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分子生物学发展范文1
【关键词】 子宫腺肌病;血管生成;免疫
Abstract:Adenomyosis (AM) is the common disease in department of gynaecology. In clinical aspect， it has the characteristics of implantation，recurrence and invasive growth of endometrial tissues which are similar to biological behaviors of malignant tumors. However， their mechanisms have not been well-clarified yet. The pathogenesis of human adenomyosis might be correlated with the factors of vascular formation， immune， apoptosis， neurophysin receptor and heredity
Key words:adenomyosis(AM);vascular formation; immune
子宫腺肌病(adenomyosis)是指具有生长功能的子宫内膜腺体和间质在多种致病因素的作用下侵入子宫肌层而引起的以经量过多、经期延长、继发性痛经渐进性加重为主要临床表现的良性病变。该病首次由Frank命名，为良性疾病，但在生物学行为上具有粘附、侵袭、转移等许多类似恶性肿瘤之处。近年来，随着分子生物学和现代诊断技术的发展，许多学者对本病的发病机制进行了深入的研究，提出了许多相关因素。现就近年来有关本病发病机制的分子生物学研究概况综述如下:
1 血管生成与子宫腺肌病的相关性
近年来血管因子在细胞的增生、迁移发生过程中的重要意义受到学术界的重视。研究表明，血管生成可能在子宫腺肌病发病过程中起重要作用[1]。Han[2-3]用免疫组化染色发现子宫腺肌病的子宫内膜和肌层的血管生成活性显著升高。Hirotaka[3]通过宫腔镜检查发现近一半的子宫腺肌病内膜有异常血管形成。某些血管生成因子活性增高或是抑制因子活性降低，或两者平衡失调，经过一系列过程形成新生血管，其中至少包括微血管基底膜和细胞外基质的降解，血管内皮细胞迁徙及增殖分裂，新的原始血管分化成熟，最后形成新的毛细血管。以上过程受到多因素的调节，如血管生成因子、细胞因子、整合素家族和其他黏附分子、成纤维生长因子、蛋白水解酶、透明质酸酶及小分子物质等，其中血管生成因子家族在血管生成中起着非常重要的作用，该家族包括血管内皮生长因子(VEGF)、血小板来源的内皮细胞生长因子(PD-ECGF)、巨噬细胞移动抑制因子(MIF)、肿瘤坏死因子(TNF)等，而VEGF是最为关键的因素，其他因子最终都是通过它而发挥调节血管形成作用。
VEGF通过增加血管通透性，改变血管细胞基因表达，促进血管内皮细胞的有丝分裂等途径导致新生血管形成，成为目前公认的最关键的促血管形成因子，是参与调控血管生成的最重要的血管生长因子，它在组织中的表达反映了该组织的血管生成活性。
2 免疫与子宫腺肌病的相关性
免疫系统是机体的一个重要功能系统，担负着免疫防御、免疫监视与免疫自稳的功能，但免疫系统功能失调可引发或促进疾病。近年国外有研究表明，子宫腺肌病患者的细胞免疫和体液免疫均增强，免疫功能失调在子宫肌腺病的发病中可能起一定的作用[4]。
2.1 细胞免疫
(1)免疫细胞：包括T细胞、B细胞、单核- 吞噬细胞、NK细胞等。正常的子宫内膜间质中具有一定数量的免疫细胞，约占子宫内膜间质细胞的10%～15%，主要成分为T细胞与巨噬细胞，免疫细胞数量及功能的异常与子宫腺肌病的发生发展密切相关。Propst 等[5]用免疫组化染色证实子宫腺肌病组织确实表达巨噬细胞单克隆刺激因子(GM – CSF)，且GM - CSF 配体的表达在子宫腺肌病组织腺上皮比在位内膜明显增加，尤其在月经周期的分泌期更明显。表明子宫腺肌病腺上皮产生的GM- CSF 配体水平上调，可能在子宫腺肌病活化的巨噬细胞水平的增加上起作用。
(2)细胞因子：细胞因子( cytokine， CK)是指由免疫细胞和某些非免疫细胞(如血管内皮细胞、表皮细胞、成纤维细胞)经刺激而合成、分泌的一类小分子蛋白质，主要调节免疫应答、参与免疫细胞分化发育、介导炎症反应、刺激造血功能并参与组织修复等。免疫细胞数量及功能的异常，导致其分泌的细胞因子发生变化，而细胞因子的变化，又可影响局部一些生长因子的活性，从而引发疾病。
