南方医科大学博士硕士中期考核大前年资料总结LC2014-3-31._第1页
南方医科大学博士硕士中期考核大前年资料总结LC2014-3-31._第2页
南方医科大学博士硕士中期考核大前年资料总结LC2014-3-31._第3页
南方医科大学博士硕士中期考核大前年资料总结LC2014-3-31._第4页
南方医科大学博士硕士中期考核大前年资料总结LC2014-3-31._第5页
已阅读5页,还剩2页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、分生 不全断裂基因 真核生物结构基因,由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成,去除非编码区再连接后,可翻译出 由连续氨基酸组成的完整蛋白质,这些基因称为断裂基因(splite gene)。 开放阅读框架 开放阅读框open reading frame, ORF是结构基因的正常核苷酸序列,从起始密码子到终止密码子的阅读框可编码 完整的多肽链,其间不存在使翻译中断的终止密码子。ORF识别包括检测这六个阅读框架并决定哪一个包含以启动 子和终止子为界限的DNA序列而其内部不包含启动子或终止子,符合这些条件的序列有可能对应一个真正的单一 的基因产物。ORF的识别是证明一个新的 DNA序列为特

2、定的蛋白质编码基因的部分或全部的先决条件。 荧光定量PCR 荧光定量 PCR( realtime fluores-cenee quantitative PCR , RTFQ PCR)是 1996 年由美国 Applied Biosystems 公司推出 的一种新定量试验技术,它是通过荧光染料或荧光标记的特异性的探针,对PCR产物进行标记跟踪,实时在线监 控反应过程,结合相应的软件可以对产物进行分析,计算待测样品模板的初始浓度.PCR扩增时在加入一对引物的 同时加入一个特异性的荧光探针,该探针为一寡核苷酸,两端分别标记一个报告荧光基团和一个淬灭荧光基团。探 针完整时,报告基团发射的荧光信号被淬灭

3、基团吸收;刚开始时,探针结合在DNA任意一条单链上;PCR扩增时, Taq酶的5 端-3 端外切酶活性将探针酶切降解,使报告荧光基团和淬灭荧光基团分离,从而荧光监测系统可接 收到荧光信号,即每扩增一条DNA链,就有一个荧光分子形成,实现了荧光信号的累积与 PCR产物形成完全同步。 反向PCR PCR只能扩增两端序列已知的基因片段,反向PCR可扩增中间一段已知序列,而两端序列未知的基因片段不扩增。 反向PCR的目的在于扩增一段已知序列旁侧的DNA,也就是说这一反应体系不是在一对引物之间而是在引物外侧 合成DNA。反向PCR可用于研究与已知 DNA区段相连接的未知染色体序列,因此又可称为染色体缓移

4、或染色体 步移。这时选择的引物虽然与核心DNA区两末端序列互补,但两引物3端是相互反向的。扩增前先用限制性内 切酶酶切样品DNA ,然后用DNA连接酶连接成一个环状 DNA分子,通过反向PCR扩增引物的上游片段和下游片 段;现已制备了酵母人工染色体( YAC)大的线状DNA片段的杂交探针,这对于转座子插入序列的确定和基因库 染色体上DNA片段序列的识别十分重要。 探针 探针是一小段单链 DNA或者RNA片段(大约是20到500bp),用于检测与其互补的核酸序列。双链DNA加热变 性成为单链,随后用放射性同位素(通常用磷-32)、荧光染料或者酶(如辣根过氧化物酶)标记成为探针。磷-32 通常被掺

5、入组成 DNA的四种核苷酸之一的磷酸基团中,而荧光染料和酶与核酸序列以共价键相连。当将探针与样 品杂交时,探针和与其互补的核酸( DNA或RNA )序列通过氢键紧密相连,随后,未被杂交的多余探针被洗去。 最后,根据探针的种类,可进行放射自显影、荧光显微镜、酶联放大等方法来判断样品中是否,或者何位置含有被 测序列(即与探针互补的序列)。 基因组 基因组,Geno me, 般的定义是单倍体细胞中的全套染色体为一个基因组,或是单倍体细胞中的全部基因为一个 基因组。可是基因组测序的结果发现基因编码序列只占整个基因组序列的很小一部分。因此,基因组应该指单倍体 细胞中包括编码序列和非编码序列在内的全部DN

