最近看到有網(wǎng)友在問:生命科學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),那對于研究生命科學(xué)的人來說,有哪些研究策略和關(guān)鍵技術(shù)需要掌握,才能更好地進(jìn)行科研呢?
其實(shí),想做好生命科學(xué)研究,最好的做法永遠(yuǎn)都是follow高手。比如實(shí)驗(yàn)室同門,比如閱讀相關(guān)領(lǐng)域文章,特別推薦cell 的文章,其完整和詳盡程度,基本上都是可以進(jìn)入教科書的經(jīng)典。認(rèn)真看一篇文獻(xiàn),會讓你受益匪淺。下面來和大家聊聊如何從別人的文章中學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)!
01,研究策略
我最近看過一篇?jiǎng)e人的文章,感覺非常有參考意義,特別是那些對科研還沒有概念的人。這是一篇關(guān)于怎么開啟科研之旅的小文,專門寫給剛進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室還沒有頭緒的小伙伴。 就拿腫瘤來說,大家可以把腫瘤換成你關(guān)注的任何一個(gè)內(nèi)容,比如腫瘤功能基因的研究套路(我稍作了修改)
文章導(dǎo)讀:芯片篩到了一個(gè)分子、老板拍腦袋想到了一個(gè)分子、師兄/師姐給我留了一個(gè)分子、文獻(xiàn)中看到了一個(gè)亮點(diǎn)分子、數(shù)據(jù)庫中有個(gè)分子也不錯(cuò)······那么問題來了,接下來該怎么辦呢?
1、可行性分析
首先要看這個(gè)分子是不是具有研究潛力,是不是跟腫瘤的發(fā)生發(fā)展有關(guān)。最簡單的方法,一是查文獻(xiàn)報(bào)道,二是在數(shù)據(jù)庫中查找,看這個(gè)基因是不是在腫瘤中有差異表達(dá)。
2、排他性查詢
首先要看一下這個(gè)分子是不是已經(jīng)被報(bào)道過,如果沒有報(bào)道過,那么恭喜你,你已經(jīng)通過了第一關(guān)。如果已經(jīng)有報(bào)道,要分析,都報(bào)道了什么,找出沒有報(bào)道的點(diǎn)。比如這個(gè)分子被報(bào)道影響乳腺癌增殖,那你可以考慮其他腫瘤的增殖方向或者其他表型如遷移、耐藥等。
3、準(zhǔn)備研究工具
要研究一個(gè)基因的功能,最常用的方法就是改變這個(gè)基因在胞內(nèi)的表達(dá),看一下細(xì)胞表型是否受到變化,常見是敲減、過表達(dá)、突變,都可以通過構(gòu)建相應(yīng)的載體(也可以購買商業(yè)化的克?。D(zhuǎn)染目標(biāo)細(xì)胞,實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的基因編輯。
4、確認(rèn)研究表型
這一步,你需要確定這個(gè)基因?qū)δ[瘤的什么功能有影響。功能表型研究有很多,常見如增殖、轉(zhuǎn)移、耐藥,還有難度高一點(diǎn)的血管形成,能量代謝balabala。以增殖為例:通過轉(zhuǎn)染siRNA或能產(chǎn)生siRNA的載體,用CCK8、MTT等方法檢測細(xì)胞的增殖速度是否發(fā)生了變化。
如果有,恭喜你可以進(jìn)入下一關(guān);如果沒有,請?jiān)囈幌罗D(zhuǎn)移、耐藥等方向,或者,換一個(gè)分子!
