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单核苷酸多态性与病毒性肝炎
人类基因组计划的完成推动了科学家们对基因图谱的绘制和研究,SNP是人类基因组中单碱基变异引起的DNA多态性,是遗传学上的第三代分子标记.SNP的诸多优点使其成为基因连锁图谱和关联分析的一个重要工具,同时SNP与多种人类疾病以及患者对药物治疗的反应密切相关,对SNP的检测与分析成为了医药学领域的研究热点.将SNP与人类病毒性肝炎研究结合起来,将会给这类重要的传染病带来新的革命.
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基因研究的现状与展望
自1909年在遗传研究中识别出DNA的化学构成,并首次使用"基因"(gene)这一名词以来已近百年.1953年科学家克里克和沃森发现DNA的双螺旋结构,至今也近半个世纪.但真正投入研究人类基因组计划的工作只是近10年的事.
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我国生化与分子毒理研究概况
随着分子生物学的迅猛发展,生化与分子毒理学成为近年来毒理学领域进展快的分支学科.从人类基因组计划到环境基因组计划,表明人们对在分子水平探讨并终阐明毒理学问题寄予希望.我国毒理学研究始于50年代,1993年成立了全国性学术组织--中国毒理学会,生化与分子毒理专业委员会也同时成立.至今,生化与分子毒理专业委员会已召开了3届全国性学术讨论会.以下对这3次学术会议的论文进行简要综述,并参阅了1998、1999年度国内毒理学期刊的有关内容,以期反映我国生化与分子毒理学研究近10年来的主要进展.
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基因芯片技术及其应用
基因芯片技术是20世纪90年代初半导体技术和生物技术"联姻"的结晶,它是随着人类基因组计划的诞生而发展.它将半导体光刻的微缩技术与现代生物学研究中的样品制备、化学反应和定量检测等技术集成于硅芯片上,使得全部分析过程连续化、微型化和自动化,从而大大提高了基因组研究的精确度和效率[1].目前,基因芯片技术已逐步应用在分子生物学、基础医学研究、临床医学、新药开发和司法鉴定等诸多领域.
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什么是人类基因组合成?
编辑部医生:我听说科学家正尝试创造合成版的人类基因组.这是什么意思,而且为什么会发生呢?读者:邱先生邱先生:您好.想到人类基因组就像是一串珍珠上面有三十亿颗珍珠串联而成的.人类基因组计划成功的基因组.其中一组科学家想开发价格便宜、准确重写基因组的技术.
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蛋白质组学研究方法进展及在卫生防疫中的应用前景
蛋白质、多肽是生命科学中一类重要的生物大分子物质,是生物体实现其功能的物质基础.人类基因组计划实施至今已获得大量基因信息,但基因表达并不能完全代表蛋白质功能,大部分细胞生命活动发生在蛋白质水平而不是RNA水平.因此,需要直接研究基因表达产物--蛋白质.蛋白质组学(proteome)是在人类基因组计划研究发展的基础上形成的新兴学科,蛋白质组学的任务就是研究细胞内所有蛋白质的组成及其活动规律,是在细胞整体水平上研究蛋白质的属性(表达水平、翻译后修饰,相互作用).它的研究已涉及生命科学中的一系列热点领域,使人们对生命活动的机制认识由间接的基因层次深入到生命执行体--蛋白质层次.本文主要介绍蛋白质组学的研究方法进展以及在卫生防疫中的应用前景.
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从全基因组规模的基因表达水平来评估个体的健康状态
按照分子生物学"中心法则"的基本内容,生物信息从DNA到RNA再到蛋白质;蛋白质是生命现象的终体现形式.因此研究生命现象,特别是寻找疾病相关的分子标记物,理论上利用蛋白组学的理论和方法来寻找的分子标记物是能贴近解释生命现象的理想标记物.由于目前基于蛋白组学的研究相对于基因组学的研究在技术方法上还明显滞后.例如蛋白组学中常用的二维电泳法,在高分辨率的时候也只能有效分离2000到3000种蛋白质,而在此基础上开展寻找蛋白表达差异的分辨率就比较低.人类基因组计划完成后,依据人类基因组序列特征已经预测到人类基因组有约3万个基因,一张基因芯片能够全部承载所有的基因序列信息,从而能够实现通过一次基因芯片实验检测人的全部基因mRNA的表达情况.
