細胞重新編程技術

⑴ 什麼是細胞重編程，什麼是細胞轉分化它們的過程是怎樣的求詳解！拜託了！！

2006年日本科學家山中伸彌(Shinya
Yamanaka)首次利用病毒載體將四個轉錄因子(Oct4，Sox2，Klf4和c-myc)的組合轉入分化的體細胞中，使其重編程而得到了類似胚胎幹細胞的一種細胞類型——誘導多能幹細胞(iPSCs)。這一了不起的成果在本月早些時候被授予了諾貝爾生理學/醫學獎。
盡管近年來iPS技術不斷取得發展，各種改良技術時有出現。然而轉化效率低下一直都是科學家們頭疼的問題。成為了iPS臨床轉化的重要障礙之一。此外，由於基因插入可能導致細胞癌變，研究人員和臨床醫生對於推動這些細胞的潛在治療應用也一直抱謹慎的態度。
現在，斯坦福大學醫學院的研究人員設計了一種高效安全的新方法，只需利用基因編碼的蛋白就可以生成誘導多能幹細胞。這一研究成果發布在10月26日的《細胞》(Cell)雜志上。
這並非是首次嘗試這樣的方法。許多研究人員曾證實利用蛋白質來生成誘導多能幹細胞雖然有可能實現，但效率卻遠遠低於病毒方法。斯坦福大學的研究人員能取得前所未有的成功歸因於一個意外的發現：最初方法中使用的病毒不僅僅對於基因傳遞至關重要。
斯坦福大學心血管研究所副所長和醫學教授John Cooke博士說：「過去一直認為病毒僅僅是作為特洛伊木馬(Trojan
horse)將基因傳遞到細胞中。現在我們知道病毒可導致細胞松開染色體，使得DNA發生逆轉至多能狀態必需的改變。」
無需人類胚胎，iPS細胞為解決與幹細胞研究相關的倫理道德困境提供了一個可能的替代方法。它們由機體內承擔某一專門功能的成體細胞生成。在山中伸彌之前，人們認為這些細胞絕不可能恢復為起源的多能幹細胞。然而山中伸彌卻證實這些高度特化的細胞比之前認為的具有更大的發育靈活性或可塑性。在存在四個基因的條件下，它們就可以呈現出胚胎幹細胞的特徵，在合適的條件下可以變成幾乎所有的細胞類型。
現在Cooke研究小組確定了這一轉變發生的一個重要的組件。Cooke說：「我們發現當細胞暴露於一種病原體時，它會發生改變以適應或抵禦挑戰。這一先天免疫的一部分包括促進了DNA的可接近性。這使得細胞能夠伸入它的遺傳工具箱中，取出生存所需的東西。」它也使得多能誘導蛋白能夠修飾DNA，將皮膚細胞或其他的特化細胞轉變為一種胚胎幹細胞樣的細胞。
由於細胞激活了一種與存在病毒遺傳物質時的炎症相似的免疫反應，研究人員將這一過程稱為「轉炎症」(
transflammation)。他們認為他們的研究發現有可能為在人類中使用iPS細胞，以及闡明多能性發生藉助的生物學信號通路鋪平了道路。
Cooke和同事們一開始就致力於優化利用細胞滲透性蛋白來重編程成體特化細胞變為多能幹細胞。他們知道蛋白質進入到了細胞的細胞核中，在實驗室它們能夠結合正確的DNA序列。它們還能夠維持過去採用其他方法重編程細胞的多能性。那麼為何這些蛋白遠不如病毒方法有效呢?
當研究人員將暴露於細胞滲透性蛋白的細胞的基因表達模式與負載基因的病毒感染的細胞進行比較時獲得了突破：它們完全不同。Cooke想知道是否有可能病毒的某些特性對此負責。
研究人員利用細胞滲透性蛋白質和一種無關病毒重復了這一試驗。多能性轉化的效率顯著提高。進一步的調查揭示這一效應是由於細胞內Toll樣受體3(Toll-like
receptor 3)信號激活所致，利用小分子模擬這一病毒遺傳物質觸發信號通路具有相似的效應。
「這些蛋白質是非整合性的，因此我們不必擔心病毒誘導對宿主基因組的損害，」Cooke說。此外他還指出利用細胞滲透性蛋白可以賦予對重編程過程更高水平的控制，有可能促成在人類治療中使用iPS細胞。
「現在我們知道當受到病原體挑戰時細胞會呈現出更大的可塑性，理論上我們可以利用這一信息進一步操縱細胞誘導直接重編程，」Cooke說。
直接重編程涉及將像皮膚細胞這樣的一種特化細胞誘導成為如內皮細胞這樣的一種細胞分化類型，無需通過中間的多能狀態。斯坦福大學的研究人員Marius
Wernig博士利用直接重編程成功地將人類皮膚細胞轉變為了功能性的神經元。

