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RNA干扰在抗HCV、HBV方面的研究进展
HCV、HBV感染引起的慢性肝炎、肝硬化、肝癌已成为全世界关注的健康问题.而防治这些严重肝病的关键仍是抗病毒治疗.RNA干扰自发现以来,已在病毒、肿瘤及功能基因组学等研究方面显示出良好的应用前景.本文就RNA干扰在抗HCV、HBV方面的研究进展作一综述.
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Luminex Flexmap 3D液相芯片系统的应用及使用维护技巧
Luminex Flexmap 3D液相芯片系统是美国luminex公司于近年推出的新一代超高通量检测系统,该系统是基于Flexmap 3D技术(又称流式荧光技术、液态芯片),以抗体为基础,荧光编码微球为核心,整合激光检测、应用流体学、高速数字信号和计算机运算法则等多项技术,从而实现多因子的高通量检测。被誉为以功能基因组学和蛋白质组学为核心的后基因组技术,可广泛应用于临床诊断、生物医学研究、生物制药等领域,是医学诊断技术和疾病机制研究等的重要发展方向。
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蛋白质组学(proteomics)
蛋白质组(proteomics)系一个基因组、一种生物或一种细胞组织所表达的全套蛋白质.对蛋白质组织相关问题的研究即为蛋白质组学.由于蛋白质是体现生物功能的分子,蛋白质分子由基因所编码,故蛋白质组学研究是基因组学(特别是功能基因组学)研究的深入和延伸.蛋白质组学研究的内容大致包括以下方面:①蛋白质组作用、成分鉴定、数据库构建、新型蛋白质的发现、同源蛋白质比较、蛋白质加工和修饰分析;②基因产物识别、基因功能鉴定、基因调控机制分析;③重要生命活动的分子机制(如细胞周期、分化与发育、肿瘤发生发展、环境反应与调节等);④医药靶分子的寻找和分析(包括新药靶分子、肿瘤分子标记、人体病理介导分子、病原菌毒性成分等).
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军事医学科学院发现人体内导致肝癌的易感基因
为找到并确认容易导致肝癌的遗传易感基因,蛋白质组学国家功能基因组学课题组研究员周钢桥带领的课题组联合南京医科大学、中国医学科学院肿瘤研究所、复旦大学、中山大学肿瘤医院等10多家单位的100余位科研人员,在国内5个肝癌高发区收集了4500多名肝癌病例和对照个体,运用全基因组关联分析方法,
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补充和替代医学的发展现状
近年来由于人类疾病谱的变化和医学模式的转变,增经受到主流西医学长期排斥的补充和替代医学(CAM)受到西方国家民众的广泛欢迎,而且被主流医学界逐步接受.在美国MH成立了国家替代医学中心(NCCAM),西方国家的许多医学院校纷纷开设补充和替代医学课程,对补充和替代医学进行科学研究的报告开始出现在著名的主流医学杂志上,新生物科技在CAM天然产品开发中得到广泛地应用.NCCAM顺应上述变化,发展了开发CAM天然产品的NCCAM模式.美国药品和食品管理委员会(FDA)根据这一模式对食物和药品管理法作出了一些修改,使得CAM的天然产品比合成产物或高纯度单体,更容易进入美国市场[3].CAM在西方国家广泛的民众基础为补充和替代医学在西方国家的进一步发展营造了一个良好的环境,也为中医药学进一步走向世界尊定了良好的基础.
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证候基因组学和证候蛋白质组学浅论
基于基因组学及蛋白质组学等新学科的发展,论证了证候基因组学、证候蛋白质组学的概念、研究意义、研究内容与目标,分析和讨论了其研究难点及解决措施,概述了该领域的研究进展.
