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单核苷酸多态性研究在职业卫生中的应用现状和展望
当职业人群暴露于各种有害因素时,不同个体即使在相同或相似程度的暴露下也有不同的健康损害效应,以往的研究表明这种易感性的差异是由各自的遗传背景所决定.对职业人群遗传易感性的探讨一直是职业卫生领域的研究热点,随着人类基因组计划的完成和功能基因组学的不断深入,基因分析技术和生物信息学获得了飞跃发展.功能基因的完整序列和变异信息可在各大生物信息数据库中获得;同时,各种基因分型技术层出不穷,极大地满足了高通量和多位点基因分型的要求.我们拟从单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisns,SNPs)在职业卫生中的研究进展和当前存在的问题作一综述和展望.
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RNA干扰技术在生物医学领域中的应用
RNA干扰(RNAi)是由双链RNA(dsRNA)启动的序列特异的转录后基因沉默过程.在这一过程中,dsRNA被核酸内切酶切割成小干扰RNA(siRNA),siRNA与相关的蛋白结合成RNA诱导沉默复合体,这一复合体可识别并降解mRNA,导致基因沉默.它是一种比反义寡聚核苷酸技术更为有效的方法,具有更高的特异性,在生物医学领域有广阔的应用前景.文章就RNAi技术在功能基因组学、基因治疗(如人类免疫缺陷病毒、肝炎病毒、肿瘤)、神经性疾病及其药物设计等领域的实验及其应用研究及存在问题作一综述.
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动脉粥样硬化研究中的功能基因组学和DNA阵列技术
DNA阵列(DNA Array)是在基因转录水平探测疾病发生发展相关事件以及确定疾病易感基因或保护性基因多态性的一种工具[1、2].DNA阵列技术的基本原理是:单链DNA可与硝酸纤维膜牢固结合,并与互补RNA杂交.首先广泛采用的固相支持物杂交技术是Southern印迹方法,它将滤膜杂交与消化DNA凝胶分离技术结合起来,这种方法后来发展为文库筛选.DNA阵列技术也应用了同样的原理.目前有几家实验室采用了尼龙膜DNA阵列技术,并对实验方法进行了改进,如采用性能更好的固体支持物及使用寡核苷酸探针.
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基因芯片技术在医学研究中的应用
基因芯片(Gene chip)又称DNA芯片(DNA chip)、DNA阵列(DNA arrays)、寡核苷酸微芯片(Dligonucleotide microchip),是近年发展起来的又一新的分子生物学研究工具,它综合了分子生物学、半导体微电子技术、激光化学、计算机科学等众多学科领域的相关技术,使研究者得以自动化、快速、平行地对大量的生物信息加以分析,从而成为基因测序、基因突变分析、基因表达等方面研究的高效手段之一.这项技术是90年代初由美国Affymetrix公司首先发展起来的,在随后的几年内技术不断完善,至今已在医学研究的各个领域中日渐显现出其应用价值,特别是随着人类基因组计划顺利利进行,越来越多的基因序列被解码,基因组研究的重心自然地从结构基因组学转到了功能基因组学,基因功能的研究将成为"后基因组计划"时期迫切需要解决的问题,DNA芯片技术的出现为基因功能的研究提供了一个强有力的工具[1].
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全科医生小词典--个体化医疗
个体化医疗(personalized medicine)是以每个患者的信息为基础决定治疗方针,从基因组成或表达变化的差异来把握治疗效果或毒副作用等应答的个性,对每例患者进行适宜药物疗法的治疗。个体化医疗主要有两个方向,即基因组学和蛋白质组学。基因组学又包括以全基因组测序为目标的结构基因组学和以基因功能鉴定为目标的功能基因组学。而蛋白质组学集中于动态描述基因调节,对基因表达的蛋白质水平进行定量测定,鉴定疾病、药物对生命过程的影响以及解释基因表达调控的机制。
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药物基因组学与个体化给药
为了促进个体化用药的发展,笔者对药物基因组学的产生以及研究现况进行阐述.发现药物基因组学作为功能基因组学在医药学中的应用,能通过对基因多态性的研究,从根本上促进个体化用药的发展.
