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分子生物学论文发表笔记

发布时间:2024-07-07 06:02:38

分子生物学论文发表笔记

分子生物学技术在国内防制虫媒传染病领域的应用【摘要】本文综述了国内近年来,分子生物学技术在虫媒病中蚊媒传染病防制的应用情况,以期为蚊媒传染病的防制、应对突发公共卫生事件中蚊媒传染病的发生提供参考.【关键词】分子生物学技术;虫媒;传染病虫媒病是由节肢动物携带病原体传播的一组疾病.1992年在国际虫媒病毒中心登记的已达535种,其中128种对人有致病性[1].我国法定报告的传染病中,虫媒病占13种,蚊虫作为媒介,除了传播病毒性疾病外,还可传播寄生虫病.这类疾病大都属于自然疫源性疾病,有一定的地域性和时间性,发病率低、死亡率高,主要通过媒介的控制进行防制[2].近年来,随着分子生物学技术的研究和发展,在医学领域的应用日趋广泛,并取得了重大进展,作者就近年来分子生物学技术在蚊媒传染病的诊断和防制等方面的应用综述如下.1常用的分子生物学技术[3]1·1核酸分子杂交技术核酸的分子杂交(molecular hybridization)它是利用核酸分子的碱基互补原则,在特定的条件下,双链解开成两条单链,与异源的DNA或RNA (单链)复性,若异源DNA或RNA之间的某些区域有互补的碱基序列,则在复性时可形成杂交的核酸分子.杂交的双方是待测核酸序列及探针.核酸探针可用放射性核素、生物素或其它活性物质标记.根据其来源和性质可分为cDNA探针、基因组探针、寡核苷酸探针、RNA探针等.分类:根据被测定的对象,分为Southern杂交和Northern杂交;根据所用的方法,分为斑点(dot)杂交、狭槽(slot)杂交和菌落原位杂交;根据环境条件:分为液相杂交和固相杂交.1·2聚合酶链式反应(polymerase chain reaction, PCR)是以拟扩增的DNA分子为模板,以一对分别与模板互补的寡核苷酸片段为引物,在DNA聚合酶的作用下,按照半保留复制的机理沿着模板链延伸直至完成新的DNA合成.通过不断重复这一过程,可以使目的DNA片段得到扩增,同时新合成的DNA片段也可以作为模板,使DNA的合成量呈指数型增长.PCR各种应用模式:兼并引物( degenerate primer)pcr、套式引物(nested primer) pcr、复合pcr (multiplexpcr)、反向pcr ( inverse pcr或reverse pcr)、不对称pcr(asymmetric pcr)、标记pcr ( lp-pcr)和彩色pcr、加端pcr、锚定pcr或固定pcr、玻片pcr、反转录pcr方法检测rna、定量pcr.1·3DNA芯片基因芯片又称DNA芯片(DNA chip)或DNA微阵列(DNA microarray).是采用光导原位合成或显微印刷等方法将大量特定序列的探针分子密集、有序地固定于经过相应处理的载体上,然后加入标记的待测样品,进行多元杂交,通过杂交信号的强弱及分布,来分析目的分子的有无、数量及序列,从而获得受检样品的遗传信.特点:具有通量大,并行性、微量化与自动化等优点,但在实践中其研究成本较高;方法标准化不足;配套软件不够完善.2分子生物学技术在虫媒病诊断的应用2·1疟疾黄炳成等[4]用pBF2 DNA片断,经标记后作探针,从多种疟原虫DNA样本中检出恶性疟原虫.基因芯片在疟原虫的研究内容还有疟原虫新基因发现[5]、转录因子调控网络[6]、疟原虫适应人体宿主机制[7]、疟原虫比较基因组杂交分析[8]、恶性疟原虫抗原变异分子机制[9]以及疟原虫攻击红细胞机制[10]等.2·2丝虫病黄志彪等[11]运用PCR技术检测血液中的班氏丝虫微丝蚴,可检出lOOul阳性血样中的l条班氏丝虫微丝蚴;用于检测班氏丝虫监测点540份血液样本结果均为阴性,镜检血片结果亦为阴性.常规丝虫检测是在夜间采血,有资料显示[12], SsP/PCR扩增系统可用于检测班氏丝虫病患者血样中的循环DNA,能用于周期性或夜间周期性丝虫病的日间血检工作,从根本上改变了丝虫病的诊断、监测和工作方式.2·3登革热病郑夔等[13]应用多重PCR技术快速鉴定4种血清型登革病毒,并在同一反应管中进行多重PCR对登革病毒进行分型鉴定,证实了2004年在广东发生的登革热疫情为I型登革病毒;也有报道应用寡核苷酸芯片技术能同时确认流感和登革热病毒[14].长期受这种疾病困扰的地区将有望通过这种技术的完善,获得有效的治疗和保护.

一个分子生物学硕士毕业论文的创新点怎么描述现在计算机操作系统及各种软件的运行都是按照一定的程序进行的,而人体的各种新陈代谢也是按照既定的各种程序进行的。而且,就现在来说,人类体内的调控系统,即人类自身具有的在亿万年进化中逐渐接近完美的程序,比起现在的计算机内的程序是有过之而无不及的。它具有更大的可调控性等优势。人类以后计算机的研制要借鉴生物自身具有的各种调控程序,而这种方面的研究也已经开始,如生物计算机,及对人体大脑的解密而正在研制的智能计算机。 相比之下,人类生物学的研究也离不开电子计算机技术的发展。例如现在生物学的发展已经进入分子生物学时代,而由于电子计算机技术的发展,很多生物科学研究方面的软件也应运而生,它极大地减少了科学家及生物公司技术工人的工作量,提高了效率,增加了收益。例如在基因工程中就会常用到很多生物软件,现简介一种: Omiga 2.0:主要功能:编辑、浏览、蛋白质或核酸序列,分析序列组成。用Clustal. W进行同源序列比较,发现同源区。实现了核酸序列与其互补链之间的转化,序列的拷贝、删 找核酸限制性酶切位点、基元(Motif)及开放阅读框(ORF),设计并评估PCR、测序引物。查找蛋白质解蛋白位点(Proteolytic Sites)、基元、二级结构等。查寻结果可以以图谱及表格的显示,表格设有多种分类显示形式。利用Mange快捷键,用户可以向限制性内切酶、蛋白质或核酸基元、开放阅读框及蛋白位点等数据库中添加或移去某些信息。每一数据库中都设有多种查寻参数,可供选择使用。用户也可以添加、编辑或自定义某些查寻参数。可从MacVectorTM、Wisconsin PackageTM等数据库中输入或输出序列。另外,该软件还提供了一个很有特色的类似于核酸限制酶分析的蛋白分析,对蛋白进行有关的多肽酶处理后产生多肽片段。 实际上,大部分对核酸蛋白的序列分析功能,在Omiga 2.0中都能找到;而且界面非常友好。Omiga作为强大的蛋白质、核酸分析软件,它还兼有引物设计的功能。 当然,Omiga还有很多同类软件。如日立软件公司(Hitachi Sofeware Engineering Co.,Ltd.)97年推出的DNASIS 2.5,加拿大的Premier公司开发的Primer Premier 5.0等。 发展前景 : 生物软件具有很有的兼容性,可以支持现在的操作系统。 生物软件、芯片具有专利性,是典型的知识经济时代的产物。具有专利性的物品,出卖的是智力,是现在具有知识武装的大学生创业的重要方面。 我们来看一组关于生物软件产品的售价: 基因芯片综合分析软件ArrayVision 7.0 :售价6900美元 供应BI-2000医学图像分析系统 48000元(人民币)/套 显微镜自动平台系统 5800元(人民币)/套 Paup 一种功能强大的商业版系统进化分析软件,价值数千美金。 由此我们可以看出生物软件是一个相当大的产业,新的产业造就新的财富,新的财富将由新人来获得,而具有生物与电子计算机技术的新一代大学生,无疑将充当这群去创造新财富的新人。 意义及作用 : 当今世界,国与国之间的竞争,不仅是军事实力的竞争,更是综合国力的竞争。而科学技术的竞争在当今日益知识化信息化的世界显得尤为重要,因而也就成为综合国力竞争中极其重要的方面。生物科学作为现今最热门及将来最有前途的科学,其重要性更是不言而喻。再有,现代社会中,电子计算机已经逐渐占据了主流地位。所以,生物与计算机的融合是时代的必然。而生物软件就是这两者最直接的结合。所以,生物软件的发展程度是一个国家综合国力的体现,谁如果在这方面领先于世界,那必将引领时代的潮流。反之,谁如果在这方面掉以轻心,将来必受制于人。 在当今世界日益重视身体健康的情景下,生物与计算机的结合必将造福人类。 由此观之,生物软件的发展是时代的趋势,而我们这一代,将是这趋势的创造者。我们大有前途。

