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霸气甫爷

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表观遗传学的概念基于遗传学而来,不是单纯的体外在环境导致的甲基化和乙酰基化改变,也不是简单转录因子和miRNA等等基因调控,它的指的是由非DNA变异而改变表型的‘可遗传的’现象。现在众多所谓的表观遗传学研究实际上都没有跳出经典遗传学的定义。经典数量遗传学早已经把表型变异归因到遗传和环境单独效应和互作:V= G + E + GxEV: phenotypic variance, 表型变量,G: Genetic variance, 遗传变量,E: environmental variance,环境变量这里的GxE,即遗传与环境互作,就是众多体外环境影响甲基化水平等等等等等的研究,早就是经典遗传学的一部分,并非表观遗传学。把环境因素抛开,遗传变量又可以再次归因到几个部分:G = A + D + epistasisA: additive genetic variance, 加性遗传效应,D: Dominance, '显性遗传效应'?忘记了怎么翻译,'epistasis: gene-gene interaction,上位效应,或者基因互作这里的epistasis, 基因互作, 就包含了所谓的转录因子和miRNA,lincRNA,非编码RNA调控等等等等基因间的调控,也并非表观遗传学。不过这些跳出孟德尔遗传模式的非表观遗传现象,例如D+epistasis再加上伴性遗传,又可以称作非孟德尔遗传。而且非孟德尔遗传模式也非常有研究价值,诸如时下流行的各种转录组水平上的调控因子,就不再赘述。真正意义上的表观遗传学要跳出以上经典遗传学的框架才算是有大的突破。从整个生物群体上来讲,表观遗传对个体的影响比起遗传来讲,并非主要的,但是仍然可以对某些生物的某个性状产生超过遗传因素的影响。其中对可传代的表观遗传(Transgenerational epigenetic inheritance)模式研究还有不少突破,review可以看这篇: Transgenerational epigenetic inheritance: prevalence, mechanisms, and implications for the study of heredity and evolution.经典的小鼠传代表观遗传实验:子代遗传父亲恐惧记忆,Nature Neuroscience:Fearful memories haunt mouse descendants : Nature News & Comment因为本人是做大型动物的,大型动物类别中的经典表观遗传学例子:美臀羊, 超极显性, polar overdominance. Polar Overdominance at the Ovine callipyge Locus带有此变异的羊会形成一个丰满的屁股,而此变异只会在从父本遗传过来的变异杂合子中才会体现这个表型,并且在子代出生一年之后表型才会开始表达,而且只表达在屁股肌群上,身体前半部分肌群,包括肩部胸部,没有任何变化。形成机理通过在DLK1-DIO3 locus 区间父源和母源不同的印迹基因和非编码RNA以及基因间的共同作用,外加与环境互作。这个例子的研究论文非常多,最近的进展可以看这里:New insights into polar overdominance in callipyge sheep.总体来说,如果想在表观遗传学领域有大的发现,找准性状来研究十分重要,或者说,运气很重要。。。。因为大多数正常或者疾病性状都是经典的遗传和环境互作而来的,真正意义上的纯表观遗传或者说主要由表观遗传主导的性状,还是很少。

