科研小白如何盡快上手?

最近看到有網(wǎng)友在問:生命科學是一門實驗科學,那對于研究生命科學的人來說,有哪些研究策略和關(guān)鍵技術(shù)需要掌握,才能更好地進行科研呢?
其實,想做好生命科學研究,最好的做法永遠都是follow高手。比如實驗室同門,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,基本上都是可以進入教科書的經(jīng)典。認真看一篇文獻,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習經(jīng)驗!

01,研究策略

我最近看過一篇別人的文章,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,專門寫給剛進入實驗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:芯片篩到了一個分子、老板拍腦袋想到了一個分子、師兄/師姐給我留了一個分子、文獻中看到了一個亮點分子、數(shù)據(jù)庫中有個分子也不錯······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,一是查文獻報道,二是在數(shù)據(jù)庫中查找,看這個基因是不是在腫瘤中有差異表達。

2、排他性查詢
首先要看一下這個分子是不是已經(jīng)被報道過,如果沒有報道過,那么恭喜你,你已經(jīng)通過了第一關(guān)。如果已經(jīng)有報道,要分析,都報道了什么,找出沒有報道的點。比如這個分子被報道影響乳腺癌增殖,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、準備研究工具
要研究一個基因的功能,最常用的方法就是改變這個基因在胞內(nèi)的表達,看一下細胞表型是否受到變化,常見是敲減、過表達、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?。?,轉(zhuǎn)染目標細胞,實現(xiàn)相應(yīng)的基因編輯。

4、確認研究表型
這一步,你需要確定這個基因?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等方法檢測細胞的增殖速度是否發(fā)生了變化。
如果有,恭喜你可以進入下一關(guān);如果沒有,請試一下轉(zhuǎn)移、耐藥等方向,或者,換一個分子!

5、增加實驗證據(jù)
單單一個CCK8或是MTT實驗,不足以說明這個基因?qū)δ[瘤增殖的影響,還需要補充一些實驗,常見的是細胞周期、細胞凋亡,通常還要檢測一些增殖相關(guān)的標記分子,如Ki67、p-Akt、PCNA。通常需要做2個以上細胞株。
到這里,如果獲得的數(shù)據(jù)都是有效的,要發(fā)個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環(huán)境,要追求質(zhì)量,動物模型的實驗是必須的。腫瘤研究最常用是裸鼠、小鼠模型,偉大的研究者們運用強大的基因編輯技術(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;腫瘤中常用的動物模型)。

7、分子作用機制研究
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,就是經(jīng)典的幾個通路,一個一個試;奔(土)放(豪)一點的,直接上基因/蛋白芯片進行通路篩選。
接著要找到這個分子對這個信號通路調(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證目標分子的表達(這個,也可以在第一步就做了。再PS一下,樣本量越大越有意義,差異約顯著價值越高)。還要(最好)檢測一下目標分子調(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》,這本書是生命科學試驗技術(shù)的圣經(jīng),非常具有參考性,當然,冷泉港的內(nèi)容也是非常精彩的(特別是蛋白方面)。作為一個目前最火爆的學科,技術(shù)進步對生命科學的推動十分大。
1、 從對生命科學發(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驗
Sanger測序技術(shù):完成了人類基因圖譜的構(gòu)建
細胞培養(yǎng)技術(shù):體外模擬生命過程
二代測序技術(shù):對生命科學爆發(fā)起到了引爆和促進的作用
基因編輯技術(shù):未來生命科學的大方向,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,過表達載體等
DNA電泳
干擾敲除:細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
細胞培養(yǎng)
切片及免疫實驗