细胞生物学论文发表笔记

给点对文特尔的评价

论细胞生物学的发展 悠悠300余年,关于细胞的研究硕果累累;近50年来更进入了分子水平,老树又绽新花。许多研究成果已经或将要走进我们的生活:植物细胞在培养瓶中悄然长成幼苗;动物体细胞核移植诞生了克隆动物;不同生物细胞间DNA的转移创造出新的生物类型及其产品;病危的生命期盼着干细胞移植的救助…… 现在,生物学在人类的生产生活中的使用愈加广泛。美国细胞生物学家威尔逊曾经说过:“每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中。”这句话明显说明了细胞生物学对整个生物科学的研究有着怎样的重要性。细胞生物学的发展,越来越受到人们的重视。 谈起细胞生物学,不得不提的是建立于19世纪的《细胞学说》。《细胞学说》的建立可谓是自然科学史上的一座丰碑。《细胞学说》的两位建立者——德国科学家施莱登和施旺。经过长时间不断的探索和研究,分别从结构、功能和分裂三个方面对细胞进行了探究,并从中提炼出了三个要点,构成了《细胞学说》的主体。《细胞学说》的建立,不仅为达尔文的《进化论》奠定了基础,更为后人对细胞生物学的研究,做出了巨大贡献。 在细胞学说创立的100年间,人们对细胞的研究基本停留在简单观察和形态描述的水平,细胞在生物学家的眼中多多少少还像一团胶状物,里面杂乱地散布着一些含混不清的东西。此时出现了一名科学家——美国的细胞生物学科学家克劳德,他决心把细胞内部的组分分离开,探索细胞内组分的结构和功能。当时分离细胞器所遇到的困难是今天的人们难以想象的。许多人对他冷嘲热讽,认为把好好的细胞弄碎是毫无意义的。但是克劳德坚信,要深入了解细胞的秘密,就必须将细胞内的组分分离出来。经过艰苦的努力,他终于摸索出采用不同的转速对破碎的细胞进行离心的方法,将细胞内的不同组分分开。这就是一直沿用至今的“转速离心法”。 如果说《细胞学说》是通往细胞生物学的一扇门,那么我认为克劳德的“转速离心法”便是这扇门的钥匙。这种方法的发现,使人类对细胞内部的进一步探究,有着非常重要的意义。 随着对细胞内更深入的探究,人类发现了细胞中一个新的世界。细胞中每个组分如此精巧,一个个小小的细胞器,在细胞中都起到了非常关键的作用。霍中和院士在《细胞生物学》中写到:“我确信哪怕最简单的一个细胞,也比迄今为止设计出的任何只能电脑更精巧。”人类也曾经试图组装出一个细胞。1990年,科学家发现人体生殖道支原体可能是最小、最简单的细胞。1995年,美国科学见文特尔领导的研究小组,对这种支原体的基因组进行了测序,发现它仅有480个基因。如果在480个基因中辨认出对细胞生活必不可少的“基本基因”,那么就有希望人工合成这些基因——一段不很长的DNA分子。 文特尔的方法是破坏一个又一个的基因,看那些基因是绝对不可或缺的,终于筛选出了300个对生命活动必不可少的基因,但其中100个基因的重要性尚不清楚。 文特尔以及其他一些科学家认为,如果能人工合成这300个基因的DNA分子,再用一个细胞膜把它和环境分隔开,在培养基中培养,让他能够生存、生长和繁殖,组装细胞就成功了。科学家现在已经能够合成长度为5000个碱基因对的DNA片段,文特尔估计生殖道支原体的DNA的碱基对比这要多100倍,因此,DNA的人工合成还需要方法上的创新。怎样给DNA分子包上细胞膜也是一个难题。他们的设想是,把生殖道支原体细胞的DNA破坏掉,再把人工合成的基因组“注入”支原体细胞。 有关实验还在进行中,不过可以确信的是,人类对细胞生物学的研究愈加深入,对人类今后的发展就愈加有利。通过不断的科学探究和深入研究,我相信在不久的将来,细胞生物学将成为一个重要的科学领域,会吸引更多的人去探索、研究。它也会绽放出他耀眼的光辉,来迎接着这崭新的时代!

