分子生物学发展前景范例6篇

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分子生物学发展前景

分子生物学发展前景范文1

【摘要】:一直以来,人类与病原微生物之间的斗争从未间断过。随着现代科学技术的发展,人们检测病原微生物的技术也在不断提高,这大大降低了其对人畜的危害。本文主要讲述了现代病原微生物检验技术的发展状况。其中以PCR和DNA芯片技术为代表的分子生物学技术的发展,大大提高了病原微生物检验技术。

【关键词】:病原微生物;检验技术;分子生物学

人类进入21世纪,虽然医疗事业已经发展到了历史最高点,但是感染性疾病仍然是危害人类健康的重要疾患,其中造成人类感染的病原微生物种类纷繁复杂,范围覆盖面更广,而且耐药性越来越强,其中还有一些传统的病原微生物像结核分支杆菌等又出现死灰复燃的现象,同时还出现了许多新的病原体,如2003年底出现的SARS病毒以及2004年又出现禽流感病毒。这些病毒给病原微生物的检测带来巨大困难,严峻的现实要求病原微生物检验技术不断更新。人类与病原微生物之间的斗争越来越激烈,本文所讲述的是现代的生物科学技术的发展现状。

一、 传统微生物检验技术

传统病原微生物的检查是以染色、培养和生化鉴定等为主,这些方法测试结果比较可靠,特别是微生物的分离培养,。在当前形势下,该方法仍然是很多微生物病原体检测的"金标准"。然而,细菌在生长繁殖时需要耗费不少的时间,这使得检测周期一直不能降低;与此同时,很多病原体的培养还会与营养需求、抗生素的使用以及病原体含量多少等因素相关。然而由于时代的发展,这种技术已远远不能满足对各种病原微生物的诊断,特别是针对流行病学的研究。随着现代科学技术的不断发展,特别是物理化学技术、分子生物技术、免疫学等的不断发展,新的微生物诊断技术和方法己广泛被应用。

二、 物理化学技术

物理化学技术主要是利用一些物理和化学反应来进行检测微生物,具体有色谱检测法和电阻抗法。

(1) 色谱检测法

在色谱检测法中,将细菌混合物通过不同固定相和流动相,进行溶解、解析、吸附和脱附等相关物理过程,在进行多次反复后得到分离,最后运用各种检测手段对细菌的属、种甚至株进行鉴定。在高效液相色谱法中,其分辨率高、分析速度快,同时操作简单方便。

(2) 电阻抗法

在电阻抗法中,它是在微生物代谢过程中,通过检测培养基导电特性变化,从而快速测定样品中微生物含量。主要原因是由于生理代谢,在微生物培养过程中,培养基中的一些如碳水化合物、类脂、蛋白质等电惰性物质逐渐转化为电活性物质。随着微生物数量的增长,培养基中电活性物质逐渐取代了电惰性分子,而使得培养基导电性增强,最终导致电阻抗降低。

三、 分子生物学技术

21世纪将迎来以分子生物技术为代表的生命科学的时代。最近发展起来的分子生物学基因诊断技术已经广泛应用在医学、遗传学等各个领域,这不断促使现代医学由细胞水平向分子水平、基因水平转变,从而形成了分子微生物学,这就满足了人们对微生物的认识需求:从以前的外部结构特征逐步转到现状微生物的内部基因结构特征研究。同时,微生物的检测技术相应的转向到基因水平的检测。在此基础上产生的众多新的检测技术中, 具有敏感、特异、快速等多种优点的核酸杂交和聚合酶链反应(PCR)现在已经应用到了病原微生物的检测中。此外,DNA芯片技术的兴起,为微生物学的检测带来了日新月异的革命。

(1) 核酸杂交和聚合酶链反应(PCR)技术

PCR技术的高度敏感性和特异性应用在病原体检测上时的优势如下:常规方法常难以准确检测一些对形态和生化反应不典型的微生物鉴定,但是PCR技术的出现,使得其成为可能,即使在出现大量死菌的情况下,也能做出准确而快速的鉴定;同时它还不受混合标本的影响,能够很方便地从含有大量正常菌群的标本中检测出病原菌;而且,对于如分支杆菌、幽门螺杆菌、支原体等一些生长缓慢甚至难于培养的微生物,采用PCR技术来鉴定这类菌株也有重要意义,采用其他方法则很难获得信息。

(2) 基因(DNA)芯片技术

生物芯片是基于玻片和尼龙膜等的载体,有序排列了很多生物活性分子。这些分子在单位面积上密度非常高,从而在一次试验下,就能够同时检测到多种疾病或者对多种生物样品进行分析。

生物芯片根据芯片上固定的生物活性分子的不同可以分为蛋白芯片和基因芯片。而基因芯片的活性分子是寡核苷酸探针或靶DNA。DNA芯片与传统的检测方法相比,具有少样品需求、可快速、准确、高效地显示病原体的遗传信息的优点,已被广泛应用在分析宰基因序列、快速诊断病原微生物感染、研究变异及耐药机制、揭示发病机制以及感染性疾病的诊断和治疗等。由此可见,基因芯片技术发展前景和空间非常广阔。

随着科技的发展,计算机技术在不断提高。现代病原菌微生物检测将沿着高度自动化和简便快速的方向发展,其中尤其是对于分子生物学技术:通过在病原菌诊断、鉴定以及基因检测等方面成功运用自动化仪器,生物芯片技术的发展最终将完全改变临床病原菌检验的现状,实现集高效、高质和廉价等与一体的技术。同时,随着各学科之间的交叉发展,越来越多的新的检测技术将会不断涌现,从而不断促进病原微生物检验技术的发展。

