现代分子生物学课程论文选题意义
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分子生物学含义:在分子水平上研究生命现象的科学。通过研究生物大分子(核酸、蛋白质)的结构、功能和生物合成等方面来阐明各种生命现象的本质。研究内容包括各种生命过程。比如光合作用、发育的分子机制、神经活动的机理、癌的发生等。 1953年沃森、克里克提出DNA分子的双螺旋结构模型是分子生物学诞生的标志。 意义: (1) 理论指导意义 分子生物学的成就说明:生命活动的根本规律在形形色色的生物体中都是统一的。,分子遗传学的中心法则和遗传密码,除个别例外,在绝大多数情况下也都是通用的。 物理学的成就证明,一切物质的原子都由为数不多的基本粒子根据相同的规律所组成,说明了物质世界结构上的高度一致,揭示了物质世界的本质,从而带动了整个物理学科的发展。 (2)实践应用意义 在应用方面,生物膜能量转换原理的阐明,将有助于解决全球性的能源问题。了解酶的催化原理就能更有针对性地进行酶的人工模拟,设计出化学工业上广泛使用的新催化剂,从而给化学工业带来一场革命。 基因工程 分子生物学在生物工程技术中也起了巨大的作用,1973年重组DNA技术的成功,为基因工程的发展铺平了道路。80年代以来,已经采用基因工程技术,把高等动物的一些基因引入单细胞生物,用发酵方法生产干扰素、多种多肽激素和疫苗等。基因工程的进一步发展将为定向培育动、植物和微生物良种以及有效地控制和治疗一些人类遗传性疾病提供根本性的解决途径。 从基因调控的角度研究细胞癌变也已经取得不少进展。分子生物学将为人类最终征服癌症做出重要的贡献。 作用: (1)亲子鉴定 近几年来,人类基因组研究的进展日新月异,而分子生物学技术也不断完善,随着基因组研究向各学科的不断渗透,这些学科的进展达到了前所未有的高度。在法医学上,STR位点和单核苷酸(SNP)位点检测分别是第二代、第三代DNA分析技术的核心,是继RFLPs(限制性片段长度多态性)VNTRs(可变数量串联重复序列多态性)研究而发展起来的检测技术。作为最前沿的刑事生物技术,DNA分析为法医物证检验提供了科学、可靠和快捷的手段,使物证鉴定从个体排除过渡到了可以作同一认定的水平,DNA检验能直接认定犯罪、为凶杀案、强奸杀人案、碎尸案、强奸致孕案等重大疑难案件的侦破提供准确可靠的依据。随着DNA技术的发展和应用,DNA标志系统的检测将成为破案的重要手段和途径。此方法作为亲子鉴定已经是非常成熟的,也是国际上公认的最好的一种方法。 (2)与人类自身发展 分子生物学作为现代科学的一门综合科学,其意义不止体现在纯粹的科学价值上;更为重要的是它的发展关系到人类自身的方方面面。分子生物学又可以细致的划分为大分子生物与电子生物学两种。上面提到的关于在刑侦方面的应用以及包括但不限于亲自鉴定、及婴儿男女鉴定方面的内容,大体为大分子分子内容的实际用途。而电子生物生物学则是从比大分子更细致的小分子及原子角度来解释生命的基本要素和构成,有着更多未解的谜题和更为广阔的科学前景。克隆技术基本上只是此项课题的一个入门阶段的应用。可以想象未来随着研究的深入以及物理学的进一步发展。人类有可能成为创造另类生物的“上帝”。 (3)转基因食品 转基因食品(Genetically Modified Foods,GMF)是利用现代分子生物技术,将某些生物的基因转移到其他物种中去,改造生物的遗传物质,使其在形状、营养品质、消费品质等方面向人们所需要的目标转变。以转基因生物为直接食品或为原料加工生产的食品就是“转基因食品”。可增加作物单位面积产量;可以降低生产成本;通过转基因技术可增强作物抗虫害、抗病毒等的能力;提高农产品的耐贮性,延长保鲜期,满足人民生 活水平日益提高的需求;可使农作物开发的时间大为缩短;可以摆脱季节、气候的影响,四季低成本供应;打破物种界限,不断培植新物种,生产出有利于人类健康的食品。
分子生物学技术在国内防制虫媒传染病领域的应用分子生物学在医院感染控制中的应用和评价觉得合适与我索取全文
CD44分子生物学特性及肿瘤关系的研究进展1 粘附分子CD44的研究进展 CD44是分布极为广泛的细胞表面跨膜糖蛋白,在淋巴细胞,成纤维细胞表面均能检测到它的表达[1,2]。CD44蛋白属于未分类的粘附分子,其正常功能是作为受体识别透明质酸(HA)和胶原蛋白Ⅰ、Ⅳ等,主要参与细胞-细胞,细胞-基质之间的特异性粘连过程。 1 CD44基因的定位与结构 人类CD44基因位于11号染色体短臂上,有20个高度保守的外显子,完整基因组在染色体DNA上大约跨越50kb。CD44基因的外显子按表达方式分为两种类型:一种是组成型外显子,另一种是V区变异型外显子。组成型外显子有10个,其中转录片段存在于所有CD44转录子中。