⑵ 細胞重編程的幾種方法

對一個分化成熟的細胞來說，其細胞核全能性的實現是建立在與卵細胞質融合基礎上的。或者說，卵細胞質含有使終末分化的體細胞轉變為全能細胞所需的條件。這種由體細胞向全能細胞的轉變稱為體細胞重編程
體細胞重編程的經典方案有四種：體細胞核移植、轉錄因子誘導、細胞融合、細胞質孵育。（somatic cell reprogram-ming)。 [1]
要實現體細胞重編程這一目的，體細胞核移植並不是唯一手段，還可以通過向體細胞內人工導入特定的轉錄因子來實現，日本人山中（Yamanaka)博士正是因為這一開創性工作獲得了2012年諾貝爾醫學或生理學獎。該技術不僅避免了核移植帶來的倫理學爭論，更使人們對細胞治療及再生醫學充滿期待。

⑶ 「重編程」讓皮膚細胞「返老還童」三十歲，這項技術的原理是什麼

逆生長和絕不身亡聽起來像一個神話傳說故事。殊不知，伴隨著科技的發展，這一看起來匪夷所思的物品正慢慢走入大家的日常生活。近期海外生物學家取得成功讓身體細胞「年青30歲」，使我們看到了逆生長的期待。

Gill詳細介紹說：「大家早已證實：細胞可以在沒有損害其多功能性的前提下低齡化，並且這類反轉好像還能修復原先細胞的一些作用。大家還見到一個狀況，那便是與病症相關的遺傳基因中變老的指標值發生了反轉，這對將來的運行極其重要。」

雖然這一次獲得的提升令人驚嘆，但科研工作人員也認可，有關成熟瞬間重程序編寫身後真真正正的分子生物學體制，她們或是沒有徹底弄清楚的。她們推斷，也許是人類基因組內普遍存在著一些操縱細胞真實身份的重點部位，他們可以逃離重程序編寫。

大夥兒見到這條新聞報道，很有可能最先會想起將這一技術到美容護膚行業，讓我們的肌膚再次越來越青春起來。但是，科學研究工作人員對於此事或是有話好說的。

此項技術性現階段還處在啟動環節，間距現實運用還較遠，短時間大家不容易見到美容店發生此項服務項目。此項科學研究更高的含義取決於，它在未來有希望處理很多的老年疾病，例如阿爾茲海默症或是心臟疾病之類的比較嚴重病症。

因此，科學研究工作人員也在試著將這一技術到身子的其他類型細胞中，確保將來可以可靠地運用於臨床研究中。

巴布拉漢姆研究所的分子生物學家WolfReik詳細介紹，她們將在基因中找到這些不用通過重程序編寫就可以修復魅力的遺傳基因，根據這種遺傳基因降低變老給人產生的危害。可能在將來，人們確實可以逆生長了！

⑷ 「重編程」讓皮膚細胞「返老還童」30歲，這是一種什麼科學原理

適當的給臉部淋巴按摩，身體淋巴按摩.適當運動，有氧運動和無氧運動結合，適當的排汗會讓自己更加年輕，衰老會離你遠遠的.現在是春天，天氣非常的乾燥，我的臉一到這時候就要廢了的感覺，起皮，長痘，今年看到自己的臉都要急死了，就連敷了三天的面膜，之後天天晚上拿壓縮面膜紙泡在爽膚水裡天天敷！效果特別好，皮膚不僅白了還特別嫩，也不長痘了。平時多喝水鍛煉身體也是保持年輕的秘訣，但我真的不喜歡動，哈哈。

⑸ 21世紀的科技成就有哪些

1、火星月球發現有水

2004年1月4日和1月25日，美國「勇氣」號和「機遇」號火星車分別在火星登陸。兩輛火星車的最大成就是共同發現了火星上曾經有水的證據。同時，在環火星軌道上運行的歐洲「火星快車」探測器也發現火星南極存在冰凍水。

這是人類首次直接在火星表面發現水。 在經歷9個多月的太空旅行後，美國「鳳凰」號火星探測器2008年5月25日成功降落在火星北極附近區域，這是第一個在火星北極附近著陸的人類探測器。按照計劃，「鳳凰」號著陸後展開了為期3個月的火星地面探測。

