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基因研究的产业化方向
人类基因组计划是全人类一项宏伟的生物科学工程,推动着基因研究成果的产业化进程,在基因专利、生物信息、基因功能、基因芯片、新药开发等几个主要方面为科技与产业的结合开辟了道路.
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人类基因组计划带来生物学新世纪
人类基因组计划是一项宏伟的计划,耗时15年的世界大工程已完工.这项计划的完成,意味着人类对自身遗传物质的结构将有一个完整的了解,终我们将能控制其表达以提高我们的生活水平,将社会的发展带入一个崭新的"生物学新世纪".
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21世纪人类能根治肿瘤吗?--对肿瘤治疗前景的哲学思考
肿瘤作为专门学科已走过了一个多世纪,回顾这段历史,人们注意到:20世纪初肿瘤患者很少有长期生存的希望,但到上世纪90年代,已有近一半的肿瘤患者存活5年以上,因此有人依据这样的变化而推论,在21世纪根治肿瘤.随着人类基因组计划完成日程临近,一些专家亦纷纷预言,随着基因工程技术的突破,人类在本世纪初根治肿瘤已不是梦想.但从自然辩证法的观点来认识,上述预言是值得商榷的.
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基因组生物信息学在大规模测序中的应用
大规模自动测序技术的迅猛发展使人类基因组计划(Human Genome Project, HGP)取得了巨大进展,近来兴起的基因组信息学在HGP的研究方面显示出巨大潜能.文章着重介绍了生物信息学的成就及在测序成就中的作用,目的在于阐明基因组生物信息学与大规模测序技术结合将是HGP的发展趋势.
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序
20世纪自然科学理论的三大成就,包括相对论、量子论和基因论,使人类实施了三大计划,即曼哈顿计划、阿波罗计划和人类基因组计划.而与医学相关的人类基因组工程有影响的一项研究始于20世纪90年代初,该项研究对人类30亿个碱基对进行测序以鉴定人类全部基因.
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基因芯片原理概述
随着人类基因组计划(Human Genome Project,HGP)即全部核苷酸测序的完成,人类基因组研究的重心逐渐进入后基因组时代(Postgenome Era),即向基因的功能及基因的多样性倾斜.为此,建立新型杂交和测序方法以对大量的遗传信息进行高效、快速的检测、分析显得格外重要.基因芯片技术以一种综合、全面、系统的观点研究生命现象,打破了以往"一种疾病一个基因"的研究模式,通过对个体在不同生长发育阶段或不同生理状态下大量基因表达的平行分析,研究相应基因在生物体内的功能,阐明不同层次多基因协同作用的机理,进而在人类重大疾病如癌症、心血管疾病的发病机理、诊断治疗、药物开发等方面研究中发挥了巨大的作用,已成为后基因组时代生命科学研究强有力的工具.
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生物技术与医学模式变革:迈向再生医学时代
基因工程、细胞工程、组织工程和整体动物工程等新的生物技术使医学模式发生变革,从以化学药物加手术刀为主要治疗手段的传统医学模式,迈向以基因治疗、细胞移植或生物人工组织器官移植为主要的治疗手段的"再生医学"模式.使用基因工程技术生产各种重组蛋白药物或疫苗越来越广泛地应用于临床.人类基因组计划(HGP)将在2003年完成全部高质量的基因组序列,HGP所开发的资源将对未来的20年的医学领域药物开发、疾病诊断、疾病易感性预测、个体化疾病预防及治疗方案设计等方面都产生巨大的影响.基因治疗从简单的单基因形式走向一整套基因的替代的复杂形式.DNA微阵列和蛋白组微阵列等科学研究技术将应用于临床诊断.核移植技术正在用于培养通用干细胞,用于移植以治疗艾滋病、糖尿病和帕金森氏病等难治性疾病.通过干细胞移植可以再生受损的组织器官.在体外构建可供移植的生物人工组织器官以取代丧失功能的组织器官,这正是组织工程的目标.再生医学存在不少科学技术困难和伦理问题.新的生物技术不仅给我们带来希望,而且还带我们带来不可预测危险.
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人类基因组计划及其对于药物设计与筛选的意义
探讨人类基因组计划(HGP)的研究进展,以及进行设计药物研制的必要性,这些设计药物将建立在以疾病过程中受损的分子途径为主要目标的基因组方法基础上.基因药物在许多疾病的诊治革命中仍占据着绝对的优势,很有前景.笔者还对发展具有治疗作用的基因工程产品和药物筛选及设计体系,及HGP在我国的发展现状等方面,做了较详细的论述.
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人类基因组计划研究进展与分子病理学
人类基因组计划(human genome project,HGP)是20世纪末生命科学领域的大科学工程之一,对医学亦具有重大的意义.科学上的每一重大进步都和先进技术的引入密不可分.细胞的发现与研究诞生了在医学中占统治地位的细胞病理学,那么现代分子生物学与基因工程技术的突飞猛进将给医学带来什么影响呢?毋用置疑,21世纪的医学将由细胞病理学逐步走向子病理学.
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抗体蛋白芯片技术在肾脏病研究中的应用
随着人类基因组计划的完成,生命科学进入了后基因组时代.众所周知,基因仅仅是遗传信息的携带者,而生命活动的真正执行者是基因的表达产物--蛋白质.为揭示众多蛋白质真实的功能以及相互作用,从而真正破解基因功能,以蛋白组学(Proteomics)为核心的功能基因组学成为后基因组时代研究的热门课题[1].