6、A分子。说的更确切些,核基因组是单倍体细胞核内的全部DNA 分子;线粒体基因组则是一个线粒体所包含的全部DNA分子;叶绿体基因组则是一个叶绿体所包含的全部DNA 分子。 酵母双杂交 酵母双杂交系统由 Fields和Song等首先在研究真核基因转录调控中建立。典型的真核生长转录因子,如GAL4、 GCN4、等都含有二个不同的结构域: DNA 结合结构域(DNA-binding domain)和转录激活结构域 (transcription-activating domain)。前者可识别 DNA上的特异序列,并使转录激活结构域定位于所调节的基因的上 游,转录激活结构域可同转录复合体的其他成分作用,

7、启动它所调节的基因的转录。 基序(motif) 英文motif的缩写,也翻译为“模序”,“模体”,DNA,蛋白质等生物大分子中的保守序列,在反式作用因子的结构 中,基序一般指构成任何一种特征序列的基本结构(既指此具功能的基本结构,也指编码此结构的蛋白质/DNA序 列),作为结构域中的亚单元,其功能是体现结构域的多种生物学作用。 移框突变 移码突变、框移突变,在正常的DNA分子中,碱基缺失或增加非3地倍数,造成这位置之后的一系列编码发生移 位错误的改变,这种现象称移码突变。DNA损伤可以分为四种类型:错配、缺失、插入和重排。缺失或插入都可 导致框移突变,框移突变是指三联体密码的阅读方式改变,造成

8、蛋白质氨基酸排列顺序发生改变,其后果是翻译出 的蛋白质可能完全不同。3个或3n个核苷酸的插入或缺失,不一定引起框移突变。 启动子 RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列。 启动子是基因(gene)的一个组成部分,控制基因表达(转录)的 起始时间和表达的程度。启动子(Promoters)就像开关”,决定基因的活动。既然基因是成序列的核苷酸 (nucleotides), 那么启动子也应由核苷酸组成。启动子本身并不控制基因活动,而是通过与称为转录因子(transcription factor)的 这种蛋白质(proteins)结合而控制基因活动的。转录因子就像一面 旗子”,指挥着酶(enzymes

9、) (RNA聚合酶RNA polymerases)的活动。这种酶指导着 RNA复制。 癌基因 癌基因是英文oncogene的译名,onco源于希腊字onkos,意思是肿瘤。癌基因是指人类或其他动物细胞(以及致癌 病毒)固有的一类基因。又称转化基因,它们一旦活化便能促使人或动物的正常细胞发生癌变。顾名思义,癌基因 是一类会引起细胞癌变的基因。其实,原癌基因有其正常的生物学功能,主要是刺激细胞正常的生长,以满足细胞 更新的要求。只是当原癌基因发生突变后,才会在没有接收到生长信号的情况下仍然不断地促使细胞生长或使细胞 免于死亡,最后导致细胞癌变。 信号肽 常指新合成多肽链中用于指导蛋白质的跨膜转移(

10、定位)的N-末端的氨基酸序列(有时不一定在N端)。信号肽位 于分泌蛋白的N端。一般由1530个氨基酸组成。包括三个区:一个带正电的 N末端,称为碱性氨基末端:一个 中间疏水序列以中性氨基酸为主,能够形成一段d螺旋结构,它是信号肽的主要功能区;一个较长的带负电荷的 C末端,含小分子氨基酸,是信号序列切割位点也称加工区。当信号肽序列合成后,被信号识别颗粒(SRP)所识 别,蛋白质合成暂停或减缓,信号识别颗粒将核糖体携带至内质网上,蛋白质合成重新开始。 看家基因(housekeepinggene 看家基因(house-keeping gene)又称管家基因又称持家基因,维持细胞最低限度功能所不可少的

11、基因,如编码组蛋白 基因、编码核糖体蛋白基因、线粒体蛋白基因、糖酵解酶的基因等。这类基因在所有类型的细胞中都进行表达,因 为这些基因的产物对于维持细胞的基本结构和代谢功能是必不可少的。 转染(transfection) 转染(transfection)指真核细胞由于外源 DNA掺入而获得新的遗传标志的过程。常规转染技术可分为瞬时转染和稳定 转染(永久转染)两大类。前者外源DNA/RNA不整合到宿主染色体中,因此一个宿主细胞中可存在多个拷贝数, 产生高水平的表达,但通常只持续几天,多用于启动子和其它调控元件的分析。后者也称稳定转染,外源DNA既 可以整合到宿主染色体中,也可能作为一种游离体(ep