仅含组成型外显子的CD44转录子,称为标准型CD44(CD44S),它编码361个氨基酸(Aa)。V区外显子也有10个,在基因组上位于第5和第6个组成型外显子之间,在染色体DNA中专25kb。含有V区外显子的CD44转录子统称为CD44拼接变异体(CD44V)。V区外显子的拼接方式非常特殊,它们既能以连续方式拼接,也能以跳跃方式拼接,参与拼接的V区外显子多少不一,从而使转录片段长短不一。目前通过PCR技术在许多细胞系中已发现10多种CD44V。早期发现血细胞的CD44分子(CD44H)为标准型。最先获得克隆的拼接变异体是含有CD44V8-10的CD44V,它主要存在于上皮细胞又称为上皮细胞型CD44V(CD44E)。目前对CD44的研究较多,如V3、V5、V6。 2 CD44分子的结构特征 从已知的cDNA序列推测,CD44S由341个Aa组成,N-末端起台于21位Aa,前面20个Aa为信号肽,紧接着是胞质外区域的248个Aa,第249个Aa至269位的21个是疏水性的,为跨膜区,其后是胞质内C-末端尾部有72个Aa。另外还有一种CD44S的短尾形式,其胞质内C-末端尾部仅3个Aa。这种Aa序列具有Ⅰ类膜蛋白的特征。Lokeshwar等[3]用实验观察CD44S分子的合成过程,发现CD44分子首先被合成43KD的蛋白前体,接着在内质网内进行N-糖基化,形成58KD的N-糖基化前体,其后在高尔基复合体内进行O-糖基化和其它翻译后修饰,形成最终的85-95KD分子。 1 CD44S胞质外结构域特征:CD44S分子信号肽的N-末端的130Aa内编码了5个Asn-x-Ser/Thr序列和6个半胱氨酸残基,前者是5个N-糖苷键连接位点,其中3个被利用。6个半胱酸形成3个二硫键,形成球形结构域,这一球形结构域的重要特征是与动物连接蛋白有较高的同源性。有两个区域与透明质酸结合,分别是21-45Aa,135-195Aa。 CD44S的胞外近膜区存在一个56Aa的结构域(161Arg-216Asp),含有19个ser和Thr残基,常以2~4个成簇,这些是已知的O-糖基化位点特征,表明CD44有7个潜在的O-糖基化位点,其中4~5个位点被利用。此外这一区域含有4个Ser-Gly二肽,是潜在的硫酸软骨素连接位点。并且已得到证实,CD44分子加上硫酸软骨素后,与其结合细胞外基质的能力有关,包括Ⅰ型胶原、层粘边蛋白、纤粘连蛋白。 CD44分子细胞膜外区域有多个潜在的N-糖苷键连接位点,可连换多个碳水化合物,不仅与分子成熟过程中的翻译后修饰有关,也与细胞的功能状态有关。糖基化赋予CD44分子异质性,而其异质性与不同的O-糖基化程度有关,这种现象是CD44分子所特有的。这种新的糖基化调节方式在CD44S结合不同的细胞外基质成分的能力方面超着重要作用。深入研究这一分子的糖基化调节机制及生物功能方面的联系是十分有意义的。 2 CD44S胞质内结构特征:CD44S分子第249-269跨膜区的Aa序列中存在一个半胱氨酸残基,代表着一个潜在的脂酰化位点,这一位点可与软脂酸连接导致CD44分子脂酰化。在CD44S的胞质内区域尾部存在一结构域可与锚蛋白(ankyntn)结合。胞质内尾部序列有5个保守的丝氨酸残基,可作为蛋白激酶C(PKC)的底物被磷化[4]。上述脂酰化过程均可增强CD44S分子与锚蛋白的结合能力。比较CD44S和其他G蛋白的序列发现存在4个 同源性高的区域,实验证实CD44还是一种GTP结合蛋白,可结合GDP底物并且有GTP酶活性,显著增强CD44与锚蛋白的相互作用[5]。在CD44合成过程的各种中间产物,发现均有锚蛋白结合位点和结合活性,提示糖基化对锚蛋白结合位点的形成无关,并且结合锚蛋白对于CD44分子的输送和信号传导功能起重要作用。 3 CD44V的特征:目前发现10个V外显子编码的氨基酸中有约30%的丝、苏氯酸残基,具有广泛潜在O-糖基化位点,如:V6具有潜在的O-糖基化位点。V3外显子序列分析中发现Ser-Gly-Ser-Gly片段,它可结合硫酸肝素,结合硫酸肝素后的CD44V能与碱性成纤维细胞生长因子(b-FGF)结合肝素的表皮生长(HBEGF)因子结合,此结果提示这种CD44参与了传递细胞因子的过程。 3 CD44蛋白的主要功能 CD44基因编码合成的CD44蛋白具有一系列功能,包括:①作为导向性受体,调节淋巴细胞在血液和淋巴液间的运行,即淋巴细胞归巢或再循环[6]。②在淋巴细胞自溶、离体淋巴细胞的活化中发挥作用。③促进成纤维细胞和淋巴细胞与胞外基质成分如透明质酸、硫酸软骨素、纤维素、糖原等的粘附。④参与信号传递蛋白可影响蛋白在细胞间的位置,刺激其分泌特异的生长因子具不同的传导作用。⑤结合并中和透明质酸,该作用类似于清除间质组织。⑥调节药物的吸收及细胞对药物的敏感性。 