参考文献

分子生物学发展前景范文2

关键词:《分子生药学》;教学内容;教材

分子生药学是将生药学与分子生物学有机融合而成的新兴交叉学科,不仅继承了传统生药学的内容,更赋予生药学新的任务和挑战,是利用分子生物学技术研究药用动植物的系统进化和鉴定、种质资源评价与保护、道地药材形成机制和活性成分合成与调控的一门学科[1]。1995年中国中医科学院院士黄璐琦发表在《中国中药杂志》的《展望分子生物技术在生药学中的应用》一文中首次提到分子生药学的概念[2]。这个学科创新性地将分子生物学理论知识应用于中药研究中,是生药学的一个新兴分支,具有显著的学科交叉属性。该学科的分子生物学技术在中药资源和中药鉴定等领域中的应用越来越普遍。目前,已有近30所高等院校针对本科或研究生开设了分子生药学课程及对应的实验课[3]。从2008年新世纪全国高等中医药院校创新教材《分子生药学》出版[4],到2017年全国中医药行业高等教育“十三五”规划教材《分子生药学》[5]及国家卫生和计划生育委员会“十三五”规划教材《分子生药学专论》出版[6],到2019年国家卫生健康委员会“十三五”规划教材《分子生药学》出版[7],再到全国中医药行业高等教育“十四五”规划教材的编写,标志着分子生药学教育体系已经建成,分子生药学教学体系建设日渐完善[8]。开设此学科既为中药鉴定提供了新的思路方法,也有助于学生更好地利用综合知识解决在中药鉴定及中药资源研究上遇到的问题。2001年,北京中医药大学在全国领衔开设分子生药学本科课程[9],经过近二十年的教学实践,培养应用型人才,公开出版分子生药学配套教材3部,其中“十三五”规划教材两部。

1不同版本《分子生药学》整体结构内容对比

我国分子生药学二十多年来经历了从无到有的变迁,虽然分子生药学理论研究起步晚,但是经过不断更新先进的理论知识,再加上不断补充前沿的研究成果,近年来分子生药学研究有了质的飞跃。《分子生药学》3个不同版本教材的编排目的和适用对象不同。2017年国家卫生和计划生育委员会“十三五”规划教材《分子生药学专论》是针对中药学、中药资源与开发、中药制药和药学等专业的研究生所用。2017年全国中医药行业高等教育“十三五”规划教材《分子生药学》是针对中药学、中药资源与开发、中药制药和药学等专业的本科生所用。《分子生药学》(中国中医药出版社)绪论部分概述了分子生药学起源、含义、任务及学习方法等内容,具有整体导读作用。本书正文部分较其他两个版本而言更加凝练,介绍了分子生药学的基本原理、中药分子鉴定技术、中药活性成分生物合成与生长和道地药材形成的遗传机理四部分内容,将重点置于培养学生的分子鉴定技术理论基础和操作能力上。虽然全书内容较少,但具有极强的实用性和概括性,有利于学生学习掌握。《分子生药学》(人民卫生出版社)绪论部分总结性地介绍了分子生药学的定义、形成与发展以及研究内容,并在章节末提出关于本学科发展前景的开放式讨论,为全书做了有深度的铺垫。正文部分将条理清楚的理论知识与简洁易懂的彩图相结合,图文并茂,详略有序。全书重点阐述中药分子鉴定、中药种质资源、中药资源功能基因组和中药资源活性成分的生物合成与调控。在此基础上拓展了药用植物生长、道地药材及其品质的形成机制以及中药活性成分的生物技术生产等内容。本书突出介绍通过获取中药DNA条形码序列对中药进行快速准确鉴别的理论知识及实际操作步骤,结合前沿理论研究案例及开放性的复习思考题,有利于加深学生对分子生药学学科内涵的理解并提高其分子鉴定技术操作水平。《分子生药学专论》(人民卫生出版社),概论部分分为5个小节,分别介绍了生药及其研究历史以及分子生药学的含义、形成背景、研究内容及任务,并在最后提出对本学科的几点展望,对学生具有重要的启示作用。正文内容包括分子生物学基础、药用植物分子系统学研究与应用、中药的分子鉴定、道地药材及品质形成机制、药用植物功能基因组学与系统生物学、药用植物种质资源保护、次生代谢产物的生物生产以及中药合成生物学的研究与应用,正文部分着重介绍中药分子鉴定以及道地药材形成机制,学生通过学习本书能够较好地掌握分子鉴定技术的理论基础和操作方法。

2不同版本《分子生药学》

编排方式对比(见表1~2)《分子生药学》(中国中医药出版社)全书分为5个章节,包括1章绪论及4章正文内容。全书按照分章分节分点的布局方式进行编排,概括性较强,有助于学生快速掌握学习重点。《分子生药学》(人民卫生出版社)全书分为8个章节,包括1章绪论及7章正文内容。除绪论外,每一章都下分多个小节,每个小节按照“学习目的—基础性名词—案例导入—正文”的结构编排,全书编排顺序富有逻辑性和层次感,清晰的框架让学生能够通过目录就快速抓住学习重点。每个章节后都附有复习讨论题,有助于学生巩固所学内容。《分子生药学专论》(人民卫生出版社)全书分为9个章节,包括1章概论及8章正文内容。每一章节都下分多个小节,每小节内容又被细分为几大点,结构清晰,一目了然。每一章章首附有导读,导读部分通过对本章内容进行高度概括来指导学生迅速抓住重点并掌握其内在逻辑,起到了引导作用。