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遗传性肾小球病的分子遗传学研究进展及我们面临的机遇和挑战--欣闻人类基因组计划完成后的思考
由美国、英国、日本、法国、德国和中国科学家经过13年共同的努力,于2003年4月15日在世界范围内公布:人类基因组序列图绘制完成了!人类基因组是全人类的共同财富,人类基因组计划的完成,奠定了人类认识自我的基石,必将推动医学科学的进展,为全人类的健康带来了福音.
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基因检测在遗传性肾脏疾病诊治和研究中的作用
人类基因组计划的完成以及生物学、分子生物学、信息学的进步为医学带来的不仅仅是崭新的概念,而且对医学发展、对遗传性疾病诊治带来了实实在在的益处.当然这些学科的发展同样也极大地推动了关于遗传性肾脏疾病方面的工作,如1998年以来利用定位克隆(positional cloning)等分子生物学技术已陆续确定了多个肾小球足细胞特异表达或主要表达的基因,这些基因的编码蛋白对维系肾小球裂孔隔膜的结构和功能、防止蛋白尿的发生和发展都至关重要.除了确定新基因及探讨其相关功能等基础性研究工作,事实上我们在临床实践中已经从遗传学的新进展受益匪浅,其中对于相关疾病的基因检测工作更是发挥了不可或缺的、重要的作用.
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功能基因组学的研究内容和方法及在肾脏疾病研究中的应用
众所周知,人类基因组计划(human genome project,HGP)的结果已经向人们公布了97%的人类基因序列,这意味着人类已掌握了自身基因的结构序列,而在人类基因组所蕴含的近30 000~40 000个基因中,迄今为止只有40%被克隆和鉴定,仍然有近60%的人类基因功能还是个谜[1,2].
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聚合酶链反应为基础的差异表达基因分析技术及其在肾脏疾病研究中的应用
随着人类基因组计划的完成,探讨基因的功能及其在人类疾病中的作用是未来基因研究工作的重点.其中,基因表达的差异分析对阐明各种疾病的分子基础具有重要意义.自90年代以来,以聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)为基础的差异表达基因分析技术,即:差异显示逆转录PCR(differential display reverse transcription-PCR,DDRT-PCR)、cDNA代表性差异分析(representational diffcrence analysis of cDNA,cDNA-RDA)和抑制性差减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH)等在肾脏疾病研究领域中被广泛应用并已经成功地分离和克隆了一些与肾脏疾病相关的基因.结合自己的研究工作,我们主要介绍这3种技术的基本原理、主要操作方法、各自的优、缺点以及它们在肾脏疾病研究中的应用.
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中枢神经系统疾病脑脊液蛋白质组学研究进展
随着人类基因组计划的完成,生命科学的研究重点逐渐转为对真正执行生命活动的蛋白质的表达规律和生物功能的研究--蛋白质组学(proteomics)研究.即通过对蛋白质进行大规模的综合分析,研究复杂的生命活动及疾病过程.不同脑组织的代谢产物都可进入脑脊液(cerebrospinal fluid,CSF),CSF中蛋白质的特异性改变,动态反映脑的代谢状态和内环境稳定性.近年来CSF蛋白质组学研究取得了很大进展.
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蛋白质组学技术及其在神经外科领域的应用展望
随着人类基因组计划的完成,意味着人类基因组30万个碱基对的全序列图谱已经绘制完成,人为的生命科学研究领域进入到后工因组时代(post genome era)[1,2].对人类基因组的破译成功,并不意味着已经掌握了生命活动的全部秘密,因为认识到基因仅仅是遗传信息的载体,而生命活动的执行者是基因的表达产物-蛋白质.
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肿瘤治疗:注重规范化,寻求个体化
现代医学之父Willam Osler先生在一个多世纪前说:"假如个体之间没有如此大的不同,医学就是科学而不是艺术."一百多年后的今天,我们对这句百年格言又有了更深层次的领悟.在肿瘤临床实践中,我们经常发现,即使是对同样性质、同样病理分期的肿瘤患者采用同样的治疗方案,治疗效果和毒副反应却不尽相同.因此,寻找能有效预测患者对抗癌药物敏感性的预测因子就成为肿瘤学家们一直以来想要解决的课题.20世纪90年代以来人类基因组计划的实施,为从基因水平研究药物反应的个体差异提供了理论和技术上的支持,使药物治疗的个体化成为可能.在过去的20年里,科学家在肿瘤学研究中发现了许多与化疗药物反应性有关的基因,因此,寻找特定分子标志物、选择"敏感人群"、开展有针对性的个体化治疗已成为肿瘤治疗研究领域的主流走向.
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病毒性肝炎的基因治疗现况
病毒性肝炎是严重危害人类健康的常见传染病,全球约有5亿慢性乙型肝炎病毒(HBV)和丙型肝炎病毒(HCV)感染者,并且与肝硬化和肝细胞癌的发生密切相关.目前,尚缺乏有力的抗肝炎病毒治疗药物.尽管近年干扰素和抗病毒核苷类药物不断有新的进展,但疗效不尽人意.随着分子生物学技术的发展和人类基因组计划的完成,基因治疗的领域不断拓展,抗肝炎病毒的基因治疗已成为基因疗法的一个重要分支并显示出可喜苗头.
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基因组药物在药物创新中的作用和地位
为了加速我国药物创新的进程,本文回顾了人类基因组研究的历史,阐述了基因组药物的概念及其开发前景,对基因组药物的研究手段-生物信息学,从数据库建设、数据分析技术、专业出版物、网络资源及专业机构等方面介绍国外生物信息学的进展.
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共振能量转移技术研究进展
随着2000年人类基因组计划的初步完成,生命科学开始迈进功能基因组时代.功能基因组学和蛋白质组学的研究成为生命科学的重点,尤其是生物功能团或生物大分子之间的相互作用成为研究的热点.