Chapter 1.2.3 1、1838年,德国植物学家施莱登(M.J.Schleiden)发表了《植物发生论》,指出细胞是构成植物的基本单位。1839年,德国动物学家施旺(M.J.schwann)发表了《关于动植物的结构和生长的一致性的显微研究》,指出动植物都是细胞的聚合物。两人共同提出:一切植物、动物都是由细胞组成的,细胞是一切动植物的基本单位,这就是著名的“细胞学说”(celltheory)。 2、支原体(mycoplast):又称霉形体,为目前发现的最小的最简单的细胞,也是唯一一种没有细胞壁的原核细胞。支原体细胞中唯一可见的细胞器是核糖体。 3、朊病毒(prion):仅由有感染性的蛋白质构成的生命体。 4、真核细胞与原核细胞的差异: 原核细胞 真核细胞 无真正细胞核,遗传物质无核膜包被,散状分布或相对集中分布形成核区或拟核区 具完整细胞核,有核膜包被,还有明显的核仁等构造 遗传物质DNA分子仅一条,不与蛋白质结合,呈裸露状态 DNA分子有多条,常与蛋白质结合成染色质或染色质 无内膜系统,缺乏膜性细胞器 具发达的内膜系统 不存在细胞骨架系统,无非膜性细胞器 具由微管、微丝、中间纤维等构成的细胞骨架系统 基本表达两个基本过程即转录和翻译相偶联 遗传信息的转录和翻译过程具有明显的阶级性和区域性 细胞增殖无明显周期性,以无丝分裂进行 增殖以有丝分裂进行,周期性很强 细胞体积较小 细胞体积较大 细胞之中有不少的病原微生物 细胞为构成人体和动植物的基本单位 5、细胞生物学研究的主要技术与手段: a.观察细胞显微结构的光学显微镜技术; b.探索细胞超微结构的电子显微镜技术; c.研究蛋白质和核酸等生物大分子结构的X射线衍射技术; d.用于分离细胞内不同大小细胞器的离心技术; e.用于培养具有新性状细胞的细胞融合和杂交技术; f.使机体细胞能在体外长期生长繁殖的细胞培养技术; g.能对不同类型细胞进行分类并测其体积、DNA含量等数据的流式细胞术; h.利用放射性同位素对细胞中的DNA、RNA或蛋白质进行定位的放射自显影技术; i.用于探测基因组中英雄模范种基因是否存在,是否表达以及拷贝数多少的核酸分子杂交技术; j.能将细胞中的特定蛋白质或梳酸分子进行分离纯化的层析技术和电泳技术; k.对细胞化学定性、定量分析的显微分光光度术,显微荧光光度术,核磁共振技术。 Chapter4 1、生物膜(biomembrane)结构模型的演化:a.1925三明治模型;b.1959单位膜模型(unitmembranemodel);c.1972生物膜的流动镶嵌模型;d.1975晶格镶嵌模型;e.1977板块镶嵌模型;f.脂筏模型(lipidraftsmodel) 2、细胞膜(cellmembrane):指围绕在细胞最外层,由脂质和蛋白质构成的生物膜,又称质膜,厚度6-10nm,是细胞间或细胞与外界环境间的分界,维持着细胞内外环境的差别。电镜下,CM呈三层结构,磷脂双分子层是膜的骨架,每个磷脂分子都可以自由地作横向运动,其结果使膜具有流动性、弹性。磷脂双分子层的内外两侧是膜蛋白,有时镶嵌在骨架中,也能作横向运动。 3、流动镶嵌模型(fluidmosailmodel):认为球形膜蛋白分子以各种镶嵌形式与磷脂双分子层相结合,有的际在内外表面,有的部分或全部嵌入膜中,有的贯穿膜的全层,这些大多为功能蛋白。这一模型强调了膜的流动性和不对称性,较好地体现细胞的功能特点,被广泛接受。 4、脂质体(liposome):是根据磷脂分子可在水相中自我装配成稳定的脂双层膜的球形结构的趋势而制备的人工球形脂质小囊。 5、整合蛋白(integralprotein):又称内在蛋白,跨膜蛋白部分或全部镶嵌在细胞膜中或内外两侧。以非极性aa与脂双分子层的非极性疏水区相互作用而结合在质膜上。整合pro几乎都是完全穿过脂双层的蛋白,亲水部分暴露在膜的一侧或两侧表面;疏水区同脂双分子层的疏水尾部相互作用;整合蛋白所含疏水aa的成分较高。跨膜蛋白可分为单次跨膜,多次跨膜,多亚基跨膜等。 6、膜转动蛋白(membranetransportprotein):CM中具有转运功能的跨膜蛋白,可分为载体蛋白和通道蛋白。 7、外周蛋白(peripheralprotein):又称附着蛋白,完全外露在脂双分子层的内外两侧,主要是通过非共价分健附着在脂的极性头部,或整合蛋白亲水区的一侧间接与膜结合。 8、细胞外基质(extracellularmatrix):由动物cell合成并分泌到胞外,分布于细胞外空间的蛋白和多糖所构成的网状结构。 主要成分有a.多糖:糖胺聚糖、蛋白聚糖; b.纤维蛋白:结构蛋白(胶原和弹性蛋白)、粘合蛋白(纤连蛋白和层粘连蛋白) 其中以胶原和蛋白聚糖为基本骨架在细胞表面形成纤维网状复合物,这种复合物通过纤连蛋白或层粘蛋白以及与其他的连接分子直接与细胞表面受体连接;或附着到受体上,由于受体多数是膜整合蛋白,并与细胞的骨架蛋白相连,所以细胞外基质通过膜整合蛋白将细胞外与细胞内连成了一个整体。 9、整联蛋白(integrin)属于整合蛋白家族,是细胞外基质受体蛋白。整联pro为一种跨膜的异质二聚体,它由两个非共价结合的跨膜亚基即α和β亚基所组成。Cell外的球形头部露出脂双分子层,头部可同细胞外基质蛋白结全,而细胞内的尾部同肌动蛋白相连,整联蛋白的两个亚基α和β链都是糖基化的,并通过非共价键结合在一起,整联蛋白同基质蛋白的结合,需要二价氧离子,如Ca2+,Mg2+等的参与,有些细胞外基质可被多种整联蛋白识别。 整联蛋白作为跨膜接头在细胞外基质和细胞内肌动蛋白骨架之间起双向联络作用,将细胞外基质同细胞内的骨架网络连成一个整体,这就是整联蛋白所起的细胞粘着作用。整联蛋白还具有将细胞外信号的细胞内传递的作用。 10、细胞连接(cell junction):机体各种组织的细胞彼此按一定的方式相互接触并形成了将相邻细胞连结起来的特殊结构,这种起连接作用的结构或装置称为细胞连接。 11、紧密连接(tight junction):是相邻细胞间局部紧密结合,在连接处,两细胞膜发生点状融合,形成与外界隔离的封闭带,由相邻细胞的跨膜连接糖蛋白组成对应的封闭链,主要功能是封闭上皮cell间隙,防止胞外物质通过间隙进入组织,从而保证组织内环境的稳定性,紧密连接分布于各种上皮细胞管腔面,细胞间隙的顶端。 12、锚定连接(anchoring junction):连接相邻细胞的骨架系统或将细胞与基质相连形成一个坚挺有离的细胞整体。 a.与中间纤维相连的锚定连接主要包括桥粒和半桥粒。 b.与肌动蛋白纤维相连的锚定连接包括粘着带和粘着斑。 构成锚定连接蛋白为细胞内附着蛋白和跨膜连接的糖蛋白。 13、桥粒:连接相邻cell内的中间纤维将相邻cell连接在一起, 半桥粒:连接将细胞与细胞外基质连接在一起, 粘着带:位于某些上皮cell紧密连接的下方,相邻cell形成一个连续的带状结构,此中跨膜糖蛋白认为是钙粘素(参与连接的为钙粘蛋白), 粘着斑:是肌动蛋白纤维与细胞外基质之间的连接方式(参与连接的为整联蛋白) 14、G蛋白(信号蛋白):为可深性蛋白,全称为结全G调节蛋白,由α,β,γ三亚基构成,位 细胞表面受体与CAMPase之间。当cell表面受体与相应配体结合时,释放信号例G蛋白激活,通过与GTP和GDP的结合,构象发生改变,并作用于CAMPase调节胞内第二信使CAMB的水平,最终产生特定的细胞效应,作为一种调节蛋白或偶联蛋白,G蛋白又可分为刺激型G蛋白和抑制型G蛋白等多种类型,其效应器可不同。 15、细胞膜有何作用:(保护作用) a.使细胞内外环境隔开,形成稳定的内环境; b.控制着细胞内外物质的交换,细胞膜具有选择透性; c.膜上有许多酶,是细胞代谢进行的重要部位; d.CM还是一种通讯系统,CM与神经传导,激素作用有关; e.CM对能量转换,免疫防御,细胞癌变等方面起十分重要作用。 16、载体蛋白:为CM的脂质双分子层中分布的一类镶嵌蛋白,其肽链穿越脂双层,属跨膜运输。 通道蛋白:为CM上的脂质双分子层中存在的一类能形成孔道供某些分子进出cell的特殊蛋白质,也为跨膜蛋白,影响闸门开启的因素有——配体刺激,膜电位变化,离子浓离变化。 17、SOS:离子型去垢剂,不仅使CM崩解,半破坏并使膜蛋白变性。 TritollX-100:温和性去垢剂:使CM溶解,不使蛋白变性。 18、通讯连接:a.间隙连接——CM间隙2-3nm,构成间隙连接的基本单位称连接子,每个连接子由6个相同或相似的跨膜蛋白亚单位connexin环绕,中心形成一个直径约为1.5nm的孔道,相邻CM上的两个连接子对接便形成一个间隙连接单位,因此又称一缝隙连接或缝管连接。 b.胞间连丝——穿越CM,由相互连接的相邻细胞的CM,共同组成的管状结构,中央是由内质网延伸形成的链管结构。 c.化学突触:存在于可兴奋细胞之间的细胞连接方式,它通过释放神经递质来传导神经冲动。 19、cell表面粒着困子: a.cell与cell连接:钙粘素、选择素、免疫球蛋白类血细胞整联蛋白。 b.cell与基质连接:整联蛋白、质膜白聚糖。 20、细胞外基质功能: a.对细胞形态和细胞活性的维持一起重要作用; b.帮助某些细胞完成特有的功能; c.同一些生长因子和激素结合进行信号传导; d.某些特殊细胞外基质为细胞分化所必需。 21、生物膜两个显著的特征:膜的不对称性和膜的流动性。 Chapter 5 1、细胞通讯(cell comrnunication):指一个cell发出的信息通过某种介质传递到另一细胞,并使其产生相应的反应。细胞之间存在的通讯方式有: a.cell通过分泌化学信号进行细胞间相互通讯; b.cell间接触性依赖的通讯; c.能过cell间形成间隙连接使细胞质相互沟通并交换小分子。 2、细胞分泌化学信号作用方式:内分泌;旁分泌;自分泌;通过化学突触传递神经信号。 3、第一信使:反映cell外的化学信号物质,如激素、神经递质等,亲水性的第一信使不能直接进入细胞发挥作用,而是通过诱导产生的第二信使去发挥特定的调控作用。 第二信使:指第一信使与膜受体结合后诱休使cell最先产生的信号物质,如CAMP,肌醇磷脂等。 4、膜受体:指CM上分布的能识别化学信号的镶嵌蛋白质。具有很强的特异性,能选择性地与胞外存在的信号分子结合,最终使cell内产生相应的化学反应或生物学效应,膜受体多为糖蛋白,在化学信号的传递,入胞作用,细胞识别等方面起重要作用。 5、信号转导(aignal eransduction)表面受体通过一定的机制将胞外信号转为胞内信号,称信号转导。 6、运输ATPase:能够水解ATP,并利用水解释放出的能量驱动物质跨膜运输的运输蛋白称ATPase。由于可进行逆浓梯度运输,故称泵,分四种类型: a.P型离子泵:Na+-K+泵,Ca2+泵,H+泵。 b.V型泵: c.F型泵:又称H+-ATP酶。 d.ABC型运输蛋白: 7、钙泵两种激活机制:a.一种是受激活的Ca2+-钙调蛋白(CAM)复合物的激活; b.一种是被蛋白激酶c激活。 8、信号传递中的开关蛋白:指细胞内信号传递时作为分子开关的蛋白质,含有正、负两种相辅相成的反馈机制,可分两类: a.开关蛋白的活性,由蛋白激酶使之磷酸化而开启,由蛋白磷酸E使之去磷酸化而关闭,许多开关蛋白即为蛋白激酶本身。 b.开关蛋白由GTP结合蛋白组成,结合GTP活化,结合GTP而失活。 11、细胞通讯:是指在多cell生物的细胞社会中,cell间或cell内通过高度精确和高效地接收信息的通讯机制,并通过放大引起快速的cell生理反应,或者引起基因活动,尔后发生一系列的细胞生理活动来协调各组织活动,使之成为生命的统一整体对多变的外界环境作出综合反应。 基本过程: a.信号分子的合成:内分泌细胞为主要来源。 b.信号分子从信号传导细胞释放到周围环境中,如protein的分泌。 c.信号分子向靶cell运输:通过血液循环system。 Cell信号传导:即信号的合成分泌传递 d.靶cell对信号分子的识别和检测,通过位于CM或cell内受体蛋白,识别和结合。 e.cell对胞外信号进行跨膜转导,产生胞内信号。 f.胞内信号作用效应分子,进行逐级放大,引起一系列生理变化。 信号转导:即信号的识别、转移转换 12、cell信号系统主路:cell接受外界信号,通过一整套特定的机制,将胞外信号转导为胞内信号,最终调节特定G的表达,引起cell的应答反应。 13、cell的信号分子: a.亲脂性信号分子:甾类激素和甲状腺素; b.亲水性信号分子:神经递质,生长因子,局部化学递质和大多数激素。 14、受体:多为糖蛋白,两个功能区域,与配体结合的区域和产生效应的区域分别具有结合特异性和效应特异性。 15、第一信使:细胞外信号分子; 第二信使:CAMP,CGMP,IP3,DG。 第三信使:Ca2+为磷脂酰肌酵信号通路的第三信使。 16、cell内受体:本质为激素激活的基因调控蛋白,具3个结构域,一是激素结合结构域,二是DNA结构域,三是转录激活结构域。 17、明星分子:NO——血管内皮cell和神经cell中,L-Arg+NADPH L-瓜氨酸+NO→靶细胞→ ①鸟苷酸环化酶GC激活→GFP→CGMP→介导protein磷酸化→发挥生物学功能。 ②与靶蛋白结合,改变protein的构型。 18、离子通道偶联的受体:又称酮体门通道,或递质门离子通道——分电压门、配体门、压力门。 19、G蛋白偶联的受体:细胞表面由单条多肽经7次跨膜形成的受体,N端在cell外,C端在cell内。指配体—受体复各物与靶蛋白的作用要通过与G蛋白的偶联,在cell内产生第二信使,从而将胞外信号跨膜传递到胞内影响cell的行为。由G蛋白偶联受体介导细胞信号通路包括: a.CAMP信号通路:由CM上的五种组分组成——激活型激素受体,Rs; 与GDP结合的活化型调蛋白,Gs; 腺苷酸环化酶,c; 与GDP结合的抑制型调节蛋白,Gi; 抑制型激素受体,Ri。 激素配体+Rs→Rs构象改变暴露出与Gs结合位点→与Gs结合→Gs2变化排斥GDP结合GTP而活化→使三聚体Gs解离出α和βγ→暴露出α与腺苷酸环化酶结合位点→与A环化E结合并使之活化→将ATP→CAMP→激活靶酶和开启基因表达→GTP水解,α恢复构象与A环化酶解离→C的环化作用终止→α和βγ结合回复。 b.PIP2信号通路:胞外signal+膜受体→PIP2 IP3+DAG,IP3→内源钙→细胞溶质,胞内Ca2+浓度升高→启动Ca2+信号系统,DAG CM上活化蛋白激酶PKC→DG/PKC信号传递pass way。 20、DG生成pass way:PIP2→IP3+DG;磷酸脂胆碱 DG(长期效应)。 21、DKC活化增强特殊G表达pass way: a.PKC激活一条PK的级联反应,导致G调控蛋白磷酸化激活,进而增强G表达; b.PKC活化导致抑制蛋白的磷酸化,使cell质中基因调控蛋白摆脱抑制状态释放出来,出入CN,刺激G转录。 22、CAMP信号通路效应: a.激活靶酶:CAMP→蛋白激酶A→不同靶蛋白磷酸化→影响cell代谢和行为 b.开启G表达:CAMP→PKA→基因调控蛋白→G转录 Chapter 6 1、细胞基质(cytoplasmic matrix):存在于细胞质中,填充于N.M,ER,Golgic,C等液泡系统与Mito chloroplast 等膜状结构之间的连续性结构,主要含有与中间代谢有关的糖4种酶类,与维持细胞形态和细胞内物质运输有关的细胞质骨架结构。 2、胞质深胶(cytosol):属细胞质的可流动部分,并且是膜结合cell器外的流动部分。它含有多种蛋白和酶以及参与生化反应的因子,cytosol 为protein合成的重要场所,同时还参与多种生化反应。 3、cell内膜系统(cell endomembrane syslem):指细胞质内在形态结构,功能和发生上具有相互联系的膜相结构的总称,由膜围绕的细胞器或细胞结构,主要包括N.M,ER,Glogic,lysosome,胞内体和分泌泡等。 4、跨膜运输(across memirane transport):cytosol中合成的protein进内到ER.Golgic,mito,chlo和过氧化物酶体通过一咱跨膜机制进行定位,需要膜上运输protein的帮助。被运输的protein常为未折叠的状态。 5、小泡运输(transport by vecicles):protein从ER转运到Golgi,以及从Golgi转送到深酶体分泌泡CM细胞外等是由小泡介导的,这种小泡称运输小泡transport vesicles。内膜系统的protein定位,除了ER本身之外,其它膜结合细胞器的蛋白定拉都是通过形成运输泡,将protein从一个区室转送到另一个区室。 6、微粒体(microsomes):指在cell匀浆和差速离心过程中获得的由破碎的内质网自我融合形成的近球形的膜囊泡状结构。 7、内质网(ER):由封闭的膜系统及其围成的腔形成互相沟通的网状结构。 8、肌质网:心肌和骨骼肌中一种特殊ER,功能是参与肌肉收缩活动,SER在肌 cell中形成的一种特异结构。 9、信号识别颗粒(SPR):是一种核糖核酸酸蛋白复合体,有三个功能部位——翻译暂停结构域,信号肽识别引进结合位点,SRP受体蛋白结合位点,介导核糖体附着到ER膜上。 10、停靠蛋白:DP即SRP在ER膜上的受体蛋白。 11、起始转移信号: 12、内含转移信号:又称内含信号肽 13、停止转移肽:又称停止转移信号 14、Golgi complex:由平行排列的扁平膜囊,大囊泡和小囊泡等等3种膜状结构组成——有两个面,形成面和成熟面 与cell的分泌功能有关,能够收集和排出内质网所合成的物质,且参与与糖蛋白和粘多糖的合成。 顺面网状结构、顺面膜囊、中国膜囊、反面膜囊、反面网状结构 15、内质网滞留信号:内质网的功能和结构蛋白羧基端的一个同肽系列: Lys-Asp-Gly-Leu-Coo-,即KDEL信号序列,在Golyi膜上有担应受体,一旦进入Golyi就与受体结合,形成回流水泡被运回ER。 16、M6P受体蛋白:为反面高尔基网上的膜整合蛋白,能够识别lysosome水解酶上的M6P信号并与之结合,从而将lysosome的酶蛋白分选出来,后通过出芽的方式将该酶蛋白装入分泌小泡。 17、细胞分泌cell secretion:animal and plant cell将在KER上合成而又非内质网组成的protein和脂通过小泡运输的方式经过Golyi body的进一步加工和分选运送到cell内相应结构,CM以及cell外的过程称为细胞分泌,分泌活动可分为两种—— a.分泌的物质主要供cell内使用 b.要通过与cell质膜的融合进入CM或运输到cell外 18、cell表面整联蛋白介导信号传递: Integrin是cell表面的跨膜蛋白,由α和β两个亚基组成的异二聚体,在胞外段具有多种胞外基质组分的结合位点,包括,纤连蛋白,胶原和蛋白聚糖。Integrin不仅介导cell附着胞外基质中,还提供了一种cell外环境调控cell内活性的渠道,integrin的胞外结构与胞外配体相互作用,可产生多种信号,如Ca2+释放,肌醇第二信使的合成,这些signal对cell具有深远影响,诸如cell生长迁移,分化及至生存。 19、cell与cell外基质形式粘着斑:通过粘着斑由integrin介导的信号通路。 a.由cell表面CN的signal通路。 b.由cell表面到CP核糖的信号通路。 20、蛋白质的定向转运或分选:除线粒体和叶绿体中能合成少量protein外,绝大多数的protein均在细胞质基质中的核糖体上开始合成,然后转运至cell的特定部位,也只有转运至正确的部位并装配成结构和功能的复合体,才能参与cell的生命活动。这一过程称protein的定向转运。 21、分泌性蛋白信号假说:即分泌性蛋白N端序列作为信号肽,指导分泌性蛋白到内质网膜上合成在蛋白质合成结束之前信号肽被切除。指导分泌性蛋白在rER上合成的决定因素是蛋白质N端的信号肽,信号识别颗粒和ER膜上的信号识别颗粒受体(又称停泊蛋白),等因子协助完成这一过程。 22、共转移:protein首先在基质游离核糖体上起始合成,当多肽链延伸至80个aa左右后,N的信号序列号信号识别颗粒结合使肽链延伸暂时停止,并防止新肽N端损伤和成熟前折叠,有至信号识别颗粒与内质网膜上的偏激蛋白(SRP受体)结合,核糖体与内质网膜上的易位子结合,此后SRP脱离了信号序列和核糖体,返回细胞质基质中重复使用,肽链又开始延伸。以环化构象存在的信号肽和与易位了组分结合并使孔道打开,信号肽穿入内质网膜并引来肽链以袢环的形式进入内质网腔中,这是一个需GTP的耗能过程,与此同时,腔面上的信号肽被切除。肽链继续延伸直至完成整个多肽链的合成。这种肽链边合成边转移至内质网腔中的方式称共转移。 23、后转移:线粒体、叶绿体中绝大多数protein和过氧化物酶体中的protein在导肽或前导肽的指导下进入这些细胞器,这种转移方式在protein跨膜过程中不仅需要ATP使多肽去折叠,而且还需要一些protein的帮助使其能够正确地折叠成有功能的蛋白。这些蛋白基本的特征在细胞质基质中合成以后再转移到这些细胞器中,因此称后转移。 24、蛋白质另选的基本途径: a.一条是在细胞质基质中完成多肽链的合成,然后转送至膜围绕的细胞器,如线粒体,过氧化物酶体,细胞核及细胞质基质的特定部位,有些还可能运至内质网中。 b.另一条是protein合成起始后转移至rER,新生肽边合成边转入rER中,随后经高尔基体运至深酶体,细胞膜腹或分泌到细胞外,内质网与高尔基体本身的protein成分的分选也通过这一途径完成。 25、protein分选的基本类型: a.蛋白质的跨膜转送;b.膜泡运输;c.选择性的门控转送;d.细胞质基质中的protein的转送。 26、膜泡运输: a.从ER向Golgi complex的膜泡运输;b.分泌小泡的外排运输;c.内吞小泡的运输。 27、分泌小泡:A.有被小泡→溶酶体酶; B.衣被小泡→分泌蛋白; C.分泌小泡→暂存于ER中。 28、有被小泡:A.网格蛋白有被小泡——负责protein从GolgiTGN向,质膜胞内体或溶酶体和植物液泡运输。 B.CopⅡ有被小泡——负责内质网到高尔基体的物质运输。 C.CopⅠ有被小泡——负责将protein从高尔基体返回 29、信号序列: a.内质网驴留蛋白:C端含回收信号序列KKKK b.分泌性蛋白:N端含信号肽 c.细胞器蛋白:含导肽或前导全肽 d.细胞核中蛋白:含核定位序列 30、rER的作用:protein的合成;protein的修饰加工;膜的生成;物质的运输;贮积Ca2+,为信号传递途径的Ca2+储备库。 sER的作用:合成脂类;含有G-6-P酶裂解糖原,参与糖原代谢;蛋白酶的水解及加工过程。 31标志酶:ER——葡萄糖-6磷酸酶; Golgi complex——糖基转移酶; Lysosome——酸性水解酶; Peroxisome过氧化物酶体又称微体——过氧化氢酶。 Chapter 6 1、分泌蛋白的运输过程: a.核糖体阶段:包括分泌型蛋白质的合成和protein跨膜转送。 b.内质网运输阶段:包括分泌蛋白腔内运输,protein糖基化等粗加工和贮存。 c.细胞质基质运输阶段:分泌蛋白以小泡形式脱离粗面ER移向高尔基体,与其顺面膜表融合。 d.高尔基体复合体加工修饰阶段:分泌蛋白在Goli complex的扁平膜内进行加工,然后以大囊泡的形式进入细胞质基质。 e.细胞内腔阶段:大囊泡发育成分泌泡,向质膜移动,等待释放。 f.肚吐阶段:分泌泡与质膜融合,将分泌蛋白释放出胞外。 2、组成型分泌途径:运输小泡持续不断地从Golgi complex运送到CM,并立即进行膜融合,将分泌小泡中的protein释放到cell外,此过程不需要任何信号的触发,它存在于所有类型的cell中。 组成型分沁小泡称运输泡,由Golgi complex反面网络对组成型分泌蛋白的识别分选后形成的。 调节型分泌:又称诱导型分泌,见于某些特化的cell如分泌性cell。在这些cell中,调节型分泌小泡成群地聚集在CM下,只有在外部信号的触发下,质膜产生胞内信使后才和CM融合,分泌内容物。 调节型途径中形成的小泡称分泌泡,其形成机制不同于运输泡,调节型pass way有两特点:小泡形成具有选择性;具有浓缩作用,可使运输物质浓度提高200倍。 3、受体介导的内吞作用: a.配体与膜受体结合形成一个小窝。 b.小窝逐渐向内凹陷,然后同CM脱离形成一个被膜小泡。 c.被膜小泡的外被很快解聚,形成无被小泡,即初级内体。 d.初级内体与深酶体融合,吞噬的物质被溶酶体的酶水解。 4、LDL经受体介导的内吞作用被吞入cell和被利用的过程: LDL在CM的被膜小窝中与受体结合→小窝向内出芽→形成被膜小泡→网格蛋白去聚合形成无被小泡,即初级内体→内体调整PH至酸性,使LDL与受体脱离形成次级内体→受体被分拣出来,被载体小泡运回CM→通过膜融合,受体回到CM再利用→LDL被分选进入没有受体的小泡,与被次溶酶体融合形成次级溶酶体→在次级溶酶体中,protein降解成aa,胆固醇脂肪被水解。 氧化磷酸化偶联机制的化学渗透假说: 指电子传递链各组分在线粒体内膜中不对称分布,当高能电子沿其传递时所释放的能量次H+从基质泵到膜间隙,形成H+电化学梯度,在这个梯度驱使下,H+穿过ATP合成酶回到基质,同时合成ATP,电化学梯度蕴藏的能量储存到ATP高能磷酸链。 Chapter 7 1、线粒体:存在于细胞质内,由内外二层单位膜围成的囊状结构,内膜内凹陷形成线粒体嵴。嵴膜上有许多有柄小球体,即基粒,也称ATP酶复合体。内外膜之间的空隙称膜间隙,内膜以内的空隙的空隙为基质腔,充满着基质。 它为氧化磷酸化的关键装置,其内室为进行TcA循环的场所,为cell内能量转换系统,主要功能是产生ATP,提供生命活动所需要的能量。 2、半自主性细胞器:叶绿体、线粒体中即存在DNA(ctDNA,mtDNA),也有protein合成系统。但由于它们自身的遗传系统贮存信息很少,构建所需的信息大部分来处细胞核的DNA,所以它们的生物合成涉及到两个彼此分开的遗传系统。由于ctDNA,mtDNA信息太少,不能为自己全部的prote

