养科主任进行了解读。

　　今天10时，广东省营养学会将在天河城广场举行“全民营养周”开幕式，届时营养专家将为市民解答营养问题，免费测量体重、血脂。

　　新版指南

　　六大要求更细致

　　和2007版《指南》的十点要求相比，新版《指南》的要求虽然减少为六点，对“餐盘该如何选择”的指导却更为细致，体现了与时俱进的饮食文明新风。

　　第一是食物多样，谷类为主

　　这是“平衡膳食模式”的重要特征。每天的膳食应包括谷薯类、蔬菜水果类、畜禽肉蛋奶类、大豆和坚果类等食物。平均每天至少摄入12种食物，每周至少25种。每天摄入谷薯类食物5~8份，相当于250~400克。其中，全谷物和杂豆类1—3份，相当于50~150克，薯类1~2份，相当于50~100克。

　　第二是吃动平衡，健康体重

　　各年龄段人群都应天天运动、保持健康体重。食不过量，控制总能量摄入，保持能量平衡。坚持日常身体活动，每周至少进行5天中等强度身体活动，累计150分钟以上。主动身体活动，最好每天6000步。减少久坐时间，每小时起来动一动。

　　第三是多吃蔬果、奶类、大豆

　　蔬菜水果是平衡膳食的重要组成部分，奶类富含钙、大豆富含优质蛋白质。《指南》要求餐餐有蔬菜，天天吃水果，吃各种各样的奶制品，经常吃豆制品，适量吃坚果。也就是说，要保证每天摄入300—500克的蔬菜，深色蔬菜应占1/2。新鲜水果每天摄入200—350克，果汁不能代替鲜果。每天吃各种奶制品，换算成液态奶300克。

　　长期吃鸡蛋 不用丢蛋黄

　　第四是适量吃鱼、禽、蛋、瘦肉

　　《指南》要求，鱼、禽、蛋和瘦肉摄入要适量。具体来说，每周吃鱼280～525克，畜禽肉280～525克，蛋类280～350克，平均每天摄入总量120～200克。具体到每天的摄入量，可参见新版《平衡膳食宝塔》的图示。

　　根据《指南》要求，优先选择鱼和禽。随着国际上对胆固醇的每日摄入量解禁，因蛋黄中富含胆固醇而长期 “含冤”的鸡蛋终于扬眉吐气。新版《指南》中，鸡蛋的每日摄入量比过去增加了。如果按照营养素的含量来计算，鸡蛋可以称得上是“最平民化的高档营养品”。认为，这意味着居民应该长期吃鸡蛋且不弃蛋黄。此外，应该少吃肥肉、烟熏和腌制肉食品。