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基因组与细胞的研究论文

发布时间:2024-07-02 19:11:30

基因组与细胞的研究论文

你看看这是不是你需要的类型论文,不过我还是建议只是参考,自己写最好了。 干细胞作为一种既有自我更新能力、又有多分化潜能的细胞,具有非常重要的理论研究意义和临床应用价值。近几年来,干细胞的研究取得了重大突破, 1999和2000年,世界最权威的美国《Science》杂志连续2年将干细胞和人类基因组计划列为当年的10大科学突破之首。美国《时代》周刊认为干细胞和人类基因组计划将同时成为新世纪最具有发展和应用前景的领域。为抢占这一科技制高点,世界各国纷纷投入大量的人力、物力和财力加紧研究开发,并已取得应用性成果:2005年10月,美国食品和药物管理局(FDA)也已批准将神经干细胞移植入人体大脑;2005年11月,美国心脏协会报道了干细胞治疗心肌梗塞的204例临床病例的研究报告,其结论是干细胞对心脏功能的改善效果,是没有任何现有临床药物能达到的;日本在2000年启动的“千年世纪工程”中,将干细胞工程作为四大重点之一,于第一年度就投入了108亿日元的巨额资金;瑞典、巴西也于2005年通过立法继续支持干细胞研究,并于2005年进行一项多中心1200病例的用干细胞治疗心脏病的临床应用研究。干细胞技术作为生物技术领域最具有发展前景和后劲的前沿技术,将可能导致一场医学和生物学革命,给无数疑难病症治疗带来了新的希望。 按照科学家描绘的美妙蓝图,通过干细胞技术的有效应用,今后更换人体器官就像给汽车换零件一样简单,血细胞、脑细胞、骨骼和内脏都将可以更换,即使患上绝症也能绝处逢生。其实,干细胞技术不仅在疾病治疗方面有着极其诱人的前景,而且其对动物克隆、植物转基因生产、发育生物学、新药物的开发与药效、毒性评估等领域也将产生极其重要的影响。干细胞技术是世纪之交最为引人注目的科技成果,被认为是人类生命科学研究的重要里程碑,预示着生命科学研究将进入快速发展时期。 参考资料:

李宝键教授在“展望21世纪的生命科学”一文中谈到基因组研究计划研究重要性时,引用《Scinence》上“第三次技术命革”中的一句话:“下一个传大时代将是基因组革命时代,它正处于初期阶段。”在当前的研究水平上,只要涉及生命体重要现象的课题,几乎离不开对基因及其作用的分析。2000年6月26日,英美两国首脑会同公私两大人基因组测序集团向世人正式宣告,人基因组的工作草图已绘制完成。科学家把这作为生命科学进入新时代的标志,即后基因组时代(post-genome era)。因此有必要对基因组及其研究内容和进展作一个了解。1基因组学及其研究内容基因组(GENOME)一词是1920年Winkles从GENes和chromosOMEs组成的,用于描述生物的全部基因和染色体组成的概念。1953年Watson和Crick发现DNA双螺旋结构,标志分子生物学的诞生,随着各学科的发展,当前生物学研究进入新的进代,在生物大分子水平上将不同的研究技术和手段有机的结合以攻克生物学难题。基因组研究可以理解为:(1)基因表达概况研究,即比较不同组织和不同发育阶段、正常状态与疾病状态,以及体外培养的细胞中基因表达模式的差异,技术包括传统的RTPCR,RNase保护试验,RNA印迹杂交,但是其不足是一次只能做一个。新的高通量表达分析方法包括微点阵(microarrary),基因表达序列分析(serial analysis of gene expression,SAGE),DNA芯片(DNA chip)等;(2)基因产物-蛋白质功能研究,包括单个基因的蛋白质体外表达方法,以及蛋白质组研究;(3)蛋白质与蛋白质相互作用的研究,利用酵母双杂交系统,单杂交系统(one-hybrid system),三杂交系统(thrdee-hybrid system)以及反向杂交系统(reverse hybrid system)等。1986年美国科学家Thomas Roderick提出了基因组学(Genomics),指对所有基因进行基因组作图(包括遗传图谱、物理图谱、转录图谱),核苷酸序列分析,基因定位和基因功能分析的一门科学。因此,基因组研究应该包括两方面的内容:以全基因组测序为目标的结构基因组学(structural genomics)和以基因功能鉴定为目标的功能基因组学(functional genomics)。结构基因组学代表基因组分析的早期阶段,以建立生物体高分辨率遗传、物理和转录图谱为主。功能基因组学代表基因分析的新阶段,是利用结构基因组学提供的信息系统地研究基因功能,它以高通量、大规模实验方法以及统计与计算机分析为特征。随着1990年人类基因组计划(Human Genome Project,HGP)的实施并取得巨大成就,同时模式生物(model organisms)基因组计划也在进行,并先后完成了几个物种的序列分析,研究重心从开始揭示生命的所有遗传信息转移到从分子整体水平对功能的研究上。第一个标志是功能基因组学的产生,第二个标志是蛋白质组学(proteome)的兴起。2 结构基因组学研究内容结构基因组学(structural genomics)是基因组学的一个重要组成部分和研究领域,它是一门通过基因作图、核苷酸序列分析确定基因组成、基因定位的科学。遗传信息在染色体上,但染色体不能直接用来测序,必须将基因组这一巨大的研究对象进行分解,使之成为较易操作的小的结构区域,这个过程就是基因作图。根据使用的标志和手段不同,作图有三种类型,即构建生物体基因组高分辨率的遗传图谱、物理图谱、转录图谱。遗传图谱通过遗传重组所得到的基因在具体染色体上线性排列图称为遗传连锁图。它是通过计算连锁的遗传标志之间的重组频率,确定他们的相对距离,一般用厘摩(cM,即每次减数分裂的重组频率为1%)来表示。绘制遗传连锁图的方法有很多,但是在DNA多态性技术未开发时,鉴定的连锁图很少,随着DNA多态性的开发,使得可利用的遗传标志数目迅速扩增。早期使用的多态性标志有RFLP(限制性酶切片段长度多态性)、RAPD(随机引物扩增多态性DNA)、AFLP(扩增片段长度多态性);80年代后出现的有STR(短串联重复序列,又称微卫星)DNA遗传多态性分析和90年代发展的SNP(单个核苷酸的多态性)分析。物理图谱物理图谱是利用限制性内切酶将染色体切成片段,再根据重叠序列确定片段间连接顺序,以及遗传标志之间物理距离[碱基对(bp)或千碱基(kb)或兆碱基(Mb)的图谱。以人类基因组物理图谱为例,它包括两层含义,一是获得分布于整个基因组30 000个序列标志位点(STS,其定义是染色体定位明确且可用PCR扩增的单拷贝序列)。将获得的目的基因的cDNA克隆,进行测序,确定两端的cDNA序列,约200bp,设计合成引物,并分别利用cDNA和基因组DNA作模板扩增;比较并纯化特异带;利用STS制备放射性探针与基因组进行原位杂交,使每隔100kb就有一个标志;二是在此基础上构建覆盖每条染色体的大片段:首先是构建数百kb的YAC(酵母人工染色体),对YAC进行作图,得到重叠的YAC连续克隆系,被称为低精度物理作图,然后在几十个kb的DNA片段水平上进行,将YAC随机切割后装入粘粒的作图称为高精度物理作图.转录图谱利用EST作为标记所构建的分子遗传图谱被称为转录图谱。通过从cDNA文库中随机条区的克隆进行测序所获得的部分 cDNA的5'或3'端序列称为表达序列标签(EST),一般长300~500bp左右。一般说,mRNA的3' 端非翻译区(3'-UTR)是代表每个基因的比较特异的序列,将对应于3'-UTR的EST序列进行RH定位,即可构成由基因组成的STS图。截止到1998年12月底,在美国国家生物技术信息中心(NCBI)数据库中分布的植物EST的数目总和已达几万条,所测定的人基因组的EST达180万条以上。这些EST不仅为基因组遗传图谱的构建提供了大量的分子标记,而且来自不同组织和器官的EST也为基因的功能研究提供了有价值的信息。此外,EST计划还为基因的鉴定提供了候选基因(candidantes)。其不足之处在于通过随机测序有时难以获得那些低丰度表达的基因和那些在特殊环境条件下(如生物胁迫和非生物胁迫)诱导表达的基因。因此,为了弥补EST计划的不足,必须开展基因组测序。通过分析基因组序列能够获得基因组结构的完整信息,如基因在染色体上的排列顺序,基因间的间隔区结构,启动子的结构以及内含子的分布等。3功能基因组学研究功能基因组学(functional genomics)又往往被称为后基因组学(postgenomics),它利用结构基因组所提供的信息和产物,发展和应用新的实验手段,通过在基因组或系统水平上全面分析基因的功能,使得生物学研究从对单一基因或蛋白质的研究转向多个基因或蛋白质同时进行系统的研究。这是在基因组静态的碱基序列弄清楚之后转入基因组动态的生物学功能学研究。研究内容包括基因功能发现、基因表达分析及突变检测。基因的功能包括:生物学功能,如作为蛋白质激酶对特异蛋白质进行磷酸化修饰;细胞学功能,如参与细胞间和细胞内信号传递途径;发育上功能,如参与形态建成等采用的手段包括经典的减法杂交,差示筛选,cDNA代表差异分析以及mRNA差异显示等,但这些技术不能对基因进行全面系统的分析。新的技术应运而生,包括基因表达的系统分析,cDNA微阵列,DNA芯片等。鉴定基因功能最有效的方法是观察基因表达被阻断或增加后在细胞和整体水平所产生的表型变异,因此需要建立模式生物体。比较基因组学(Comparative Genomics)是基于基因组图谱和测序基础上,对已知的基因和基因组结构进行比较,来了解基因的功能、表达机理和物种进化的学科。利用模式生物基因组与人类基因组之间编码顺序上和结构上的同源性,克隆人类疾病基因,揭示基因功能和疾病分子机制,阐明物种进化关系,及基因组的内在结构。目前从模式生物基因组研究中得出一些规律:模式生物基因组一般比较小,但编码基因的比例较高,重复顺序和非编码顺序较少;其G+C%比较高;内含子和外显子的结构组织比较保守,剪切位点在多种生物中一致;DNA 冗余,即重复;绝大多数的核心生物功能由相当数量的orthologous蛋白承担;Synteny连锁的同源基因在不同的基因组中有相同的连锁关系等。模式生物基因组研究揭示了人类疾病基因的功能,利用基因顺序上的同源性克隆人类疾病基因,利用模式生物实验系统上的优越性,在人类基因组研究中的应用比较作图分析复杂性状,加深对基因组结构的认识。 此外,可利用诱变技术测定未知基因,基因组多样性以及生物信息学(Bioinformatics)的应用。4蛋白质组学研究基因是遗传信息的携带者,而全部生物功能的执行者却是蛋白质,它有自身的活动规律,因而仅仅从基因的角度来研究是远远不够的,必须研究由基因转录和翻译出蛋白质的过程,才能真正揭示生命的活动规律,由此产生了研究细胞内蛋白质组成及其活动规律的新兴学科——蛋白质组学(proteomics)。蛋白质组(proteome)是由澳大利亚Macquarie大学的Wilkins和Williams于1994首先提出,并见于1995年7月的“Electrophonesis”上,指全部基因表达的全部蛋白质及其存在方式,是一个基因、一个细胞或组织所表达的全部蛋白质成分,蛋白质组学是对不同时间和空间发挥功能的特定蛋白质群体的研究。它从蛋白质水平上探索蛋白质作用模式、功能机理、调节控制以及蛋白质群体内相互作用,为临床诊断、病理研究、药物筛选、药物开发、新陈代谢途径等提供理论依据和基础。 蛋白质组学旨在阐明生物体全部蛋白质的表达模式及功能模式,内容包括鉴定蛋白质表达、存在方式(修饰形式)、结构、功能和相互作用方式等。它不同于传统的蛋白质学科,是在生物体或其细胞的整体蛋白质水平上进行的,从一个机体或一个细胞的蛋白质整体活动来揭示生命规律。但由于蛋白质具有多样性和可变性,复杂性,低表达蛋白质难以检测等,应该明确其研究的艰难性。总体上研究可以分为两个方面:对蛋白质表达模式(或蛋白质组成)研究,对蛋白质功能模式(目前集中在蛋白质相互作用网络关系)研究。对蛋白质组研究可以提供如下信息:从基因序列预测的基因产物是否以及何时被翻译;基因产物的相对浓度;翻译后被修饰的程度等。由于蛋白质数目小于基因组中开放阅读框(ORF, open reading frame)数目,因此提出功能蛋白质组学(functional proteomics),功能蛋白质指在特定时间、特定环境和试验条件下基因组活跃表达的蛋白质,只是总蛋白质组的一部分。功能蛋白质组学研究是位于对个别蛋白质的传统蛋白质研究和以全部蛋白质为研究对象的蛋白质研究之间的层次,是细胞内与某个功能有关或某种条件下的一群蛋白质。对蛋白质组成分析鉴定,要求对蛋白质进行表征化,即分离、鉴定图谱化,包括两个步骤:蛋白质分离和鉴定。双向凝胶电泳(2-DGE)和质谱(MS)是主要的技术。近年来,有关技术和生物信息学在不断并迅速开发和发展中。蛋白质组研究技术体系包括:样品制备;双向聚丙烯酰胺凝胶电泳(two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis,2-D PAGE);蛋白质的染色;凝胶图像分析;蛋白质分析;蛋白质组数据库。其中三大关键是:双向凝胶电泳技术、质谱鉴定、计算机图像数据处理与蛋白质数据库。5与基因组学相关学科诞生随着基因组学研究的不断深入,人类有望揭示生命物质世界的各种前所未知的规律,完全揭开生命之谜,进而驾驶生命,使之为人类的社会经济服务。基因组研究和其它学科研究交叉,促进一些学科诞生,如营养基因组学(nutritional genomics),环境基因组学(environmental genomics),药物基因组学(phamarcogenomics),病理基因组学(pathogenomics),生殖基因组学(reproductive genomics),群体基因组学(population genomics)等。其中,生物信息学正成为备受关注的新型产业的支撑点。生物信息学是以生物大分子为研究,以计算机为工具,运用数学和信息科学的观点、理论和方法去研究生命现象、组织和分析呈指数级增长的生物信息数据的一门科学。研究重点体现在基因组学和蛋白质两个方面。首先是研究遗传物质的载体DNA及其编码的大分子量物质,以计算机为工具,研究各种学科交叉的生物信息学的方法,找出其规律性,进而发展出适合它的各种软件,对逐步增长的DNA 和蛋白质的序列和结构进行收集、整理、发布、提取、加工、分析和发现。由数据库、计算机网络和应用软件三大部分组成。其关注的研究热点包括:序列对比,基因识别和DNA序列分析,蛋白质结构预测,分子进化,数据库中知识发现(Knowledge Discovery in Database, KDD)。这一领域的重大科学问题有:继续进行数据库的建立和优化;研究数据库的新理论、新技术、新软件;进行若干重要算法的比较分析;进行人类基因组的信息结构分析;从生物信息数据出发开展遗传密码起源和生物进化研究;培养生物信息专业人员,建立国家生物医学数据库和服务系统[5]。20世纪末生物学数据的大量积累将导致新的理论发现或重大科学发现。生物信息学是基于数据库与知识发现的研究,对生命科学带来革命性的变化,对医药、卫生、食品、农业等产业产生巨大的影响。邹承鲁教授在谈论21世纪的生命科学时讲到,生物学在20世纪已取得巨大的发展,数理科学广泛而又深刻地深入生物学的结果在新的高度上揭示了生命的奥妙,全面改变了生物学的面貌。生物学不仅是当前自然科学发展的热点,进入21世纪后将仍然如此。科学家称21世纪是信息时代。生物科学和信息科学结合,无疑是多个学科发展的必然结果。