究竟是何种CD44蛋白参与了何种调节,至今不清楚,选择性剪切过程中的多样性CD44蛋白与细胞结合的多样性也表明其中有重要的协间或调节功能[7]。有研究认为,跨膜的CD44糖蛋白,其膜外成分的变异与细胞粘附及导向作用有关[8]。,而胞内分子的尾部则与活化T淋巴细胞的潜在作用有关,而且胞内分子长度可调节蛋白激酶A/C位置,影响细胞的信号传递[9]。 2 CD44分子在肿瘤细胞中的表达 1989年Stamenkevie等使用不同的单抗分离和克隆了一个编码CD44标准型的cDNA,该基因不仅由淋巴样细胞表达,也可由不同的癌细胞系包括实体瘤典型标本中表达。在裸鼠研究某些人的转移癌时发现,CD44基因表达在转移中起作用。在大鼠胰腺癌细胞中非转移性细胞株只表达标准CD44(CD44S),而转移性细胞株表达CD44V,而且将CD44V变异体cDNA转染到非转移性的细胞株可引起转移[10]。Hofmann[11]用 notherm印迹法研究了20多个体外培养的人癌细胞系,也发现许多肿瘤组织能表达CD44V,但在不同细胞中V区外显子的转录拼接模式不尽相同。第一份临床肿瘤标本(结肠癌)的检测结果是1992年由英国年津大学病理实验室的研究人员首先报道的,以后人们应用免疫组化及RNA-cDNA-PCR印迹杂交在肺癌、结肠癌、食道癌、乳腺癌、膀胱癌、肝癌、宫颈癌、肾癌和非何杰金淋巴瘤等中发现有CD44V表达。认为CD44V5、CD44V6的表达与肿瘤进展程度、转移及预后密切相关[12]。对于各种癌的实验研究已经进入肿瘤的发生、生长、转移增殖潜能及预后复发各环节与CD44分子表达的相关性,并提出实验数据和假说加以论证。 1 CD44分子与肿瘤的发生、生长、发展 癌的发生发展与癌基因(c-erb2、c-myc, ras)和抑癌基因(P53,nm23)等异常表达有关。有研究表明CD44异常表达可早于ras、P53等基因的异常,所以CD44的变异可能与ras部基因激活有关,是癌形成的一个因素[13]。Muider[14]对结肠癌肿瘤P53突变和CD44蛋白的研究,在结肠肿瘤各期中观察到有统计显著性的P53、CD44V6表达增强的趋势,P53和CD44V6表达间有显著相关性。P53被认为监视基因突变的“分子警察”,失活的P53可引起失控的肿瘤生长,因此P53突变引起失去最后控制时,V6‘表型获得明显的生长优势’。郭亚军等[15]用抗CD44的单抗以阻断其与透明质酸的结合,从而抑制CD44阳性的肿瘤细胞在体内的生长。他推测肿瘤细胞的生长可能是CD44阳性的细胞能与细胞外基质(ECM)中的透明质酸结合,从而获得附着性,并更易从ECM中获得生长因子。FasanoM等[16]报道成人非肿瘤患者肺泡Ⅰ型上皮不表达CD44V6。Ⅱ型上皮细胞和基 底细胞有CD44V6低量表达,Ⅱ型细胞与基底细胞属于干细胞,估计CD44V6对于肺生长有重要意义。所以认为CD44V6对于幼稚细胞生长和对于肿瘤细胞生长的机理可能相似。Lu等[17]发现在宫颈腺癌,无论是原位癌还是浸润癌均有CD44S弥漫表达,且浸润癌比原位癌明显高表达CD44S,几乎所有的原位癌与浸润癌CD44V9均增加,仅有较少的浸润癌表达CD44V4与CD44V6,而原位癌几乎不表达。说明宫颈上皮的癌变与CD44S和几种CD44V表达的量变和质变有关。 2 分子表达与肿瘤的转移、侵润 Matsumura等[18]用PCR技术检测了转移性结肠癌、非转移性结肠癌、正常结肠粘膜的CD44基因表达活性,发现转移性结肠癌细胞CD44变异拼接外显子表达明显增强。Pales等[19]用单克隆抗体检测以CD44表达情况发现,在人类结肠癌标本中,CD44V在浸润和转移的肿瘤中呈阳性表达,并认为CD44V的表达可作为结肠肿瘤浸润的标志。Herrtich[20]研究发现在一些分化不良的息肉中检测以V6外显子在肿瘤浸润中有增强的高频率表达,推测表达CD44V6的肿瘤细胞能够有利于癌细胞浸润和转移的条件。 Granberg等[21]发现在支气管类癌瘤患者,表达CD44S可减低远距离转移,CD44V77-8阳性肿瘤降低远距离转移风险,CD44V9阳性可降低远距离转移及死亡,而CD44V4、CD44V5、CD44V10与临床结果无关,证明支气管类癌瘤具有潜在恶性,CD44S、V7-8、V9阳性可能引起较好的临床结果,可以考虑作为预后评估的指标。 关于CD44V与肿瘤转移相关性的假说如下:激活的淋巴细胞和转移的癌细胞具有许多共性,即都有很强的侵出行为,均有可逆的粘附接触过程进行细胞迁移,在引流淋巴结中两类细胞皆能大量积聚和快速增殖,最后它们都能释放到循环系统,并通过外渗作用进入周围组织,这些相似性很可能基于CD44V6在二者中的共同作用,提示CD44V6在淋巴细胞活化中的作用机理与CD44V6在肿瘤转移中作用机理是相同的。