12、isome)存在。尽管线性 DNA比超螺旋DNA转入量低但整 合率高。外源 DNA整合到染色体中概率很小,大约1/104转染细胞能整合,通常需要通过一些选择性标记,如来 氨丙基转移酶(APH ;新霉素抗性基因),潮霉素B磷酸转移酶(HPH ),胸苷激酶(TK)等反复筛选,得到稳定 转染的同源细胞系。 microRNA MicroRNA (miRNA)是一类由内源基因编码的长度约为22个核苷酸的非编码单链 RNA分子,它们在动植物中参 与转录后基因表达调控。大多数miRNA基因以单拷贝、多拷贝或基因簇(cluster)的形式存在于基因组中。每个 miRNA可以有多个靶基因,而几个 miRNA也可

13、以调节同一个基因。这种复杂的调节网络既可以通过一个miRNA 来调控多个基因的表达,也可以通过几个miRNA的组合来精细调控某个基因的表达。 选择性剪接 选择性剪接(也叫可变剪接)是指从一个mRNA前体中通过不同的剪接方式(选择不同的剪接位点组合)产生不 同的mRNA剪接异构体的过程,而最终的蛋白产物会表现出不同或者是相互拮抗的功能和结构特性,或者,在相 同的细胞中由于表达水平的不同而导致不同的表型。真核基因中内含子的存在是可变剪接的分子基础。若可变剪接 产生的mRNA差异仅在5 和3非翻译区,因此产生的蛋白相同,差异区对翻译起调控作用。 比较真核与原核细胞的启动子结构和功能及翻译起始的异同点

14、 启动子:结构:保护区内有一个由5个核苷酸组成的共同序列,是RNA聚合酶的紧密结合点,称为Pribnow区(Pribnow box),这个区的中央大约位于起点上游 10bp处,所以又称为-10区。许多原核生物都含有这两个重要的启动子区: RNA聚合酶同启动子结合的区域称为启动子区。在真核生物基因中,Hogness等先在珠蛋白基因中发现了类似 Pribrow区的Hogness区(Hogness box),这是位于转录起始点上游 -25-30 bp处的共同序列似 TAAA,也称为TATA 区。另外,在起始位点上游-70-78 bp处还育另一段共同序列 CCAAT ,这是与原核生物中-35bp区相对

15、应的序列.称 为 CAAT 区(CAAT box )。 转录:RNA聚合酶原核生物 RNA聚合酶种多聚体蛋白质(a 2 3 3 );真核生物RNA聚合酶有三种(RNA聚合 酶I、川)分别转录同种类RNA2.转录过程原核生物转录过程转录全过程均需RNA聚合酶催化,起始过程 需核心酶由b亚基辨认起始点被辨认 DNA区段-35区区段酶与模板结合松弛酶移向-10区并跨入转录起始点 真核生物转录过程,转录起始前-25bp区段多有典型TATA序列称TATA box通常认启动子核心序列此外DNA分 子上还具有其影响转录顺式作用元件及能直接、间接辨认和结合转录上游区段蛋白质一一反式作用因子其直接或间 接结合R

16、NA聚合酶转录因子真核生物RNA聚合酶与DNA分子直接结合而需依靠众多转录因子 翻译:原核生物与真核生物核蛋白体组成同2真核生物肽链合成起始过程与原核生物相似更复杂真核生物有同翻译 起始成分起始因子种类更多起始甲硫氨酸需甲基化等成熟真核mRNA有5帽子和3polyA尾结构3真核生物肽链合 成延长过程与原核生物基本相似只有同反应体系和延长因子4真核生物翻译终止过程与原核生物相似三表达调控 原核基因表达调控与真核存多共同之处因原核生物没有细胞核亚细胞结构及其基因组结构要比真核简单得多。 简述重组DNA技术的原理和主要过程,结合本专业举出一个应用该技术的例子并说明意义 干细胞定义及当前研究热点 干细