ENA-78属于趋化性细胞因子超家族，主要来源为活化的巨噬细胞，对中性粒细胞有特异性趋化作用。有研究显示，子宫腺肌病患者体内存在着一系列的免疫反应，包括细胞表面抗原表达增强、巨噬细胞活化及免疫球蛋白和补体成分的沉积，激活的免疫细胞分泌不同的细胞因子或生长因子，如IL-1、TNF、IFN-γ等，形成复杂的细胞因子网络， ENA-78是其中一个重要环节，有学者报道在子宫内膜上皮细胞产生ENA-78和IL-8可增加IL-1、TNF、IFN -γ的量[6]。
基质金属蛋白酶(MMPS)是一类降解细胞外基质的酶，主要参与细胞外基质的重建，在很多生理和病理过程中发挥作用。Qiu F等[7]于2006年研究认为，AM异位内膜组MMP-2的表达显著高于在位内膜组，提示MMP-2的过度表达使内膜的侵袭力增强，异位内膜组织能降解包括基底膜在内的ECM成分，破坏了阻止子宫内膜侵入的“天然屏障”，为AM异位病灶的形成提供了条件。
E-cadherin属粘附因子家族，其功能主要是调节细胞与细胞之间的黏附反应，对维持组织结构形态起重要作用。有学者研究发现，在月经周期的各个阶段，子宫内膜中E-cadherin都有表达，而在分泌期明显高于增殖期，主要在上皮细胞表达。子宫腺肌病是雌激素依赖性疾病，子宫内膜分泌雌二醇、孕酮能力增强或其受体表达能力增加，使局部激素水平上升，从而导致E-cadherin表达增强。在妊娠、流产等因素作用下，子宫内膜、子宫内膜—子宫肌层连接区、子宫肌层受到损伤，而高表达E-cadherin的子宫内膜腺上皮细胞有较强的黏附力，在其与子宫内膜接触后，黏附并在子宫肌层生长，形成异位的子宫内膜，发生子宫腺肌病，这也解释了肌层中的异位内膜与宫腔表面的子宫内膜有直接通道相连的病理表现。我们认为E-cadherin在子宫腺肌病的发生、发展过程中发挥了一定作用。
(3)人类白细胞抗原( human leucocyte antigen，HLA)是人类主要组织相容性抗原，由抗原呈递细胞使抗原内在化并降解、加工抗原，然后作为免疫原复合物释放至细胞表面。HLA-DR(主要组织相容性复合物- Ⅱ型抗原(MHC - Ⅱ))是经典的HLA基因之一， 其被巨噬细胞识别，进而激活T细胞并刺激B细胞产生抗体，研究结果[8]显示子宫腺肌病的在位和异位内膜腺上皮细胞中HLA-DR 抗原的表达比正常子宫内膜明显增高， HLA-DR 优先分布于子宫腺肌瘤的腺上皮细胞，且分泌期高于增殖期。HLA-DR抗原表达升高引起抗原传递以及其后的免疫反应异常可能是子宫腺肌病发病的原因之一。
2.2 体液免疫
在子宫腺肌病患者的外周血中存在自身抗体，如磷脂次黄嘌呤IgG、磷脂酰甘油IgG和磷脂酰丝氨酸IgG的增高，在切除子宫或使用达那唑治疗后，这些抗体明显下降，说明了与自身免疫性疾病和反复流产有关的抗磷脂抗体的存在，也预示了该病患者常常伴发不孕和体外受精成功率低。同时，相关研究报道补体系统通过沉积C3和C4也参与子宫腺肌病的免疫调节。
3 细胞凋亡与子宫腺肌病的相关性
细胞凋亡又称程序性死亡(PCD)，指有核细胞在凋亡刺激信号的作用下，通过启动细胞内死亡机制，经过一系列信号传导途径，最终发生细胞程序性变性和坏死的主动死亡过程，是受高度调节的生理过程，它与细胞有丝分裂相互协调，共同调控胚胎发育、形态发生、正常组织的更新，同时消除多余、衰老和受损伤的细胞，以维持机体内环境的稳定[9]。目前， 已经认识到， 细胞凋亡不仅参与了胚胎发生、组织塑形、造血调控、发育、生殖、老化、免疫等生理过程， 而且与病毒感染、增殖性疾病、肿瘤等多种疾病的发生及治疗有关。子宫腺肌病是一种增殖性疾病，因此它的发生可能与凋亡调控基因有关。
Survivin 基因：Survivin (生存素)作为凋亡抑制蛋白( inhibitor of apop tosisp rotein， IAP)家族中的新成员， 越来越受到学者们的重视。Survivin 位于17q25染色体上，与细胞分裂、增生有关，是目前发现的最强凋亡抑制基因，是通过直接抑制凋亡通路下游的caspase - 3 (半胱氨酸天冬氨酰蛋白酶- 3 )和caspase - 7而发挥抗凋亡作用[10]。Survivin主要分布于胚胎及分化不成熟的组织中，在正常成人分化成熟组织一般不表达[11]。生存素高表达时能促进细胞增殖，参与调节细胞的有丝分裂，并能对抗各种凋亡诱导因子如IL-3、TNF-α、Bax、Fas和某些抗癌药物及放射线等的作用，可调节细胞周期，并可参与血管生成，而一些细胞因子如血管内皮生长因子(VEGF)还可以促进生存素再表达[12]。汤淼等[13]采用免疫组化抗生物素蛋白-过氧化物酶染色法(SP法)检测Survivin在AM (子宫腺肌病)中的表达发现: 腺肌病中异位内膜生存素高表达，细胞凋亡抑制作用增强，增生增加，使异位内膜细胞存活期延长，细胞死亡与增生失衡，过度的增生使增生性疾病发生。由此推测，生存素引起的凋亡抑制可能是腺肌病发生的一个因素。