初中生物论文发表笔记

14、口腔上皮细胞装片的制作和观察 (1)用滴管在洁净的载玻片中央滴一滴生理盐水。(2)用凉开水把口漱净,用牙签从口腔腮壁处轻轻刮几下,(3)把牙签上附着的一些碎屑放在载玻片的生理盐水滴中涂几下。(4)盖上盖玻片,注意不要留下气泡。(5)经碘液染色后。(6)把制好的口腔上皮细胞装片放在低倍显微镜下观察。 15、细胞膜的功能 细胞膜能够让有用的物质进入细胞,把其他物质挡在细胞外面,同时,还能把细胞内产生的废物排到细胞外。 16、线粒体和叶绿体在能量转换方面的作用 (1)线粒体和叶绿体是细胞里的能量转换器(2)叶绿体:叶绿体将光能转变成化学能,储存在它所制造的有机物中。(3)线粒体:将有机物中的化学能释放出来,供细胞利用。 17、细胞核在生物遗传中的作用 细胞的控制中心是细胞核。细胞核中有染色体,染色体中有DNA,DNA上有遗传信息。这些信息其实就是指导和控制细胞中物质和能量变化的一系列指令。 18、细胞通过分裂产生新细胞 细胞分裂就是一个细胞分成两个细胞。分裂时,细胞核先由一个分成两个,随后,细胞质分成两份,每份各含有一个细胞核。最后,在原来的细胞的中央,形成新的细胞膜,植物细胞还形成新的细胞壁。于是,一个细胞就分裂成为两个细胞。 19、细胞分化形成组织 细胞分化产生了不同的细胞群,每个细胞群都是由形态相似,结构、功能相同的细胞联合在一起形成的,这样的细胞群叫做组织。 20、说明人体的结构层次 细胞→组织→器官→系统→人体 21、说明植物体的结构层次 细胞→组织→器官→植物体 22、绿色开花植物的六大器官 ①根、②茎、③叶, (属于营养器官) ④花、⑤果实、⑥种子,(属于生殖器官)。 23、只有一个细胞的生物体 酵母菌、草履虫、衣藻、眼虫、变形虫等都是一个细胞的生物体,能独立生活,有一切生理活动。 24、病毒的形态结构和生命活动的特点 形态结构:多种多样的,病毒的结构简单,由蛋白质的外壳和内部的遗传物质组成,没有细胞结构。 生命活动:病毒只能寄生在活细胞里, 25、关注病毒与生物圈中其他生物的关系,特别是与人类的关系 由病毒引起的流行性感冒,肝炎等,严重危害人体的健康;艾滋病也是由病毒引起的;口蹄疫,鸡瘟以及众多的植物病毒,给农牧业生产造成巨大损失。 人们一方面设法治疗和预防病毒性疾病,一方面利用病毒为人类造福。接种牛痘疫苗预防天花,口服疫苗预防脊髓灰质炎(又叫小儿麻痹症),口蹄疫,鸡瘟等动物病毒也可以通过接种疫苗的方法进行防治,这些疫苗就是经过人工处理的减毒病毒。 第三单元 27、区分常见的藻类、苔藓和蕨类植物。 藻类植物:大都生活在水中,能进行光合作用,无根、茎、叶的分化。 常见的藻类植物:水绵、衣藻、海带、紫菜。 苔藓植物:大都生活在潮湿的陆地环境中,一般具茎、叶,根为假根。 常见的苔藓植物:葫芦藓、墙藓。 蕨类植物:大都生活中潮湿环境中,具根、茎、叶。 常见蕨类植物:肾蕨、卷柏、贯众、胎生狗脊、满江红。 28、实验:观察种子的结构 (1)观察菜豆种子的结构: ① 取一粒浸软的菜豆种子,观察它的外形。② 剥去种子最外面的一层种皮,分开合拢着的两片子叶。③ 用放大镜仔细观察子叶、胚根、胚芽、胚轴,看看它们各有什么。 (2)观察玉米种子的结构: ① 取一粒浸软的玉米种子,观察它的外形。② 用刀片将这粒玉米种子从中央纵向剖开。 ③ 在剖面上滴一滴碘液,再用放大镜仔细观察被染成蓝色的胚乳以及未被染成蓝色的果皮和种皮、胚根、胚芽、胚轴和子叶,看看它们各有什么特点。 29、区分常见的裸子植物和被子植物 裸子植物:种子是裸露的,外面没有果皮包被。 常见的裸子植物:松、杉、柏、银杏、苏铁等等。 被子植物:种子外面有果皮包被。 常见的被子植物:桃、大豆、水稻、玫瑰等等。