即CD44V6高表达的癌细胞可能获得淋巴细胞“伪装”,逃避人体免疫系统的识别和杀伤,更易进入淋巴结,形成转移[10]。 有结论认为CD44V6变异体可能通过促进癌细胞与血管内皮细胞和细胞外基质的粘附,促进肿瘤细胞向基质侵袭,从而影响肿瘤细胞的迁移和运动能力。也有结论认为CD44V6可能通过影响癌细胞的骨架构像和分布,从而影响癌细胞的运动能力,而影响癌转移。 3 CD44分子对治疗肿瘤的展望 因为CD44V6对于肿瘤的发生、发展都有一定的相关性,推测CD44V6与肿瘤的分型、分化、分期有一定关系,如果这种关系得以明确,我们就可以通过癌组织CD44V6的表达程度来判断癌的类型,所处时期来进行适当治疗。 有研究认为CD44V6的表达要先于抑癌基因的表达,如果能够检测出CD44异常表达,则对于癌的早期诊断有密切关系。已有研究表明,CD44V6可用于诊断。如1997年吴忠等报道,应用RT-PCR技术检测CD44V6在30例尿液标本脱落细胞检测到CD44V6的表达,而在膀胱炎患者和正常志愿者未检测到CD44V6的表达。 肿瘤的转移是癌症患者的主要死亡原因,Seiter等[10]用抗CD44变异型蛋白的抗体与CD44变异型产物相结合,显示鼠癌细胞的转移潜能被终止,这也为大肠癌的治疗提供了又一个可能途径。 手术切除的肿瘤标本中如有CD44V6蛋白阳性,常会伴术后肿瘤再发或远处转移。CD44V6可作为一种有效的癌预后的标志物,用以指导治疗方案的制定。 CD44基因及其选择性剪切在癌的预测、早期诊断、病情进展、转移潜能与预后的估计等方面具有很大的潜在价值。随着分子生物学不断的发展,癌基因研究的不断深入,相信该基因对癌的预测、诊断、治疗、预后的价值会得到更加全面的认识。
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RNAiRNA编辑基因组计划等等。
21世纪海洋生物技术发展展望摘 要 本文根据近期的文献资料,分析研究了目前国际海洋生物技术研究发展特点。重点领域及最新研究进展,展望对世纪海洋生物技术研究的发展趋势,并就我国海洋生物技术发展提出相应的建说。关键词 海洋生物技术 发展展望 近10年来,由于海洋在沿海国家可持续发展中的战略地位日益突出,以及人类对海洋环境特殊性和海洋生物多样性特征的认识不断深入,海洋生物资源多层面的开发利用极大地促进了海洋生物技术研究与应用的迅速发展。1989年首届国际海洋生物技术大会(以下简称MPS大会)在日本召开时仅有几十人参加,而1997年第四届IMBC大会在意大利召开时参加入数达1000多人。现在IMBC会议已成为全球海洋生物技术发展的重要标志,出现了火红的局面。《IMBC 2000》在澳大利亚刚刚开过,《IMBC 2003》的筹备工作在日本已经开始,以色列为了举办们《IMBC 2006》早早作了宣传,并争到了举办权。每3年一届的IMBC不仅吸引了众多高水平的专家学者前往展示与交流研究成果,探讨新的研究发展方向,同时也极大地推动了区域海洋生物技术研究的发展进程。在各大洲,先后成立了区域性学术交流组织,如亚太海洋生物技术学会、欧洲海洋生物技术学会和泛美海洋生物技术协会等。各国还组建了一批研究中心,其中比较著名的为美国马里兰大学海洋生物技术中心、加州大学圣地亚哥分校海洋生物技术和环境中心,康州大学海洋生物技术中心,挪威贝尔根大学海洋分子生物学国际研究中心和日本海洋生物技术研究所等。这些学术组织或研究中心不断举办各种专题研讨会或工作组会议研究讨论富有区域特色的海洋生物技术问题。1998年在欧洲海洋生物技术学会、日本海洋生物技术学会和泛美海洋生物技术协会的支持下,原《海洋生物技术杂志》与《分子海洋生物学和生物技术》合刊为《海洋生物技术》学报(以下简称MB T),现在它已成为一份具有权威性的国际刊物。海洋生物技术作为一个新的学科领域已明确被定义为“海洋生命的分子生物学如细胞生物学及其它的技术应用”。 为了适应这种快速发展的形势,美国、日本、澳大利亚等发达国家先后制定了国家发展计划,把海洋生物技术研究确定为21世纪优先发展领域。1996年,中国也不失时机地将海洋生物技术纳入国家高技术研究发展计划(863计划),为今后的发展打下了基础。不言而喻,迄今海洋生物技术不仅成为海洋科学与生物技术交叉发展起来的全新研究领域,同时,也是21世纪世界各国科学技术发展的重要内容并将显示出强劲的发展势头和巨大应用潜力。 1.发展特点 表1和表2列出的资料大体反映了当前海洋生物技术研究发展的主要特点。 1加强基础生物学研究是促进海洋生物技术研究发展的重要基石海洋生物技术涉及到海洋生物的分子生物学、细胞生物学、发育生物学、生殖生物学、遗传学、生物化学、微生物学,乃至生物多样性和海洋生态学等广泛内容,为了使其发展有一个坚实的基础,研究者非常重视相关的基础研究。