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番茄丛矮病毒p19蛋白抑制转录后基因沉默作用机制
RNA干扰(RNAinterference,RNAi)是真核生物体内由双链RNA(double-stranded RNA)介导的同源RNA降解现象.在细胞内,长的dsRNA被Dicer酶切割成21~26核苷酸(nucleotide,nt)的小干扰RNA(small interfering RNA或short interfering RNA,siRNA);siRNA与多种蛋白结合后形成RNA诱导沉默复合物(RNA-induced silencing complex,RISC),同时解链;有活性的RISC可在siRNA的指引下与互补的转录物结合,并导致RNA的降解,这种转录后水平基因沉默(posttranscriptional gene silencing,PTGS)也称RNA沉默(RNA silencing)[1,2].人为地向细胞内导入dsRNA、siRNA,或者是它们的表达载体都可以诱发RNAi,有效地中止同源基因表达.这就为建立基因与表型之间的关系提供了可靠的手段.目前,RNAi技术正因其简捷高效性而广泛应用于功能基因组研究、疾病治疗研究,以及植物抗病毒研究等.
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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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口服鼠疫F1-Ⅴ重组融合蛋白活菌疫苗的构建及免疫效果的初步研究
鼠疫耶尔森菌能产生很多由染色体或质粒编码的毒力因子,包括pgm、pst、Yops、F1抗原、Ⅴ抗原等[1].F1和V抗原已被证实为主要保护性抗原,且存在属间保守性,F1-Ⅴ融合抗原分子在免疫原性和免疫保护性上具有叠加效应,将两者联合接种可保护小鼠抵抗109 LD50强度攻击[2].在鼠疫杆菌基因组、蛋白组和功能基因组研究的基础上,F1和Ⅴ是鼠疫新型疫苗研究首选的保护性抗原分子的靶标.
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功能基因组学中的功能缺失研究策略
0引言在功能基因组学(functional genomics)研究中,阐明各种蛋白的结构和生物学功能是其核心任务,不仅是生物学的主要研究方向,而且也是医学研究的主要内容,毕竟细胞的功能和表型是由细胞中的蛋白来主导的,许多疾病都是蛋白结构与功能、表达水平与调节的异常引起的.研究蛋白的功能,常常通过改变蛋白的表达水平,观察细胞的生物学特性的变化,来研究蛋白相应的生物学功能.这种研究策略包括强制性地升高特定蛋白的表达水平,也包括蛋白表达水平的缺失.研究表明,在功能基因组研究中,功能缺失(loss of function,LOF)策略具有特殊重要地位.
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蛋白质组学及其在泌尿系统肿瘤防治研究中的应用
人类基因组计划(human genomic project,HGP)的完成,极大推动了功能基因组研究的发展和后基因组时代的到来.蛋白质是生命活动的直接执行者,各种遗传信息终要靠在不同时空、受严格调控并具有自身规律的蛋白质表达来体现.人类虽在基因水平已发现一些癌基因和抑癌基因等肿瘤相关基因,但由于转录后剪切、翻译后修饰等使基因与蛋白质的关系绝非一一对应.蛋白质不仅种类数量多,而且处在动态的新陈代谢中,其修饰构象的变化与生命活动密切有关,相互作用也更为复杂.因此,如何应用蛋白质组学从整体水平探讨肿瘤组织或细胞蛋白质的结构功能关系及蛋白质间的相互作用,为肿瘤发病机理的阐明和攻克提供理论依据,则显得尤为突出.
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肝癌转移复发的分子机制与预测:从组学研究到临床应用
肿瘤转移是一个涉及癌细胞本身、癌细胞与癌周微环境及宿主免疫状态的相互作用等的复杂过程,许多因素参与调节.既往的单因素研究难以反映转移过程的本质,难以准确预测临床过程.人类基因组计划的顺利实施,比较基因组杂交( comparative genomic hybridization,CGH)、基因作图、cDNA微阵列等高通量新技术的发展,彻底改变了传统的单个基因研究模式,使我们能从全基因组水平分析相关基因表达水平及其结构的改变,以及其相互作用网络、途径及调控机制等.这些技术已成为功能基因组研究的重要手段,也使研究肿瘤转移过程中多基因改变的模式及其调控机制成为可能.
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基因芯片技术在卵巢癌相关基因研究中的应用
随着人类基因组框架的完成,人类基因组计划已经进入后基因组时代,功能基因组研究已经成为当代科学家科学研究的方向.这时首先迫切需要一种大规模、高通量的研究方法,基因芯片技术应运而生.