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luanqiqing

对从事科研工作者(尤其是研究新生、博士新生)而言,想必经常会遇到一些关于科研方法的问题,比如如何提高英文写作能力、对于陌生的领域如何系统的了解领域问题、方法和研究进展等。本文是对来自我的导师的一些科研经验和建议的整理,虽然不同的学科的科研内容和方法略有差异,但是可以借鉴思想,灵活运用,具体问题具体分析。最后,希望能对大家有帮助。 英文学术写作对母语非英语的科研工作者而言,无疑是一个挑战。本来在英语表达方面就不过关,加上对英语学术写作的套路不清楚,要写出逻辑清晰、论证严谨,能被学术界同行认可的科学论文可谓难上加难。 我的导师在很多年前的研究初期,自己的英语学术写作能力也很差。问题主要集中在两个方面:一是英文表达不过关,二是写作逻辑成问题。 在英文表达方面,老师给出的建议是多去阅读好的文章(比如Nature正刊、Nature Review系列、Cell的文章),用本子或者印象笔记之类的把里面好的英文用词、句式和表达逻辑等记录下来,反思它们可以用在自己文章的哪些部分,是Introduction,还是方法部分等。另外,推荐一个网站: ,这是英国曼彻斯特大学的学术短语和例句库,里面很多地道的表达可以直接套用在论文里,为写论文表达犯愁的小伙伴,不妨借鉴,很多欧美人也在用。以下是两张截图: 在学术写作逻辑(或者套路)方面,老师推荐了一本自己翻译的国外很经典的一本学术英语写作的书 《英语科技写作》 :如下图所示。 每一章都针对学术论文的一个部分,比如Introduction,首先给出若干好期刊文章的样例,总结这些文章在写作逻辑上的共性;之后构建通用的写作逻辑模板,供大家模仿练习。最后作者给出了总结的700多篇好的论文中的高频用词和句式,以便于大家写作的时候拿来查阅和使用。另外,除了此书之中的写作逻辑,大家也可以总结自己看到的好文章的写作逻辑,总体上和书中总结的逻辑差别不大,无论是计算机领域的论文,还是生物、数学领域的文章。 提高英文写作能力最开始可能是一个比较考验耐心的过程,举例而言:我的导师,最开始一篇论文来来回回要改一年左右,而且最初在自己改了18遍左右之后,拿到老师那里依然会被大改。但是导师说如果自己一遍都没改就拿给老师看,老师可能看都看不懂,改了这么多遍之后拿过去,老师起码能看懂并且能改了。经过多次从最初撰写、无数次修改,到最后发表的研究周期之后,自己的英文写作能力也会达到较高的水准。 对一个刚进入陌生领域的研究者而言,对领域有一个整体的认识很重要,包括这个领域内现在知道哪些、还不知道哪些,主要关注哪些问题、发展了哪些重要方法,目前的进展如何等等。 在这方面,老师推荐的方法是: 首先,可以阅读近5年来的综述文章,比如如果是癌症研究,可以关注 Nature Review系列相关的期刊(Nature Review Cancer),或者文章等。 其次,也可以阅读维基百科上某一词条,来了解关于某个领域的发展历史,比如 关于 表观遗传学 的词条,从头看到尾,有感兴趣的也可以看部分单词上的超链接,或者某句话的参考文献等等,这样会对某个领域的发展脉络有一个清晰的认识。 提出好的科学问题的基础是首先对领域有着足够深入的认识,这可以通过积累文献阅读量,及时总结来达到。更高的要求就是对 整个科学届关心的问题 ,甚至是科学史有一定的了解。 之后,建议大家养成在大量集中的论文阅读输入之后给自己放个假,不是什么都不干,而是将之前阅读的东西在大脑中发生化学反应,反思这个领域目前的方法有哪些问题,关注的问题是什么,可能值得一做的问题是什么,这需要大家具有一定的批判性思维的能力,能够从阅读的论文中,提出自己的想法,准确的认识到文章的不足在哪里。有的文章会在Discussion部分直接告诉读者,有的需要大家自己去总结。

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lin12345610

遗传改造技术医药学论文

论文常用来指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章,下面是我整理的遗传改造技术医药学论文,欢迎来参考!

1遗传改造技术和遗传改造疾病动物模型在医药学研究上的应用特点和前景

1.1主要的遗传改造技术应用于制作动物模型上的优缺点

1.1.1转基因技术该技术将体外构建的包含基因表达框的DNA通过直接注射到受精卵雄原核中,使其在基因组DNA扩增的过程中随机插入到基因组中而构建,其中BAC转基因由于具有能完整地保留基因表达的调控元件、基因上下游序列较长大大降低了插入位点周围序列的影响、插入基因组中的拷贝数较低且传代较稳定等传统转基因所不具有的优点,而越来越受到学者们的重视。该技术可以利用强驱动子使基因过表达,用于模拟和再现基因扩增引起的一些疾病,如许多肿瘤的发生是由于癌基因的扩增而造成的。利用转基因技术也可以在体表达针对某个或某些mRNA的micoRNA而关闭或敲弱这些基因的表达,以再现由于缺乏这些基因表达而造成的疾病。该技术的主要缺点是:一是插入的随机性可能造成外源性转基因的表达不能完全遵循原有内源性基因表达的模式,对内源性基因的表达还可能造成干扰;二是效率低。

1.1.2以同源重组为基础的遗传改造技术该技术将经改造后的序列通过同源重组替换原有的序列,从而达到改造基因的目的。该技术需经历ES细胞培养、ES细胞内重组和筛选、囊胚注射和子宫移植等阶段而获得嵌合鼠,再从嵌合鼠的后代中获得能稳定遗传改造过的基因的首建鼠。该技术可以用于对基因进行定点突变、整个或部分序列替换造成该基因功能的缺失,可实现传统敲除(conventionalknockout)、结合Cre-loxp、Flp-Frt系统可实现对特定基因的条件性敲除(conditionalknockout,包括组织特性和发育阶段特异性敲除)。该技术可以模拟和再现人或动物由基因点突变而造成的疾病,可以实现在特定的组织细胞、特定的发育阶段关闭某个或某些基因的表达,以模拟和再现这些组织细胞或发育阶段相关的特定疾病的发生、发展过程等。该技术的主要缺点是:受限于ES细胞的培养技术(目前仅有小鼠、大鼠的数个ES细胞系可用)、首建鼠获得率低、周期长等。

