内容简介
《生命科学实验指南系列 RNA纳米技术与治疗:方法与方案》主要内容是对近年来与RNA纳米技术以及它在纳米生物技术和纳米医药的应用直接相关的技术和实验室方案的汇编。涉及的主题包括分析RNA结构和性能的各种生物化学、生物物理和生物信息学方法;分析RNA结构的多级装配过程的方法:通过超速离心和高效液相色谱法(HPLC)纯化多功能RNA纳米颗粒;体内RNA纳米构建物的实时检测;成像、目标定位和治疗效应模块分子结合到RNA支架上;RNA-蛋白质纳米结构的设计和特性描述等。
RNA纳米技术是一个涉及材料工程和合成结构生物学的新领域,是一种新兴的生物化学和纳米材料的交叉学科。
《生命科学实验指南系列 RNA纳米技术与治疗:方法与方案》各章节涵盖的研究方法可供RNA/DNA相关科学研究的研究生和博士后研究人员逐步地进行理解和操作。
《生命科学实验指南系列 RNA纳米技术与治疗:方法与方案》亦可作为关注RNA纳米技术的从事物理、工程和生命科学研究的人员的学习参考材料。
内页插图
目录
前言
第1章 RNA纳米技术方法综述-RNA纳米颗粒的合成、纯化及特性
1 RNA纳米技术的定义
2 构建多功能RNA纳米颗粒
2.1 纳米颗粒的RNA支架组装
2.2 合并功能模块为RNA纳米颗粒
3 多功能RNA纳米颗粒的纯化和特征
3.1 凝胶移位分析
3.2 超速离心法
3.3 高效液相色谱法
3.4 RNA纳米颗粒的结构特征
3.5 RNA纳米颗粒的功能试验
4 展望
5 结论
致谢
参考文献
第2章 调查细菌小调控RNA自我组装的多种方法
1 引言
2 材料
2.1 试剂
2.2 缓冲液和溶液
3 方法
3.1 用于聚合作用研究的小非编码RNA(sRNA)的体外转录
3.2 电泳分析sRNA的自组装
3.3 二级结构预测和sRNA自组装最小序列的特征
3.4 热变性分析
3.5 利用近红外光谱分析碱基配对
3.6 sRNA组装的分子成像
3.7 粗提物中sRNA聚合物的检测
3.8 非编码sRNA的RT-PCR定量分析
3.9 结论
4 注释
致谢
参考文献
第3章 使用AFM测量包含核糖核苷酸的DNA分子的弹性
1 引言
2 材料
2.1 寡核苷酸
2.2 寡核苷酸上硫醇基的去保护
2.3 原子力显微镜底衬的制备
2.4 制备镀金的羧基修饰的氮化硅悬臂
2.5 在金表面固定DNA底衬
2.6 原子力显微镜液体电池
2.7 原子力显微镜和配件
3 方法
3.1 制备含核糖核苷一磷酸的DNA寡核苷酸
3.2 制备双链嵌入式.核糖核苷一磷酸DNA基质
3.3 制备镀金羧基修饰氮化硅悬臂及含核糖核苷一磷酸的DNA基质的固定化
3.4 用于测量力的原子力显微镜的校准
3.5 原子力显微镜液体电池的清洁
3.6 利用原子力显微镜力光谱测量双链含核糖核苷一磷酸的DNA的弹性
3.7 数据分析
4 注释
致谢
参考文献
第4章 RNA纳米技术之银纳米簇:RNA纳米颗粒组装的观察
以及跟踪的步骤
1 引言
2 材料
2.1 转录和RNA纳米颗粒组装成分
2.2 Ag:RNA成分
3 方法
3.1 RNA合成
……
第5章 利用制备性超速离心大规模纯化RNA纳米颗粒
第6章 HPLC纯化长达59个核苷酸具有单核苷酸分辨率的RNA适配体
第7章 在原核和真核细胞中利用具有热力学稳定基序和荧光模块的RNA纳米颗粒实时检测RNA的折叠和翻转
第8章 小RNA3'端氧化的荧光标记
第9章 RNA纳米颗粒对转移性肿瘤靶向定位及给药的方法和分析
第10章 RNA纳米颗粒在脑瘤中靶向给药的功能性试验
第11章 适配体介导的纳米颗粒相互作用:从寡核苷酸,蛋白质复合体到SELEX筛选
第12章 通过黏性桥组合特异性的适配体-siRNA纳米颗粒的方法内化B细胞淋巴瘤
第13章 一种用于在人黑色素瘤细胞中剪接转换寡核苷酸的功能运输的高通量筛选方法
第14章 RNA-蛋白纳米结构的设计、组装和评估
第15章 利用CLIP-Seq技术在病毒中定位RNA和蛋白质的相互作用
第16章 用RCAP、RNA交联和肽段指纹识别技术定位蛋白质-RNA相互作用
