休普若斯
β细胞是人体的胰岛素“工厂”。它们对升高的血糖作出反应,分泌出胰岛素,向肌肉细胞发出信号,以吸收并利用血液中的葡萄糖。
糖尿病患者的β细胞往往不能产生足够的胰岛素:对于2型糖尿病患者而言,是由于β细胞随着时间的推移而功能下降。对于1型糖尿病患者而言,是由于自身免疫系统发生故障,并攻击、损坏了β细胞。
在一些糖尿病患者中,β细胞衰竭是基因缺陷所导致的结果。在过去的十年里,研究人员发现基因代码中的少数几个地方,一旦发生微小的错误就会干扰身体感应或产生胰岛素的能力。其结果就是医学上所说的“单基因糖尿病”。
这种单基因突变导致的糖尿病远比人们所知的要多。美国纽约哥伦比亚大学Naomi Berrie糖尿病中心的干细胞生物学家Dieter Egli博士指出,大约1%到5%的糖尿病患者属于单基因糖尿病,在全球范围内这个数字以百万计,因此“单基因糖尿病”并不是一种罕见的疾病。
几十年来,替换失去功能的β细胞一直是治疗所有类型糖尿病的“圣杯”(注:代指具有神奇能力的事物)。研究人员已经尝试了从移植胰腺到植入β细胞的多种方法,但是,这些手术的成本很高,因为它们是外来器官、细胞,身体会排斥它们,控制这种免疫排斥反应需要借助强大的免疫抑制药物,或是用某种方法将所移植的β细胞“封装”起来,以瞒过自身免疫系统。
由于单基因糖尿病是单一基因缺陷或突变的结果,新的基因技术为单基因糖尿病患者提供了治愈的希望,甚至一些2型糖尿病患者也有望获得治愈。在美国糖尿病协会(American Diabetes Association,ADA)的资助下,Dieter Egli博士和他的科研团队正在进行单基因糖尿病的研究,特别是对于一些出生时或出生不久后身体就不能产生胰岛素的病例,他们制造出干细胞,借由干细胞再制造某些特定的人体组织,包括β细胞、神经组织等。
然后,他们使用了一种名为“CRISPR-Cas9”的尖端技术,来修复那些阻止β细胞正常工作的基因错误 [1] 。在过去的一年里,这项研究取得了可喜的成果,他们已经能够纠正干细胞的突变,使β细胞重新产生胰岛素。
下一步预期,可将经过修正的 β细胞 重新植入患者体内。因为它们来源于患者自身的细胞,所以可以被身体接受而不需要应用免疫抑制药物,植入后预计能像正常β细胞那样对血糖水平做出反应,并且产生胰岛素。
然而,基因编辑所依托的科学技术太前沿了,以至于还没有被美国食药监局(FDA)批准用于人体试验。为了观察新的β细胞是否能起作用,Dieter Egli博士将修正后的人类β细胞植入β细胞受损的实验动物体内。人们欣喜地看到,通过将β细胞移植到小鼠体内,可以保护缺乏 β细胞 的小鼠免于罹患糖尿病。
Dieter Egli博士说,如果能将修正后的β细胞安全地植入患有单基因糖尿病的人体内,那就相当于治愈了糖尿病。
在基因编辑技术应用于人类之前,还有很多工作要做。一些研究者担心,用于编辑基因突变的技术可能会在其他地方引起意想不到的“偏离目标”的影响。Egli博士表示,“利用老鼠模型是一个很好的开始,但是只有在人类身上进行尝试,我们才能最终得到答案。”
即使Egli博士和其他领域的研究人员能够证明这种基因治疗是安全的,与试纸、血糖仪和胰岛素注射相比,要获得好的成本-效益比,可能还需要一些时间。虽然到那时,患者不再需要支付胰岛素、口服降糖药和其他血糖管理用品的费用,但预计个性化干细胞治疗也可能会花费每位患者数万美元,甚至更多。
据了解,目前在国内也有一些学者在进行相关研究 [2] 。因此,笔者愿意乐观地相信,随着研究的深入、技术的成熟和普及,这种可能会治愈糖尿病的新疗法将会有走出实验室、走近你我身边的那一天。让我们一同拭目以待,继续关注来自这一领域的好消息吧!
参考文献:
[1] Hasegawa Y, Hoshino Y, Ibrahim AE, et al. Generation of CRISPR/Cas9-mediated bicistronic knock-in Ins1-cre driver mice[J]. Exp Anim, 2016,65(3):319-327.
[2] 曹曦,宋丽妮,张怡尘,等. 应用CRISPR/Cas9技术制备MrgD基因敲除小鼠模型[J]. 首都医科大学学报,2018,39(4):517-521.
游钓1000
二十一世纪,世界生物技术的发展突飞猛进,随之也引发了一系列法律上的新问题。分析微生物及其基因是专利法意义上的发明还是科学发现?探讨其是否具备专利法保护所应具备的条件,了解发达国家加强生物技术专利保护的国际惯例,对我国的生物技术专利保护具有重要意义。
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生物教学论文参考文献
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1、生物教学论文参考文献
[1]刘冬.关于做好初高中生物教学衔接的思考[J].新课程(教师版),2011(1).
[2]杨茜.浅谈高中生物与初中生物教学的衔接[J].小作家选刊(教学交流),2014(8).
[3]马淑霞.浅谈交互式电子白板在初中生物教学中的应用[J].学周刊,2014(14).