17、胞(stem cells, SC)是一类具有自我复制能力(self-renewing )的多潜能细胞。在一定条件下,它可以分化成 多种功能细胞。根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞(embryonic stem cell , ES细胞)和成体干细胞(somatic stem cell)。根据干细胞的发育潜能分为三类:全能干细胞(totipotent stem cell , TSC)、多能干细胞(pluripotent stem cell)和单能干细胞(unipotent stem cell)(专能干细胞)。干细胞(Stem Cell)是一种未充分分化,尚不成熟的细胞, 具有再生各种组织器官和

18、人体的潜在功能,医学界称为“万用细胞”。 自身免疫性肝病是由自身免疫反应引起的一种特殊类型的慢性肝病,过去认为自身免疫性肝病比较罕见,近年来由 于对此类疾病认识不断深入以及有关免疫学检查方法和相关检查方法的引进和提高,临床上发现中国人群中自身免 疫性肝病的患者不断增多。临床常见的自身免疫性肝病包括自身免疫性肝炎、原发性胆汁性肝硬化及原发性硬化性 胆管炎,很多自身免疫性肝病患者还伴有其他自身免疫性疾病如干燥综合症、类风湿性关节炎等等。北京304医院 肝病中心主任带领的研究小组对自身免疫性肝病的发病原因、机理及免疫治疗对策等方面进行了深入研究。国际会 议将自身免疫性肝病确定为非病毒感染性的自身免疫

19、性疾病,病人由于免疫调控功能缺陷,导致机体对自身肝细胞 抗原产生反应,目前传统治疗还是以免疫制剂和激素为主,但无论是免疫抑制治疗还是激素冲击治疗,均在早期阶 段有一定疗效,至肝硬化阶段,不仅疗效不明显,激素的不良反应也明显加重。既然同属自身免疫性疾病,发病机 制也相似,那是否能使用干细胞来进行治疗?经过与风湿免疫科医生的交流,宫主任决定采用脐带间充质干细胞移 植方案。宫主任说,脐带间充质干细胞具有免疫调控作用,对自身免疫性疾病能进行组织修复和免疫调节,从而达 到治疗疾病的目的,如风湿免疫科已开展的系统性红斑狼疮、天疱疮、内风湿性关节炎、硬皮病和皮肌炎等,都取 得了非常好的效果。 RNAi技术的

20、原理及应用 RNA 干扰(RNA interferenee, RNAi )是指在进化过程中高度保守的、由双链RNA (double-stranded RNA , dsRNA) 诱发的、同源 mRNA高效特异性降解的现象。由于使用RNAi技术可以特异性剔除或关闭特定基因的表达,(长度 超过三十的dsRNA会引起干扰素毒性)所以该技术已被广泛用于探索基因功能和传染性疾病及恶性肿瘤的基因治 疗领域。 作用机制:病毒基因、人工转入基因、转座子等外源性基因随机整合到宿主细胞基因组内,并利用宿主细胞进行转 录时,常产生一些 dsRNA。宿主细胞对这些 dsRNA迅即产生反应,其胞质中的核酸内切酶Dicer

21、将dsRNA切割成 多个具有特定长度和结构的小片段RNA (大约2123 bp),即siRNA。siRNA在细胞内RNA解旋酶的作用下解链 成正义链和反义链,继之由反义siRNA再与体内一些酶(包括内切酶、外切酶、解旋酶等)结合形成RNA诱导的 沉默复合物(RNA-induced silencing complex , RISC)。RISC与外源性基因表达的 mRNA的同源区进行特异性结合, RISC具有核酸酶的功能,在结合部位切割mRNA,切割位点即是与 siRNA中反义链互补结合的两端。被切割后的 断裂mRNA随即降解,从而诱发宿主细胞针对这些mRNA的降解反应。siRNA不仅能引导 RI

22、SC切割同源单链 mRNA,而且可作为引物与靶 RNA结合并在 RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase , RdRP)作用下合成更 多新的dsRNA,新合成的dsRNA再由Dicer切割产生大量的次级 siRNA,从而使RNAi的作用进一步放大,最终 将靶mRNA完全降解。 RNAi在探索基因功能中的应用 人类基因组计划的完成:由于RNAi技术可以利用siRNA或siRNA表达载体快速、经济、简便的以序列特异方式 剔除目的基因表达,所以已经成为探索基因功能的重要研究手段。 RNAi在基因治疗领域中的应用 RNAi作为一种高效的序列特异性基因剔除技术在传染性疾病和