在《IMBC 2000》会议期间,当本文作者询问一位资深的与会者:本次会议的主要进步是什么?他毫不犹豫的回答:分子生物学水平的研究成果增多了。事实确实如此。近期的研究成果统计表明,海洋生物技术的基础研究更侧重于分子水平的研究,如基因表达、分子克隆、基因组学、分子标记、海洋生物分子、物质活性及其化合物等。这些具有导向性的基础研究,对今后的发展将有重要影。2推动传统产业是海洋生物技术应用的主要方面目前,应用海洋生物技术推动海洋产业发展主要聚焦在水产养殖和海洋天然产物开发两个方面,这也是海洋生物技术研究发展势头强劲。充满活力的原因所在。在水产养殖方面,提高重要养殖种类的繁殖、发育、生长和健康状况,特别是在培育品种的优良性状、提高抗病能力方面已取得令人鼓舞的进步,如转生长激素基因鱼的培育、贝类多倍体育苗、鱼类和甲壳类性别控制、疾病检测与防治、DNA疫苗和营养增强等;在海洋天然产物开发方面,利用生物技术的最新原理和方法开发分离海洋生物的活性物质、测定分子组成和结构及生物合成方式、检验生物活性等,已明显地促进了海洋新药、酶、高分子材料、诊断试剂等新一代生物制品和化学品的产业化开发。
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CD44分子生物学特性及肿瘤关系的研究进展1 粘附分子CD44的研究进展 CD44是分布极为广泛的细胞表面跨膜糖蛋白,在淋巴细胞,成纤维细胞表面均能检测到它的表达[1,2]。CD44蛋白属于未分类的粘附分子,其正常功能是作为受体识别透明质酸(HA)和胶原蛋白Ⅰ、Ⅳ等,主要参与细胞-细胞,细胞-基质之间的特异性粘连过程。 1 CD44基因的定位与结构 人类CD44基因位于11号染色体短臂上,有20个高度保守的外显子,完整基因组在染色体DNA上大约跨越50kb。CD44基因的外显子按表达方式分为两种类型:一种是组成型外显子,另一种是V区变异型外显子。组成型外显子有10个,其中转录片段存在于所有CD44转录子中。仅含组成型外显子的CD44转录子,称为标准型CD44(CD44S),它编码361个氨基酸(Aa)。V区外显子也有10个,在基因组上位于第5和第6个组成型外显子之间,在染色体DNA中专25kb。含有V区外显子的CD44转录子统称为CD44拼接变异体(CD44V)。V区外显子的拼接方式非常特殊,它们既能以连续方式拼接,也能以跳跃方式拼接,参与拼接的V区外显子多少不一,从而使转录片段长短不一。目前通过PCR技术在许多细胞系中已发现10多种CD44V。早期发现血细胞的CD44分子(CD44H)为标准型。最先获得克隆的拼接变异体是含有CD44V8-10的CD44V,它主要存在于上皮细胞又称为上皮细胞型CD44V(CD44E)。目前对CD44的研究较多,如V3、V5、V6。 2 CD44分子的结构特征 从已知的cDNA序列推测,CD44S由341个Aa组成,N-末端起台于21位Aa,前面20个Aa为信号肽,紧接着是胞质外区域的248个Aa,第249个Aa至269位的21个是疏水性的,为跨膜区,其后是胞质内C-末端尾部有72个Aa。另外还有一种CD44S的短尾形式,其胞质内C-末端尾部仅3个Aa。这种Aa序列具有Ⅰ类膜蛋白的特征。Lokeshwar等[3]用实验观察CD44S分子的合成过程,发现CD44分子首先被合成43KD的蛋白前体,接着在内质网内进行N-糖基化,形成58KD的N-糖基化前体,其后在高尔基复合体内进行O-糖基化和其它翻译后修饰,形成最终的85-95KD分子。 1 CD44S胞质外结构域特征:CD44S分子信号肽的N-末端的130Aa内编码了5个Asn-x-Ser/Thr序列和6个半胱氨酸残基,前者是5个N-糖苷键连接位点,其中3个被利用。6个半胱酸形成3个二硫键,形成球形结构域,这一球形结构域的重要特征是与动物连接蛋白有较高的同源性。有两个区域与透明质酸结合,分别是21-45Aa,135-195Aa。 CD44S的胞外近膜区存在一个56Aa的结构域(161Arg-216Asp),含有19个ser和Thr残基,常以2~4个成簇,这些是已知的O-糖基化位点特征,表明CD44有7个潜在的O-糖基化位点,其中4~5个位点被利用。此外这一区域含有4个Ser-Gly二肽,是潜在的硫酸软骨素连接位点。并且已得到证实,CD44分子加上硫酸软骨素后,与其结合细胞外基质的能力有关,包括Ⅰ型胶原、层粘边蛋白、纤粘连蛋白。 CD44分子细胞膜外区域有多个潜在的N-糖苷键连接位点,可连换多个碳水化合物,不仅与分子成熟过程中的翻译后修饰有关,也与细胞的功能状态有关。糖基化赋予CD44分子异质性,而其异质性与不同的O-糖基化程度有关,这种现象是CD44分子所特有的。