4 激素、受体蛋白与子宫腺肌病的相关性
子宫腺肌病通常被认为是一种雌激素依赖性疾病， 多见于育龄期妇女，绝经后异位的内膜组织逐渐萎缩被吸收，如使用雌激素替代疗法可使原病变复发，其异位内膜也随卵巢分泌的甾体激素周期性变化而改变，均提示本病与雌激素水平相关。目前雌激素在子宫腺肌病发生发展中的重要作用已经得到公认。
Noel JC[14]等发现子宫内膜异位症腺体、间质及肌层均有PR (孕激素受体)及ER (雌激素受体)的表达，且主要集中在异位病灶，在月经周期的各个阶段均为PR>ER，除直肠阴道异位病灶外(增生期PR及ER的表达水平高于分泌期)，其他部位异位病灶无明显周期性变化。还有学者发现异位病灶本身还能分泌雌激素，因异位内膜中雌激素合成酶的含量增加，使组织中的雌激素水平异常增高所致，这些酶包括芳香化酶细胞色素P450、17p羟类固醇脱氢酶2型、硫酸雌酮脂酶。异位间质细胞芳香化酶高表达和雌激素浓度增加，促进环氧合酶- 2 (COX - 2)活性，增加前列腺素PGE2 生成[15]。反过来， PGE2通过增强异位内膜芳香化酶活性，进一步促进雌激素生成，如此芳香化酶- 雌激素- 前列腺素在子宫内膜异位组织内形成正反馈调节循环。动物实验中发现子宫腺肌病的小鼠血清中有高水平的催乳素，子宫催乳素受体表达也增加;研究还发现子宫腺肌病异位子宫内膜腺上皮绒毛膜促性腺激素、黄体生成素的受体基因mRNA 和受体蛋白的表达明显高于在位子宫内膜，而间质细胞的表达无明显差异，提示子宫内膜腺上皮绒毛膜促性腺激素、黄体生成素受体表达水平的升高与子宫腺肌病的发生有关。
5 遗传基因与子宫腺肌病的相关性
Patois等[16]发现异位子宫内膜间质细胞可见染色体(7q) (q21.2. q31.2)部位缺失。Zong 等[17]发现HLA - DQA1 0301 和0401 等位基因与子宫腺肌病和子宫内膜异位症均有关，两者可能在HLA - DQA1 和HLA - DRB1 等位基因频率上有共同的发病机制。此外，还有众多关于癌基因与子宫腺肌病的研究，p53、MDM2、和p21Waf1都是癌基因蛋白，他们都具有调节细胞周期的能，Anas-tasiaa[18]等的研究发现这些癌基因蛋白在子宫内膜异位症中表达而在子宫腺肌病不表达，p53， MDM2，和p21Waf1癌基因蛋白的表达表明了这些癌基因蛋白在调节子宫内膜异位症的细胞生长中起作用，但是在子宫腺肌病中没有调节作用。近年研究还发现，氧自由基代谢失衡可引起组织细胞发生破坏性的反应，与子宫腺肌病的发生有一定的相关性。同时，多次妊娠分娩及宫腔操作均可造成子宫内膜和浅肌层的损坏，有利于基底细胞增生并侵入子宫肌层。
综上所述，子宫腺肌病虽为良性病变，但具有恶性肿瘤远处转移、种植和生长的恶性生物学行为，探讨本病的发生机制有利于临床选方用药及新药的研发，提高本病的治愈率，减少远期复发率。
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分子生物学发展范文2
关键词：生物类；高职专业；分子生物学实验教学
中图分类号：G712文献標识码：A收稿日期：2017-12-26
一、生物类高职专业分子生物学科特征
生物类高职专业分子生物学科，主要结合生物学理论，对多种生命体的产生、变化、构建、繁衍、死亡等周期规律进行总结分析[1]。学科内容研究一方面重视对生物生存规律的把握，另一方面从生物学相关资料中，对仿生、模拟等边缘性学科内容进行探究。因此，生物类高职专业分子生物学科研究的范围较广；同时，生物学学科内容的分析，不能局限于理论内容的延伸，更应该结合社会发展实际，进行生物研究内容的实践性解析，因此，生物类高职专业分子生物学科具有实践性强的特征。
二、生物类高职专业分子生物学实验教学改革实践策略
1.彰显学科内在特征
生物类高职专业分子生物学科，是生物学理论研究与社会实践相互融合的学科体现，学科内容专业性强，且高职院校学习时间短，为该专业教学工作的开展提供了更加广阔的实验教学开展空间。
实行生物类高职专业分子生物学科改革时，应充分考虑到学科内容的特征，将学科实验教学内容的主体放置在学科专业内容的研讨上，运用实践教学环境，进行更加有效的学科内容实践分析。同时，高职专业分子生物学科实验教学内在特征的彰显，也在于通过实验课堂，开展生物学科内容的实践内容引申，不断进行生物类专业研究人员的自主性探究，突显分子生物学科的社会性特征[2]。
2.生本理念是学科改革的基础
（1）教学过程的转变。传统分子生物实验教学过程中，教师总是对实验过程进行集中性演示，然后让学生模仿。学生在后期实验操作的过程中，会将实验的重点放置在如何进行标准化操作上，而不是如何自主探究实验上，导致分子生物实验教学开展效果不佳。