晕,怎么都是关于这样的文章,我都回答4道了。内容:基因工程是指重组DNA技术的产业化设计与应用,包括上游技术和下游技术两大组成部分。上游技术指的是基因重组、克隆和表达的设计与构建(即重组DNA技术);而下游技术则涉及到基因工程菌或细胞的大规模培养以及基因产物的分离纯化过程。 基因工程是利用重组技术,在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法,对各种生物的核酸(基因)进行改造和重新组合,然后导入微生物或真核细胞内进行无性繁殖,使重组基因在细胞内表达,产生出人类需要的基因产物,或者改造、创造新的生物类型。 从实质上讲,基因工程的定义强调了外源DNA分子的新组合被引入到一种新的寄主生物中进行繁殖。这种DNA分子的新组合是按工程学的方法进行设计和操作的,这就赋予基因工程跨越天然物种屏障的能力,克服了固有的生物种间限制,扩大和带来了定向创造生物的可能性,这是基因工程的最大特点。 基因工程包括把来自不同生物的基因同有自主复制能力的载体DNA在体外人工连接,构成新的重组的DNA,然后送到受体生物中去表达,从而产生遗传物质和状态的转移和重新组合。 基因工程要素:包括外源DNA,载体分子,工具酶和受体细胞等。 一个完整的、用于生产目的的基因工程技术程序包括的基本内容有:(1)外源目标基因的分离、克隆以及目标基因的结构与功能研究。这一部分的工作是整个基因工程的基础,因此又称为基因工程的上游部分;(2)适合转移、表达载体的构建或目标基因的表达调控结构重组;(3)外源基因的导入;(4)外源基因在宿主基因组上的整合、表达及检测与转基因生物的筛选;(5)外源基因表达产物的生理功能的核实;(6)转基因新品系的选育和建立,以及转基因新品系的效益分析;(7)生态与进化安全保障机制的建立;(8)消费安全评价。目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,只有通过检测与鉴定才能知道。这是基因工程的第四步工作。 以上步骤完成后,在全部的受体细胞中,真正能够摄入重组DNA分子的受体细胞是很少的。因此,必须通过一定的手段对受体细胞中是否导入了目的基因进行检测。检测的方法有很多种,例如,大肠杆菌的某种质粒具有青霉素抗性基因,当这种质粒与外源DNA组合在一起形成重组质粒,并被转入受体细胞后,就可以根据受体细胞是否具有青霉素抗性来判断受体细胞是否获得了目的基因。重组DNA分子进入受体细胞后,受体细胞必须表现出特定的性状,才能说明目的基因完成了表达过程。忘了问一下,是多少字的论文。(希望能采纳,一个字一个字打进去的,没有功劳也有苦劳)