这种新的糖基化调节方式在CD44S结合不同的细胞外基质成分的能力方面超着重要作用。深入研究这一分子的糖基化调节机制及生物功能方面的联系是十分有意义的。 2 CD44S胞质内结构特征:CD44S分子第249-269跨膜区的Aa序列中存在一个半胱氨酸残基,代表着一个潜在的脂酰化位点,这一位点可与软脂酸连接导致CD44分子脂酰化。在CD44S的胞质内区域尾部存在一结构域可与锚蛋白(ankyntn)结合。胞质内尾部序列有5个保守的丝氨酸残基,可作为蛋白激酶C(PKC)的底物被磷化[4]。上述脂酰化过程均可增强CD44S分子与锚蛋白的结合能力。比较CD44S和其他G蛋白的序列发现存在4个 同源性高的区域,实验证实CD44还是一种GTP结合蛋白,可结合GDP底物并且有GTP酶活性,显著增强CD44与锚蛋白的相互作用[5]。在CD44合成过程的各种中间产物,发现均有锚蛋白结合位点和结合活性,提示糖基化对锚蛋白结合位点的形成无关,并且结合锚蛋白对于CD44分子的输送和信号传导功能起重要作用。 3 CD44V的特征:目前发现10个V外显子编码的氨基酸中有约30%的丝、苏氯酸残基,具有广泛潜在O-糖基化位点,如:V6具有潜在的O-糖基化位点。V3外显子序列分析中发现Ser-Gly-Ser-Gly片段,它可结合硫酸肝素,结合硫酸肝素后的CD44V能与碱性成纤维细胞生长因子(b-FGF)结合肝素的表皮生长(HBEGF)因子结合,此结果提示这种CD44参与了传递细胞因子的过程。 3 CD44蛋白的主要功能 CD44基因编码合成的CD44蛋白具有一系列功能,包括:①作为导向性受体,调节淋巴细胞在血液和淋巴液间的运行,即淋巴细胞归巢或再循环[6]。②在淋巴细胞自溶、离体淋巴细胞的活化中发挥作用。③促进成纤维细胞和淋巴细胞与胞外基质成分如透明质酸、硫酸软骨素、纤维素、糖原等的粘附。④参与信号传递蛋白可影响蛋白在细胞间的位置,刺激其分泌特异的生长因子具不同的传导作用。⑤结合并中和透明质酸,该作用类似于清除间质组织。⑥调节药物的吸收及细胞对药物的敏感性。 究竟是何种CD44蛋白参与了何种调节,至今不清楚,选择性剪切过程中的多样性CD44蛋白与细胞结合的多样性也表明其中有重要的协间或调节功能[7]。有研究认为,跨膜的CD44糖蛋白,其膜外成分的变异与细胞粘附及导向作用有关[8]。,而胞内分子的尾部则与活化T淋巴细胞的潜在作用有关,而且胞内分子长度可调节蛋白激酶A/C位置,影响细胞的信号传递[9]。 2 CD44分子在肿瘤细胞中的表达 1989年Stamenkevie等使用不同的单抗分离和克隆了一个编码CD44标准型的cDNA,该基因不仅由淋巴样细胞表达,也可由不同的癌细胞系包括实体瘤典型标本中表达。在裸鼠研究某些人的转移癌时发现,CD44基因表达在转移中起作用。在大鼠胰腺癌细胞中非转移性细胞株只表达标准CD44(CD44S),而转移性细胞株表达CD44V,而且将CD44V变异体cDNA转染到非转移性的细胞株可引起转移[10]。Hofmann[11]用 notherm印迹法研究了20多个体外培养的人癌细胞系,也发现许多肿瘤组织能表达CD44V,但在不同细胞中V区外显子的转录拼接模式不尽相同。第一份临床肿瘤标本(结肠癌)的检测结果是1992年由英国年津大学病理实验室的研究人员首先报道的,以后人们应用免疫组化及RNA-cDNA-PCR印迹杂交在肺癌、结肠癌、食道癌、乳腺癌、膀胱癌、肝癌、宫颈癌、肾癌和非何杰金淋巴瘤等中发现有CD44V表达。认为CD44V5、CD44V6的表达与肿瘤进展程度、转移及预后密切相关[12]。对于各种癌的实验研究已经进入肿瘤的发生、生长、转移增殖潜能及预后复发各环节与CD44分子表达的相关性,并提出实验数据和假说加以论证。 1 CD44分子与肿瘤的发生、生长、发展 癌的发生发展与癌基因(c-erb2、c-myc, ras)和抑癌基因(P53,nm23)等异常表达有关。有研究表明CD44异常表达可早于ras、P53等基因的异常,所以CD44的变异可能与ras部基因激活有关,是癌形成的一个因素[13]。Muider[14]对结肠癌肿瘤P53突变和CD44蛋白的研究,在结肠肿瘤各期中观察到有统计显著性的P53、CD44V6表达增强的趋势,P53和CD44V6表达间有显著相关性。P53被认为监视基因突变的“分子警察”,失活的P53可引起失控的肿瘤生长,因此P53突变引起失去最后控制时,V6‘表型获得明显的生长优势’。郭亚军等[15]用抗CD44的单抗以阻断其与透明质酸的结合,从而抑制CD44阳性的肿瘤细胞在体内的生长。他推测肿瘤细胞的生长可能是CD44阳性的细胞能与细胞外基质(ECM)中的透明质酸结合,从而获得附着性,并更易从ECM中获得生长因子。