实行分子实验教学改革后，教师应将课前统一指导融合在学生动手实践的课堂中，避免教师实验教学限制学生创新探索能力。例如，某分子生物学教师开展设计教学的过程中，以“分子裂变细胞分析”为课题，让学生在课题实验前，自主进行材料收集，然后在学生课堂生物细胞分析记录的过程中，对分析裂变观察的信息记录、细胞分子基因顺序组合过程等进行实验现场指导。最后，教师结合学生每一个小组研究的成果进行教学评价。
这种综合解析的实践探究方式，不仅能够发挥教师在实验教学过程中的指导作用，同时，也不会限制学生在课堂实验中自主探究的创新空间，实现了生物类高职专业分子生物学科实验教学工作的创新性转变。
（2）学科创建内容延伸。生本教育理念在分子生物学实验中融合，也必须构建综合性自主探究环境。简单来说，就是将分子生物学科知识无限量拓展。例如，某生物类高职专业分子生物学科教师在实验教学过程中，开展“生物分子运动规律归纳”，教师让学生结合身边相关内容，自主进行实验主题问题探索。最后，学生以小组分析的形式，将自己对不同生物体“生物分子运动规律归纳”的内容进行课堂讨论，实行实验课题研究交流。
3.社会化是学科改革的主要趋向
分子生物学实验教学社会化，体现了学科发展的主要趋向。高职学生与一般高校学生相比，拥有更充实的社会实践空间，因此，我们进行分子生物学实验教学时，也要注重这一条件。例如，在实验课堂教学中，教师让学生自主进行细胞分子分析，实验现场解剖，现场分析生物分子案例，培养学生高效处理能力，也要借助校企合作单位，现场实践实验，辅助学生进行分子生物学实验研究的经验积累。
分子生物学发展范文3
关键词： 分子生物学 理论教学 教学效果
分子生物学是研究核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用，即从分子水平上认识生命本质的一门新兴边缘学科。分子生物学也是一门开放性的学科，随着生物学研究的发展，其理论和技术体系也在不断地更新和完善。作为当前生命科学中发展最快并正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿学科，分子生物学已经成为高等院校生物科学、生物技术和生物工程专业的专业必修课和主干课程。如何根据这门学科的特点，激发学生的学习兴趣，培养学生的创新思维，是每个高校分子生物学授课教师都深切关注的教研难题。现就自己对分子生物学课程执教三年来的体会，将提高分子生物学理论教学效果的几点措施总结如下。
1.关注学科前沿研究进展，及时补充和更新教学内容，开阔学生知识面
生命系统的复杂性决定了研究生命本质的分子生物学的发展是一个漫长的过程。在这漫长的研究历程中，随着新知识、新理论的不断涌现，新问题也不断被提出；新问题的提出又促进了研究技术的不断更新。所有这些都决定了分子生物学研究的快速发展，也使分子生物学这门课程具有了前沿性的特点。而作为知识载体的教材，其编写需要一个过程，加上编者知识面的局限性，学科前沿研究成果不可能被及时、全面地编入其中。例如关于真核生物基因组中的转座子的种类，目前，几乎所有版本的分子生物学教材，包括近年来新编的一些版本［1］，都只将其分成“DNA transposons”（DNA转座子）和“retrotransposons”（反转座子）两大类，而没有提到第三类“Polintons”（自我合成的DNA转座子）；事实上，第三类转座子是在2006年报道出来的一种新类型，其无论从DNA大小、结构，还是转座机制等方面都与前两类有很大的不同［2］。这就要求教师的讲课内容不能局限于教材，而应该关注学科前沿，经常查阅文献资料，及时地补充和更新教学内容，例如肿瘤的基因治疗、生物芯片、后基因组计划、RNAi等分子生物学的新进展［3］，从而使学生能够及时、全面地了解和掌握分子生物学的新知识，拓展知识面。当然，新内容的补充与有限的学时数会有冲突，这就需要根据学时数灵活压缩基础理论内容，如在许多生物化学教材中都有的DNA结构、蛋白质翻译等内容。
2.根据学科特点，灵活运用多媒体教学手段，激发学生的学习兴趣，培养学生的创新思维
爱因斯坦说“兴趣是最好的老师。”如何根据学科特点激发学生学习的兴趣是提高分子生物学教学效率、开发学生的创造性思维能力的关键。分子生物学是人类从分子水平研究生命的本质，彻底认识自己，了解自己，深入探索生命与自然的奥秘，全面改造和改良人类生存环境与生存质量的自然科学，是生物学科最具活力的科学，在推动社会生活各领域的持续高速发展方面具有重要的影响。分子生物学的这种影响力，如果单凭教师口头上的讲述，显得有点轻描淡写，是很难在学生心目中留下深刻印象的。多媒体教学方式的运用，通过把书本知识转换为直观形象的、图文并茂的、情景交融的计算机辅助教学课件，使理论知识的表达更加形象、直观，从而激发学生学习的主动性和积极性；甚至可以播放一些与生命热点问题相关的科幻影片来激发学生的学习兴趣和加深学生对这些问题的理解。例如，关于基因工程的安全性与伦理道德问题，一直都是很有争议的问题，可以在课堂上提出来讨论，也可以播放一些相关的科幻影片，如“侏罗纪公园”、“逃出克隆岛”等，让学生自己判断。这样等于给了学生一个独立思考的空间，使学生的脑筋都开动起来，对培养学生的创新思维是非常有益的。此外，多媒体教学方式的使用，还可以增加单位学时的授课信息量，提高课时利用率，解决内容多而课时少的矛盾。