细胞生物学基因工程论文

一、研究方向不同

细胞工程是生物工程的一个重要方面。总的来说,它是应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法,按照人们的设计蓝图,进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养。通过细胞工程可以生产有用的生物产品或培养有价值的植株,并可以产生新的物种或品系。

细胞生物学是在显微、亚显微和分子水平三个层次上,研究细胞的结构、功能和各种生命规律的一门科学。细胞生物学由Cytology发展而来,Cytology是关于细胞结构与功能(特别是染色体)的研究。现代细胞生物学从显微水平、超微水平和分子水平等不同层次研究细胞的结构。

二、专业领域不同

细胞工程是指应用现代细胞生物学、发育生物学、遗传学和分子生物学的理论与方法,按照人们的需要和设计,在细胞水平上的遗传操作,重组细胞结构和内含物,以改变生物的结构和功能,即通过细胞融合、核质移植、染色体或基因移植以及组织和细胞培养等方法。

细胞生物学是一切生命科学的最为重要的基础学科之一。同时又是生命科学的生长点,反映了生物科学发展的最新成就。细胞生物学是以细胞为研究对象, 从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平等三个层次。

三、应用前景不同

细胞工程与基因工程一起代表着生物技术最新的发展前沿,伴随着试管植物、试管动物、转基因生物反应器等相继问世,细胞工程在生命科学、农业、医药、食品、环境保护等领域发挥着越来越重要的作用。

细胞生物学的研究成果作为高新技术支柱之一,在医药业、农业(种植业)、畜牧水产业等领域均具有广泛的应用前景。主要是从细胞的不同结构层次来研究细胞的生命活动的基本规律。从生命结构层次看,细胞生物学位于分子生物学与发育生物学之间,同它们相互衔接,互相渗透。

扩展资料:

细胞生物学的研究方向:

1、细胞分子生物学:本研究方向侧重利用生物技术(包括现代生物化学的分离、提取、纯化技术,基因重组技术)高效率(即低成本、高纯度和高括性)制备与细胞发育、分化、凋亡等功能密切相关的具有活性生物制品,在此基础上研究细胞的代谢机理、信号转导途径及其调控机制等。

2、细胞工程:本研究方向侧重利用现代的生物技术(包括细胞培养技术、单克隆抗体技术、染色体工程、细胞核移植技术和转基因技术等)研究动、植物的生长、发育规律,优良品种改良和培育等。该方面的研究成果作为高新技术支柱之一,在医药业、农业(种植业)、畜牧水产业等领域均具有广泛的应用前景。

3、肿瘤与蛋白芯片:本研究方向侧重利用肿瘤细胞培养、噬菌体展示文库构建、蛋白质芯片以及生物信息学等相关理论技术研究癌症细胞早期分化的蛋白质分子标记。通过肿瘤细胞分子标记结合临床进行早期诊断,旨在癌症的早期发现与治疗。

4、利用生物芯片通量高、检测时间短的优势以及免疫学分析操作简单、灵敏度高的特点,检测动物性食品中的药物残留。

5、上述方向在基础研究方面开展生殖发育、干细胞分化分子指标,活性物质分离纯化和克隆表达,抗体制备,分子标记等研究;在应用方面开展干细胞诱导分化、肿瘤早期诊断、食品检验、种质保育、环境评价等研究。

参考资料来源:百度百科-细胞工程

参考资料来源:百度百科-细胞生物学

基因工程,又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。步骤 1)提取目的基因 2)目的基因与运载体结合 3)将目的基因导入受体细胞 4)目的基因的检测和表达1.转基因鱼 生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼(中国)。 2.转基因牛 乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)。 3.转黄瓜抗青枯病基因的甜椒 4.转鱼抗寒基因的番茄 5.转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯 6.不会引起过敏的转基因大豆 7.超级动物 导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠 8.特殊动物 导入人基因具特殊用途的猪和小鼠 9.抗虫棉 苏云金芽胞杆菌可合成毒蛋白杀死棉铃虫,把这部分基因导入棉花的离体细胞中,再组织培养就可获得抗虫棉。 基因工程胰岛素 基因工程干扰素 其它基因工程药物 SCID的基因工程治疗 等等 细胞工程定义1:通过细胞融合、核移植、细胞器移植或染色体操作,产生杂种细胞并发育成个体的技术。定义2:应用细胞生物学和分子生物学的方法,通过类似于工程学的步骤在细胞整体水平或细胞器水平上,遵循细胞的遗传和生理活动规律,有目的地制造细胞产品的一门生物技术。 高中阶段一般为细胞融合,细胞重组,植物体细胞杂交应用:繁育优良品种,获得可以持续分泌干扰素的体外培养细胞系等等