3不同版本《分子生药学》

内容体系对比(见表3)3种不同版本《分子生药学》教材基本都包括了分子生药学的含义、内容和任务,DNA、RNA和蛋白质的基本技术原理,中药分子鉴定的概念、研究方法、研究进展,药用植物种质资源遗传多样性及分子评价,中药活性成分的生物合成途径及其中的结构基因和调控基因,中药活性成分的体外培养和异源生产等内容。从3种不同版本《分子生药学》的内容体系中可发现,各个版本教材之间是相互制约、相互依存和相互促进的。黄璐琦院士提出现阶段《分子生药学》是以中药分子鉴定为基础、道地药材形成分子机制为特色、应用合成生物学生产活性成分为前沿,密切结合中药生产和科研实践,具有综合性与创新性结合、可读性与实用性统一的特色。

4对《分子生药学》教材的展望

4.1结合各个版本优势,增强结构的完整性

以上3个版本教材在编排上均具有突出优势,期望未来新版本的《分子生药学》教材能够结合以上各版本的优势,如分章分节分点作目录、章节前附导读以及案例、章节末附复习思考题等,进一步增强其结构的完整及严谨性。

4.2加快版本更新速度,确保内容的创新性

近年来,分子生药学已发展成为热门学科,具有一定的研究热度,因此,教材的更新速度应该紧跟其研究进度,结合最新研究,及时纠正原教材中的一些错误内容,并对新的研究成果进行补充,以确保教材内容的准确性和创新性。

4.3适当进行图文扩展,增强学习的趣味性

传统的教材大多具有趣味性不够的弊病,纯粹的理论知识会让教材略显枯燥。因此,可适当插入一些图片及趣味性的案例,提高学生的学习兴趣,图文并茂的内容也会加深学生的形象记忆,从而有利于其掌握所学知识。随着分子生物技术发展,分子生药学在现代中医药研究中的作用越来越突出,教材是学科知识的载体,也是学科知识体系的浓缩和体现。因此,应及时优化教材内容体系,从而提高教学质量和教学效率,提高学生对该学科的兴趣。

参考文献:

[1]黄璐琦,肖培根,郭兰萍,等.分子生药学:一门新兴的边缘学科[J].中国科学,2009,39(12):1101-1110.

[2]黄璐琦.展望分子生物技术在生药学中的应用[J].中国中药杂志,1995(11):643-645.

[3]徐娇,欧小宏,肖承鸿,等.中医药院校开设分子生药学课程的现状与建议[J].中国中医药现代远程教育,2020,18(14):3-5.

[4]黄璐琦,肖培根.分子生药学[M].北京:中国中医药出版社,2008.

[5]刘春生,袁媛.分子生药学[M].北京:中国中医药出版社,2017.

[6]贾景明,刘春生.分子生药学专论[M].北京:人民卫生出版社,2017.

[7]袁媛,刘春生.分子生药学[M].北京:人民卫生出版社,2019.

[8]黄璐琦.分子生药学栏目编者按[J].中国中药杂志,2017,42(2):203-204.

分子生物学发展前景范文3

    关键词:壤污染;危害;植物修复;修复机理

    1 土壤污染的含义以及危害

    土壤污染是指通过多种途径进入土壤的有毒有害污染物的数量和速度超过了土壤的容纳能力和净化速度, 造成土壤的物理、化学和生物学性质、组成及性状等发生变化, 破坏土壤的自然动态平衡, 从而导致土壤自然功能失调、土壤质量恶化、作物的生长发育受到影响、产品的产量和质量下降, 产生一定的环境效应 , 并可通过食物链对生物和人类构成危害。

    土壤污染的危害包括隐蔽性和滞后性、累积性和不可逆性、不易治理性和后果严重性。

    2 植物修复的研究和机理

    2.1 植物修复的研究 植物修复是利用植物修复有毒重金属、有机物、放射性核素污染土壤、沉积物、地表水、地下水的一项绿色技术,它是一项利用太阳能动力的处理系统。石油烃类作为早期有机污染植物修复的研究对象, 其修复机理已有较清楚的认识。

    2.2 植物修复机理 植物修复技术是一种绿色的修复技术,引起人们极大兴趣和关注,是污染土壤修复技术中发展最快的领域。土壤污染的植物修复机理包括植物提取作用、根际降解作用、植物挥发等作用。

    2.3 植物修复技术的局限性 植物修复不仅是一条绿色的,生态的净化途径,一种符合公众心理需求的新技术 ,而且也是一种经济有效的净化的方案。对环境扰动少,可谓是真正意义上的“绿色修复技术 ”。植物修复技术也具有其局限性, 主要表现在。

    1)目前发现的超富集植物所能累积的元素大多较单一,而土壤污染通常是多元素的复合污染。2)超富集植物生产缓慢,生物量低,而且生长周期长,因此从土壤中提取的污染物的总量有限。3)目前发现的超富集植物几乎都是野生植物,人们对其农艺性状、病虫害防治、育种潜力以及生理学等方面的了解有限,难以优化栽培和培育。4)超富集植物的根系比较浅,只能吸收浅层土壤中的污染物,对较深层土壤中的污染物则无能为力。5)异地引种对生物多样性的威胁 , 也是一个不容忽视的问题。6)植物器官往往会通过腐烂、落叶等途径使重金属污染物重返土壤, 因此富集重金属的超富集植物需收割并作为废弃物妥善处理。