3.采用动画式教学，加深学生对复杂分子机理的理解和掌握
分子生物学是在分子水平上对生命机制的一个诠释，而生命机制又是由很多错综复杂的微观过程综合体现的，如基因的转座、表达与调控等。这些微观的过程都是肉眼无法观察到的；口头讲述也是比较抽象的；即使是对照课本或黑板上所画的静态图讲解，也很难细致地描述一个复杂的连续过程，不容易让学生理解。动画式教学，借助多媒体技术，可以将声音、文本、图片等组合制作成课件，变静态为动态、使抽象难懂的微观生命过程具体化、可视化，便于学生理解和掌握，可以提高学生的学习热情，从而有助于提高理论教学效果。
4.应用双语教学，避免概念混淆，提高英文文献阅读能力
目前的分子生物学教材的编写内容大多都是根据英文教材、英文文献资料翻译而来的；对于同一个专业词汇的翻译，不同的编者可能翻译的结果略有差异，这样就会造成一定的概念混淆。例如，“operator”一词，有的教材将其译为“操纵序列”［4］，有的教材将其译为“操纵基因”［5］，有的教材将其译为“操纵区”［1］，这样就容易造成混乱，给“教”和“学”都带来不便。另外，分子生物学也是一门发展迅速的前沿科学，新知识、新技术在不断地涌现，而且这些研究成果的报道绝大多数都是用英文撰写。学生要想了解、吸收和借鉴学科前沿知识的最新动态，就要具备良好的阅读英文文献的习惯和能力。鉴于以上情况，在教学过程中就需要灵活运用汉语与英语交替进行的双语教学模式。当然，考虑到学生的外语水平和接受双语教学的能力直接影响双语教学实施的效果，这里所说的双语教学并不是追求严格意义上的双语教学的形式［6］，而是在课堂上尽量创造较多的使用英语的语言环境。
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分子生物学发展范文4
【关键词】 实验教学；医学分子生物学
文章编号：1004-7484（2014）-02-0645-02
随着上世纪50年代分子生物学的诞生，以及半个世纪以来生物技术革命的不断创新，使得21世纪成为生命科学的世纪。医学分子生物学是分子生物学的一个重要分支，是从分子水平研究人体正常和疾病状态下生命活动和规律的一门科学[1]。分子生物学基础理论知识影响深远，基本实验技术渗透范围极为广泛，它使医学领域的各个学科在分子水平上密切联系，互相渗透，交叉融合，从而成为了解生命现象的分子基础。分子生物学是一门实践性很强的课程，而实验教学又是学生掌握理论知识的有力手段，重视实验教学不仅能够使同学们掌握和理解理论知识，而且为他们日后的科研工作打下坚实的基础。我们针对于我校临床医学本科专业学生的分子生物学实验课教学实践中发现的一些不足之处，提出思考与改进。
1 制约分子生物学实验教学的问题
1.1 实验学时少，实验内容与理论课内容脱节 目前我校的分子生物学理论课时58学时，实验课学时仅12学时，实验课与理论课学时比接近5：1，实验课学时比远远低于教学实际的要求。不仅不利于实验教学课程的安排，也不利于同学们掌握基本的分子生物学实验技术。现有的实验主要体现在质粒DNA的提取、DNA酶切、PCR、电泳基本技术。实现实验教学和理论教学有机结合并有效发挥实验教学促进学生理论知识学习是实验教学的目标。如果在教学上不注意实验内容的连贯性，就会造成实验与实验之间的脱节，学生不能很好地掌握实验技术之间的联系，更谈不上通过实验理解理论知识了。由于课时安排不够充分，严重影响教学质量。
1.2 实验内容更新迅速，教师自身素质有待提高 分子生物学理论与技术的不断发展使实验内容迅速更新，这就给实验教学带来了新的挑战。目前全国尚缺乏统一的分子生物学实验教材，各医学院校基本上采用自编教材开设的实验内容也是自行设定，院校之间难以借鉴。分子生物学作为一门实践性较强的学科，还要求任课老师不仅具备扎实的专业基础理论知识，更要求教师具有一定的实践经验，能熟练掌握分子生物学基本实验操作。而目前我校上实验课的教师依附于理论课教师，理论课与实验课均由理论教师主导，教师必然形成重理论轻实验的观念，不利于保障实验教学的目的和效果。因此任课老师的自身素质还有很大的提升空间。