19世纪后期显微技术的改进,生物固定技术(如:Fleming 1882,1884;Canoy 1886)和染色技术的出现极大的方便了人们对细胞显微结构的认识,各种细胞器相继被发现,20世纪30年代电子显微镜技术的问世,是细胞形态的研究达到了空前的高潮。20世纪50年代分子生物学的兴起,推动细胞生物学的研究进入了分子水平。 英国人Robert Brown 发现植物细胞核。 比利时人C. J. Dumortier 观察了藻类的细胞分裂,并认为细胞来源于原来存在的细胞。 德国人H. von Molh 仔细观察了植物的细胞分裂,认为是植物的根和芽尖极易观察到的现象。 法国人F. Dujardin 观察动物活细胞时发现“肉样质”(Sarcode)。 捷克人J. E. Pukinye 用protoplasm这一术语描述细胞物质,“Protoplast”为神学用语,指人类始祖亚当。 波兰人R. Remak发现鸡胚血细胞的直接分裂(无丝分裂)。 德国人H. von Mohl研究了植物原生质,发表了“identifies protoplasm as the substance of cells”。 德国人W. Hofmeister 描绘了鸭跖草Tradescantia的花粉母细胞,明确的体现出染色体,但他没有认识到之一重要性,40年后德国人H. von Waldeyer因这一结构可被碱性染料着色而定名为Chromosome。 德国人M. Shultze 认为动物细胞内的肉样质和植物体内的原生质具有同样的意义,他给细胞的定义是:“the cell is an accumulation of living substance or protoplasm definitely delimited in space and possessing a cell membrane and nucleus。” 德国人Max Schultze 观察了植物的胞间连丝。 德国人J. von Suchs 发现叶绿体。 奥地利人G. Mendel 发表了对豌豆的杂交试验结果,提出遗传的分离规律和自由组合规律。 英国人T. H. Huxley 在爱丁堡作题为“生命的物质基础”(the physical basis of life)的演讲报告时首次把原生质的概念介绍给了英国公众。 瑞士人F. Miescher 从脓细胞中分离出核酸。 德国人发现海胆的受精现象,其论文题目为“observe the fertilization of a sea urchin egg”。 德国人W. Flemming观察了蝾螈细胞的有丝分裂,于1882年提出了mitosis 这一术语。后来德国人E. Strasburger(1876-80)在植物细胞中发现有丝分裂,认为有丝分裂的实质是核内丝状物(染色体)的形成及其向两个子细胞的平均分配,动植物的受精实质上是父本和母本配子核的融合,并于1984提出了Prophase和Metaphase的概念。 德国人E. Strasburger 提出细胞质(cytoplasm)和核质(nucleoplasm)的概念。 比利时人E. van Beneden 证明马蛔虫Ascaris megalocephala配子的染色体数目是体细胞的一半,并且在受精过程中卵子和精子贡献给合子的染色体数目相等。 比利时人E. van Beneden和德国人T. Boveri发现中心体。 德国人和E. Strasburger提出细胞核控制遗传的论断。 德国人A. Weismann 提出种质论。 德国人Richard Altmann 描述了线粒体的染色方法,他推测线粒体就像细胞的内共生物,并认为线粒体与能量代谢有关。他还于1889年提出了核酸的概念。 德国人T. Boveri和O. Hertwig研究了减数分裂的本质,并描述了染色体联会现象。 意大利人C. Golgi 用银染法观察高尔基体。孟德尔在34年前发表的遗传法则被重新发现。 美国人Clarence McClung shows that female mammals have 2 X chromosomes and that males have an X and a 美国人T. H. Morgan以Drosophila melanogaster为材料开始著名的遗传学实验,1910年提出遗传的染色体理论,1919年发表“遗传的本质”(Physical Basis of Heredity)。1926年发表“基因学说”(The Theory of the Gene) 德国人A. Kossel获得诺贝尔生理医学奖,他首先分离出腺嘌呤、胸腺嘧啶和组氨酸。29. 1935 美国人W. M. Stanley 首次得到烟草花叶病毒的结晶体。 德国人G. A. Kausche和H. Ruska 发表了世界第一张叶绿体的电镜照片。 美国人G. W. Beadle和E. L. Tatum提出一个基因一个酶的概念。 美国人O. Avery,C. Macleod 和M. McCarthy等人通过微生物转化试验证明DNA是遗传物质。 美国的K. R. Porter、A. Claude 和E. F. Fullam发现小鼠成纤维细胞中的内质网。 加拿大人M. Bar发现巴氏小体。 美国人James Bonner发现线粒体与细胞呼吸有关。 美国人J. D. Watson 和英国人F. H. C. Crick提出DNA双螺旋模型。 比利时人C. de Duve发现溶酶体和过氧化物酶体。 美国人Vincent Du Vigneaud因人工合成多肽而获诺贝尔奖。年,蒋有兴(美籍华人)利用徐道觉发明的低渗处理技术证实了人的2n为46条,而不是48条。 J. D. Robertson[2]用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜照片,显示暗-明-暗三层结构。 英国人P. Mitchell 提出线粒体氧化磷酸化偶联的化学渗透学说,获1978年诺贝尔化学奖。 美国人M. W. Nirenberg破译DNA遗传密码。 瑞士人Werner Arber从细菌中发现DNA限制性内切酶。 美国人D. Baltimore、R. Dulbecco 和H. Temin由于发现在RNA肿瘤病毒中存在以RNA为模板,逆转录生成DNA的逆转录酶而获1975共享诺贝尔生理医学奖。 美国人Daniel Nathans 和Hamilton Smith发展了核酸酶切技术。 美国人S. Cohen和H. Boyer将外源基因拼接在质粒中,并在大肠杆菌中表达,从而揭开基因工程的序幕。 英国人F. Sanger设计出DNA测序的双脱氧法。于1980年获诺贝尔化学奖。此外Sanger还由于1953年测定了牛胰岛素的一级结构而获得1958年诺贝尔化学奖。 美国人S. B. Prusiner发现蛋白质因子Prion,更新了医学感染的概念,于1997年获诺贝尔生理医学奖。 美国人K. B. Mullis发明PCR仪,1987年发表了“Specific synthesis of DNA in vitro via a polymerase-catalyzed chain reaction”,于1993年获诺贝尔化学奖。 德国人G. J. F. Kohler、阿根廷人C. Milstein[3]和丹麦科学家N. K. Jerne由于发展了单克隆抗体技术,完善了极微量蛋白质的检测技术而分享了诺贝尔生理医学奖。 美国人S. Altman和T. R. Cech由于发现某些RNA具有酶的功能(称为核酶)而共享诺贝尔化学奖。Bishop和Varmus由于发现正常细胞同样带有原癌基因而分享当年的诺贝尔生理医学奖。多利羊在卢斯林研究所诞生,成为世纪末的重大新闻。多利是Ian Wilmut领导的研究小组克隆的(图1-3)。 美国人T. Wakayama和R. Yanagimachi成功地用冻干精子繁殖出小鼠。 世界首例克隆猪在苏格兰诞生,是由Alan Coleman领导的研究小组克隆的。 美国人Leland Hartwell、英国人Paul Nurse、Timothy Hunt因对细胞周期调控机理的研究而获诺贝尔生理医学奖。 英国人Sydney Brenner、美国人H. Robert Horvitz和英国人John E. Sulston,因在器官发育的遗传调控和细胞程序性死亡方面的研究获诺贝尔生理学或医学奖。 美国科学家Peter Agre和Roderick MacKinnon,分别因对细胞膜水通道,离子通道结构和机理研究而获诺贝尔化学奖。