23、恶性肿瘤基因治疗领域发展极为迅速。在利用RNAi 技术对H IV -1、乙型肝炎、丙型肝炎等进行基因治疗研究中发现,选择病毒基因组中与人类基因组无同源性的序列 作为抑制序列可在抑制病毒复制的同时避免对正常组织的毒副作用。 肿瘤病的治疗 使用RNAi技术剔除黑素瘤细胞的 BRAF表达,不仅抑制了肿瘤细胞生长,而且减弱了其侵袭能力,为黑素瘤基因 治疗奠定了基础。 研究表明趋化因子受体 CXCR4是乳腺癌转移的重要调节因素,其配体 CXCL12可趋化肿瘤细胞并调节其增生和侵 袭特性。使用 RNAi干扰技术剔除CXCR4证实该分子为原位移植肿瘤生长和转移所必需。 病毒性疾病的治疗 加州大学洛杉矶分校和

24、加州理工学院的研究人员开发出使用RNAi技术来阻止艾滋病病毒进入人体细胞。RNAi还 可应用于其它病毒感染如脊髓灰质炎病毒等,siRNA已证实介导人类细胞的细胞间抗病毒免疫,用siRNA对Magi 细胞进行预处理可使其对病毒的抵抗能力增强。在全世界约30个国家和地区散发或流行的严重急性呼吸综合征 (severe acute respiratory syndrome, SARS)的防治研究中, RNAi 也受到了重视。 基因组、基因组学、蛋白质组、蛋白质组学概念,以及基因组学、蛋白质组学主要研究内容 基因组,Geno me, 般的定义是单倍体细胞中的全套染色体为一个基因组,或是单倍体细胞中的全部

25、基因为一个 基因组。可是基因组测序的结果发现基因编码序列只占整个基因组序列的很小一部分。因此,基因组应该指单倍体 细胞中包括编码序列和非编码序列在内的全部DNA分子。 基因组学(英文 genomics),研究生物基因组和如何利用基因的一门学问。用于概括涉及基因作图、测序和整个基 因组功能分析的遗传学分支。该学科提供基因组信息以及相关数据系统利用,试图解决生物,医学,和工业领域的 重大问题。 基因组DNA测序是人类对自身基因组认识的第一步。随着测序的完成,功能基因组学研究成为研究的主流,它从 基因组信息与外界环境相互作用的高度,阐明基因组的功能。功能基因组学的研究内容:人类基因组DNA序列变 异

26、性研究、基因组表达调控的研究、模式生物体的研究和生物信息学的研究等。 (1)基因组表达及调控的研究。 人类基因信息的识别和鉴定。 (3) 基因功能信息的提取和鉴定。 (4) 在测序和基因多样性分析。 (5) 比较基因组学。 蛋白质组(Proteome)的概念最先由 Marc Wilkins提出,指由一个基因组(genOME),或一个细胞、组织表达的所有蛋 白质(PROTein).蛋白质组的概念与基因组的概念有许多差别,它随着组织、甚至环境状态的不同而改变。在转录 时,一个基因可以多种mRNA形式剪接,一个蛋白质组不是一个基因组的直接产物,蛋白质组中蛋白质的数目有 时可以超过基因组的数目。蛋白质

27、组学(Proteomics)处于早期“发育”状态,这个领域的专家否认它是单纯的方法 学,就像基因组学一样,不是一个封闭的、概念化的稳定的知识体系,而是一个领域。 蛋白质组学(Proteomics) 一词,源于蛋白质(protein)与 基因组学(genomics)两个词的组合,意指“一种基因 组所表达的全套蛋白质”,即包括一种细胞乃至一种生物所表达的全部蛋白质。蛋白质组本质上指的是在大规模水 平上研究蛋白质的特征,包括蛋白质的表达水平,翻译后的修饰,蛋白与蛋白相互作用等,由此获得蛋白质水平上 的关于疾病发生,细胞代谢等过程的整体而全面的认识,这个概念最早是由Marc Wilkins在1995年