1.3 实验经费投入不足，实验教学效率低下 分子生物学实验的试剂相对成本较高，如何利用有限的教学经费获得最大的教学收益也是实验教学成功的关键。其次分子生物学实验流程长、步骤多，这对实验技术人员素质有较高的要求，实验技术人员必须理解、掌握基本的分子生物学实验技术，这样才能为实验做好各项准备。再次我校的实验教学仍是实验小班上课，受实验设备、实验人员的限制，很难做到完全开放实验室让学生自主实验。采用合适的教学方法，利用有限的实验教学时间及教学设备完成分子生物学实验教学并取得良好的教学效果，是值得思考的又一问题。
2 改善分子生物学实验教学的思考
2.1 增加教学经费，改善教学条件 在学校管理层面上应该提高对实验教学重要性的认识，在实验设备和试剂上加大投入，改善实验教学条件，保证学生在实验室真正学到知识。学生只有在实验室多动手，他们今后的动手能力才强，科学思维能力在实验中也能得到良好的训练。但一些高校只注重硬件投入而忽视了高质量试剂的采购，直接制约了实验内容的更新，造成已购设备利用效率不高等现象。例如，很多院校采购了实时定量PCR仪，却没有划拨教学经费购买试剂导致仪器闲置。因此在教学投入上应该加大实验投资，有的放矢、合理安排。
2.2 增加教学学时和充实实验内容 在教学管理层面上应该重视实验教学的重要性。实验教学是高校培养学生科学实践能力、提高科学素质的重要环节，美国认为能力比知识重要，能力不是从知识中获得的而是在“做”的过程中获得的[2]。医学教育更应该重视培养学生的动手能力，只有重视和增加实验课教学课时，加大实验课的比例才是提高学生动手能力培养目标的根本。目前我们开设的分子生物学实验课程主要是以验证性实验为主，对于帮助学习和理解理论知识的作用十分有限。
对医学生而言，如果能够把医学分子生物学的理论知识紧密结合临床实际，不仅提高了教学效果而且增加同学们的学习兴趣，一举两得。这就要求在理论知识之外，实验教学必须与临床应用相结合。开展一些设计性和综合性实验内容，让同学们体会到分子生物学技术与疾病的分子诊断和治疗密切相关。例如：利用PCR技术通过开设乙肝病毒检测、STR-PCR亲子鉴定的实验等，理论结合临床实际激发学生的学习兴趣。
2.3 加强实验教学师资队伍建设 随着分子生物学的不断发展，对实验教学也提出了更高的要求，实验教学的师资队伍无论知识结构、还是学历层次都需要不断提高才能适应发展的需求。目前我校的实验室技术人员主要从事实验准备及实验室管理工作，不能授课。新形势下的高等教育，实验课要有一定的独立性。如何加强实验教学师资队伍建设，一方面大力培养和挖掘现职的实验技术人员的潜能和工作积极性；另一方面引进高级实验技术人才，加强实验室日常管理、承担一定的实验教学任务。目前我们在立足于现状，引导实验技术人员学习分子生物学的相关知识，邀请他们参加教师集体备课等教学活动，给他们多创造进修与交流的机会。在满足实验准备的基础上提高他们的管理水平，才是保障实验教学与时俱进的根本。
总之，实验教学是本科教育中不可缺少的重要组成部分，通过加强经费投入改善教学条件；加强教材、师资队伍与实验室的建设；结合实际充实实验内容，添加设计性和综合性实验，才能充分发挥实验教学的重要作用，培养学生实际动手能力提高学生的综合素质。
参考文献
分子生物学发展范文5
关键词：分子生物学；实验教学体系；建设思路
分子生物学学科是20世纪90年代初建立起来的一门学科，它是由遗传学、细胞生物学和生物化学的深入发展而逐渐形成的一门独立的学科体系，并迅速渗入到整个生物科学的各个学科当中。现已成为生命科学领域最为基础、最为重要的主干课程之一。
分子生物学是一门理论与实验紧密结合的学科。通过分子生物学实验教学，既可以使学生更好地理解理论内容，又可以培养学生扎实的实验能力和认真严谨、实事求是的精神[1]。为了突出实践教学在学生素质培养方面的重要地位，青海大学生态环境工程学院在分子生物学实验教学中建立了课堂教学与实验教学分离的“3+1”实验教学体系（即基础性试验、综合性实验、创新性实验和科研训练），单独开设了分子生物学综合性大实验，增加了分子克隆等开放性和综合性的实验。这种模式改变了实验教学依附于理论教学的现状，有益于培养学生的创新思维和独立分析问题、解决问题的能力。
一、分子生物学实验课程建设现状
青海大学生态环境工程学院《分子生物学》课程自2003年开设以来，学院先后选派教师赴浙江大学、清华大学等院校进行了学习培训。2004年在清华大学生命科学与技术系的指导和帮助下，建立分子生物学实验室，专门承担“分子生物学”的本科和研究生教学和科研工作。2010年青海大学教学计划修订时分子生物学课程被定为生物类、农牧类相关专业的学科平台课。短短的9年期间，该课程已经成为生物科学及相关专业本科生、硕士生的核心课程。通过教学人员的不断进修学习，研究方向的不断凝练，仪器设备的不断更新，已在青海省内形成鲜明特色并确立了相应的地位。
2007年根据分子生物学的飞速发展，借鉴清华大学研究型大学实践教学体系的建设经验[2-4]，进一步修订了课程计划，从2006级生物技术专业开始理论课教学调整为48学时，实验课单独开设16学时，同时开设了2周的分子生物学综合性大实验，建立了分子生物学“3+1”实验教学体系，优化了课程的结构，增加了实验教学的环节，丰富了分子生物学的实验教学，同时提高了学生的动手能力和对学生综合实验能力的培养。