因未阅读过原文,故提供读书笔记写作方法以供参考: 笔记写法它是人们在读书时为帮助记忆而写的一种应用文体。自古以来,我国的文人、学者都很重视做笔记。这既是消化书本知识的有效手段,又可以积累有用的材料,训练思维的逻辑性和条理性,提高分析问题和解决问题的能力。结合前人的写作,想谈三种写法。一种叫“提要钩玄”,一种叫“采花酿蜜”,一种叫“开山铸铜”。以下是几种常见的方法,希望能够对你有帮助:(1)心得笔记,也叫读后感。即记录自己读完一本书或一篇文章后的体会和感想。可以着重谈一点或几点自己感受最深的体会,可以对正确观点补充发挥,或对某一错误观点加以分析、评论和批判。(2)摘录笔记。就是把书籍或文章中一些重要的观点,精采的描写,或与自己的学习有密切联系的词句或数字材料,按照原文准确地摘录下来,便于查找应用。(3)提纲笔记。就是把一篇文章的内容和结构分段写成提纲,以便于分清文章的层次,抓住中心,记住要点。(4)提要笔记。即把一篇文章的基本内容提纲挈领地写下来,以便于我们理解、记住全文的内容,锻炼分析和综合的能力,也有助于复习、参考。

分子生物学论文发表

1.1专题评述 能够反映某个学科或研究领域的最新成果的研究进展、存在的问题以及今后的方向,论文篇幅不限。作者本人或所在室验室在本领域有相当的研究经历和科研成果。1.2研究论文 反映我国植物分子生物学和分子育种领域在基础理论、应用研究和高新技术开发方面的、在国内外公开出版的刊物上尚未发表过的原始研究工作报告。1.3研究报告 为争取时间以简要的形式发表的原始研究工作报告。论文篇幅要求在5-8个印刷页面左右。1.4专题介绍 主要介绍植物分子生物学与分子育种领域的文献综述性论文。论文篇幅要求在6个印刷页面以上。1.5学位论文简报 主要刊登博士学位论文及优秀硕士论文之大摘要。篇幅要求在2个印刷页面。中英文同时刊登。1.6新基因、新种质、新品种 主要刊登具有自主知识产权的新基因,经过鉴定或品种审定的新材料及品种。篇幅要求在6个印刷页面左右。1.7新思路、新技术、新方法 主要刊登我国学者自主发明的新思路、新技术和新方法。篇幅要求在6个印刷页面左右。

《Nature 》 《Science》 《Plant Cell》 《cell》这是外文的,比较难。。。《遗传》《遗传学报》《植物学报》《中国科学C》中文的,但是不知道中文的这几个SCI收不收,大学毕业可能够,再高点应该都写英文论文吧。。。

要说快的,你可以看下这个会议:国际生物技术与生物工程学术会议(International Conference on Biotechnology and Bioengineering),查看他们合作的SCI发表,审稿和发表还是很快的,仅限生物、动植物、医药大类。

你想多了,这种期刊是没有的。别说SCI收录,就是SCI不收录的,要达到你的条件都没有几个。

发表分子生物学论文

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...www.wsdxs.cn/html/yaoxue/20080316/6125.html