细胞工程:是指以细胞为对象,应用生命科学理论,借助工程学原理与技术,有目的地利用或改造生物遗传特性,以获得特定的细胞、组织产品或新型物种的一门综合性科学技术.细胞生物学:是在显微、亚显微和分子水平三个层次上,研究细胞的结构、功能和各种生命规律的一门科学.

细胞生长与细胞分化研究进展论文

细胞生长与细胞分化对植物的生长发育有重要作用。

细胞分裂(cell division)是活细胞繁殖其种类的过程,是一个细胞分裂为两个细胞的过程.分裂前的细胞称母细胞,分裂后形成的新细胞称子细胞.通常包括细胞核分裂和细胞质分裂两步.在核分裂过程中母细胞把遗传物质传给子细胞. 细胞的生长,主要是指细胞体积的增大,细胞分化完成后并不是所有的细胞都有生长的过程,大多数的组织器官都是通过不断的细胞分裂以增加细胞数量的方式来生长,只有很少数细胞(像神经元细胞)是通过增大细胞体积的方式来生长的,随着个体的不断发育,神经元细胞,特别是轴突的部分也要不断的伸长. 细胞的分化是指分裂后的细胞,在形态,结构和功能上向着不同方向变化的过程.正常情况下,细胞分化是稳定、不可逆的.一旦细胞受到某种刺激发生变化,开始向某一方向分化后,即使引起变化的刺激不再存在,分化仍能进行,并可通过细胞分裂不断继续下去.

植物细胞的生长: 细胞体积的增大,包括纵向延长和横向扩 展植物细胞的分化 植物的个体发育过程就是细胞分裂与分化的过程。 细胞分化的本质是因为不同的细胞中有不同的遗传信息的表达都是促进植物生长发育,是必不可少的。

基因组测序的研究论文

人类基因组计划明确的内容

菊花 ( Chrysanthemum ×morifolium Ramat.)是世界著名的观赏植物,具有千姿百态的花型。实际上,菊花的花是指由外围的 舌状花 和盘心的 管状花 共同构成的头状花序。 其花型由头状花序上舌状花和管状花的形态和相对数量决定 。解析同一头状花序上舌状花和管状花分化的分子调控机制不仅可以为阐明菊花复杂的头状花序形态奠定基础,也将为菊科植物头状花序发育提供新见解。但目前关于菊花花型的研究受到其复杂遗传背景的限制,导致无法充分利用菊花丰富的基因资源进行花型定向育种。因此,获得高质量的菊花及其近缘种的基因组信息并在此基础上研究头状花序发育的分子调控机制显得尤为必要。

近日, Horticulture Research 在线发表了北京林业大学戴思兰团队题为 The Chrysanthemum lavandulifolium genome and the molecular mechanism underlying diverse capitulum types 的研究论文。 该论文完成了菊花近缘野生种之一甘菊( C. lavandulifolium )的全基因测序工作,获得了染色体水平上的高质量甘菊参考基因组, 结合3种不同类型菊科植物头状花序的转录组数据初步解析了头状花序发育的分子调控机制,为实现人工调控菊花花型奠定了坚实的分子理论基础。