同年7月30日，「鳳凰」號的機械臂把一份土壤樣本遞送到熱量和釋出氣體分析儀中。在樣本加熱時，分析儀鑒別出其中有水蒸氣產生。這是火星上存在水的最直接證據。

2009年11月，科學家們肯定地表示，月球上有水而且數量可觀。2009年10月9日，美國航空航天局利用火箭在月球表面撞出一個直徑100英尺的坑，並在產生的碎片中測量到25加侖以水蒸氣和冰的形式存在的水。

2、人類基因組序列圖完成

2000年6月26日，美國總統柯林頓和英國首相布萊爾聯合宣布：人類有史以來的第一個基因組草圖已經完成。

2001年2月12日，中、美、日、德、法、英等6國科學家和美國塞萊拉公司聯合公布人類基因組圖譜及初步分析結果。

人類基因組計劃中最實質的內容，就是人類基因組的DNA序列圖，人類基因組計劃起始、爭論焦點、主要分歧、競爭主戰場等都是圍繞序列圖展開的。在序列圖完成之前，其他各圖都是序列圖的鋪墊。也就是說，只有序列圖的誕生才標志著整個人類基因組計劃工作的完成。

2003年4月15日，在DNA雙螺旋結構模型發表50周年前夕，中、美、日、英、法、德6國元首或政府首腦簽署文件，6國科學家聯合宣布：人類基因組序列圖完成。

人類基因組圖譜的繪就，是人類探索自身奧秘史上的一個重要里程碑，它被很多分析家認為是生物技術世紀誕生的標志。也就是說，21世紀是生物技術主宰世界的世紀，正如一個世紀前量子論的誕生被認為揭開了物理學主宰的20世紀一樣。

人類基因組蘊涵有人類生、老、病、死的絕大多數遺傳信息，破譯它將為疾病的診斷、新葯物的研製和新療法的探索帶來一場革命。

2007年，科學家首次闡述了人與人之間的DNA究竟存在著多大的差異。這是一個巨大的概念性飛躍，它將影響從醫生如何治療疾病到人類如何看待自己以及保護個人隱私等各個方面。

3、細胞重新編程技術

美國《科學》雜志評選出的2008年十大科學進展，細胞重新編程「定製」細胞系方面的進展名列第一位。

《科學》雜志說，這些細胞系以及「定製」它們的有關方法，為科研人員理解甚至未來治癒一些醫學上的頑疾提供了工具，比如帕金森氏症、Ⅰ型糖尿病等。

所謂細胞重新編程，是指通過植入新的基因，改變細胞的發育「記憶」，使其回到最原始的胚胎發育狀態，就能像胚胎幹細胞那樣進行分化，這樣的細胞被稱作「誘導式多能幹細胞」。

2008年，有兩個科研小組從罹患不同疾病的患者身上提取細胞，重新編程，使其「變身」為幹細胞。他們選取的疾病大多數是很難或者不可能用動物模型來進行研究，這就使得獲取人類細胞系進行研究的需求變得更為迫切。

《科學》雜志認為，這些新的細胞系將成為科研人員理解疾病如何發生、發展的重要工具，另外對醫學領域篩選潛在葯物可能也有幫助。如果科學家將來完全掌握細胞重新編程技術，能夠更准確地控制這一技術，使其變得更加有效、安全，那麼患有不同疾病的患者將有可能用自體健康細胞來治病。

4、人類最早祖先確定

身高4英尺(約合1.21米)的「阿爾迪」成為迄今為止人類發現的最古老原始人。她生活在440萬年前，直到1992年被發現。經過17年的探尋和研究，科學家將衣索比亞出土的100多塊碎片拼接起來，並成功復原了她的骨骼模型。

2009年10月，科學家公布了這一成果。令人吃驚的是，作為人與黑猩猩的共同祖先，「阿爾迪」卻與黑猩猩大不相同。此外，盡管生活在森林中但卻能夠直立行走的事實，推翻了此前有關空曠草原地形對於人類兩足發展至關重要的理論。

5、證實宇宙暗物質存在

2003年，美國匹茲堡大學斯克蘭頓博士領導的一個多國科學家小組，藉助了美國「威爾金森微波各向異性探測器」衛星的觀測數據以及另一項名叫「斯隆數字天宇測量」的觀測計劃的結果進行了對比分析。