参考文献
前言/序言
此书是大家所熟知的“Methods in Molecular Biology”实验室方案系列丛书的新成员。尽管已出版了一本特刊“Methods”(Volume 54;Issue 2,Page 201-294,2011,Elsevier)和一部著作(RNA Nanotechnology and Therapeutics,2013,CRC出版社),这本书仍是对与RNA纳米技术及其在纳米生物技术和纳米医药中的应用直接相关的技术和实验室方案的首次汇编。RNA纳米技术(Guo P.Nature Nanotechnology,2010,5:833-842)利用在多层次结构水平的RNA折叠和装配的模块化及设计性来合理设计并功能化具有不同应用的RNA纳米颗粒。虽然在15年前自下而上组装RNA纳米技术的概念就被证明过(Guoeta1.Molecular Cell,1998.2:149),但在这个领域中有意义的进步也只是近5年的事情。为了推进该领域研究迈向新的高度,我们及时编辑出版了这本方法书,供从事物理、工程和生命科学的研究人员参考。
本书涵盖的研究方法很广泛,便于经历过不同科学训练的研究生和博士后人员分步进行理解与操作。全书内容包括:分析核糖核酸(RNA)结构和性能的各种生物化学、生物物理和生物信息学方法(第2~4章);分析RNA结构的多级装配过程的方法(第4、7和10章);通过超速离心和高效液相色谱法(HPLC)(第5和6章)纯化多功能RNA纳米颗粒;体内RNA纳米构建物的实时检测(第7、9、10章);成像、目标定位和治疗模块结合到RNA支架上(第8~13章);RNA-蛋白质纳米结构的设计和特性描述(第14~16章)。这项任务的完成得益于在这一领域领先的有关专家,花费大量时间编写了各章节,在此,我们向他们表示衷心感谢。同时,由衷感谢Humana出版社/Springer的编辑和制作人员,尤其要感谢的是Methods in Molecular Biology系列丛书的总编辑John Walker先生,是他让我们下决心着手实施这个计划。我们很高兴这本内容丰富的书得以出版,希望各领域的研究者均能从中有所收益。
好的,这是一份关于“生命科学实验指南系列”中另一本图书的详细简介,该书专注于生命科学的某个特定领域,但不涉及您提到的“RNA纳米技术与治疗”。 --- 生命科学实验指南系列:细胞凋亡的分子机制与检测策略 ISBN: 978-1-23456-789-0 出版社:科学前沿出版社 系列主编:张伟教授 (国家生命科学研究院) 简介:深入解析细胞凋亡的复杂调控网络 细胞凋亡(Apoptosis),作为一种程序性细胞死亡方式,在多细胞生物体的发育、组织稳态维持以及免疫应答中扮演着不可或缺的角色。其精确的调控对于生命体的健康至关重要;失控的凋亡(过多或过少)是癌症、神经退行性疾病、自身免疫性疾病等多种病理状态的核心驱动因素。 本卷《细胞凋亡的分子机制与检测策略》是“生命科学实验指南系列”中的重要组成部分,它旨在为生命科学研究人员、临床医生及高年级研究生提供一套全面、详尽且具有高度可操作性的实验方法学指导,专注于解析细胞凋亡的信号通路、关键执行因子以及精确的体外和体内检测技术。 本书的编纂团队汇集了细胞生物学、分子病理学和生物化学领域的顶尖专家,确保了内容的前沿性和实验步骤的严谨性。我们摒弃了对基础理论的泛泛而谈,而是将重点完全聚焦于如何设计、执行和优化与细胞凋亡研究相关的关键实验。 --- 第一部分:凋亡信号通路的激活与调控 本部分致力于提供识别和量化细胞内凋亡信号启动过程的实用工具。内容涵盖了凋亡两大核心通路——内在/线粒体通路和外源性/死亡受体通路——的实验剖析。 1. 线粒体功能障碍的评估: 高精度膜电位测量技术: 详细阐述如何使用JC-1、TMRE等荧光探针进行流式细胞术分析和共聚焦显微镜成像,以量化线粒体外膜通透性(MOMP)的发生时间点和程度。 细胞色素c释放的体外重构实验: 提供从细胞裂解物中纯化线粒体并进行体外刺激(如Bax/Bak激活模拟)后,检测细胞色素c释放到上清液中的免疫沉淀(Co-IP)和ELISA方案。 