甘菊为菊属植物中的二倍体物种,采用 Illumina + Pacbio + Hi-C 测序技术对其进行全基因测序,获得了 Gb 的染色体水平的参考基因组。其中的序列锚定到 9 条染色体上。甘菊基因组中重复序列占基因组的, Cypsy 和 Copia 的占比分别为和,插入时间在百万年前。

与其他10个物种建立进化树, showed that C. lavandulifolium diverged from C. nankingense at approximately Mya 。比较了11个物种之间基因家族的扩张和收缩,以研究基因家族的进化。结果表明,C. lavandulifolium 有1305个和453个基因家族扩增和收缩 (图1b)。扩增的基因家族在花发育相关和细胞合成相关的GO中富集(补充表)。

比较基因组分析结果表明,甘菊经历了 两次 全基因组复制(WGD)事件,其中 最近 的一次是所有菊科植物共有的,而 较早 的一次是核心双子叶植物共有的γ事件, 甘菊自身没有发生WGD,其基因组演化的动力来源主要是串联重复事件 。

基于 甘菊头状花序发育的6个重要时期 和 其他菊科植物 不同类型头状花序发育关键时期的转录组有参分析发现, MADS-box、TCP、NAC 和 LOB基因家族 可能参与 管状花 和 舌状花 的分化。值得注意的是, NAM 和 LOB30 高表达于舌管兼备型的头状花序中,而在全舌型和全管型的头状花序中表达量相对较低,这表明其可能是参与两类小花分化的关键基因。

结合关键基因在 全舌型、全管型 以及 舌管兼备型 的头状花序中的表达模式和蛋白互作模式,初步推测并构建了不同类型头状花序发育可能的调控机制。

总之, NAM 和 LOB 不仅可以与花序分生组织相关基因如 LFY 等互作,也可以与两类小花身份决定基因如 CYC2- LIKE 等基因互作,这表明 NAM 和 LOB30 在头状花序上舌状花和管状花原基分化调控中的关键角色**。

高质量甘菊参考基因组的获得不仅可以为栽培菊花基因组的破译提供有效的参考,更为解析菊花乃至菊科植物多样的生物学性状提供丰富的基因资源。

北京林业大学 戴思兰教授课题组 一直致力于 菊花研究,基于植物系统学研究方法对菊属植物种间亲缘关系和菊花品种起源进行探索,在种质资源评价,花色、花型、开花期和抗逆性等观赏性状形成的分子机理,菊花优异种质创制以及产业化栽培技术等开展了全面研究,取得了一系列重要突破性进展和研究成果。 本研究得到了国家自然科学基金重点项目(31530064)和国家重点研发专项(2018YFD1000403)的资助。

甘菊 : Chrysanthemum lavandulifolium

Among these plants , the most important families are as follows , Ranunculaceae, Berberidaceae, Menispermaceae, Papaveraceae, Rutaceae, Fabaceae, Apocynaceae, Solanaceae, Asteraceae and so on. 其中主要的科为:毛莨科 、 小檗科、防己科 、 芸香科 、 罂粟科 、 豆科 、 夹竹桃科 、 茄科 、 菊科等.

