鳞之趾 鳞之趾
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基因诊断的概念、常用技术与应用 基因诊断的概念  一、基本概念:  1.人类的绝大多数疾病都与基因有关,基因变异引起疾病两种类型:  1) 内源基因变异:由于先天遗传和后天内外环境因素的影响,人类的基因结构及表达的各个环节都可发生异常,从而导致疾病。分基因结构突变和表达异常。  2) 外源基因的入侵:各种病原体感染人体后,其特异的基因被带入人体并在体内增殖引起各种疾病。基因改变引起各种表型改变,从而引起疾病,从基因水平探测分析病因和疾病的发病机制,并采用针对性的手段矫正疾病是近年基础和临床的方向。  2.基因诊断:利用现代生物学和分子遗传学的技术方法,直接检测基因结构及表达水平是否正常,从而对疾病作出诊断的方法。  二、基因诊断的特点:  1.以基因做检查材料和检查目标针对性强;  2.分子杂交选用特定基因序列作探针,故特异性强;  3.分子杂交和PCR具有放大效应,故有较大的灵敏度;  4.适用性强,诊断范围广。  基因诊断的常用技术   一、核酸分子杂交:  核酸杂交是从核酸分子混合液中检测特定大小的核酸分子的传统方法。其原理是核酸变性和复性理论。即双链的核酸分子在某些理化因素作用下双链解开,而在条件恢复后又可依碱基配对规律形成双链结构。杂交通常在一支持膜上进行,因此又称为核酸印迹杂交。根据检测样品的不同又被分为DNA印迹杂交(Southern blot hybridization )和RNA印迹杂交(Northern blot hybridization)。  (一)核酸分子杂交的基本过程:  ①.DNA或RNA的制备:将待测样品用一定方法提取DNA或RNA。  ②.制备探针;  ③.杂交;  ④.检测。  1.DNA或RNA的制备:将待测样品用一定方法提取DNA或RNA。  2.基因探针的概念:  ① 基因探针(probe)就是一段与目的基因或DNA互补的特异核苷酸序列,它可以包括整个基因,也可以仅仅是/基因的一部分;可以是DNA本身,也可以是由之转录而来的RNA。  ② 探针的来源:  DNA探针根据其来源有3种:一种来自基因组中有关的基因本身,称为基因组探针(genomic probe);另一种是从相应的基因转录获得了mRNA,再通过逆转录得到的探针,称为cDNA探针(cDNA probe)。与基因组探针不同的是,cDNA探针不含有内含子序列。此外,还可在体外人工合成碱基数不多的与基因序列互补的DNA片段,称为寡核苷酸探针。  ③ 探针的制备:  进行分子突变需要大量的探针拷贝,后者一般是通过分子克隆(molecular cloning)获得的。克隆是指用无性繁殖方法获得同一个体、细胞或分子的大量复制品。当制备基因组DNA探针进,应先制备基因组文库,即把基因组DNA打断,或用限制性酶作不完全水解,得到许多大小不等的随机片段,将这些片段体外重组到运载体(噬菌体、质粒等)中去,再将后者转染适当的宿主细胞如大肠杆菌,这时在固体培养基上可以得到许多携带有不同DNA片段的克隆噬菌斑,通过原位杂交,从中可筛出含有目的基因片段的克隆,然后通过细胞扩增,制备出大量的探针。  为了制备cDNA 探针,首先需分离纯化相应mRNA,这从含有大量mRNA的组织、细胞中比较容易做到,如从造血细胞中制备α或β珠蛋白mRNA。有了mRNA作模板后,在逆转录酶的作用下,就可以合成与之互补的DNA(即cDNA),cDNA与待测基因的编码区有完全相同的碱基顺序,但内含子已在加工过程中切除。  寡核苷酸探针是人工合成的,与已知基因DNA互补的,长度可从十几到几十个核苷酸的片段。如仅知蛋白质的氨基酸顺序量,也可以按氨基酸的密码推导出核苷酸序列,并用化学方法合成。  ④ 探针的标记:    为了确定探针是否与相应的基因组DNA杂交,有必要对探针加以标记,以便在结合部位获得可识别的信号,通常采用放射性同位素32P标记探针的某种核苷酸α磷酸基。但近年来已发展了一些用非同位素如生物素、地高辛配体,荧光素等作为标记物的方法。但都不及同位素敏感。非同位素标记的优点是保存时间较长,而且避免了同位素的污染。最常用的探针标记法是缺口平移法(nick translation)。