觀測分析得出結論認為，宇宙中僅有4%是普通物質，23%是暗物質，73%是暗能量。2006年一個美國天文學家小組通過美宇航局的「錢德拉」X射線太空望遠鏡等設備觀測遙遠星系的碰撞，發現了宇宙暗物質存在的最直接證據。2007年，歐洲和美國的科學家在《自然》雜志上發表了首次為宇宙暗物質繪出的三維圖。

⑹ 「重編程」讓皮膚細胞「返老還童」三十歲，這究竟是一種什麼黑科技

這個“重編程”讓皮膚細胞“返老還童”三十歲，實際上就是利用“山中因子”清除衰老細胞的記憶的技術，把我們皮膚細胞中的記憶擦除，讓皮膚原本衰老的細胞恢復到最初的狀態。用通俗點的話來說，就是回廠翻新。

總的來說，這其實就是一項類似於電腦還原的技術，就是通過“山中因子”，清除皮膚細胞中那些衰老細胞的記錄，讓那些衰老的皮膚細胞回到剛誕生時候的狀態。目前來說，這項技術是挺有未來的，但能不能商用，就看能研究到什麼地步。

⑺ 人類在21世紀取得了巨大成就有哪些

21世紀人類取得的巨大成就如下↓：
一、分子電子學獲重大進展，科學家們開發出了分子電路。若干個研究小組將極小的晶體管、導線和開關連在一起，形成可完成基本運算的電路，該技術為未來開發出超小型計算機鋪平了道路。這些超小型計算機可用於即時翻譯不同語言之間的對話，或計算出氣候的變化趨勢。
二、對核糖核酸的研究證明，它在人體中的功能是多種多樣的，例如，核糖核酸在基因抑制和酶的活性中所起的作用就大大出乎科學家的意料。三、揭開了太陽噴發出的大量中微子丟失之謎。科學家發現，這些中微子失蹤的原因在於，中微子在從太陽到地球的旅途中本身特性發生了變化。這一發現對目前物理學的標准模型提出了質疑，因為該標准模型認為，中微子在通過大量物質時不發生變化。
四、人類基因組草圖的公布成為今年的第二件大事。目前，有60多種生物體包括若干種致病微生物，正成為科學家繪制基因組圖的對象。
五、開發出了新的超導材料。今年，科學家發現了臨界溫度更高的新型超導材料，使人類朝著開發室溫超導材料領域邁出了一大步。
六、研究人員更多地了解了在發育的神經系統中，分子信號是如何吸引和排斥生長的神經軸突———神經通信網路之臂的。
七、今年，臨床治療上開始使用一種特定的「靈巧炮彈」式葯物，該葯物可在人體內自動尋找並摧毀引起癌症的病變細胞。
八、冷原子仍然是熱門話題。今年諾貝爾物理獎的頒獎原因，就是由於發現了被稱為愛因斯坦－玻色凝聚態物質，這表明凝聚態物質仍然受到極大的關注。
九、解開精神病之謎。研究人員識別出可增加精神分裂症和抑鬱症等遺傳疾病風險的特殊基因。該研究成果對於研製治療這類疾病的新葯意義重大。
十、小核糖核酸分子研究繼續升溫。2003年，科學家繼續探索小核糖核酸分子如何影響從早期發育到基因表達等多種細胞行為。對小核糖核酸分子的研究，將有助於人類戰勝諸如艾滋病和肝炎等疾病。
十一、生命有可能始於RNA（遺傳物質核糖核酸），而非DNA（遺傳物質脫氧核糖核酸）。
十三、喬治亞共和國出土170萬年前的原始人化石頭蓋骨，這有可能是從非洲走出的第一批人類祖先的頭蓋骨。
十四、塑料電子學取得進展。發現導電塑料的三位科學家獲得了今年的諾貝爾化學獎。
十五、克隆和幹細胞研究取得突破性進展。
十六、研究表明火星表面上可能有流動的水，科學家還通過火星照片推論這一紅色星球早期湖泊遍布。
十七、參加「銀河系外毫米波輻射和地球物理氣球觀測項目」的多國科學家通過觀測和研究證實了宇宙是平坦的觀點。
十八、科學家在激素受體的多種作用方面取得新發現，加深了對膽固醇的代謝、脂肪酸的產生以及糖尿病和癌症發生過程的理解。
十九、美國「近地小行星約會」探測器進入「愛神」小行星的軌道。 二十美國「航海家」1號宇宙飛船飛離太陽系，它已經距我們135億公里，相當於地球與太陽間距離的90倍，它將到達最近的二顆恆星。
二十一、量子物理取得重大發現，研究人員觀察到電流可以同時沿兩個方向繞著一個超導導線環流動。
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