菊科里有两个亚科,一为管状花亚科,一为舌状花亚科。

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基因本质的确定为分子遗传学发展拉开了序幕。1955年,美国分子生物学家本泽(Benzer)对大肠杆菌T4噬菌体作了深入研究,揭示了基因内部的精细结构,提出了基因的顺反子(Cistron)概念。 本泽把通过顺反实验而发现的遗传的功能单位称为顺反子,1个顺反子决定一条多肽链,顺反子即是基因。1个顺反子内存在着很多突变位点——突变子,突变子就是改变后可以产生突变型表型的最小单位。1个顺反子内部存在着很多重组子。重组子就是不能由重组分开的基本单位。理论上每一核苷酸对的改变,就可导致一个突变的产生,每两个核苷酸对之间都可发生交换。这样看来,一个基因有多少核苷酸对就有多少突变子,就有多少重组子,突变子就等于重组子。这个学说打破了过去关于基因是突变、重组、决定遗传性状的“三位一体”概念及基因是最小的不可分割的遗传单位的观点,从而认为基因为DNA分子上一段核苷酸顺序,负责着遗传信息传递,一个基因内部仍可划分若干个起作用的小单位,即可区分成顺反子、突变子和重组子。一个作用子通常决定一种多肽链合成,一个基因包含一个或几个作用子。突变子指基因内突变的最小单位,而重组子为最小的重组合单位,只包含一对核苷酸。所有这些均是基因概念的伟大突破。 关于基因的本质确定后,人们又把研究视线转移到基因传递遗传信息的过程上。在20世纪50年代初人们已懂得基因与蛋白质间似乎存在着相应的联系,但基因中信息怎样传递到蛋白质上这一基因功能的关键课题在20世纪60年代至20世纪70年代才得以解决。从1961年开始,尼伦伯格(. Nirenberg)和科拉纳等人逐步搞清了基因以核苷酸三联体为一组编码氨基酸,并在1967年破译了全部64个遗传密码,这样把核酸密码和蛋白质合成联系起来。然后,沃森和克里克等人提出的“中心法则”更加明确地揭示了生命活动的基本过程。1970年特明以在劳斯肉瘤病毒内发现逆转录酶这一成就进一步发展和完善了“中心法则”,至此,遗传信息传递的过程已较清晰地展示在人们的眼前。过去人们对基因的功能理解是单一的即作为蛋白质合成的模板。 1961年法国雅各布和莫诺的研究成果,又大大扩大了人们关于基因功能的视野。他们在研究大肠杆菌乳糖代谢的调节机制中发现了有些基因不起合成蛋白质模板作用,只起调节或操纵作用,提出了操纵子学说。从此根据基因功能把基因分为结构基因、调节基因和操纵基因。结构基因和调控基因:根据操纵子学说,并不是所有的基因都能为肽链进行编码。于是便把能为多肽链编码的基因称为结构基因,包括编码结构蛋白和酶蛋白的基因,也包括编码阻遏蛋白或激活蛋白的调节基因。有些基因只能转录而不能翻译,如tRNA基因和rRNA基因。还有些DNA区段,其本身并不进行转录,但对其邻近的结构基因的转录起控制作用,被称为启动基因和操纵基因。启动基因、操纵基因与其控制下的一系列结构基因组成一个功能单位叫做操纵子(operon)。就其功能而言,调节基因、操纵基因和启动基因都属于调控基因。这些基因的发现,大大拓宽了人们对基因功能及相互关系的认识。断裂基因:20世纪70年代中期,法国生物化学家查姆帮(Chamobon)和波盖特(berget)在研究鸡卵清蛋白基因的表达中发现,细胞内的结构基因并非全部由编码序列组成,而是在编码序列中间插入无编码作用的碱基序列,这类基因被称为间隔或断裂基因。这一发现于1977年被英国的查弗里斯和荷兰的弗兰威尔在研究兔β-球蛋白结构时所证实。1978年,生化学家吉尔伯特(Walter Gilbert)提出基因是一个转录单位的设想,他认为基因是一个DNA序列的嵌合体,同时包含两个区段:一个区段将被表达并存在于成熟的mRNA中,称为“外显子”;一个区段由虽然也同时被表达,但将在成熟mRNA中被删除,称为“内含子”。近年来的研究发现,原核生物的基因序列一般是连续的,在一个基因的内部几乎不含“内含子”,而真核生物中绝大多数基因都是由不连续DNA序列组成的断裂基因。断裂基因的表达过程是:整个基因先由DNA转录成一条信息RNA前体(precursor mRNA),其中的内含序列会被一种称为“剪接体”的RNA/蛋白质复合物所切除,两端再相互连接成一条连续的核酸顺序,以形成成熟的mRNA。DNA分子断裂基因的存在为基因功能的展现赋予了更大的潜力。重叠基因:长期以来,人们一直认为在同一段DNA序列内是不可能存在重叠的读码结构的。但是,1977年,维纳(Weiner)在研究Q0病毒的基因结构时,首先发现了基因的重叠现象。1978年,费尔(Feir)和桑戈尔(Sangor)在研究分析φX174噬菌体的核苷酸序列时,也发现由5375个核苷酸组成的单链DNA所包含的10个基因中有几个基因具有不同程度的重叠,但是这些重叠的基因具有不同的读码框架。以后在噬菌体G4、MS2和SV40中都发现了重叠基因。基因的重叠性使有限的DNA序列包含了更多的遗传信息,是生物对它的遗传物质经济而合理的利用。假基因:1977年,G·Jacp在对非洲爪赡5SrRNA基因簇的研究后提出了假基因的概念,这是一种核苷酸序列同其相应的正常功能基因基本相同,但却不能合成出功能蛋白质的失活基因。假基因的发现是真核生物应用重组DNA技术和序列分析的结果。现已在大多数真核生物中发现了假基因,如Hb的假基因、干扰素、组蛋白、α球蛋白和β球蛋白、肌动蛋白及人的rRNA和tRNA基因均含有假基因。由于假基因不工作或无效工作,故有人认为假基因,相当人的痕迹器官,或作为后补基因。移动基因:1950年,美国遗传学家麦克林托卡在玉米染色体组中首先发现移动基因。她发现玉米染色体上有一种称为Ds的控制基因会改变位置,同时引起染色体断裂,使其离开或插入部位邻近的基因失活或恢复恬性,从而导致玉米籽粒性状改变。这一研究当时并没有引起重视。20世纪60年代未,英国生物化学家夏皮罗和前西德生物化学家西特尔分别在细菌中发现一类称为插入顺序的可移动位置的遗传因子,20世纪70年代早期又发现细菌质粒的某些抗药性可移动的基因,到20世纪80年代已发现这类基因至少有20种。20世纪90年代之前,科学家终于用实验证明了麦克林托卡的观点,移动基因不仅能在个体的染色体组内移动,并能在个体间甚至种间移动。现已了解到真核细胞中普遍存在移动基因。基因移动性的发现不仅打破了遗传的DNA恒定论,而且对于认识肿瘤基因的形成和表达,以及生物演化中信息量的扩大等研究工作也将提供新的启示和线索。

我zju的孩子伤不起啊···哥···你看到这个题目还high了一下···我以为我的搞定了···

对基因组学的研究论文

这段英文摘要是不是中国人写的啊?虽然写得很好了,不过总感觉有一两个地方有点别扭。下面是我的翻译,有一两个专有名词我不太确定是不是标准译名,毕竟我不是专门做基因组学的,不过意思应该是不会错的了。“相关基因组的比较逐渐成为解读基因组的一个有力工具。在这项研究报道中,我们对29个真兽下纲的基因组进行了测序和比较分析。我们确认了至少的人类基因组经历了纯化选择,并对覆盖整个基因组约的保守序列进行了定位。我们通过进化标记和对实验数据集的比较,指出了大约60%的保守序列所可能具有的功能。在这些序列中我们发现了一些新的编码外显子(coding exons),可能的终止密码子通读事件(stop codon readthrough events),以及超过10000个位于外显子区的同义保守序列位点。我们发现了220个可能的RNA结构家族,和近一百万个与潜在的启动子,增强子和绝缘子重叠的序列元件。我们发现了经历过正筛选的特定的氨基酸残基,以及280 000个经历了功能变迁的非编码序列(由移动序列和超过1000个经由猿类和人类加速了的序列转换而来)。与一些跟疾病相关的变异序列的重叠意味着我们的研究成果会有益于人类生物学,健康和疾病的研究。”

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