考研专业简介 071001植物学   01.植物生物工程 02.植物生理与分子生物学 03.植物资源学 04.植物化学与药物工程 05.生物多样性与保护生物学 071002 动物学   01.动物生化与分子生物学  02.动物生态学 03.动物细胞生理学 04.动物发育生物学 05.人类性学 071004水生生物学 01.环境微生物学 02.水生发育动物学 03.生态毒理学 04.病源微生物 071005微生物学 01.病毒分子生物学 02.微生物生态 03.有害生物病源微生物 04.微生物遗传 05.环境微生物技术 071007 遗传学    01.植物遗传学 02.分子病毒学 03.基因组学 04.动物与人类遗传学 071010 生物化学与分子 生物学  01.分子生物学  02.生物化学 03.分子遗传学 04.人类基因组学 05.分子毒理学 090402农业昆虫与害虫 防治    01.昆虫病理学 02.细胞工程 071001植物学 01 植物分子细胞生物学 02 系统与进化植物学 03 保护生物学 04 植物生理学 05 植物生态学 06 植物抗病性育种(湖北省农科院培养) 071002动物学 01 鸟类生态学 071005微生物学 01 微生物遗传学 02 微生物生理学 03 病毒感染细胞生物学 04 肿瘤与病毒的关系 05 病毒遗传与分子进化 06 细胞生物学与分子癌学 07 昆虫病毒学 08 医学病毒学 09 生物信息学 10 微生物药物 11 分子毒素学 12 基因工程抗病毒药物 071007遗传学 01 植物分子细胞遗传学 02 人类及动物分子发育遗传学 03 植物基因组学 04 植物发育遗传学 05 植物发育遗传与功能基因 06 水稻新种质创建、基因发掘与分子育种(湖北省农科院培养) 071008发育生物学 01 植物发育分子生物学 02 信号转导分子机理 03 植物生殖发育生物学 04 植物细胞工程及生殖工程 071009细胞生物学 01 动物分子发育生物学 02 神经生物学 03 细胞信号转导 04 获得性免疫的细胞信号转导机理 05 肿瘤细胞生物学 06 代谢疾病的机理与治疗 07 动物及人类分子细胞生物学 071010生物化学与分子生物学 01 应用生物化学 02 植物生物化学与分子生物学 03 蛋白质结构与功能 04 RNA结构与功能 05 抗肿瘤、抗病毒药物筛选 06 神经生物化学与分子生物学 07 蛋白质组学 08 DNA错配修复 09 mRNA可变剪接调控 10 信号转导的蛋白质基础 071011生物物理学 01 生物学计算机模拟 071012生态学 01 植物生态学 02 湿地生态学 03 恢复生态学 04 水域污染生态学
分子生物学名词术语 1、基因:能够表达和产生蛋白质和RNA的DNA序列,是决定遗传性状的功能单位。 2、基因组:细胞或生物体的一套完整单倍体的遗传物质的总和。 3、端粒:以线性染色体形式存在的真核基因组DNA末端都有一种特殊的结构叫端粒。该结构是一段DNA序列和蛋白质形成的一种复合体,仅在真核细胞染色体末端存在。 4、操纵子:是指数个功能上相关的结构基因串联在一起,构成信息区,连同其上游的调控区(包括启动子和操纵基因)以及下游的转录终止信号所构成的基因表达单位,所转录的RNA为多顺反子。 5、顺式作用元件:是指那些与结构基因表达调控相关、能够被基因调控蛋白特异性识别和结合的特异DNA序列。包括启动子、上游启动子元件、增强子、加尾信号和一些反应元件等。 6、反式作用因子:是指真核细胞内含有的大量可以通过直接或间接结合顺式作用元件而调节基因转录活性的蛋白质因子。 7、启动子:是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列。 8、增强子:位于真核基因中远离转录起始点,能明显增强启动子转录效率的特殊DNA序列。它可位于被增强的转录基因的上游或下游,也可相距靶基因较远。 9、 基因表达:是指生物基因组中结构基因所携带的遗传信息经过转录、翻译等一系列过程,合成特定的蛋白质,进而发挥其特定的生物学功能和生物学效应的全过程。 