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功能基因组学方法在药用植物次生代谢物研究中的应用
目的:药用植物遗传背景基础资料缺乏,对其次生代谢途径及其调控机制的认识不够深入,阻碍了细胞或组织培养、代谢工程等在获取高价值次生代谢物上的广泛应用.功能基因组学方法,尤其是cDNA-AFLP转录轮廓分析和代谢组学的整合运用,将次生代谢物的变化与相关基因的表达相关联,在挖掘次生代谢物生物合成相关基因、探索次生代谢途径方面展现出广阔的应用前景,是植物次生代谢物研究的新趋势和重要手段之一,将有力地促进药用植物资源更好的开发利用.
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代谢组学在植物代谢研究中的应用
代谢组学作为系统生物学的重要分支,近年来在植物研究领域受到广泛关注,并取得了重要进展.植物代谢组学目前虽然是一个并不成熟的领域,但是在研究模式植物的生理生化过程和基因改造等方面已成为为有效的手段之一,近年在研究非模式植物方面特别是药用植物方面也取得了突破性进展.作者在总结植物代谢组学的定义和发展的基础上重点阐述了其新应用,并提出了植物代谢组学可能的发展方向.植物代谢组学为植物研究提供了一个整体全面的分析平台,从宏观角度更加科学地理解植物生理生化过程,进而为人类所用提供了可能.许多植物代谢物是中药的活性成分,其种类和含量随品种、生长环境、采集季节以及炮制方法等因素而变化.因此,中药的质量问题主要就是植物代谢组的问题.由于环境因素、植物有效部位对中药药效(或价值)有一定影响,而代谢组学法可以有效检测这些因素,植物代谢组学为深入研究开发中药资源创造了新的研究平台.
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寄生线虫功能基因组学的研究进展
寄生线虫病严重危害人和动物的健康,但目前防治寄生线虫病尚存在困难.随着分子生物学技术的迅速发展,运用生物技术手段来控制寄生线虫病将成为可能,由此而来,研究寄生线虫的基因功能具有非常重要的意义.本文简要概述了研究寄生虫功能基因组学的一些方法,如研究差异表达基因的方法、RNA干涉技术、寄生虫的转基因技术和生物信息学等,并综述了猪蛔虫、圆线科线虫、旋盘尾丝虫、旋毛虫、马来布鲁线虫和有齿食道口线虫等一些重要寄生线虫在功能基因组学上的研究进展.
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肠道稳态及相关疾病研究现状与趋势
一、肠道稳态研究概况肠道稳态(gut homeostasis)是宿主(肠道黏膜和免疫屏障)、肠道内环境(包括肠道菌群)、营养和代谢产物等相互作用所构成的动态平衡状态,受到环境、生活方式、饮食习惯等多种因素影响.肠道黏膜屏障和免疫屏障一直是肠道稳态研究领域中的重点,受到研究者的持续关注,获得了诸多重要进展;而作为肠道内环境重要组成部分的肠道菌群(gut microbiota/gut microflora)则是近5年以来肠道稳态研究中活跃的领域,尤其是随着2007年NIH人类微生物组项目(Human Microbiome Project,HMP)和2008年欧盟"人类肠道元基因组计划"(Metagenomics of the Human Intestinal Tract,MetaHIT)的启动,宏基因组学、功能基因组学、代谢组学以及蛋白质组学的不断发展,该领域研究受到空前的重视[1~4].
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快速低成本全基因组DNA测序技术
人类个体的全基因组序列信息,是为重要的生物医学信息,是实现未来个体化医疗的基础;实现个体全基因组DNA序列的快速低成本检测,是人类基因组计划完成后又一个重要的技术挑战.对该技术当前的发展现状进行回顾和分析,预计在不长的时间内人类个体全基因组的测序成本能够降低到1万元人民币以下.