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

21世纪生命科学的研究进展和发展趋势 20世纪后半叶生命科学各领域所取得的巨大进展,特别是分子生物学的突破性成就,使生命科学在自然科学中的位置起了革命性的变化。很多科学家认为,在未来的自然科学中,生命科学将要成为带头学科,甚至预言21世纪是生物学世纪,虽然目前对这些论断还有不同看法,但勿庸置疑,在21世纪生命科学将继续蓬勃发展,生命科学对自然科学所起的巨大推动作用,决不亚于19世纪与20世纪上半叶的物理学。假如过去生命科学曾得益于引入物理学、化学和数学等学科的概念、方法与技术而得到长足的发展,那么,未来生命科学将以特有的方式向自然科学的其他学科进行积极的反馈与回报。当21世纪来临的时候,一些有远见的科学家、思想家与政治家将日益严重的诸多人类社会问题,如人口、地球环境、食物、资源与健康等重大问题的解决,莫不寄希望于生命科学与生物技术的进步。 2· 08·生命科学将成为21世纪自然科学的带头学科 20世纪50年代DNA双螺旋结构模型的发现,随后遗传信息传递“中心法则”的确立与DNA重组技术的建立使生命科学的面貌起了根本性的变化。分子生物学与遗传学的结合将用10一15年测定出人类基因组30亿个碱基对(遗传密码)的全序列,人体细胞约有10万个基因。人类基因组的“工作草图”迄今20%的测序已达99.99%的准确率和完成率,今后将要继续发现与阐明大量新的重要基因,诸如控制记忆与行为的基因,控制细胞衰老与程序性死亡的基因,新的癌基因与抑癌基因,以及与大量疾病有关的基因。将利用这些成果去为人类健康服务。 70年代后,分子生物学的发展,以基因工程为代表的生物工程的出现,生物技术通过对DNA链的精确切割与有目的地重组,使有目的地改良生物的性状与品质成为可能。迄今生物工程所取得的成就已在生产上显示出诱人的前景,尽管还存在有不少争议的问题,但很有可能成为21世纪的新兴产业。 发育生物学将要快速地兴起,它将要回答无数科学家100多年来孜孜以求而未解决的重大课题,一个受精卵通过细胞分裂与分化如何发育成为结构与功能无比复杂的个体,阐明在个体发育中时空上有条不紊的程序控制机理,从而为人类彻底控制动植物生长、发育创造条件。 RNA分子既有遗传信息功能又有酶功能的发现,为数十年踏步不前的难题“生命如何起源”的解决提供了新的契机。在21世纪,人们还要试图在实验室人工合成生命体。人们己有可能利用生物技术将保存在特殊环境中的古生物或冻干的尸体的DNA扩增,揭示其遗传密码,建立已绝灭生物的基因库,研究生物的进化与分类问题。 神经科学的崛起,预示着生命科学又一个高峰的来临。脑是含有1011细胞的无比复杂的高级结构体系,21世纪初从分子到行为水平的各个层次对脑功能的研究都将有重大突破,在阐明学习。记忆。思维。行为与感情机理等方面也将有重大进展。脑机能在理论上的进展将会促进新一代智能计算机的研制,这可能成为未来生命科学对自然科学与技术科学回报的最好例子。 生态学可能是最直接为人类生存环境服务并对国民经济持续与协调发展起重要作用的科学。生态学的理论与实践为中国三峡水库建设提供的决策依据就是一个例证。保护生物的多样性是当前生命科学最紧迫的任务之一。据可靠的数据说明每天约有100多种生物在地球上绝灭,很多生物在没有被人类认识以前就已消亡,这对人类无疑是一种灾难。生态学与生物多样性保护与利用的研究成果将指导人类遵循自然规律积极保护自己生存环境,否则人类的物质文明与精神文明都要受到灾难性影响。 顺应生命科学迅速发展的形势,发达国家政府及一些国际组织先后提出了《国际地圈及生物圈计划》、《人类基因组作图与测序计划》、《人类前沿科学计划》、《脑的十年》及《生物多样性利用与保护研究》等投资巨大的生命科学研究计划。其中仅《人类基因组作图与测序计划》,一项预算就高达30亿美元。 由于生命科学的发展,人才的需求量激增,近年除越来越多的物理学家,化学家与技术科学家被吸引到生物学研究领域外,以美国为例,近年统计48万博士学位获得者中从事生命科学的占51%。优秀青年科学家流向生命科学前沿,这是21世纪生命科学欣欣向荣的动力与源泉。 2. 08. 2 21世纪初生命科学的重大分支学科和发展趋势 80年代有远见的生物学家把分子生物学(包括分子遗传学)、细胞生物学、神经生物学与生态学列为当前生物科学的四大基础学科,无疑是正确地反映了现代生命科学的总趋势。遗传学(主要是分子遗传学)不仅当前是生物科学的带头学科,在今后多年还将保持其在生命科学中的核心作用。 有些科学家早就预测到,由于分子生物学、细胞生物学与遗传学的结合,必然促进发育生物学的蓬勃发展,从而提出发育生物学将成为21世纪生命科学的“新主人”,这种预测已逐渐变为现实。 分子生物学(包括分子遗传学)在生命科学中的主流地位,以及它在推动整个生命科学发展中所起的巨大作用是无可争辩的。细胞是生命活动基本的结构与功能单位,细胞生物学作为生物科学的基础学科地位必须给予重视。 很多生物科学家认为神经科学或脑科学的崛起将代表着生命科学发展的下一个高峰,然后将促进认知科学与行为科学的兴起。 生态学可能是最直接为人类生存环境服务,井对国民经济持续与协调发展起重要作用的学科。 A.分子生物学 分子生物学是在分子水平上研究生命现象本质与规律的学科。核酸与蛋白质(有人认为还有糖)是生命的最基本物质,因此核酸与蛋白质结构与功能的研究今后仍然是分子生物学研究的主要内容。蛋白质是生命活动的主要承担者,几乎一切生命活动都要依靠蛋白质(包括酶)来进行。蛋白质分子结构与功能的研究除了要阐明由氨基酸形成的并有一定顺序的肽链结构外,今后将特别重视肽链拆叠成的特定的三维空间结构,因为蛋白质生物功能与它的空间构型关系极为密切,核酸是遗传信息的携带者与传递者,遗传信息由DNA~RNA一蛋白质的传递过程,称为遗传信息传递的“中心法则”,是分子生物学(分子遗传学)研究的核心。其基本问题己比较清楚,当前研究的重点是: ①约经10一15年,人类基因组30亿个碱基对全序列(遗传密码)可以测出,这是具有里程碑意义的工作; ②真核生物基因表达过程在各层次上调节的研究仍然是今后相当长一段时间的任务。 分子生物学的概念、方法与技术和各学科的渗透,正在形成很多新的学科,诸如分子遗传学、细胞分子生物学、神经分子生物学、分子分类学、分子药理学与分子病理学等等。因此分子生物学在生命科学中的主导作用还将要持续下去。 B.遗传学 遗传学比分子生物学更具有自己独立的学科体系。但现代遗传学与分子生物学是不可分割、相互交叉的两个学科,且很难截然分开。 有些著名的遗传学家把遗传学概括称为基因学,因为现代遗传学主要是研究生物体遗传信息传递与表达的学科。基因携带的信息是由基因的结构所决定,信息的表达是由基因的功能实现的,因此遗传学研究的是基因的结构与功能。从遗传学的角度看,所有生命现象的机制,追根究底都会与基因的结构与功能相关。因此遗传学在今后较长时间仍然是生命科学的核心学科和推动力。 有人估计人体细胞内约有10万个基因,迄今弄清楚的不到5%,所以与重要生命活动有关与疾病有关的新基因的发现与阐明将是今后几十年的重要任务。 C.细胞生物学 著名生物学家威尔逊(Wilson)早在20世纪20年代就提出一句名言“一切生物学关键问题必须在细胞中找寻”,至今还有着很深的内涵。魏斯曼与摩尔根都曾先后试图在细胞研究的基础上建立遗传、发育与进化统一的理论,虽然当时没有找到具体解决的途径,但关于细胞的知识在生物科学中的重要性是显而易见的。细胞是一切生命活动结构与功能的基本单位,细胞生物学是研究细胞生命活动基本规律的科学,细胞的结构。细胞代谢、细胞遗传、细胞的增殖与分化,细胞信息的传递与细胞的通讯等是细胞生物学主要研究内容。虽然今后细胞生物学研究的内容是全方位的,但概括起来可能是两个基本点: 一是基因与基因产物如何控制细胞的重要生命活动,如生长、增殖、分化与衰老等,在此要涉及到一个全新的问题,细胞内外信号如何传递;二是基因产物一一蛋白质分子与其他生物分子如何构建与装配成细胞的结构,并行使细胞的有序的生命活动。 今后20多年,以下一些问题可望取得重要进展与突破: ①遗传信息的储存、复制与表达的主要执行者——染色体的结构与功能可能在不同的结构层次上得到阐明。 ②细胞骨架(包括核骨架与染色体骨架)的研究将得到全方位的进展。 ③细胞生物学与分子生物学、遗传学的结合,将在细胞分化机理研究方面有重要突破,为发育生物学快速发展奠定基础。 ④细胞衰老与细胞程序化死亡的机理将在更深层次上阐明。 ⑤以细胞分子生物学为骨干学科与其他学科结合,人工装配生命体的理想可能逐步 实现。 D.发育生物学 从一个受精卵通过细胞分裂与分化如何发育成为一个结构与功能复杂的个体,是至今未能解决的生命科学的重大课题,也是发育生物学的主课题。由于近几十年分子生物学、遗传学与细胞生物学所取得一一系歹(突破性成果与知识的积累,已为解决这一重大课题创造了条件,这也就是今后发育生物学应运而飞速发展的原因。 发育生物学当今要解决的基本问题是细胞的基因如何按一定的时空关系选择性地表达专一性的蛋白质,从而控制细胞的分化与个体发育。阐明基因在多层次水平上控制胚胎的发育就不仅是涉及到个别基因的问题,而是一系列调节基因在时空上的联系与配合,从而支配发育的程序。虽然这是难度极大的课题,但近年已初见端倪并有所突破。估计今后发育生物学将沿着这条道路深入下去,并可望取得丰硕的成果。 E.神经科学(或脑科学) 神经科学是研究人与动物神经系统(主要是脑)的结构与功能,在分子水平、神经网络水平、整体水平乃至行为水平阐明神经系统特别是脑的活动规律的学科群。脑的结构与功能是无比复杂的高级体系,含有10 11细胞。它是感觉、运动、学习、记忆、感情、行为与思维的活动基础。大脑细胞,口何指导人与动物的行为是未来生物学中最富潜力与最吸引人的领域;神经科学的崛起,预示着生命科学又有一个高峰的来临。神经科学或脑科学必然在下世纪促进认知科学与行为科学的兴起。因此各国政府投入巨资支持这一课题,包括美国总统签署的“命名1990年1月1日为脑的10年”不是没有道理的。 在今后几十年内可以预示到的神经科学突破性的进展可能包括: ①在分子到行为的各层次上阐明学习、记忆与认知等活动的基础; ②很快会发现与阐明一系列与记忆、行为有关的基因与基因产物; ③神经细胞的分化与神经系统的发育研究会有重大进展; ④脑机能在理论上的进展与突破(如模式识别、联想记忆、思维逻辑机理的阐明)会 促进新一代智能计算机与智能机器人的研制; ⑤一系列神经性疾病与精神病的病因可望在神经生物学研究中得到解释。 F.主态学(包括物种多样性保护研究) 生态学是研究有机体与周围环境——包括非生物环境与生物环境相互关系的科学。 由于生态学理论与应用是与世界环境保护。资源合理开发与保护,以至人类本身在地球上继续生存紧密相关的,尤其是地球环境日益恶化的情况下,生态学的重要性就变得十分突出。未来生态学的主要任务是协调人类活动与环境的关系。所以生态学经典学科的概念与研究内容必然要适应人类生存环境的保护与社会经济持续发展的要求而不断改变。 今后生态学研究的重点可能表现在以下方面: ①生态群落的多样性、稳定性与演变规律与人类活动的关系; ②全球气候变化对生态系统结构与功能的影响; ③生物多样性的保护和永续利用也是保护人类自身生存环境尤其是拯救濒临绝灭的 生物种类更加具有紧迫性; ④城市生态学与经济生态学将迅速发展; ⑤生态工程与生态技术将在国民经济建设中发挥作用。 