    3 植物修复技术发展前景

    1)植物修复涉及一系列技术,包括不同的植被类型,其作用对象、修复机理和能力各不相同。2)利用放射性同位素标记技术,加强植物体内各种生理生化代谢途径对污染物胁迫下的适应性反应的研究,如光合反应、呼吸代谢、激素应激对污染物胁迫是如何做出适应性改变的,通过这种改变的机制,研究污染物胁迫下植物次生代谢途径反应以及逆境信号传导途径也是理解植物污染物耐性机理的一个重要方面。3)从分子生物水平加强对植物解毒机理等基础理论的研究。植物吸收污染物首先要经过根系, 因此, 应重点围绕根系来探索解毒机制和污染物在植物体内的运输机制, 了解植物、土壤、微生物整个体系下各物质之间的相互作用。4) 植物-微生物联合修复技术可以成为一种很有发展前途的新型生物修复技术, 但由于降解微生物的群落组成和变化动态的了解甚少, 为降解机理的阐明带来了困难, 所以其理论体系、修复机制和修复技术需进一步完善。5)在基础研究方面, 除了筛选耐受性高的植物和高效微生物以外, 如何通过遗传学、分子生物学、基因工程等手段进一步提高生物的活性和环境适应性, 也是今后研究的重点。

    4 结论

    综上所述土壤污染的植物修复技术发展前景十分宽广,并且与其他修复技术相比有许多优点,根据我国国情,也是十分适用于中国的一项值得开发的新技术。随着全球经济的快速发展, 有毒有害污染物通过各种途径进入土壤, 持久性污染物的危害开始显现, 土壤污染面积扩大。土壤污染不但影响农产品产量与品质, 而且涉及大气和水环境质量, 并可通过食物链危害动物和人类的健康, 影响环境安全和社会稳定。发展植物修复技术能有效解决我国目前和未来面临的严峻的环境保护问题, 对我国经济发展和环境保护都有着重大意义。

分子生物学发展前景范文4

[关键词] 分化型甲状腺癌;分子生物学;进展

[中图分类号] R736.1 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721(2013)09(b)-0019-03

甲状腺癌主要组织病理学类型包括状癌(PTC)、滤泡状癌(FTC)、髓样癌(MTC)以及未分化癌(ATC)。前两者统称分化型甲状腺癌(DTC),共占甲状腺癌的90%以上,占头颈部恶性肿瘤的首位,占所有恶性肿瘤的3%,女性发病率较高。近20年来,我国甲状腺癌发病率呈明显上升趋势,由约1/10万上升到(3~4)/10万。DTC确切的致病因素尚不清楚,幼年时过量射线照射是目前唯一确定的致癌机制[1-2]。近年来分子生物学技术研究使人们对甲状腺癌的分子机制有了更深入的了解,这对于指导甲状腺癌的诊断治疗及疗效评价有非常重要的意义,本文就DTC相关基因研究进展进行综述。

1 BRAF基因

BRAF基因最早是在人类尤文肉瘤中发现的高度表达变异的癌基因,在极少数的胃肠癌、肺癌、卵巢癌以及甲状腺癌等多种肿瘤中都有表达[3]。BRAF又名鼠类肉瘤滤过性毒菌致癌同源体B1,该基因位于第7号染色体,为RAF基因家族成员之一,是RET和RAS的下游信号分子。目前认为,BRAF基因突变是甲状腺癌最常见的基因变异之一,约49%的PTC和25%的ATC会出现该基因的表达[4]。其发生机制为BRAF基因错义突变的15外显子碱基,致使翻译蛋白质600位密码子将对应的缬氨酸 (V600E)替代为谷氨酸,可活化蛋白激酶,并进一步激活ERK激酶,向MAPK信号通路下游传递细胞有丝分裂信号,致使甲状腺细胞肿瘤形成并向恶性转化[5]。

BRAF基因突变是近年来甲状腺癌基因领域的重要研究进展,也是目前针对DTC发生机制研究最多的突变类型之一。最近研究显示导致激酶激活突变的因素有多种,包括点突变框内插入或框内缺失、放射线暴露等,尽管其发生率较低。由于BRAF基因突变在DTC中发生率较高,而在甲状腺良性病变中检测不到,因此该突变可以作为特异性较强的DTC诊断指标。该突变与低分化的甲状腺癌及ATC的变异性也有较强关联性,在高细胞及经典亚型的PTC中更为常见。还有研究显示该突变的存在似乎与肿瘤的侵袭性特征有关,此突变可使肿瘤更易去分化,因为此突变可见于间变性转化,如甲状腺包膜外侵犯、远处转移和肿瘤复发,而这类因素往往代表着较高的肿瘤相关死亡率。一些大样本临床研究证实,腺体外浸润、区域淋巴结转移、TNM分期(Ⅲ/Ⅳ期)均与BRAF突变呈正相关[6]。有研究对PTC患者随访显示高达80%~85%的复发PTC伴有BRAF突变,这证明对于PTC复发,BRAF突变有很强的预测作用。

以BRAF以及其下游激酶为靶点的分子靶向药物治疗已成为目前DTC治疗研究的又一热点。近年来研究显示多靶点激酶抑制剂索拉非尼(sorafenib)能抑制BRAF突变基因型的甲状腺肿瘤细胞和甲癌肿瘤模型的增殖和生长,但目前国内尚未见该药用于甲状腺癌治疗的报道[7]。