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蛋白质组学及其在糖尿病相关疾病中的应用
随着人类基因组计划的实施和推进,生命科学研究已经进入了后基因组时代.在这个时代,生命科学的主要研究对象是功能基因组学,包括结构基因组研究和蛋白组研究等.蛋白质组学是对基因编码的蛋白质进行大规模分析的一门新兴学科,是目前研究的热点.其对于寻找疾病的诊断标志物、筛选药物作用靶点及进行毒理学研究等具有重要的实际意义,因此成为医药研究的一个新方向.目前作为一种新的研究手段,蛋白质组学技术已用于研究1型糖尿病(T1DM)、2型糖尿病(T2DM)、胰岛素抵抗的发病机制以及抗糖尿病药物的开发.
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生物芯片技术与产品发展趋势以及面临的机遇
生物芯片是一类快速、高效、高通量的生物分析器件或集成化分析系统,包括微阵列芯片、微流控芯片、芯片实验室以及相关的仪器和设备.它集合计算机、微电子、微机械、生物化学、分子生物学和生物信息学等技术,在一个微小的芯片表面或芯片内部的微流体系统研究生物大分子之间或者生物大分子与其他化学小分子之间的反应.生物芯片能整合样品制备、分子识别和反应、信号检测和信号放大等独立的分析过程,使之连续化、平行化、集成化和微型化.生物芯片被认为是当今十分重要且具有战略意义的前沿高新技术.它们不仅在功能基因组学、蛋白质组学、代谢组学和毒理组学等领域研究中发挥了重要的作用,而且在疾病诊断和治疗、新药研究和开发、农业、环境、食品安全、国防等领域中已经显示出了非常广阔的应用前景和巨大的商业市场.截至目前,共有13 000多篇生物芯片相关论文发表,其中1000多篇发表在Cell、Nature、Science等国际顶级学术刊物上.经过了十多年的发展,生物芯片技术日趋成熟.其中技术较为成熟的微阵列芯片已经大量进入实用[1-4].微流体芯片等技术正在逐渐成熟并开始被各领域应用[5].同时,新世纪是大生命科学的世纪,功能基因组、蛋白质组、代谢组等大科学研究计划强力地推动了基于生物芯片的高通量生物分析技术和研究平台的市场需求.
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从国际论文分析我国对人类新基因功能研究的贡献
自1990年人类基因组计划(human genome proiect,HGP)启动至2006年5月人类一号染色体的测序结束[1]标志着人类基因组计划的终完成.伴随其他诸多物种基因组的解读,生物学和医学研究的重点也已转向功能基因组学,这是一个隐藏着巨大产业化潜能和经济效益并与人类健康息息相关的领域.据2008年人类基因及转录本数据库(H-invitational database,H-InvDB)统计,迄今已注释的人类编码基因为34 057个,而有功能的基因只有12 404个[2].因此,大量人类新基因及其蛋白功能的开发研究仍有待于进一步发掘.
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中国生物样本库向标准化迈进
过去一百多年,各国对肿瘤浩浩荡荡的研究并没有取得突破性进展,就如 Leaf[1]在2004年Fortune所提到:“Why We’re Losing the War on Cancer -- and How to Win it?”。近10多年来,基因组学、功能基因组学、高通量生物芯片、新一代测序及生物信息学、高通量 RNAi等前沿技术的迅猛发展,国际癌症基因组(ICGC)项目的启动[2],使得我们将有机会看清肿瘤的全貌,一直在不断重演的“盲人摸象”式研究的历史有望结束。现在,肿瘤已被认为是一个系统性疾病,是全身代谢障碍的局部表现,研究者必须注重应用系统生物学的原理指导肿瘤诊治的研究。系统生物学的发展使得3P医学[预测(Prediction)、预防(Prevention或干预 Preemptive)、个性化治疗(Personalized therapy)]应运而生,分子水平的早期诊断、药物靶点的发现面临前所未有的机遇。今年初,奥巴马提出精准医学,即基于基因组学的个性化医学,受到各国政府、科学界、医学界与产业界的高度关注,我国政府到2030年预计总投入600亿人民币开展精准医学研究与实践。其实,我国在这一领域经过10余年的拼搏已进入世界先进行列,中国癌症基因组(CCGC)项目于2010年1月也正式启动,我们都身临其境,深深地感受着这个时代的巨大变革并见证这个“不朽的传奇(An enduring legacy)”。
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组织芯片研究领域中的几个问题
自1998年Kononen等[1]报道组织微阵列技术(tissue microarrays),也称组织芯片(tissue chip)技术以来,组织芯片作为不同于基因芯片和蛋白芯片的一种新型生物芯片,成为生物芯片研究领域新的热点.目前,组织芯片作为生命科学中进行原位组织学研究的重要技术已经引起重视,并逐渐成为分子病理学家和病理解剖学家为看好的重要研究工具之一,除广泛应用于肿瘤病理学研究的各个方面[2],还可用于肿瘤特异性基因的筛选和功能基因组学的研究,正戏剧性地改变着我们进行各种疾病的研究方式[3].组织芯片技术以其不同于基因芯片和蛋白芯片的特殊优势,与其他生物芯片一起为后基因组时代功能基因组学的研究,提供了一种高效、快速的研究方法,能在很大程度上提高功能基因组研究的效率[4];也将在生物试剂研制、生物制药,特别是生物工程制药领域发挥重要作用.