FasanoM等[16]报道成人非肿瘤患者肺泡Ⅰ型上皮不表达CD44V6。Ⅱ型上皮细胞和基 底细胞有CD44V6低量表达,Ⅱ型细胞与基底细胞属于干细胞,估计CD44V6对于肺生长有重要意义。所以认为CD44V6对于幼稚细胞生长和对于肿瘤细胞生长的机理可能相似。Lu等[17]发现在宫颈腺癌,无论是原位癌还是浸润癌均有CD44S弥漫表达,且浸润癌比原位癌明显高表达CD44S,几乎所有的原位癌与浸润癌CD44V9均增加,仅有较少的浸润癌表达CD44V4与CD44V6,而原位癌几乎不表达。说明宫颈上皮的癌变与CD44S和几种CD44V表达的量变和质变有关。 2 分子表达与肿瘤的转移、侵润 Matsumura等[18]用PCR技术检测了转移性结肠癌、非转移性结肠癌、正常结肠粘膜的CD44基因表达活性,发现转移性结肠癌细胞CD44变异拼接外显子表达明显增强。Pales等[19]用单克隆抗体检测以CD44表达情况发现,在人类结肠癌标本中,CD44V在浸润和转移的肿瘤中呈阳性表达,并认为CD44V的表达可作为结肠肿瘤浸润的标志。Herrtich[20]研究发现在一些分化不良的息肉中检测以V6外显子在肿瘤浸润中有增强的高频率表达,推测表达CD44V6的肿瘤细胞能够有利于癌细胞浸润和转移的条件。 Granberg等[21]发现在支气管类癌瘤患者,表达CD44S可减低远距离转移,CD44V77-8阳性肿瘤降低远距离转移风险,CD44V9阳性可降低远距离转移及死亡,而CD44V4、CD44V5、CD44V10与临床结果无关,证明支气管类癌瘤具有潜在恶性,CD44S、V7-8、V9阳性可能引起较好的临床结果,可以考虑作为预后评估的指标。 关于CD44V与肿瘤转移相关性的假说如下:激活的淋巴细胞和转移的癌细胞具有许多共性,即都有很强的侵出行为,均有可逆的粘附接触过程进行细胞迁移,在引流淋巴结中两类细胞皆能大量积聚和快速增殖,最后它们都能释放到循环系统,并通过外渗作用进入周围组织,这些相似性很可能基于CD44V6在二者中的共同作用,提示CD44V6在淋巴细胞活化中的作用机理与CD44V6在肿瘤转移中作用机理是相同的。即CD44V6高表达的癌细胞可能获得淋巴细胞“伪装”,逃避人体免疫系统的识别和杀伤,更易进入淋巴结,形成转移[10]。 有结论认为CD44V6变异体可能通过促进癌细胞与血管内皮细胞和细胞外基质的粘附,促进肿瘤细胞向基质侵袭,从而影响肿瘤细胞的迁移和运动能力。也有结论认为CD44V6可能通过影响癌细胞的骨架构像和分布,从而影响癌细胞的运动能力,而影响癌转移。 3 CD44分子对治疗肿瘤的展望 因为CD44V6对于肿瘤的发生、发展都有一定的相关性,推测CD44V6与肿瘤的分型、分化、分期有一定关系,如果这种关系得以明确,我们就可以通过癌组织CD44V6的表达程度来判断癌的类型,所处时期来进行适当治疗。 有研究认为CD44V6的表达要先于抑癌基因的表达,如果能够检测出CD44异常表达,则对于癌的早期诊断有密切关系。已有研究表明,CD44V6可用于诊断。如1997年吴忠等报道,应用RT-PCR技术检测CD44V6在30例尿液标本脱落细胞检测到CD44V6的表达,而在膀胱炎患者和正常志愿者未检测到CD44V6的表达。 肿瘤的转移是癌症患者的主要死亡原因,Seiter等[10]用抗CD44变异型蛋白的抗体与CD44变异型产物相结合,显示鼠癌细胞的转移潜能被终止,这也为大肠癌的治疗提供了又一个可能途径。 手术切除的肿瘤标本中如有CD44V6蛋白阳性,常会伴术后肿瘤再发或远处转移。CD44V6可作为一种有效的癌预后的标志物,用以指导治疗方案的制定。 CD44基因及其选择性剪切在癌的预测、早期诊断、病情进展、转移潜能与预后的估计等方面具有很大的潜在价值。随着分子生物学不断的发展,癌基因研究的不断深入,相信该基因对癌的预测、诊断、治疗、预后的价值会得到更加全面的认识。
不足之处是操作复杂,成本较高。以上分子生物学方法对结核杆菌/html/yaoxue/20080316/html
分子生物学的成就说明:生命活动的根本规律在形形色色的生物体中都是统一的。分子生物学在生物工程技术中起了巨大的作用,分子生物学将为人类最终征服不治之症做出重要的贡献。
分子生物学的发展有何理论意义和实践意义实践应用意义在应用方面,生物膜能量转换原理的阐明,将有助于解决全球性的能源问题。了解酶的催化原理就能更有针对性地进行酶的人工模拟,设计出化学工业上广泛使用的新催化剂,从而给化学工业带来一场革命。分子生物学在生物工程技术中也起了巨大的作用,1973年重组DNA技术的成功,为基因工程的发展铺平了道路。80年代以来,已经采用基因工程技术,把高等动物的一些基因引入单细胞生物,用发酵方法生产干扰素、多种多肽激素和疫苗等。基因工程的进一步发展将为定向培育动、植物和微生物良种以及有效地控制和治疗一些人类遗传性疾病提供根本性的解决途径。从基因调控的角度研究细胞癌变也已经取得不少进展。分子生物学将为人类最终征服癌症做出重要的贡献。