28、提出的。 蛋白质研究 1蛋白质鉴定:可以利用一维电泳和二维电泳并结合Western等技术,利用蛋白质芯片和抗体芯片及免疫共沉淀等 技术对蛋白质进行鉴定研究。 2翻译后修饰:很多 mRNA表达产生的蛋白质要经历翻译后修饰如磷酸化,糖基化,酶原激活等。翻译后修饰是蛋 白质调节功能的重要方式,因此对蛋白质翻译后修饰的研究对阐明蛋白质的功能具有重要作用。 3蛋白质功能确定:如分析酶活性和确定酶底物,细胞因子的生物分析/配基-受体结合分析。可以利用基因敲除和 反义技术分析基因表达产物 -蛋白质的功能。另外对蛋白质表达出来后在细胞内的定位研究也在一定程度上有助于蛋 白质功能的了解。Cion tech的荧光

29、蛋白表达系统就是研究蛋白质在细胞内定位的一个很好的工具。 4对人类而言,蛋白质组学的研究最终要服务于人类的健康,主要指促进分子医学的发展。如寻找药物的靶分子。 很多药物本身就是蛋白质,而很多药物的靶分子也是蛋白质。药物也可以干预蛋白质-蛋白质相互作用。 基因是什么,真核生物一般结构 基因(遗传因子)是遗传的基本单元,是 DNA或RNA分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列。基因通过复制把遗 传信息传递给下一代,使后代出现与亲代相似的性状。也通过突变改变这自身的缔合特性,储存着生命孕育、生长、 凋亡过程的全部信息,通过复制、转录、表达,完成生命繁衍、细胞分裂和蛋白质合成等重要生理过程。生物体的 生、

30、长、病、老、死等一切生命现象都与基因有关。它也是决定生命健康的内在因素。因此,基因具有双重属性: 物质性(存在方式)和信息性(根本属性)。 结构基因 基因中编码RNA或蛋白质的碱基序列。 真核生物结构基因:由外显子(编码序列)和内含子(非编码序列)两部分组成。 结构基因两侧的一段不编码的DNA片段(即侧翼序列),参与基因表达调控。 (1) 顺式作用元件:能影响基因表达,但不编码RNA和蛋白质的DNA序列; 其中包括: 启动子:RNA聚合酶特异性识别结合和启动转录的DNA序列。有方向性,位于转录起始位点上游。 上游启动子元件:TATA盒上游的一些特定 DNA序列,反式作用因子可与这些元件结合,调

31、控基因的转录效率。 反应元件:与被激活的信息分子受体结合,并能调控基因表达的特异DNA序列。 增强子:与反式作用因子结合,增强转录活性,在基因任意位置都有效,无方向性。 沉默子:基因表达负调控元件,与反式作用因子结合,抑制转录活性。 Poly(A)加尾信号:结构基因末端保守的AATAAA顺序及下游GT或T富含区,被多聚腺苷酸化特异因子识别,在 mRNA 3 端加约200个A。 (2) 反式作用因子:能识别和结合特定的顺式作用元件,并影响基因转录的一类蛋白质或RNA。 基因工程原理及其应用 基因工程(genetic engineering)又称基因拼接技术和 DNA重组技术。所谓基因工程是在分子

32、水平上对基因进行操 作的复杂技术,是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达 的操作。 在分子水平上对基因进行操作的复杂技术,它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质一一DNA大分 子提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起 导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中,以让外源物质在其中“安家落户”,进行正常的复制和表达,从而获得新 物种的一种崭新技术。 农牧业、食品工业 运用基因工程技术, 不但可以培养优质、 高产、抗性好的农作物及畜、 禽新品种,还可以培养出具有特殊用途的动、 植物。 环境

33、保护 基因工程做成的 DNA探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染。 利用基因工程培育的指示生物能十分灵敏地反映环境污染的情况,却不易因环境污染而大量死亡,甚至还可以吸收 和转化污染物。 基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质(通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类,用基 因工程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属,分解DDT 等毒害物质。) 医药卫生 截止1998年底,世界范围内已有 373个临床法案被实施,累计 3134人接受了基因转移试验,充分显示了其巨大的 开发潜力及应用前景。正如基因治疗的奠基者们当初所预言的那样