2 RET/PTC重排基因

RET基因于1985年首次发现于小鼠转化的NIH3T3细胞中,因其同样具有与其他基因重排及活化的特征,故又称为RET原癌基因。RET原癌基因经重排后被称为RET/PTC癌基因,属于酪氨酸蛋白激酶受体家族。在这些RET/PTC重排中,RET基因的跨膜区和细胞外区丢失,取而代之的是不同基因来源的5′末端,例如RET与H4融合形成RET/PTC1嵌合体,与RIalpha融合形成RET/PTC2嵌合体等。其产生的嵌合体使RET原癌基因编码的酪氨酸蛋白激酶发生激活,通过下游信号的传导使甲状腺滤泡上皮细胞发生恶性转化[8]。目前研究指出,甲状腺的免疫功能通过RET/PTC1下调,可间接促进PTC的发生。提示癌基因、免疫、炎症及恶性肿瘤生物学特性之间存在一定联系,在甲状腺癌发病机制中RET/PTC基因重排有较重要的作用。

在PTC细胞中RET/PTC基因重排普遍存在,而在正常甲状腺组织及良性甲状腺病变中不表达或基本不表达[9],所以RET/PTC重排可以作为诊断PTC较特异的指标。但PTC中RET/PTC的表达率报道不一,所以其阴性结果并不能完全除外PTC。此外,国外研究还发现放射性暴露史能引起RET/PTC基因重排并进一步促使甲状腺癌的发生。国外学者报道幼年时曾有放射线暴露史的PTC患者的RET/PTC重排发生率明显高于无此经历的PTC患者[10]。还有作者对在切尔诺贝利核泄露事故中受过量射线照射所致的状甲状腺癌患者进行分子生物学分析也发现上述特点。

对于有无RET/PTC重排及与PTC的临床特征之间的关系,目前临床认为存在RET/PTC重排的PTC患者的TNM分期更晚,也更易表现出甲状腺被膜外侵犯,也更易复发。但由于采集病例数较少以及所采用的免疫方法不同,在不同的国家和地区,其阳性率相差也比较大,为2.5%~53.5%。还有证据显示是否存在RET/PTC重排与甲状腺状癌的不同生物学行为特点有关,有RET/PTC2重排的分化型甲状腺癌往往具有高度的侵袭性和去分化能力[11]。国外Zafon等[12]报道 RET/PTC表达阳性的甲状腺状癌患者更易发生局部浸润及淋巴结转移,两者差异有统计学意义(P

舒尼替尼(sunitinib)为近年研制的一种多靶点受体拮抗剂,可以明显抑制RET/PTC酪氨酸激酶[13]。在另一项研究中,舒尼替尼可抑制具有RET/PTC1重组的PTC增殖和生长,但目前国内亦尚未用于甲状腺癌的临床治疗。

3 RAS原癌基因

RAS是一种原癌基因,广泛存在于人和动物细胞中,为人类多种肿瘤最常见的基因异常。RAS基因包括K-RAS、H-RAS和N-RAS 3种类型,这三种基因内结构分别很大,但都编码一种结构相似的G蛋白质,分子量为21 kD,故统称为P21-RAS[14]。分子生物学及遗传学研究提示,RAS基因是存在于细胞膜上一种鸟嘌呤核苷酸的结合蛋白,为多种酪氨酸激酶受体的感受器,并细胞的生长及分化起调解作用。该基因一般有两种存在方式,即与GDP结合时的失活状态以及与GTP结合时的活化状态。突变的RAS蛋白降低了自身内源性鸟苷酸三磷酸酶(GTP)的活性,其结果是致使GTP与RAS蛋白的持续结合并具有了促使细胞生长的作用,致使RAS处于一种持续激活的状态中。由于酪氨酸激酶受体等多种信号传导通道的传感器都受该基因编码联系,并可激活多个不同信号传导通道,其结局会导致甲状腺组织细胞转化为恶性。

RAS突变常在特定肿瘤中出现,如RAS突变可见于95%的胰腺癌中。它也是DTC中检测到的最常见的突变之一。不同的肿瘤有不同的RAS基因突变类型,如K-RAS突变与肺癌有关等。DTC中已经检测到多种RAS基因突变如N-RAS、K-RAS、H-RAS,但在MTC组织中几乎从未检测出该基因突变。该基因突变主要存在于滤泡型PTC及滤泡性腺瘤中,但FTC少见[15-16],该基因突变还对滤泡性腺瘤能否进一步发展为腺癌或者未分化癌具有一定的预测意义,为RAS阳性的腺瘤积极手术切除提供依据。大约10%的FTC可见RAS基因的点突变,并且似乎仅与滤泡亚型FTC有关。RAS点突变型FTC往往伴有滤泡变异型组织学的特性,表现为肿瘤外侵、肿瘤的失分化和出现转移,这在存在骨转移的病例中表现尤为明显[17]。而在低分化DTC组织中往往RAS突变检出率较高,表明该突变会导致DTC更强的侵袭能力。

RAS突变是在DTC中比较多见的事件,具有较高的特异性和敏感性。RAS突变和这些肿瘤的预后及临床特征密切相关,作为一种DTC的诊断学标志具有较广阔的发展前景。RAS抑制剂洛伐他汀已被证实在RAS突变的的甲状腺肿瘤的体内具有抗肿瘤效果[18],为RAS突变表达的DTC提供了新的治疗方法,可能对限制肿瘤的播散有作用,这还需要临床进一步研究。

综上所述,多种免疫组化结果与DTC的发生、发展、预后和转归有密切关系,而且,每种基因的作用均有所不同。甲状腺标本检测P21-RAS有助于分化型甲状腺癌的诊断,而进行RET/PTC及BRAF检测,不但可以有助于诊断PTC,而且可更好地估计肿瘤的侵袭性及淋巴结转移特点,对于肿瘤的后续治疗方案(如分子靶向治疗等)及判断预后有重要价值。

[参考文献]

[1] Nikiforov Y E.Molecular diagnostics of thyroid tumors[J].Arch Pathol Lab Med,2011,135(24):569-577.