二、“3+1”实验教学体系的建设思路
实验教学内容和方法的改革是实验教学改革的重点和难点，也是适应知识经济和创新教育的关键[5]。借鉴清华大学研究型大学实践教学体系的建设经验[2，3]，初步设计了基础性（技能性训练）、综合性和研究创新性三个层次以及本科生进入科研实验室参与的科研训练的“3+1”实验教学体系。其中，3是指将实验课程分为3大类，第1类是基础性（技能性）实验课程，训练学生的基本专业技能；第2类是综合性实验课程，提高学生的综合能力；第3类是研究创新性实验课程，加强学生的创新能力和探索精神；1是指本科生进入科研实验室参与的科研训练。
实验操作是掌握分子生物学精髓的主要途径，而且在学习上能起到事半功倍的效果。因此，我们通过一系列的实验从基因的分离、纯化、转化、鉴定等方面，帮助学生掌握分子生物学基本的实验方法和技能，使学生进一步巩固和掌握有关分子生物学的相关理论。同时在条件许可的情况下在分子生物学综合性大实验中提供多种实验材料让学生自行设计和准备实验，培养学生独立科研能力。设计思想和目的在于：（1）验证课本知识；（2）掌握基本的操作技能；（3）学习先进的系统的实验操作方法；（4）培养独立工作的能力；（5）形成研究型思维；（6）学习撰写研究论文。
三、“3+1”实验教学体系的建设规划
根据分子生物学实验课程的性质、类型和具体要求，对实验内容进行整合，结合现有分子生物学相关课程，将分子生物学实验课程和实验内容整合为基础性（技能性训练）、综合性和研究创新性三个层次以及本科生进入科研实验室参与的科研训练。本课程的实践性教学由“分子生物学实验”、“生物化学与分子生物学综合性大实验”和“基因工程实验”三门实验课程组成。其中分子生物学课程实验重在基础性教学，生物化学与分子生物学综合性大实验重在综合性训练，基因工程课程实验重在研究性层次训练，而本科生毕业论文重在本科生进入科研实验室参与的科研训练。
四、“3+1”实验教学体系的实验教学效果
由于“分子生物学”具有理论与实践结合极为紧密的特点，因此该课程在教学过程中不仅要系统地讲授重要的基础理论，及时反映学科前沿和最新进展，而且要开设涵盖核酸的分离、提取、纯化、检测等实验技术的综合实验课程。学生通过实际操作，不仅实际动手能力得到明显提高，而且有助于对课程理论部分的理解。经过几年的分子生物学“3+1”实验教学体系的探索与实践，我们逐步实现了将分子生物学实验从验证性实验向综合性、创新性和研究型实验的转变。
实验体系建立要注意到各个实验内容之间衔接与关联[6]，因此在2010版的教学大纲制定和修订工作中，我们充分加强课程实验和综合性大试验之间的联系，增强了学生分解实验、合理安排实验时间的能力，对一些特别常用和重要的技术也起到重复训练的作用。
具体讲授中，鉴于分子生物学实验技术内容发展迅速、内容广泛，我们将分子生物学实验教学重点放在分子克隆技术内容上，在分子生物学实验课程教学中充分加强专项实验技术，以利于分子生物学综合性大试验的开展。
通过以上实验的改革，开阔了同学们的视野，激发了学生学习的积极性和创造性，培养了同学们独立分析问题和解决问题的能力，增强了学生的科学意识和创新意识，大大提高了实验教学效果，对学生接受科研训练、完成毕业论文、进入研究生阶段的学习和实验研究以及毕业后从事相关技术研究工作奠定了基础。
五、今后进一步建设的发展思路
实践教学对于提高学生的综合素质、培养学生的创新精神与实践能力具有特殊作用[7]。这一指导思想下，我们提出了今后进一步建设的发展思路，进一步深化分子生物学“3+1”实验教学体系的改革，采用现代教学理论，创新实验教学方法，为学生提供良好学习环境，注重在学生实验课程教学内容的调整、基本实验过程的安排及设计实验的实施上的衔接，将个别典型的设计作为重点普及，使学生们依托高原资源背景，应用基本理论和实验技能，提高创新能力，培养团队协作精神，进一步提高生物学及相关专业本科生的实践能力。
参考文献：
[1]周晓馥，勾畅，未晓薇，等.教学科研一体化在分子生物学实验教学中的研究与探索[J].安徽农业科学，2013，41（4）：1852-1853，1878.
[2]屠萍官，张荣庆，王喜忠.研究型大学实践教学体系的改革与创新[J].实验技术与管理，2005，22（1）：1-4.
[3]屠萍官，陈坚刚.现代生命科学实验教学示范中心建设的实践[J].实验技术与管理，2006，23（3）：1-4.
[4]刘进元等：分子生物学实验指导[M].北京：清华大学出版社，2002.
[5]黄永莲，孙世军.高校生物学实验教学改革初探[J].湛江师范学院学报，2004，25（3）：122-125.