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RNA干扰(RNAi)技术及其在功能基因组学研究中的应用
近年来的研究表明,一些小的双链PNA可以高校、特异的阻断体内基因致使mRNA降解,诱使细胞表现出特定基因缺失的表型,称为RNA干扰(RNA interference ,RNAi).
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单核苷酸多态性的特点及其在医学中的应用进展
1990年开始启动的人类基因组计划 ( HGP)揭开了人类遗传信息的秘密.随着研究的深入,人类基因组单核苷酸多态性 (SNPs) 的研究应运而生,并且得到迅猛的发展.SNPs数量大、分布广,且在不同人群中的分布频率也有差异, 这些差异可以代表某一种族或人群间的遗传差异.因此, SNPs的研究有助于解释个体间的表型差异、不同群体和个体对疾病,特别是对复杂性状疾病的易感性以及对各种药物的耐受性.此外,SNPs还可用于定位疾病相关基因、分析疾病的关联性、阐明疾病发生的分子遗传机制以及药物基因组学中的用药指导和药物设计等,目前已成为疾病基因组学、功能基因组学、药物基因组学和环境基因组学研究的重要内容.随着人类基因组计划的完成,人们越来越重视SNPs的医学意义及其应用,特别是在应用SNPs进行连锁分析、关联分析、定位和寻找疾病致病基因方面有了很大进展.本文对SNPs的特点及其在医学方面的应用作一综述.
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表面等离子共振技术在蛋白质组学中的应用
被誉为"生命登月计划"的人类基因组计划于2001年2月迎来了它的一个重要里程碑--人类基因组工作框架图完成[1]!它公布了覆盖人类基因组97%的基因序列,并提示仅有3-4万个基因编码蛋白质.面对这些浩如烟海的碱基序列,如何破译全部遗传信息、解码生命的奥秘成为"后基因组时代"的重要任务.结构基因组学正向功能基因组学、蛋白质组学过渡,研究重点变为从整体水平上探讨基因组动态的生物学功能,研究蛋白质结构与功能的关系及蛋白质间的相互作用,解释人类生命现象何以如此复杂多变.
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遗传性疾病基因诊断技术及进展
人类基因组计划(HGP)的工作框架图已经完成,不久将完成全部图谱.结构基因组学研究目标的顺利进展标志着以揭示基因组功能及调控机制为目标的功能基因组学和以揭示人类基因与疾病的关联的疾病基因组学的研究已成为HGP的新一轮计划.使已知的基因序列用于疾病的诊断和治疗是目前国内外许多实验室正在努力探索的课题,疾病的基因诊断有可能发展成21世纪临床医学的一个重要分支.1遗传性疾病中常见的分子缺陷遗传性疾病的产生是由于1个(或数个)基因发生异常导致了这些基因所载有的遗传信息受到改变,继而使蛋白质合成受影响.遗传性疾病中常见的分子缺陷主要包括点突变、片段性突变和基因表达异常.
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基因组研究:现代医学的福音
人类基因组计划(Human Genome Project,,HGP)自1990年正式启动以来,经过包括美国、英国、日本、德国、法国、中国科学家在内的全球科学共同体的努力,已于2000年6月26日宣布获得了人类基因组序列的工作草图,预计在2001年获得完成序列图.这是人类自实现登月以来的又一伟大科学工程.届时,人类将破译自身这部有30亿个碱基对、包含约5~8万个基因的DNA序列的"天书",而读懂这部"天书"即功能基因组学的研究将是今后几代科学家不懈奋斗的目标.可以预见,有关基因与疾病相互关系的研究,将由于基因组结构和功能的阐明而大大加快,无论对于疾病机理的认识,疾病的诊断、预防和治疗,还是对于新药的设计、筛选,都将产生深刻的影响;而与之相关的伦理、道德、法律方面的讨论,对于保证基因组研究的科学成果造福于人类,将产生重大的作用.总之,基因组研究为现代医学带来了福音.