[2] Hamatani K,Eguchi H,Ito R,et al. RET/PTC rearrangements preferentially occurred in papillary thyroid cancer among atomic bomb survivors exposed to high radiation dose[J].Cancer Res,2008,68(17):7176-7182.

[3] Ikawa S,Fukui M,Ueyama Y,et al.B-raf,a new member of the raf family,is activated by DNA rearrangement[J].Mol Cell Biol,1988,8(6):2651-2654.

[4] Watanabe R,Hayashi Y,Sassa M,et al. Possible involvement of BRAF V600E in altered gene expression in papillary thyroid cancer[J].Endocr J,2009,56(3):407-414.

[5] Oler G,Camacho CP,Hojaij FC,et al.Gene expression profiling of papillary thyroid carcinoma identifies transcripts correlated with BRAF mutational status and lymph node metastasis[J].Clin Cancer Res,2008,14(15):4735-4742.

[6] Kebebew E,Weng J,Bauer J,et al.The prevalence and prognostic value of BRAF mutation in thyroid cancer[J].Am Surg,2007,246(3):466-470.

[7] Lam ET, Ringel MD, Kloos RT,et al. PhaseⅡclinical trial of sorafenib in metastatic medullary thyroid cancer[J].J Clin Oncol,2010,28(14):2323-2330.

[8] KodamaY,Asai N,KawaiK,et al.The RET protooncogene:a molecular therapeutic target in thyroid cancer[J].Cancer Sci,2009,96(3):143-148.

[9] Nikiforova MN,Nikiforov YE. Molecular genetics of thyroid cancer:implications for diagnosis, treatment and prognosis[J].Expert Rev Mol Diagn,2008,8(1):83-85.

[10] Hamatani K,Eguchi H,Ito R,et al. RET/PTC rearrangements preferentially occurred in papillary thyroid cancer among atomic bomb survivors exposed to high radiation dose[J]. Cancer Res,2008,68(17):7176-7182.

[11] Nikiforov YE.RET/PTC rearrangement in thyroid tumors[J].Endocr Pathol,2012,13(1):3-16.

[12] Zafon C,Obiols G,Castellvl J,et al.Clinical significance of RET/PTC and p53 protein expression in sporadic papillary thyroid carcinoma[J].Histopathology,2007,50:225-231.

[13] Torino F,Paragliola RM,Barnabei A,et al. Medullary thyroid cancer:a promising model for targeted therapy[J]. Curr Mol Med,2010,10(7):608-625.

[14] Missero C,Pirro MT,Di Lauro R.Multiple RAS downstream pathways mediate functional repression of the homeobox gene product TTF-I[J]. Mol Cell Biol,2000,20(8):2783-2793.

[15] Esapa CT,Johnson SJ,Kendall-Taylor P,et al. Prevalence of RAS mutations in thyroid neopiasia[J]. Clin Endocrinol(Oxf),1999,50(4):529-535.

[16] Suarez HG,du Villard JA,Severino M,et al. Presence of mutations in all three RAS genes in human thyroid tumors[J].Onco gene,1990,S(4):565-570.

[17] Garcia-Rostan G,Zhao H,Camp RL,et al. RAS mutations are associated with aggressive tumor phenotypes and poor prognosis in thyroid cancer[J]. J Clin Oncol,2003,21(17):3226-3235.

分子生物学发展前景范文5

广播稿一

曾几何时,我们常常依偎在妈妈的怀里撒娇,转眼间,我们即将面临就业,步入社会的大生活圈中,儿时的一幕幕仿佛犹在眼前,如今我们已经长大成人,就要各自奔赴自己的前程了.

十七、八岁的年纪,正是有着美好憧憬,有着豪情壮志的时候,所以我们更要好好把握青春,要知道青春并不是永远存在的,青春时期很容易受到错误的影响而误入歧途,所以我们不能掉以轻心,一步走错,就会全盘皆输,输掉的并不是自己,还有所有关心你的亲人.

青春期的我们应处于热情、活跃、精神抖擞、自信的状态下,有的人就四对自己没有一点儿信心,整日郁郁寡欢,担心这个害怕那个,导致和人逐渐疏远,把自己封锁在个人世界里,这样不但对自己的人际关系不好,而且对自己的身心健康也有很大的伤害,在困难面前往往苦闷、逃避、失望,到头来一事无成.

青春是短暂的,它更需要我们的珍惜,有些人整日虚度光阴,怨天尤人,而不自己去劳动.像这样,又有什么意思呢?青春又不是无止的长,人生又有几个青春能拿来让我们虚度呢?

我们应该把握青春,珍惜光阴,利用有限的时间做出无限的价值.

在这人生中最纯洁、最美好、最发奋的阶段里,让我们一起奋斗吧!相信明天会更好的!