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后基因组时代的药物流行病学
药物流行病学于20世纪80年代提出至今,主要是采用传统的观察性流行病学方法,如病例对照研究、队列研究、记录连接数据库(record-linkage database)、药物不良反应监测等来测量药物暴露和估计一般人群中药物治疗的安全性、有效性[1];试验法如随机化临床对照试验(RCT)亦属于药物流行病学的研究范畴之一,但RCT通常要求研究对象在病情、预后和危险因素等方面具有同一性,因此RCT所得药物疗效和安全性评价结果不能完全外推到实际用药人群.此外,由于遗传背景的差异以及环境因素的影响,每个个体对治疗药物的反应是不同的,这样一来,研究人群中不同的个体对药物疗效和不良反应的差异就成为当前药物流行病学极富挑战性的领域之一.随着人类基因组计划即将完成,后基因组时代的到来,药物遗传学(pharmacogenetics)、药物基因组学(pharmacogenomics)受到了前所未有的重视[2-4],如果能将它们与药物流行病学有机结合,优势互补,不仅能加速新药开发和真正实现个体化给药,而且对这些学科的发展亦有很好的促进作用.本文通过分析遗传因素对药物作用的影响探讨后基因组时代药物流行病学的发展.
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毒理蛋白质组学
人类基因组计划的实施导致了基因组学(genomics)的诞生,而其快速推进促使了功能基因组计划的开展,使得蛋白质组学(proteomics)很快成为了一门新兴学科并得到了迅猛发展,被人们称为后基因组计划.紧接着,基于基因组学和蛋白质组学的战略和技术的边缘与交叉学科纷纷产生,毒理基因组学(toxicogenomics)和毒理蛋白质组学(toxicoprotenomics)就是在基因组计划和后基因组计划的开展中相继诞生和发展起来的,并得到了毒理学家和相关学科研究者以及各国政府的重视.
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浅析人类基因组计划和劳动卫生与环境卫生学的机遇和挑战
20世纪生物学的大成就是揭示生命机体的世代遗传主要是以基因为载体的核酸,而有机体的生命活动主要决定于蛋白质的结构和功能,进而将整个生物学推进到以核酸和蛋白质为中心的分子生物学时代.从解释第1个基因到解释整个基因组而诞生的基因组计划,已描述了大量的基因组序列,包括599个病毒和类病毒、205个自然发生的质粒、185个细胞器、31个细菌、7个原生菌、1个真菌、2个动物和1个植物[1,2].
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环境基因组研究
人类基因组计划的快速推进促使了基因组功能性研究计划的开展,美国国立环境卫生科学研究所于1998年启动环境基因组计划,引起各国科学家的极大关注,它标志着生命科学界将在更深层次上对环境与基因相互作用对人类健康的影响进行系统全面地探索和研究.1.环境基因组的概念及研究的意义:某些基因对环境因素的作用会产生特定的反应,这些基因称为环境应答基因(environmental response gene).环境基因组即指基因组中环境应答基因的总和.随着环境相关基因研究的逐步开展,目前国际上已开始形成环境基因组学,其主要目的是进行环境应答基因的多态性研究,并在病因学研究中探索基因与环境的相互作用.机体的损伤反应不仅与有害环境暴露的程度有关,同时还与遗传易感性有着密切联系.个体间的发病易感性的差异是由遗传因素决定的,存在着遗传基因的差异,即基因多态性.人类基因组的许多基因影响环境因素对机体的作用[1,2].
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基因组时代生物标志物研究的机遇与挑战
20世纪50年代,DNA双螺旋结构模型的建立标志着人类发现了生命的基本信息.20世纪70年代,遗传工程技术的发展使之趋于成熟,20世纪90年代开始,人类基因组计划把生命科学带入了新的世纪.人类基因组计划的任务是测定人类基因组的30亿个核苷酸序列结构,为阐明人类基因的结构与功能,解读人类遗传信息奠定基础.在此基础上的后基因组学研究要解决的课题是全面系统地分析基因功能,在整体水平上阐述基因活动规律 [1].