5、增加實(shí)驗(yàn)證據(jù)
單單一個(gè)CCK8或是MTT實(shí)驗(yàn),不足以說明這個(gè)基因?qū)δ[瘤增殖的影響,還需要補(bǔ)充一些實(shí)驗(yàn),常見的是細(xì)胞周期、細(xì)胞凋亡,通常還要檢測一些增殖相關(guān)的標(biāo)記分子,如Ki67、p-Akt、PCNA。通常需要做2個(gè)以上細(xì)胞株。
到這里,如果獲得的數(shù)據(jù)都是有效的,要發(fā)個(gè)1分的小SCI基本不成問題了。加上臨床樣本的檢測,2分也不是難事。當(dāng)然我相信大家的追求不會止于此,咱們都是追求CNS級別的人(至少幻想過CNS級別的)!那就繼續(xù)!
6、體內(nèi)模型
體內(nèi)體外是完全不同的兩個(gè)環(huán)境,要追求質(zhì)量,動(dòng)物模型的實(shí)驗(yàn)是必須的。腫瘤研究最常用是裸鼠、小鼠模型,偉大的研究者們運(yùn)用強(qiáng)大的基因編輯技術(shù),在這些普通的模型上建立了具有特定表型的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型(如MMTV-PyMT轉(zhuǎn)基因小鼠,可自發(fā)性產(chǎn)生乳腺癌;腫瘤中常用的動(dòng)物模型)。
7、分子作用機(jī)制研究
首先要找到與表型掛鉤的下游分子,比如增殖相關(guān)Akt、p53、MAPK等信號通路。
怎么找?
保(窮)守(逼)一點(diǎn),就是經(jīng)典的幾個(gè)通路,一個(gè)一個(gè)試;奔(土)放(豪)一點(diǎn)的,直接上基因/蛋白芯片進(jìn)行通路篩選。
接著要找到這個(gè)分子對這個(gè)信號通路調(diào)節(jié)的方式,如直接調(diào)控的分子(酵母雙雜、免疫沉淀可以篩選有蛋白相互結(jié)合作用的分子,ChIP、RIP可以篩選與蛋白相互結(jié)合的DNA、RNA)。
8、臨床意義
最后,在大量臨床樣本中驗(yàn)證目標(biāo)分子的表達(dá)(這個(gè),也可以在第一步就做了。再PS一下,樣本量越大越有意義,差異約顯著價(jià)值越高)。還要(最好)檢測一下目標(biāo)分子調(diào)節(jié)的下游分子在臨床組織中是不是也受到了目標(biāo)分子的調(diào)控。都做到最后這一步了,成功指日可待!你還怕辛苦么?!
別看6、7、8點(diǎn)說起來輕松,做起來可是燒錢更燒腦的事情。
02,關(guān)鍵技術(shù)
大家可以看一本《分子克隆》,這本書是生命科學(xué)試驗(yàn)技術(shù)的圣經(jīng),非常具有參考性,當(dāng)然,冷泉港的內(nèi)容也是非常精彩的(特別是蛋白方面)。作為一個(gè)目前最火爆的學(xué)科,技術(shù)進(jìn)步對生命科學(xué)的推動(dòng)十分大。
1、 從對生命科學(xué)發(fā)展影響來看,影響最大的技術(shù)依次如下:
PCR技術(shù):真正的讓生物成為瓶子里的實(shí)驗(yàn)
Sanger測序技術(shù):完成了人類基因圖譜的構(gòu)建
細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù):體外模擬生命過程
二代測序技術(shù):對生命科學(xué)爆發(fā)起到了引爆和促進(jìn)的作用
基因編輯技術(shù):未來生命科學(xué)的大方向,人類掌握了上帝的技術(shù)(zfn,talen crispr)
2、從在研究中最常見最基本的角度來看,包括以下常見技術(shù)
核酸提?。喊―NA和RNA的提取及反轉(zhuǎn)錄等
PCR
質(zhì)粒構(gòu)建:轉(zhuǎn)基因載體,過表達(dá)載體等
DNA電泳
干擾敲除:細(xì)胞水平上研究基因功能
核酸雜交:包括Souther/northern blot
蛋白電泳/western blot
細(xì)胞培養(yǎng)
切片及免疫實(shí)驗(yàn)