献给老师的一首诗

广播稿二

甲:点击学校生活,感受校园精彩;

乙:放飞青想,打造阳光生活。

合:菁菁校园。

甲:在这熟悉而又温暖的音乐声中,我们菁菁校园广播站又和您见面了。

乙:各位老师同学们,大家好!今天是9月28日,星期三。

甲:我是主持人:*** 。

乙:我是主持人:** 。

甲:今天我们的《名人轶事》栏目给大家介绍的是心怀祖国的青年科学家施一公的故事。

乙:施一公1967年5月出生在一个知识分子家庭,父亲毕业于哈尔滨工业大学,母亲毕业于北京矿业学院,施一公的名字带着深深的时代烙印:父母亲给他取名一公,希望他一心为公。1985年被保送到清华生物系。清华园里的他学习成绩年年名列全年级第一。1989年,他又以第一名的成绩提前一年毕业。在出色完成生物系课程的同时,他还获得了数学系的学士学位。

甲:施一公注重全面发展,他永远充满激情,永远乐观,永不服输。在高中期间,他就练习长跑,练过的项目从800米到1500米,再到3000米。进入清华后,由于长跑队只招收专业运动员,施一公便转练竞走,从5000米到1万米。他还在校运动会上创下全校竞走项目的纪录。一直到1994年,在他大学毕业5年后,这个纪录才被打破。

乙:1990年年初,施一公赴美深造,在全美一流的约翰霍普金斯大学医学院攻读生物物理学及化学博士学位。施一公初到美国时,最先发现的差距就是英语不行。他给自己规定每天背25个新单词。科研上,他勤思苦干,持之以恒。自信心的重建给施一公注入了一股巨大的力量,他的科研能力迅速提高。1997年4月,他还未完成博士后研究课题,就被普林斯顿大学分子生物学系聘为助理教授。

甲:普林斯顿大学给他提供了面积达200平方米的实验室和近50万美元的启动基金。在当时,这样的待遇是很多人都无法企及的。良好的科研条件和机制为施一公提供了施展才华的空间。短短9年间,他就获得了普林斯顿大学最高级别的教授职位,并很快成为学校分子生物学系的领军人物。

乙:施一公选择癌症作为自己的主攻方向,研究的课题是:细胞凋亡和癌症发生的分子机理。致癌原因一直是全球科学家致力研究的目标之一。2003年,由于破解了这一类生命科学之谜,当时年仅36岁的施一公获得全球生物蛋白研究学会颁发的鄂文西格青年研究家奖,成为这一奖项设立17年以来首位获奖的华裔学者。迄今为止,施一公已在国际权威学术杂志发表学术论文100余篇。

甲:在普林斯顿,学校资助他购买了500平方米的独栋别墅,他拥有15亩土地,一对龙凤胎儿女。事业的成功也给施一公教授带来了优越而幸福的家庭生活。

乙:然而,面对广阔的事业发展前景,面对优越的生活条件,施一公却作出了一个让许多人为之惊讶而敬佩的决定:放弃这一切,全职回国,回到母校清华。在他看来,爱国是最朴素的感情,有谁不爱自己的母亲呢?

甲:回到清华后,施教授开始了事业的新征程。他还是像学生时代那样充满激情,现在每天都工作16个小时以上。他自己说:回到清华后,我每天早上都很激动,又是新的充实的一天,又可以做很多事情。当你很有理想、心情愉快的时候,就觉得特别有劲。

乙:尽管清华已尽其所能地为施一公的科研提供便利条件,但仍无法与他在普林斯顿大学的条件和环境相比。但这些毫不影响他回到祖国的兴奋与激情,施教授说:中国的科技和教育体制、中国大学的科研和教学,都与美国一流大学有相当的差距,中国正在为此而努力。我会发自内心地为清华、为中国科技和教育体制的进一步发展付出更多。

甲:施一公目前正与清华的同事们做一个长远规划,利用清华有限的资金和空间,精打细算找出一些发展前景广阔的生命科学学科和专业方向,并利用他的号召力,吸引更多世界优秀人才加入。

乙:经历攀登的艰辛,山顶总会有无尽的风光。施一公后来回忆道:1万米竞走要绕操场走25圈,每走一圈都要打一次铃,提醒你必须要坚持。这不仅是一个体育项目,还是意志品质的锻炼,这种锻炼让我在以后的学习和工作中都受益无穷。

甲:如果仅仅因为科研,施一公不会回来。他有更高的理想和追求。他希望能够通过自己的努力,为改善和改进国家的教育体制和科技体制做些努力,能培养一批人才,为国家的发展和社会的进步做出一些贡献。

乙:他在为自己的理想奋斗的同时,心里还装着一些自己之外的东西,以天下事为己任,驱使他往前走。

甲:同学们,让我们以施一公教授为榜样,怀揣着理想,在国旗底下庄严地宣誓时刻准备着!,用实际行动为自己的理想而奋斗,为祖国美好的明天尽一份力。

乙:时间过得真快啊!本期节目又到了该说再见的时候了。

分子生物学发展前景范文6

【关键词】 老年痴呆;药物治疗;发病机制

doi:10.3969/j.issn.1004-7484(s).2013.11.589 文章编号:1004-7484(2013)-11-6615-01

老年痴呆是目前困扰老年人群生活、生存质量的常见疾病之一,患者常表现为计算能力障碍、定向能力障碍、记忆力障碍、表情淡漠、语言重复、固执甚至是道德伦理缺乏等[1]。近年来,随着老年痴呆发病机制研究的深入以及治疗经验的不断积累,老年痴呆症的治疗药物以及治疗方法的研究获得了较大的进展,部分药物在老年痴呆的治疗中体现出了较大的应用前景[2]。本文就老年痴呆治疗药物的临床应用现状以及发展前景作一综述,以飨读者。