34、,基因治疗的出现将推动新世纪医学的革命性变 化。 1基因工程药品的生产: 基因工程胰岛素 基因工程干扰素 其它基因工程药物 人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等 2基因诊断与基因治疗: 基因治疗是把正常基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,这是治疗遗传病 的最有效的手段。基该方法是:基因置换、基因修复、基因增补和基因失活等。 运用基因工程设计制造的“ DNA探针”检测肝炎病毒等病毒感染及遗传缺陷,不但准确而且迅速。通过基因工程 给患有遗传病的人体内导入正常基因可“一次性”解除病人的疾苦。 核酸分子杂交原理和应用 核酸分子杂交(简称杂交,hybridization )

35、是核酸研究中一项最基本的实验技术。互补的核苷酸序列通过Walson-Crick 碱基配对形成稳定的杂合双链分子DNA分子的过程称为杂交。杂交过程是高度特异性的,可以根据所使用的探针 已知序列进行特异性的靶序列检测。其基本原理就是应用核酸分子的变性和复性的性质,使来源不同的DNA (或 RNA )片段,按碱基互补关系形成杂交双链分子(heteroduplex)。杂交双链可以在 DNA与DNA链之间,也可在 RNA与DNA链之间形成。使双螺旋解开成为单链,因此,变性技术也是核酸杂交的一个环节。 核酸分子杂交作为一项基本技术,已应用于核酸结构与功能研究的各个方面。核酸分子杂交具有很高的灵敏度和高 度

36、的特异性,因而该技术在分子生物学领域中已广泛地使用于克隆基因的筛选、酶切图谱的制作、基因组中特定基 因序列的定性、定量检测和疾病的诊断等方面。因而它不仅在分子生物学领域中具有广泛地应用,而且在临床诊断 上的应用也日趋增多。 在医学上,目前已用于多种遗传性疾病的基因诊断(ge ne diag no sis),恶性肿瘤的基因分析,传染病病原体的检测 等领域中,其成果大大促进了现代医学的进步和发展。 基因工程第三步目的基因的鉴定中 1鉴定目的基因是否整合到染色体DNA 上: DNA-DNA 分子杂交 2鉴定目的基因是否准确表达蛋白质:RNA-DNA分子杂交或抗原-抗体杂交。 注:其中DNA-DNA

37、分子杂交与 RNA-DNA分子杂交属于核酸分子杂交。 肿瘤常用基因治疗方法及原理 基因治疗是以改变人的遗传物质为基础的生物医学治疗,是将人的正常基因或有治疗作用的基因通过一定方式导入 人体靶细胞,直接针对疾病的根源异常的基因本身而发挥治疗作用,从而达到治疗疾病的目的。 基因疗法综合应用分子生物学、分子遗传学、分子病毒学、细胞生物学等学科的最新研究成果 基因疗法就是基因治疗产品进入细胞后再产生目的蛋白质或多肽,从而发挥特异的生物治疗作用。临床实验证明, 基因治疗的疗效高于单纯放、化疗疗效约3倍;治疗非小细胞癌,60%的患者肿瘤完全消退或部分消退;对乳腺 癌的疗效达到 90%。 基因治疗药物作为一

38、种基因工程改造的病毒颗粒,对机体神经系统、内分泌系统和免疫系统具有刺激作用,可综合 调控机体的神经一内分泌一免疫网络,产生一系列的神经因子、激素及细胞因子,增强病人的免疫系统功能,有效 促进NK细胞、CTL细胞对肿瘤细胞的杀灭;并能有效改善和增强病人各相关器官系统的生理功能,肿瘤病人(尤 其是晚期病人)全身情况很快好转,如精神状况好转、食欲增强等。其作用原理是:通过转录调控多种功能不同的 分子的表达,对肿瘤细胞的生存与增殖信号途径、血管生成及物质能量代谢途径、放化疗抗性、浸润转移等多个方 面的活性进行抑制,达到“此消彼长”的效果,协同正面攻势,一举导致细胞凋亡。 基因疗法是通过口服或注射基因药物来抑制肿瘤源发和扩散,使癌细胞主动性凋亡,以达到延长生命的效果。与传 统的手术及放、化疗方法相比,基因治疗基本无副作用,对正常细胞无损伤、没用痛苦,不会像放化疗那样对人体 有很多附加的损害和不良的反应。特别对那些晚期的放、化疗都没有效果的肿瘤患者尤为有效。 把基因治疗与放疗、化疗、手术、中医中药等传统治疗方法相结合,为肿瘤治疗注入

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论