1.1.3以人工核酸内切酶为基础的遗传改造技术近年来,许多学者从微生物中发现了几种能特异性识别某些碱基序列的内切酶并加以改进,发展成为人工核酸内切酶,应用该技术可以精确地对某些特异DNA序列进行识别、结合和特异性切除,以促进外源DNA序列在缺口处的插入,从而达到切除或者替换原有序列的目的,实现基因改造。近几年,迅速发展起来的人工内切酶技术,包括ZFN、TALEN、CRISPR/Cas9技术,具有操作简单、修改精确度高、效率高、周期短、不受ES细胞的局限、可对多种细胞内的基因进行改造等优点。其中CRISPR/Cas9技术在南京大学模式动物研究所得到了很好的开发和应用,黄行许等人利用该技术已经成功实现对包括人ES细胞在内的多种种属和种系细胞株内的基因改造,成功地实现了对小鼠、大鼠、猴的基因改造,其中包括条件性敲除改造等。CRISPR/Cas9等新技术的开发和利用提高了遗传改造的成功率,使多种属、种系的遗传改造疾病动物模型的构建成为可能。

1.2遗传改造疾病动物模型在医药学研究上的应用及其特点

1.2.1在西医药研究上的应用特点及其前景基于对小鼠遗传信息的深入研究,对人、小鼠疾病的遗传学研究成果,目前已通过遗传改造技术构建出多种能再现人、小鼠疾病的小鼠模型,并被广泛应用于研究和揭示疾病发生和发展分别所涉及的信号通路、基因及其调控等。由于肿瘤的发生和发展过程实质上是体细胞或生殖细胞基因突变及其积累的过程,因此遗传改造技术构建的肿瘤疾病模型能再现许多肿瘤的发生和发展过程,因此在肿瘤医学研究和抗肿瘤药物开发上具有巨大的应用价值,并已取得了不小的成果。目前,已获知肿瘤发生和发展的过程是Ras通路、WNT通路或PI3K/AKT通路等促进细胞增殖的信号通路被激活,而p53通路或Rb通路等抑制细胞增殖的信号通路被破坏的过程。在对这些分子机制较为深刻和充分的认识基础上,已开发出多种抗肿瘤药物。例如对靶向EGFR的药物已被应用于临床上抗肿瘤治疗,对p53通路的调节模式的认识及对有关分子结构的了解,促成了MDM2抑制药物RG7112等的产生,这些药物均在一定程度上对一些肿瘤有较好的疗效。近年来,基于对小鼠转移性肿瘤模型中获得的有关肿瘤转移过程所涉及的分子机理的深刻认识,为开发出能广泛抑制肿瘤转移药物提供了理论依据。由于受到ES细胞培养难等技术限制,目前遗传改造疾病动物模型绝大多数来自于小鼠,CRISPR/Cas9技术在多种模式动物中的成功应用,使得更广泛的动物遗传改造成为可能,从而为构建除小鼠以外的遗传改造疾病动物模型清除了技术障碍。

1.2.2在中医药学研究上的应用特点及其前景由于中医症候的标准化、量化从理论上和方法上的未统一、未确定,导致中医症候本身的描述和表征上存在争议性,使得依据中医药理论所构建的疾病动物模型能被业者认可的极为有限。尽快制订统一的中医症候确诊标准,探索符合中医药理论的.量化方法,探讨和揭示中医症候与基因的表达调控及其功能的关系,有助于中医药实践和理论的深入发展。中医理论的整体观和辨证观强调了机体的整体性、个体的特异性和致病的辩证性在疾病诊断、病因、病机探索和疾病治疗上的关键作用,提示需要以组学如功能基因组学、转录物组学、蛋白质组学和代谢组学等的理念和方法,洞察中医症候的病因和病机。因此,从遗传学角度来解读中医症候,更多体现在以某个基因为主的多基因间相互关联和作用(整体性和辩证性),更多表现为表观遗传学上的改变(个体性)所造成的症候的发生和发展。现代遗传改造技术的长足进步和CRISPR/Cas9等新技术的产生,使得经济、快捷地在1个个体中对多个基因进行改造和进行人为模拟自然调控成为可能。随着中医症候的标准化和量化从理论上得到统一和确定,方法上得到改进和广泛的认同,相信遗传改造技术所构建的中医症候动物模型在不久的将来必将面世,这将为中医药学的研究提供新的平台,有望促进中医药学的实践和理论发展达到新的高度。

2小结

包括疾病表型在内的任何表型均可以追溯到相关基因的功能及其调控和变化,从这个角度来看,遗传改造所构建的疾病动物模型正是抓住了疾病发生和发展问题的根本,有助于学者从根本上洞察疾病发生和发展的规律,也为新的、安全有效的药物开发提供优良的试验平台。随着对医药学、遗传学本质的深入认识,以CRISPR/Cas9技术为代表的现代遗传改造技术有望更广泛地应用于疾病动物模型的构建,将强劲地推动现代医药学的发展。

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