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生物技术专业:是一个新兴专业
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学位申请者为申请学位而提出撰写的学术论文叫学位论文。这种论文是考核申请者能否被授予学位的重要条件。 学位申请者如果能通过规定的课程考试,而论文的审查和答辩合格,那么就给予学位。如果说学位申请者的课程考试通过了,但论文在答辩时被评为不合格,那么就不会授予他学位。 有资格申请学位并为申请学位所写的那篇毕业论文就称为学位论文,学士学位论文。学士学位论文既是学位论文又是毕业论文。 学术论文是某一学术课题在实验性、理论性或观测性上具有新的科学研究成果或创新见解的知识和科学记录;或是某种已知原理应用于实际中取得新进展的科学总结,用以提供学术会议上宣读、交流或讨论;或在学术刊物上发表;或作其他用途的书面文件。 在社会科学领域,人们通常把表达科研成果的论文称为学术论文。 学术论文具有四大特点:①学术性 ②科学性 ③创造性 ④理论性一、学术性学术论文的科学性,要求作者在立论上不得带有个人好恶的偏见,不得主观臆造,必须切实地从客观实际出发,从中引出符合实际的结论。在论据上,应尽可能多地占有资料,以最充分的、确凿有力的论据作为立论的依据。在论证时,必须经过周密的思考,进行严谨的论证。二、科学性科学研究是对新知识的探求。创造性是科学研究的生命。学术论文的创造性在于作者要有自己独到的见解,能提出新的观点、新的理论。这是因为科学的本性就是“革命的和非正统的”,“科学方法主要是发现新现象、制定新理论的一种手段,旧的科学理论就必然会不断地为新理论推翻。”(斯蒂芬·梅森)因此,没有创造性,学术论文就没有科学价值。三、创造性学术论文在形式上是属于议论文的,但它与一般议论文不同,它必须是有自己的理论系统的,不能只是材料的罗列,应对大量的事实、材料进行分析、研究,使感性认识上升到理性认识。一般来说,学术论文具有论证色彩,或具有论辩色彩。论文的内容必须符合历史 唯物主义和 唯物辩证法,符合“实事求是”、“有的放矢”、“既分析又综合” 的科学研究方法。四、理论性指的是要用通俗易懂的语言表述科学道理,不仅要做到文从字顺,而且要准确、鲜明、和谐、力求生动。表论文的过程 投稿-审稿-用稿通知-办理相关费用-出刊-邮递样刊 一般作者先了解期刊,选定期刊后,找到投稿方式,部分期刊要求书面形式投稿。大部分是采用电子稿件形式。 发表论文审核时间 一般普通刊物(省级、国家级)审核时间为一周,高质量的杂志,审核时间为14-20天。 核心期刊审核时间一般为4个月,须经过初审、复审、终审三道程序。 期刊的级别问题 国家没有对期刊进行级别划分。但各单位一般根据期刊的主管单位的级别来对期刊划为省级期刊和国家级期刊。省级期刊主管单位是省级单位。国家级期刊主管单位是国家部门或直属部门。
【题名】:现代分子生物学技术在植物抗病毒育种中的作用(XianDaiFenZiShengWuXueJiShuZaiZhiWuKangBingDuYuZhongZhongDeZuoYong)【关键词】:现代分子生物学技术 植物抗病毒育种 作用 转基因植物【作者】:王文静,李怀方,等 【来源】: 知识词典【期刊名称】:山西农业科学(ShanXiNongYeKeXue)【国际标准刊号】:1002-2481 【国内统一刊号】:14-1113【作者单位】:[1]山西省农业科学院玉米研究所,山西忻州034000 [2]中国农业大学植病系,北京100094([1]ShanXiShengNongYeKeXueYuanYuMiYanJiuSuo,ShanXiXinZhou034000 [2]ZhongGuoNongYeDaXueZhiBingXi,BeiJing100094)【分类号】:S2 S336 【页码】:-76-79 【出版年】:3 概述了近年来利用分子生物学技术进行抗病毒育种的几种主要方法及其研究进展,主要内容有外壳蛋白介导的抗性,利用缺损的复制酶,干扰运动蛋白,RNA介导的抗性,卫星RNA介导的抗性,反应RNA介导的抗性,中和抗体基因等。
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RNAi,可以考虑一下,比较新,而且前景广阔
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RNAiRNA编辑基因组计划等等。