10、信息分子:调节细胞生命活动的化学物质。其中由细胞分泌的调节靶细胞生命活动的化学物质称为细胞间信息分子;而在细胞内传递信息调控信号的化学物质称为细胞内信息分子。 11、受体:是存在于靶细胞膜上或细胞内能特异识别生物活性分子并与之结合,进而发生生物学效应的的特殊蛋白质。 12、分子克隆:在体外对DNA分子按照即定目的和方案进行人工重组,将重组分子导入合适宿主,使其在宿主中扩增和繁殖,以获得该DNA分子的大量拷贝。 13、蛋白激酶:是指能够将磷酸集团从磷酸供体分子转移到底物蛋白的氨基酸受体上的一大类酶。 14、蛋白磷酸酶:是具有催化已经磷酸化的蛋白质分子发生去磷酸化反应的一类酶分子,与蛋白激酶相对应存在,共同构成了磷酸化和去磷酸化这一重要的蛋白质活性的开关系统。 15、基因工程:有目的的通过分子克隆技术,人为的操作改造基因,改变生物遗传性状的系列过程。 16、载体:能在连接酶的作用下和外源DNA片段连接并运送DNA分子进入受体细胞的DNA分子。 17、转化:指质粒DNA或以它为载体构建的重组DNA导入细菌的过程。 18、感染:以噬菌体、粘性质粒和真核细胞病毒为载体的重组DNA分子,在体外经过包装成具有感染能力的病毒或噬菌体颗粒,才能感染适当的细胞,并在细胞内扩增。 19、转导:指以噬菌体为载体,在细菌之间转移DNA的过程,有时也指在真核细胞之间通过逆转录病毒转移和获得细胞DNA的过程。 20、转染:指病毒或以它为载体构建的重组子导入真核细胞的过程。 21、DNA变性:在物理或化学因素的作用下,导致两条DNA链之间的氢键断裂,而核酸分子中的所有共价键则不受影响。 22、DNA复性:当促使变性的因素解除后,两条DNA链又可以通过碱基互补配对结合形成DNA双螺旋结构。 23、退火:指将温度降至引物的TM值左右或以下,引物与DNA摸板互补区域结合形成杂交链。 24、筑巢PCR:先用一对外侧引物扩增含目的基因的大片段,再用内侧引物以大片段为摸板扩增获取目的基因。可以提高PCR的效率和特异性。 25、原位PCR:以组织固定处理细胞内的DNA或RNA作为靶序列,进行PCR反应的过程。 26、定量PCR:基因表达涉及的转录水平的研究常需要对mRNA进行定量测定,对此采用的PCR技术就叫定量PCR。 27、基因打靶:是指通过DNA定点同源重组,改变基因组中的某一特定基因,从而在生物活体内研究此基因的功能。 28、DNA芯片:DNA芯片技术是指在固相支持物上原位合成寡核苷酸或者直接将大量的DNA探针以显微打印的方式有序地固化于支持物表面,然后与标记的样品杂交,通过对杂交信号的检测分析,即可获得样品的遗传信息。由于常用计算机硅芯片作为固相支持物,所以称为DNA芯片。
诺贝尔与生命科学 一、诺贝尔生理与医学奖 1、1901年,埃米尔•阿道夫•冯•贝林(德国)。利用血清疗法治疗白喉。 2、1902年,Ronald Ross(英国)。关于疟疾的研究。  3、1903年,Niels Ryberg Finsen(丹麦)。利用光辐射治疗狼疮。 4、1904年,巴甫洛夫(俄国)。在神经生理学方面,提出了著名的条件反射和信号学说。 5、1905年,R.柯赫(德国)。关于结核方面的研究和发现。 6、1906年,C.高尔基(意大利),桑地牙哥•拉蒙卡哈(Santiago Ramón y Cajal,西班牙)。关于神经系统结构的研究。 7、1907年,Charles Louis Alphonse Laveran(法国),发现原生动物在引起疾病中的作用。 8、1908年,Ilya Ilyich Mechnikov(俄国),Paul Ehrlich(德国)。关于免疫方面的研究。  9、1909年,Emil Theodor Kocher(瑞士)。关于甲状腺生理学,病理学和外科学方面的研究  10、1910年,艾布瑞契•科塞尔(Albrecht Kossel,德国)。关于细胞化学尤其是蛋白质和核酸方面的研究  11、1911年,Allvar Gullstrand(瑞典)。关于眼睛屈光学方面的研究。  12、1912年,Alexis Carrel(法国。