G.空间生命科学 空间环境向生命科学提出了新的挑战,也为生命科学的发展提供了机遇。 21世纪人类的空间活动将要离开地球附近,探索月球及其他太阳系的大体。这就要求人在地球外各种环境中能长期地生活和工作,首先是在,长期空间飞行器中航行,月球站以及火星或火卫站等,空间医学必须有重大突破,解决长期在地外空间所遇到的宇航员骨质疏松,肌肉萎缩和兔疫功能变化等生理学难题,同时,与开拓大疆相关联的是受控生态系统,创造一个不需要外界补给,而使人们能在其中长期生活的环境。这些问题有希望在21世纪20一30年代解决,其中空间生理学问题有可能利用中医和中药的方法取得某些重大突破。 地球外层空间为研究重力生物学提供了理想的条件,重力条件对各种层次结构生物的影响仍然是21世纪重力生物学的主题,今后的研究重点将集中于细胞,绿色植物,一些微生物和小动物。特别是重力环境对哺乳动物细胞形态、结构、变异和基因表达的影响将是一个热点。重力生物学的学术意义在于揭示重力效应在生物进化过程中的作用,是自然科学的基本问题;另一方面,重力生物学的成果将是空间制药及空间生态系统等应用领域的基础,重力生物学的学术和应用都是下个世纪的重要课题,可望在21世纪20-30年代取得突破性的进展。 地外生物探索是生命起源的重大课题,其中地球以外的智能生物探索是一个长期的 课题。地球上的人类正在向外层空间发射电波和接收讯号。外星人与地球人之间可能存在的学术和技术差距不仅是一种危险,也是自然科学的重大前沿问题,将被持续地研究下去。 2. 08. 5 21世纪初生命科学最有可能突破的领域 ①人类基因组的全序列(遗传密码)将在10一15年测定完毕,为全部遗传信息的破译奠定基础。 ②与生命活动有关的重要基因与重要疾病有关的基因将被陆续发现,其中特别引人注目的是控制记忆与行为的基因、控制衰老与细胞程序性死亡的基因、控制细胞增殖的系列基因、胚胎发育多层次网络调节基因。新的癌基因与抑癌基因的发现与其生物学功能的释明将大大提高对生命本质的了解。 ③人与动物的高级生命活动:感知、思维、记忆、行为与感情的发生与活动机制在脑科学研究突破的基础上,有更深的认识。 ④癌症的治疗将有全面的突破,爱滋病的防治得到控制。 ⑤在阐明地球上原始生命起源的基础上,人类还可能在实验室合成生命体,这种生命体应具有原始细胞的基本特征。 回答者: monkeynobd - 高级经理 六级 5-22 18:16给楼主论文: 分子细胞基因组的研究 随着结构分析技术的发展,现在已有几千个蛋白质的化学结构和几百个蛋白质的立体结构得到了阐明。70年代末以来,采用测定互补DNA顺序反推蛋白质化学结构的方法,不仅提高了分析效率,而且使一些氨基酸序列分析条件不易得到满足的蛋白质化学结构分析得以实现。 发现和鉴定具有新功能的蛋白质,仍是蛋白质研究的内容。例如与基因调控和高级神经活动有关的蛋白质的研究现在很受重视。 蛋白质-核酸体系 生物体的遗传特征主要由核酸决定。绝大多数生物的基因都由 DNA构成。简单的病毒,如λ噬菌体的基因组是由 46000个核苷酸按一定顺序组成的一条双股DNA(由于是双股DNA,通常以碱基对计算其长度)。细菌,如大肠杆菌的基因组,含4×106碱基对。人体细胞染色体上所含DNA为3×109碱基对。 遗传信息要在子代的生命活动中表现出来,需要通过复制、转录和转译。复制是以亲代 DNA为模板合成子代 DNA分子。转录是根据DNA的核苷酸序列决定一类RNA分子中的核苷酸序列;后者又进一步决定蛋白质分子中氨基酸的序列,就是转译。因为这一类RNA起着信息传递作用,故称信使核糖核酸(mRNA)。由于构成RNA的核苷酸是4种,而蛋白质中却有20种氨基酸,它们的对应关系是由mRNA分子中以一定顺序相连的 3个核苷酸来决定一种氨基酸,这就是三联体遗传密码。 基因在表达其性状的过程中贯串着核酸与核酸、核酸与蛋白质的相互作用。DNA复制时,双股螺旋在解旋酶的作用下被拆开,然后DNA聚合酶以亲代DNA链为模板,复制出子代 DNA链。转录是在 RNA聚合酶的催化下完成的。转译的场所核糖核蛋白体是核酸和蛋白质的复合体,根据mRNA的编码,在酶的催化下,把氨基酸连接成完整的肽链。基因表达的调节控制也是通过生物大分子的相互作用而实现的。如大肠杆菌乳糖操纵子上的操纵基因通过与阻遏蛋白的相互作用控制基因的开关。真核细胞染色质所含的非组蛋白在转录的调控中具有特殊作用。正常情况下,真核细胞中仅2~15%基因被表达。这种选择性的转录与转译是细胞分化的基础。 蛋白质-脂质体系 生物体内普遍存在的膜结构,统称为生物膜。它包括细胞外周膜和细胞内具有各种特定功能的细胞器膜。从化学组成看,生物膜是由脂质和蛋白质通过非共价键构成的体系。很多膜还含少量糖类,以糖蛋白或糖脂形式存在。 高等植物的性状主要由核基因控制,其遗传遵循孟德尔规律。1900年Coorence和Baut等人就已发现影响质体表型的一些突变不符合孟德尔遗传规律;1962年里斯(Ris)和Plont证明植物叶绿体中存在遗传物质DNA。现已证明,植物细胞质中的叶绿体和线粒体都含有自己的DNA及整套的转录和翻译系统,能够合成蛋白质。高等植物的叶绿体和线粒体基因组,多数在有性杂交过程中表现为母性遗传。其机制有两种解释:一是认为雄配子不含有细胞质,因而没有胞质基因;另一种观点是雄配子含有少量的细胞质,其细胞器在受精前即已解体,失去功能。胞质基因组的母性遗传,大大限制了胞质基因的遗传研究,利用有性杂交方法难以知晓当胞质基因处于杂合状态时的遗传和生理效应及其对表型的影响。近年来发展起来的体细胞杂交技术为胞质基因的研究开辟了一条新途径。本文拟对植物体细胞杂交后代胞质基因重组的多样性,创制胞质杂种的可能途径及胞质基因组的传递等问题加以说明。 1 植物体细胞杂交后代胞质基因组重组的多样性 体细胞杂交时,核基因组、线粒体基因组和叶绿体基因组三者均既可以单亲传递又可以双亲传递,因而可以产生许多有性杂交难以产生的核-质基因组的新组合类型。Kumar等人根据已有的实验结果结合理论推导提出,植物体细胞杂交一代理论上可以产生48种类型,而相应的有性杂交一代只能产生两种类型。48种类型可分为亲型、核杂种和胞质杂种3类。胞质杂种即是具有一个亲本的细胞核和双亲细胞质的植株或愈伤组织,它是研究胞质基因组的好材料。 2 创制胞质杂种的方法 2.1 “供体-受体”原生质体融合技术 这是目前最为可行的方法,由Zelcer等(1987)提出。其原理基于生理代谢互补,利用高于致死剂量的电离辐射处理供体原生质体使其核解或完全失活,细胞质完整无损;再用碘乙酸或碘乙酚胺处理受体原生质体以使其受到暂时抑制而不分裂,这样双亲原生质体融合后,只有融合体能够实现代谢上的补偿,进行持续分裂,形成愈伤组织或再生植株,这些融合体就是各种各样的胞质杂种。此技术的优点是双亲不需任何选择标记,适用范围广,可行性强,缺点是适宜的辐射剂量难以掌握。 2.2 “胞质体-原生质体”融合法 所谓胞质体是指去核后的原生质体。该法由Maliga提出。优点是避免了电离辐射可能产生的不利影响,缺点是制备胞质体尚存在一些技术性的困难。最近Lesney等人提出了一种能够从悬浮系原生质体制备大量胞质体的方法。 2.3 其它的可能途径 (1)根据双亲原生质体形态上的差异或通过荧光染料标记来机械分离融合体,然后进行微培养。(2)利用分别由核基因组和质基因组编码的抗药性状,通过双重抗性选择获得胞质杂种。(3)原生质体直接摄取外缘细胞器。(4)通过显微注射或电激法实现细胞器转移。 3 胞质杂种中双亲胞质基因的传递遗传学 3.1 叶绿体基因组 胞质杂种中,叶绿体基因组的传递分为单亲传递和双亲传递两种。单亲传递是指胞质杂种愈伤组织及由之再生的植株只含有亲本之一的叶绿体基因组。这种分离机制目前尚不清楚。关于叶绿体基因组的分离是否随机的问题,由于研究者们采用的试验材料不同得出两种结论:一种是叶绿体基因组的随机分离,这在品种间、种间及属间原生质体融合中都被观察到;另一种是叶绿体基因组的非随机分离(即亲本之一的叶绿体基因组优先保留),如弗利克(Flick)和埃文(Evens,1982)在烟草的研究中表明,所有的N.nesophila和N.tabacum体细胞杂种都只具有N.nesophila叶绿体基因组,类似的例子很多。双亲传递是指胞质杂种中,同时含有双亲的叶绿体基因组,其在体细胞杂种以后的有性繁殖过程中能够保持稳定,既然双亲叶绿体能够共存,理论上二者就有可能发生重组。事实上,叶绿体基因组重组现象已被观察到,但频率很低。 3.2 线粒体基因组 胞质杂种中,线粒体基因组的传递方式是双亲传递,且发生活跃的重组,产生丰富的新类型。然而在分析线粒体基因组重组类型时不可忽视由于离体培养而诱发的线粒体基因组分子内重组(突变)的可能性,因为离体培养过程中不仅使核基因组产生大量变异,而且对于某些植物,也可诱发线粒体基因组发生变异。 4 植物胞质基因组控制的重要性状 目前已基本阐明的由叶绿体基因组编码的性状主要是一些抗药性状。如:链霉素抗性、林肯霉素抗性等。在与线粒体基因组有关的性状中,研究最多的是胞质型雄性不育性状。许多学者在不同植物上研究发现,雄性不育系与其同型保持系之间在线粒体DNA内切图谱或其编码的蛋白上存在明显差异。如在玉米上已发现T型雄性不育植株的线粒体基因组发生了多至7次重组,且主要发生于26s rRAN基因附近,产生一个嵌合基因,因此导致转录时阅读框架发生了改变,如果这个嵌合基因发生了缺失或小段插入,则阅读框架恢复正常,育性也随之恢复。 总之,植物体细胞杂交是胞质基因组及其所控制性状研究的有效途径,关于胞质性状的研究对于某些植物已从分子水平上深入到了与雄性不育相关的特异线粒体DNA片段及相应的特殊蛋白,但仍有许多问题有待深入研究。这些问题的阐明将会使得从分子水平上改良雄性不育性状成为可能。是真的哦

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。 1.1 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。 1.2 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。 1.2.1 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。 1.2.2 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。 1.2.3 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。 1.3 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。 2.1 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。 2.2 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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