2. 死亡受体信号的激活与追踪: 死亡配体刺激的优化: 针对FasL、TRAIL等配体的应用,提供最佳的细胞系选择、刺激浓度梯度和作用时间曲线的优化指南,以避免非特异性坏死反应。 DISC(死亡诱导信号复合体)的组装分析: 详述如何通过免疫共沉淀技术(Co-IP)捕获FADD、Caspase-8等关键蛋白,并使用Western Blot技术分析复合体的形成和Caspase-8的自激活剪切模式。 --- 第二部分:Caspase级联反应的精细定量与活性分析 Caspase是执行细胞凋亡的核心酶家族。本部分提供了多种互补的实验方法,用于评估Caspase的激活状态、剪切产物以及其对下游底物的精确切割。 1. Caspase酶活性的经典与新型测定法: 荧光底物法(如Ac-DEVD-AMC): 详细介绍比色和荧光法测定Caspase-3/7活性的标准SOP,包括背景校正和动力学曲线的绘制。 比色法测定: 针对大规模筛选,提供96孔板兼容的Caspase-3和Caspase-9检测试剂盒使用规范。 2. 蛋白剪切产物的免疫学追踪: 激活型Caspase的抗体应用: 重点介绍如何使用特异性识别被激活(剪切)的Caspase-3、Caspase-8和PARP(Poly(ADP-ribose) polymerase)的抗体,通过免疫印迹(Western Blot)和免疫组织化学(IHC)来确定凋亡的执行阶段。 半胱氨酸蛋白酶抑制剂的效用验证: 提供实验设计,以区分凋亡与坏死/细胞焦亡(Pyroptosis)中涉及的半胱氨酸蛋白酶活性。 --- 第三部分:凋亡形态学与终端标志物的检测 评估细胞凋亡的终点特征是确认实验结果的关键一步。本部分侧重于形态学变化和关键“吃剩体”(Efferocytosis)标记物的检测。 1. 经典形态学观察: 核固缩与凋亡小体(Apoptotic Bodies)的荧光染色: 详细演示Hoechst 33342或DAPI染色方案,用于观察典型的核异形和染色质浓缩,并提供在活细胞和固定细胞中成像的最佳实践。 磷脂酰丝氨酸(PS)外翻的检测: 标准的Annexin V-FITC/PI双染流式细胞术方案,包括样本准备、门控策略设定,以及区分早期凋亡、晚期凋亡和坏死的精确方法。 2. 凋亡下游效应与清除过程: TUNEL(末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记)技术优化: 针对组织切片和悬浮细胞,提供高灵敏度、低背景的TUNEL染色SOP,特别是针对固定不佳或DNA降解严重的样本的处理技巧。 吞噬作用(Efferocytosis)的体外模型构建: 介绍如何使用荧光标记的凋亡细胞与吞噬细胞(如巨噬细胞)共培养,并利用流式或共聚焦显微镜定量分析细胞被吞噬的速率和效率。 --- 第四部分:凋亡在组织病理学中的应用与挑战 本部分将实验方法从培养皿带入组织样本,关注实际研究和临床样本的处理与分析。 1. 组织切片的凋亡评估: 福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)样本的处理: 针对固定不佳或包埋时间长的样本,提供优化的抗原修复方案(如微波辅助修复),以确保Caspase和PARP抗体的有效性。 凋亡指数(AI)的标准化计数: 建立严格的计数标准,以减少不同观察者间的差异,并提供统计学分析建议。 2. 凋亡通路在特定疾病模型中的验证: 抗体芯片与蛋白质组学整合: 讨论如何将上述关键Caspase活性实验与高通量蛋白质组学数据相结合,以系统性地鉴定新的凋亡调节因子。 总结 本书严格遵循“方法与方案”的宗旨,每章均提供详尽的材料清单、步骤分解、故障排除(Troubleshooting)部分以及预期的结果图。它不仅仅是一本参考手册,更是细胞凋亡研究领域内,从理论假设到实验验证的完整路线图。通过掌握本书所载的全部技术,研究人员将能够系统、深入地解析任何细胞系统中凋亡的发生、调控和最终结果。 --- (约1500字)