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新世纪学术发展的主趋势和病理学家的责任
多年议论的生命科学世纪——21世纪已经来临。科学家们不负众望,在20世纪的后一年,献给人类自己一份厚礼,那就是完成了人类基因组计划(human genome project, HGP)的基因组工作框架图。不难期待,两年内全序列图将问世。认识人类自身DNA序列是一项伟大的科学工程。即将迎来的标志着生命科学新世纪的后基因组学时代,科学家们将面临仍然艰巨或更为艰巨的使命。人类基因组包含人类遗传物质的所有基因序列和非基因序列。基因是一个完整的遗传信息功能单位,是一段表现生理功能的序列。在新世纪里,要识别、分离、鉴定和克隆所有基因;要研究基因组结构和功能的关系;在细胞水平上破译基因和细胞生命活动的奥秘;阐明基因和人类健康与疾病发生的关系;人类基因和环境相互作用;基因和药物的设计、制作和应用等。在学科领域将涌现出功能基因组学、医学或疾病基因组学、环境基因组学、药物基因组学等。
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功能基因组学在研究宫颈癌相关基因方面的应用
基因组学的研究已从结构基因组时代进入功能基因组时代.功能基因组学是利用结构基因组学提供的信息,系统的研究基因功能,由于其以高通量、大规模实验方法及统计及计算机分析为特点,在研究肿瘤的相关基因及肿瘤的诊断和治疗方面应用非常广泛.本文就功能基因组学的方法在研究宫颈癌的相关基因方面的应用进行了综述.
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药物基因组学与临床个体化治疗
药物基因组学(pharmacogcnomics)是20世纪90年代末发展起来的基于功能基因组学(functional genomics)与分子药理学的一门科学.它从基因水平研究基因序列的多态性与药物效应多样性之间的关系,即研究基因本身及其突变体对不同个体药物作用效应差异的影响,以此为平台开发药物,指导合理用药,提高用药的安全性和有效性,避免不良反应,减少药物治疗的费用和风险[1].
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蛋白质组学在肿瘤研究中的现状
随着人类基因组计划的实施和完成,科学家们提出了后基因组计划的概念[1],并将研究要点转移到功能基因组学方面,而生物功能的主要体现物质是蛋白质.1994年,澳大利亚Macquarie大学的Wilkins和Williams首先提出蛋白质组(proteome)的概念,系指"一种基因组所表达是全部蛋白质",即包括一种细胞乃至一种生物所表达的全部蛋白质.对于蛋白质组的研究是功能基因组学研究的核心,称为蛋白质组学[2].蛋白质组学从细胞整体水平进行蛋白质属性的研究,如表达水平、翻译后修饰及相互作用等,并由此获得对疾病过程、细胞生理生化特征和调控网络的广泛完整的认识.