关于血管缝合以及血管和器官移植方面的研究。  13、1913年,Charles Robert Richet(法国)。关于过敏反应的研究。 14、1914年,Robert Bárány(奥地利。关于内耳前庭装置生理学及病理学方面的研究。 15、1915年-1918年,未颁奖,奖金划拨到生理医学奖专门的基金上。  16、1919年,Jules Bordet(比利时)。关于免疫方面的研究。  17、1920年,Schack August Steenberg Krogh(丹麦)。发现毛细血管运动的调节机制。  18、1921年未颁奖,奖金划拨到生理医学奖专门的基金上。  19、1922年,Archibald Vivian Hill(英国),关于肌肉发热方面的研究 ;Otto Fritz Meyerhof(德国),发现肌肉中耗氧与乳酸代谢之间相关性。  20、1923年,弗雷德里克•格兰特•班廷(Frederick Grant Banting)(加拿大)、John James Richard Macleod(加拿大)。发现胰岛素。
推动生物技术发展 支撑生物经济崛起 当前,许多国家特别是发达国家都不约而同地加快了推动生物技术进步、培育生物产业的步伐,以此作为催生新一轮科技革命的先导产业,使之成为继网络经济之后的又一个新的经济增长点。如何抓住机遇,推进我国生物技术及产业发展,抢占生物经济制高点?这是我们应该关注的问题。   生物技术发展快潜力大   “生物技术是我国发展最快、潜力最大、与国外差距最小的领域之一。”在生物技术基础研究方面,我国不断取得突破。   通过基因治疗手段“对付”恶性肿瘤;用低劣生物质生产出环保的生物燃气;手持小小芯片就能在购物中轻松检测商品质量……这些不是科幻电影中的幻想情节,而是生物经济时代的现实生活。   “现代生物技术离普通老百姓的生活并不远。自20世纪50年代产生以来,现代生物技术已广泛应用于农业、食品、医药、卫生、化工、环保等领域,在解决人类食物、健康、资源、环境等重大问题方面发挥着越来越大的作用。”科技部中国生物技术发展中心主任王宏广说。   经过十几年的不懈努力,我国的生物技术研究取得了长足发展。我国生物技术总体水平正在缩短与发达国家的差距,并开始了从跟踪仿制到自主创新、从实验室探索到产业化、从单项技术突破到整体协调发展的转变。   王宏广说:“生物技术是我国发展最快、潜力最大、与国外差距最小的领域之一。‘十五’期间,我国生物技术领域的科技经费增长近4倍、在国外发表的论文增长6倍、进入临床药物的数量增长了8倍、专利申请数增长10倍,已建成各类生物技术重点实验室和工程研究中心约200个,从事生物技术的研究人员有4 万多人。”   在生物技术基础研究方面,我国不断取得突破,创造了多个“世界第一”。我国第一个完成了胰岛素、核糖核酸的人工合成;第一个完成了水稻、家蚕、血吸虫的全基因组测序,并发现了一大批重要的功能基因;在膜蛋白的结构解析、抗盐抗旱功能基因、白血病的治疗等方面的基础研究均进入国际领先行列。   在农业生物技术领域,我国首创的杂交水稻技术已经推广到20多个国家。在我国,农业生物技术已为农业发展起到重大地推动作用,处于国际领先地位的两系杂交稻技术已大面积推广应用;抗虫棉、耐贮番茄等6种转基因植物被批准商品化生产。   2008年,抗虫棉种植面积达到380万公顷;已批准进行田间释放的植物品种200项,正在申请田间释放的400项。   在医药生物技术领域,我国的成绩也十分突出。我国研制了世界上第一个上市的基因治疗药物————P53注射液;第一个获得新药证书的“口服重组幽门螺杆菌疫苗”;世界上第一个上临床的SARS疫苗、细胞治疗药物和治疗性乙肝疫苗也均是由我国研制的。   目前,我国进入临床研究的生物技术药物已达150多个,其中15个为一类新药。涉及恶性肿瘤等疾病的7种有自主知识产权的基因治疗方案进入临床实验。骨头、软骨、皮肤、肌腱等6种组织工程产品已进入临床实验阶段。生物技术在我国取得了较快进步,为发展生物产业提供了技术和知识的储备。
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