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080 高通量的功能分析技术-蛋白质芯片
功能基因组时代着重于从整体的角度系统分析生物体的功能机制.蛋白质芯片与DNA芯片原理相似,是一种高通量的蛋白功能分析技术.它可以用于构建蛋白质表达谱,进行抗原-抗体筛选,药物靶点筛选,蛋白质-蛋白质交互作用筛选等,是对蛋白质组进行功能分析的新技术.
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后基因组时代的功能基因组学
人类基因组计划的完成意味着从结构基因组学到功能基因组学的跨越,把我们带进了后基因组时代.功能基因组学是在结构基因组学丰富信息资源的基础上,应用先进的基因表达技术、生物功能检测技术和生物信息学技术分析研究基因的表达、调控和功能;探讨生物的生长、发育规律的新型交叉学科.该文综述了后基因组时代功能基因组学的主要研究内容和方法.
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蛋白质组与心血管疾病的相关性
人体不是一个孤立的系统,它是多种基因和蛋白质在细胞基础上的多层次的复杂、综合作用的结果.2000年6月,医学科研学者在获得了人类全部DNA序列框架之后,开始将目光转向蛋白质组学(proteomics)、功能基因组学的研究,研究的重心也从简单地揭示遗传信息转移到外界因素下的生物功能研究,蛋白质组学也由此应运而生.
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基因组学发展对中医证实质研究的启示--兼论中医基础理论研究发展的前景
结合基因组学研究由结构基因组学过渡到功能基因组学的时代背景,探讨基因组学研究发展对中医证实质研究的启示.认为利用基因组学研究提供的新知识和新方法,从证相关基因研究入手,拓展至诸证的遗传学基础及相关基因编码蛋白的空间结构和生物功能的研究等,有可能带动中医基础理论研究发生质的飞跃.
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酵母双杂交系统在病原生物学研究中的应用
酵母双杂交系统作为一种新型的研究蛋白质之间相互作用的方法是功能基因组学和蛋白质组学中一种重要的手段,其在病原生物学的后基因组研究中也日益广泛和深入.本文将从病原体与宿主蛋白之间相互作用、病原体内蛋白之间相互作用以及病原体蛋白自身相互作用等三方面作一综述.
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基因芯片在细菌学研究中的应用
目前基因芯片技术广泛应用于生物学研究的各个领域,在细菌学研究中基因芯片技术突破了以往单个或数个基因研究的局限,在细菌功能基因组学、药物作用靶点、细菌-宿主细胞间相互作用以及细菌进化等方向发挥着重要作用,初步揭示了细菌生物功能多样性受到多个基因的调控,但相关的研究尚有待深入.
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RNAi作用机制与抗病毒研究
RNA干扰是指导入针对特异靶基因产物的同源双链RNA可导致细胞特定基因缺失或减退的显型,是体内抵御外源感染的一种重要保护机制.目前,RNA干扰作为一种简单、有效的代替基因敲除的遗传工具,正在被用于功能基因组学、基因治疗、基因表达调控等多个研究领域.本文主要综述了RNA干扰发生的机制,并兼述其在抗病毒方面的应用.
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基因芯片在研究病毒感染宿主基因表达谱中的应用
人类基因组计划提供的海量基因信息以及功能基因组学理论和技术的出现,为研究病毒与宿主相互作用提供了难得的历史机遇。病毒作为一种严格的细胞内寄生物,感染宿主后会引起宿主细胞形态和功能的改变。这些变化主要由于病毒感染导致宿主细胞基因表达变化所引起。通过基因芯片技术研究病毒感染宿主的基因表达谱变化,可以发现病毒感染宿主细胞在分子水平上的应答,从而为病毒性疾病的预防、诊断和临床治疗提供新的策略。
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重视内分泌代谢病的基因检测
随着人类基因组计划的顺利完成及功能基因组学的初露端倪,人们对疾病的基因致病机制的认识更加深入,疾病的基因检测作为一项新的诊断技术日益受到重视.