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人类神经丝蛋白基因hSTE的分子克隆
啤酒酵母是人类基因组计划的重要模式生物,它的全基因组测序已于两年前完成,其功能基因组研究亦已全面展开.到目前为止,在已知基因中约1/3功能已经清楚,余下2/3基因的功能有待进一步研究.在全基因组所有6 000多个基因中,约1/4的基因尚未被研究,其中一部分基因在功能上尚不能进行归类,称为"孤儿基因"(orphan genes).我们根据系统测序发现的新的开放阅读框基因STE编码的蛋白质序列,在Internet下进行Blast分析,搜寻到一个高分值的人EST,再根据获得的EST序列设计两条引物分别和人脑cDNA文库插入子两端的载体序列配对组成类似于5′-RACE和3′-RACE的扩增体系,获得5′端序列和3′端序列.完成测序后和人的EST库中相关EST进行比较分析,拼接出一个全长为3773bp的cDNA,其中长的开放阅读框在1~3078之间,编码的蛋白质含1026个氨基酸,并含有多个重复的KSP磷酸化位点.同源性检索发现它和人类神经丝蛋白H的同源性在90%以上.将克隆的该基因命名为hSTE并登录到Genbank,登记号为AF203032.利用模式生物对克隆的基因进行遗传互补测验的工作目前正在进行中.
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建立α与β珠蛋白基因簇转基因鼠模型及β基因族反式因子研究
随着人类功能基因组研究的广泛开展,理解基因组中的遗传信息如何协调、有序地调控细胞分化与个体发育的时空过程成为研究的基本问题,阐明这一机制是真核基因表达调控研究的根本任务.
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加强替代方法管理
当今世界生命科学正在飞速发展,作为现代科学研究的重要支撑条件,实验动物在转基因研究、功能基因组研究以及生物高技术产品的研发过程中扮演着不可替代的角色,其发展速度和应用程度,已成为衡量一个国家或地区科技水平高低的重要标志之一[1].在大量使用实验动物的同时,对实验动物福利的保护也日益受到人们的关注.
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微生物结构与功能基因组研究进展
已有20余种病原性细菌完成了全基因测序.目前正在进行大量的功能基因组研究.已发现结核分枝杆菌(结核杆菌)持续感染的相关基因.通过对幽门螺杆菌菌株间基因组的比较,提出菌株基因表达的不同可影响菌株的致病作用.此外,还发现了新的奈氏脑膜炎球菌候选疫苗株和抗原.对细菌耐药性机制的了解也有所进展.希望我国医学微生氏物学工作者重视这一迅速发展的领域.
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动物行为学在现代生命科学研究中的应用
动物行为学是专门研究动物行为的学科,早是由于人们对动物行为的好奇心而开始研究的.随着人类社会和经济的发展,动物行为学逐渐与多个学科发生了相关性.20世纪以来,生命科学发展迅速,尤其是人类基因组以及功能基因组研究的开展,使得对动物行为学的研究不仅显得更加重要,而且还具备了一定的迫切性.
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蛋白质组学及其在儿童实体瘤研究中的应用
随着人类基因组"22作框架图"的完成,生命科学进入了后基因组时代,基因研究的重点从结构基因组学转向功能基因组学.蛋白质组学(proteomics)作为功能基因组研究的重要支柱,在20世纪90年代中期应运而生[1],并广泛应用于生物医学研究.肿瘤的发生和发展是由多种因子控制的复杂过程,应用蛋白质组学研究技术能够动态、整体、定量地观察肿瘤发生过程中蛋白质种类和数量的变化,鉴定出肿瘤特异性生物标记,以及潜在的药物治疗靶点,因此蛋白组学被广泛应用于肿瘤学研究.本文就蛋白质组学的概念、内容、基本技术及其在儿童实体瘤研究中的应用作简要综述.
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反义药物研究进展
反义技术是一种新的药物开发方法,一般包括反义DNA技术、反义RNA技术和核酶(Ribozyme)技术.反义技术能序列特异性地有效抑制靶基因的表达,可广泛用于功能基因组研究、药物靶标确认以及疾病治疗等多个领域.
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体内重组工程:功能基因组研究中的一种新武器
基于微生物内源重组系统建立的体内重组工程已成为对生物体内基因功能研究的主要技术,通过基因敲除与嵌入,或大片段DNA的缺失与插入,然后根据生物体表型的变化可以确定该基因或基因簇在体内行使的功能.随着对噬菌体重组系统的认识,发展出了一种新的重组技术可以更简便、更精确、更快速地进行体内基因操作.本文试图就两种重组工程的原理与应用做一综述.