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代谢组学在营养学中的应用
20世纪末,随着人类基因组计划的完成,出现了各种组学(omics),即基因组学、蛋白组学和代谢组学.其中代谢组学受到重视的时间晚,但发展速度非常快,已经在植物学、药理学、毒理学、遗传学、基因组学、蛋白质组学等领域有了广泛的应用,并且已经有了在营养学应用的初步尝试.虽然仅是初步的尝试,却为营养学的发展提供了新的机遇与挑战,显示了令人鼓舞的应用前景.
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毒理学研究中常用的分子生物学技术及其原理
作为研究外源性化学、物理、生物等因素对生物体负面效应的科学,毒理学这门古老的科学面临着生命科学高速发展所带来的机遇和挑战.从分子水平揭示毒理学机制是当今毒理学的活跃领域,并分化出一门新的学科:分子毒理学.目前,人类基因组计划已经完成,人类基因组学建立的方法、技术平台以及公布的DNA序列,为毒理学机制研究打下了良好的基础.分子克隆、基因导入是机制研究的常用工具.此前,目的基因的克隆与修饰常受到DNA序列不清的限制,现在则可根据已公布的DNA序列任意修饰DNA,设计分子生物学研究工具(如dominant negative mutant ),特异地探索生物学机制.生化分子生物学的许多新技术、新方法被应用于毒理学研究之中,各种实验手册及试剂盒说明为实验者提供了十分便捷的操作程序.进一步深入了解这些技术的基本原理及应用范围, 则将使我们能更灵活地运用这些方法,科学地设计研究方案.
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生物技术在预防医学领域中的应用及21世纪展望
20世纪50年代遗传密码的破译、70年代遗传工程技术的建立及80年代聚合酶链反应(PCR)技术的发明,无一不为预防医学的研究与发展输入了新鲜血液,特别是进入90年代以来,人类基因组计划(HGP)、蛋白质组计划、环境基因组计划(EGP)、微生物基因组计划的实施,分子克隆技术的成熟,转基因动、植物的出现,以及生物传感器和生物芯片技术的建立,给预防医学的发展奠定了坚实的基础.我们就生物技术对提高环境质量的作用、生物技术与食品科学研究及对生物技术的争论等有限的领域进行简要评述.
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核酸:青少年获得健康的新途径
日本著名生物学家利根川进指出:"人类所有的疾病都与基因DNA受损有关."中国"人类基因组计划"重大项目秘书长杨焕明教授说:"人类所有疾病都直接、间接与基因有关".
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2004年生命科学与生物技术发展综述
2004年生命科学与生物技术领域蓬勃发展,硕果累累.基因组学是当今引领国际生命科学的前沿学科,一年来出现了很多振奋人心的成就.国际人类基因组计划合作组织公布了新的人类基因组图谱,绘出了人类基因组上99%的带有基因的部位,识别出已知人类基因的99.7%,计算出人类基因数量在2万至2.5万之间.
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人类基因组计划给中医药研究带来的思考
基因科学给人类健康意识带来革命性变化,也给中医药研究带来很多的思考,作者结合自身研究对运用现代生物技术探索研究中医药理论提供了一些思路.
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基因芯片及其在中医药研究中的应用思考
随着人类基因组计划应运而生的生物芯片技术,正激起了生命科学研究者的广泛兴趣.生物芯片包括基因芯片(gene chip)、蛋白质芯片(protein chip)、组织芯片(tissue chip)三种.目前完善的是基因芯片,又称基因微阵列(gene microarray)、DNA芯片(DNA chip)或cDNA微矩阵(cDNA Microarray).基因芯片以其高通量、简便、缩微、多参数、集约化、平行化等优点,正成为目前基因表达分析的有力的工具.中医药学如何面对新技术,抓住机遇,促进发展,值得深思.笔者认为基因芯片的应用将为中医药现代化提供良好契机.
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从人类基因组计划探讨新世纪中医发展之路
HGP启动10年以来,取得重大进展,极大地带动了人类疾病基因的研究,对医疗、医药的发展具有巨大的推动作用.就HGP对中医基础理论现代化研究、临床应用现代化研究及疾病预防三方面有可能产生的启示进行初步探讨.