1 老年痴呆发病机制简述

老年痴呆属于一种多病因所致的异质性疾病,患者多伴有特征性的神经化学以及神经病理变化。关于老年痴呆的病因及病机尚未完全阐明,主要认为其发生及发展可能是多因素共同作用的结果,例如环境因素、遗传因素、机体代谢、老龄化、缺乏雌激素以及头部创伤史等。目前,主要认可的发病机制包括微血管相关蛋白tau学说、Aβ毒性学说以及基因突变学说[1]。因tau蛋白能够合成并且稳定神经元细胞,当tau蛋白发生异常磷酸化时,可生成双乱选纤维丝,从而导致神经纤维缠结,诱发老年痴呆。有研究认为,Aβ可引起膜内的淀粉样前体蛋白(APP)发生异常水解或者错误折叠,可引起老年痴呆。相关研究认为,基因突变可致机体β类淀粉样蛋白大量沉积,引起神经元死亡,从而引发老年痴呆。此外,载脂蛋白酶E(ApoE)等位基因是发生老年痴呆的重要遗传危害因子,而等位基因ε2减少或者ε4增加等均将导致老年痴呆的发生危险性增加[2-3]。

2 老年痴呆的药物治疗现状分析

2.1 胆碱能药物 相关研究资料显示,多种神经中枢递质,例如5-羟色胺、乙酰胆碱(Ach)、多巴胺以及兴奋性氨基酸等发生异常与老年痴呆的发生及发展密切相关,其中,ACh已被证实在老年痴呆的发病中具有重要作用。故目前临床治疗老年痴呆中多应用胆碱能药物进行治疗[2]。

2.1.1 乙酰胆碱酯酶的抑制剂 大量动物试验以及临床实践研究证实,乙酰胆碱酯酶(AChE)的抑制剂能够有效抑制突触间隙之中的ACh神经递质降解,可提高Ach递质水平并延长其作用时间。AChE是目前唯一得到临床充分证实可有效改善患者临床症状的药物。目前常用的AChE抑制剂主要有多奈哌齐、石杉碱甲、利凡斯的明以及加兰他敏等[1]。

2.1.2 ACh前体以及其促释放剂 临床研究证实,胆碱以及卵磷脂均是ACh合成的主要前体,其能够促进ACh的合成以及释放,但临床应用效果不佳。而ACh的促生剂丙戊茶碱以及乙酰左旋肉毒碱能够提高脑内ACh的水平。目前,乙酰左旋肉毒碱在老年痴呆的治疗中获得了广泛应用[2]。

2.1.3 胆碱受体作用药物 临床实践证实,AChE抑制剂对于轻中度老年痴呆患者而言有效,而对于重度患者,其疗效有所降低。近年来,相关研究显示,药理学研究以及分子生物学研究显示,M-受体(突触后膜毒覃碱型受体)拮抗剂是一种有效的抗痴呆药物,目前应用最多的占诺美林以及米拉美林,其可显著改善老年痴呆患者的动作行为以及认知功能[2-3]。

2.2 分泌酶抑制剂 大脑认知功能相关部位(例如海马、皮层等)发生细胞外淀粉样斑块、神经元死亡以及细胞内神经纤维缠结等是老年痴呆的特征病理变化[1]。目前认为β分泌酶与患者的脑部病理变化密切相关,且动物实验研究证实,消除小鼠的β分泌酶基因后,其完全缺乏β淀粉样肽,但未见明显副作用,故认为β分泌酶抑制剂用于治疗老年痴呆具有较大的应用前景[2]。

2.3 谷氨酸受体的调控剂 大脑皮质皮层中的椎体细胞发生退化或者神经纤维混乱时,可致神经元受损,引起部分神经细胞功能丧失,从而引发老年痴呆。而如果其功能过度增强,可引起兴奋性毒性,导致神经元死亡,可引起神经退化性疾病。因此,调节退化以后的谷氨酸神经元突触活性对于老年痴呆的治疗可能具有一定的疗效。目前已有研究报道证实,谷氨酸受体调控剂美金刚胺用于治疗老年痴呆,疗效显著,尤其是对于中重度老年痴呆具有明显效果[2]。

2.4 脑代谢调节剂 老年痴呆患者多存在糖代谢、蛋白质、核酸以及脂质代谢障碍,其脑血流量以及耗氧量均显著低于同龄的健康人,故认为脑代谢激活剂以及脑循环改善剂能够用于该病的治疗[3]。目前常用药物有长春胺、长春西汀、钙拮抗剂脑益嗪、尼莫地平以及盐酸氟桂嗪等,这些药物均可能改善患者的环境适应能力以及记忆力等。

2.5 其他 近年来,大量临床研究证实,胰岛素可改善部分痴呆患者的认知功能障碍以及记忆力健体等症状,有望用于治疗老年痴呆。此外,一些非甾体抗炎药物,例如替尼达普、吲哚美辛、雌激素等被用于治疗老年痴呆,但关于其疗效以及作用机制目前尚不明确[3]。

3 老年痴呆药物治疗前景

近年来,随着临床医学的发展以及对老年痴呆发病原因、发病机制研究的不断深入,其病因已发展至免疫学、遗传学、神经学以及分子生物学等领域,并获得了许多新的药物研究靶点。目前,免疫治疗、神经干细胞移植治疗、基因治疗等均获得了一定的研究进展,但目前尚未得到充分的实践证实。在未来的药物研究及临床治疗中,尚待更加深入、广泛的研究和实践。

参考文献

[1] 谢雨礼.老年痴呆药物研究进展[J].药学与临床研究,2011,19(1):1-7.