分子生物学发展范文6
【关键词】分子生物学；临床医学；检验；技术
【中图分类号】R-1 【文献标识码】B 【文章编号】1671-8801（2014）04-0257-02
当蛋白质和核酸成为科学家科研工具下的研究对象时，可能不会有人会预料到几十年后的今天，临床医学有多种重要检验手段来为患者提供治疗疾病的科学依据。比如，分子蛋白组比对分析为遗传学的亲子鉴定做出了不可磨灭的贡献，现如今，它是唯一主要的检验手段；再如，分子芯片技术被广泛应用到医疗器械上，为医务人员提供便捷而且准确的检验结果。当然，历史的足迹是向前走的，所以我们也不能固步自封的仅仅以此为这就是最完美的检验技术，在全面发展的分子生物技术领域横向扩张，推动博大精深的分子生物学迈向辉煌。
1、临床医学中所运用到的分子生物学技术
1.1 分子生物传感器技术
分子生物学在生物体细胞内以电信号为主要代表形式。对于待检测物质而言，分子生物学通过生化技术将分子鉴别物质贴合在换能器上，这些鉴别物质包括在抗原、活性蛋白酶 、以及抗体核酸等在分子生物领域具有靶向功能的识别元件。当需要检测的物质在分子生物传感器上和鉴别物质融合，产生一些靶向性反应时，传感器上电信号敏感元件就会产生波动，从而输出需要检测物质的检测结果。这种分子生物学传感器技术广泛用于临床医学中，比如，手术室里的多种精密特定功能的医疗设备，还有ICU病房中监控病人生命特征的仪器都是使用分子生物传感器的缩影。
1.2聚合酶链式反应技术（PCR）
对于某些特殊的脱氧核糖核酸（即DNA）的合成，是需要在生物体外环境中通过一系列的合成酶反应，以及在高中低多种不同的温度中产生出变性、延伸、退火等多个周期变化促使待合成DN段快速的增长，这便是分子生物学的聚合酶链式反应技术，也是分子生物学中最重要的核心技术之一。现如今有很多根据聚合酶链式反应技术而衍生发展出来的新技术，比如像原位PCR技术、连接酶反应、实时定量PCR等等。这些新兴的诸多技术相对于传统的检验技术而言，具有很多优势：针对性大大加强、可控性显著提升、节约大量时间和成本等。聚合酶链式反应技术既能够运用在基因分离、RNA序列分析上，对于DNA和RNA病理诊断也有很好的临床经验；现如今仅仅在短短的10分钟就可以监测到待测血样中的的HCV及DNA的转录，这些都是由寡核苷酸完善传感器技术而得来的技术成就。
从人类基因图谱研究计划诞生以来的几十年间，分子生物学技术得到了快速的发展。人类已经弄清楚了很多种动植物的基因序列，虽然弄清楚了这些基因序列，可我们对于这些研究的基因序列在所属的生物体中所具有的重要功能仍然是模糊一片，尚未可知。所以，聚合酶链式反应技术应用的基因生物芯片脱颖而出，检测便捷、效率高能够在短时间内分析出海量的遗传信息。众多的探针分子被集成在支持物上，待与被检测物资融合反应后，由仪器收集到光电信号从而得出待测样品的检验结果。目前，科研人员主要将精力集中在病原菌基因检测的研究方向，很多种微生物的基因样本被集成在一张生物技术芯片上，在反转录基因技术的支持下，临床医护人员就可以观察病人的病原体发展进程、感染状态和病人的反应情况，从而制定出相应的治疗方案。
1.3分子蛋白组学
越来越多的科研工作人员投入到病原体和人类基因序列的科研攻关中来，导致分子蛋白组的研究突飞猛进。对于分子蛋白组学研究为临床医护人员发现了早期诊断和早期检测的生物标志物。在此基础上更加精细的了解了疾病的演化历程，从而也推动了针对该疾病的药物的研发。现如今，人体各个局部的器官的癌细胞发展是摆在科研人员和医护人员面前的一大难题。虽然生物分子蛋白组在此项困难面前小有探索，但由于癌细胞的病原诱因极为繁多复杂，而在早期应对的过程中诊断和治疗都有着这样或那样的缺陷。对于其他的关于生物研究方法而言，生物蛋白组学更贴近生命本源，实用性较强，其便于开展早期的检测和诊断，从而引导治疗。目前很多分子蛋白学组可以在各种各样的条件下取得分子蛋白的数据，这些数据包含分子改变以前以及改变以后，还包括很多经过翻译和修饰后的状态数据。这些都仅仅只是后期的对分子蛋白的研究，最主要的还是从源头上弄清楚，所以医学临床检测蛋白技术也是重点。以此分析在病理状态下的分子蛋白的裂解情况和活性特征。还有就是分子蛋白在不同的疾病和生命体当中所处在的位置和作用。分析分子蛋白复合物和分子蛋白――蛋白相互作用这两种方法已经成为主要的研究手段。
1.4分子生物纳米技术
随着分子纳米技术的逐步深入，临床医学也运用了很多纳米技术的药物，很多纳米装置也被广泛用于控制疾病，可以说纳米技术改变人类的生命系统。纳米技术可以用于检测人体内生化成分的状态数据，判断是否为机体提供其所需的微量元素；纳米技术还可以修整病变的基因，提前消除癌症的可能。分子纳米技术相比于古老的微量滴定板技术，分子纳米技术可以将具有特异性的抗体或者是抗原拴在纳米级别的物质表面，在特定酶或者荧光染料的基础上，对机体或病原做出有效的应对，纳米技术拥有全面的优势。
2、对于分子生物学技术的展望
在未来的研究领域里，在以全自动化为主导的大背景下聚合酶链式反应技术和定量聚合酶链式反应技术必定会是研究的重点项目。关于聚合酶链式反应技术污染问题也是亟需解决的问题，和聚合酶链式反应技术一起衍生出来的LCR也是一个研究方向。临床医学也可以逐步接受SDA和TAS，另外3SR也是一项重点技术，这些新的技术都可以是未来的研究方向。
总结
在分子技术高速发展的今天，有必要解决新的科研技术到临床医学应用的接驳问题上来。新技术发展得再好再高端，如果无法运用到实际领域，也无非是鸡肋一块。所以需要大力获取新技术在临床医学上的经验，在保证新技术安全运用到病患身上的同时，也要及时地记录新技术所收集到的数据，以便未来开发更加实用的技术推广到临床医学上来。
参考文献：
[1]王海英.分子生物学技术在医学检验中的应用进展[J].当代医学，2011，06：16.