[4]刘闯,陈娟.交互式电子白板在课堂教学中的应用优势[J].教学仪器与实验,2010(10).
[5]邵永刚,赵林川.构建互动生物课堂———交互式电子白板在初中生物教学中的运用[J].中国教育信息化,2012,16:54-56.
[6]杨滨,任新英.基础教育阶段交互式电子白板教学应用现状及发展研究[J].电化教育研究,2014,06:71-77.
2、生物教学论文参考文献
[1]蒋丽丽.浅议初中生物实验教学中的“说”[J].新课程导学,2014(20).
[2]张俊梅.新课标下农村初中生物实验教学面临的挑战和应对策略[J].中学教学参考,2011(11).
[3]赵晓君.初中生物探究性实验教学之我见[J].关爱明天,2015,(1):161-161.
[4]赵秀娟.浅谈目前农村初中生物实验教学现状[J].中华少年:研究青少年教育,2012,(15):343-343.
[5]钱顺虎.对初中生物课堂教学有效性策略的研究[J].新课程中学,2013(5):173.
[6]郭荣满.关于初中生物概念教学的现状与有效策略研究[J].教育教学论坛,2014(12):60-61.
[7]田庆森.初中生物实验教学面临的困难及对策浅析[J].软件(教育现代化)(电子版),2015,(11):285-285.
[8]杨美晶.边疆地区初中生物学实验面临的`困难及对策[J].生物学教学,2009,34(8):53-54.
[9]刘宏.初中生物实验课教学初探[J].中华少年(研究青少年教育),2011.
[10]黄胜.新课程理念下的初中生物实验教学初探[J].中国校外教育(基教版),2010.
[11]孙炳军.初中生物实验教学对策研究[J].中学生数理化(教与学),2015(12).
[12]曾瑞清.初中生物实验有效教学策略研究[J].考试周刊,2013(83).
[13]刘欣.初中生物生活化教学的策略研究[J].考试周刊,2012(57):148-149.
[14]谭启鹏.新课程背景下初中生物有效教学策略的研究[J].学周刊:b,2011(12):28-29.
3、生物教学论文参考文献
[1]徐芳英.初中生物分层教学策略研究[J].课程教育研究:学法教法研究,2015(1):69.
[2]黄敏.初中生物分层教学策略探究[J].新课程研究旬刊,2016(1).
[3]黄鹤.初中生物学科探究教学现状分析[D].东北师范大学,2012.
[4]王飞.初中生物教学现状研究与对策探析[J].教育教学论坛,2013(43).
[5]黄月欢.当前初中生物教学现状分析及建议[J].新课程研究(下旬刊),2013(2).
[6]谢小荣.重视初中生物教学中问题情境的创设[J].江苏教育学院学报(自然科学版),2010(5):9-10,17.
[7]笪春梅.初中生物教学中如何创设问题情境[J].理科考试研究,2015(18):91.
[8]徐远群.试谈情境创设在初中生物教学中的应用[J].中国校外教育,2011(19):46.
拓展内容: 生物基因工程论文的参考文献
[1] Brackett B G, Baranska W, Sawicki W,et al. Uptake of heterologous genome by mammalianspermatozoa and its transfer to ova through fertilization. Proc Natl Acad Sci USA,1971,68(2):353-357.
[2] Jaenisch R, Mintz B. Simian virus 40 DNA sequences in DNA of healthy adult mice derived frompreimp antation blastocysts injected with viral DNA. Proc Natl Acad Sci USA, 1974,71 (4): 1250-1254.
[3] Palmiter R D, Brinster R L, Hammer R E, et al. Dramatic growth of mice that develop from eggsmicroinjected with metallothionein-growth hormone fusion genes. Nature, 1982,300(5893):611-615.
[4] 李宁.动物克隆与基因组编辑.中国农业大学出版社,2012.
[5] Hammer R E, Pursel V G, Rexroad C J, et al. Production of transgenic rabbits, sheep and pigs bymicroinjection. Nature, 1985,315(6021):680-683
[6] 杜伟,崔海信,王琰,等.精子载体法制备转基因动物的研究进展.生物技术通报,2012(12):13-18.
[7] Maione B,Lavitrano M, Spadafora C, et al. Sperm-mediated gene transfer in mice. Mol ReprodDev, 1998,50(4):406-409.
[8] Lavitrano M, Bacci M L, Forni M, et al. Efficient production by sperm-mediated gene transfer ofhuman decay accelerating factor (hDAF) transgenic pigs for xenotransplantation. Proc Matl Acad SciUSA, 2002,99(22):14230-14235.
[9] Sperandio S, Lulli V,Bacci M L, et al. Sperm - mediated DNA transfer in bovine and swinespecies. Animal biotechnology, 1996,7(1):59-77.
[10] 武坚,刘明军,李文蓉,等.精子载体介导法生产转基因绵羊的研究.草食家畜,2001(S2):186-190.
[11] Pfeifer A, Kessler T, Yang M, et al. Transduction of liver cells by lentiviral vectors: analysis inliving animals by fluorescence imaging. Mol Ther,2001,3(3):319-322.
[12] Lois C, Hong E J, Pease S, et al. Germline transmission and tissue-specific expression oftransgenes delivered by lentiviral vectors. Science, 2002,295(5556):868-872.
[13] Hofmann A, Kessler B, Ewerling S,et al. Efficient transgenesis in farm animals by lentiviralvectors. EMBO Rep, 2003,4( 11): 1054-1060.
[14] Hofmann A, Zakhartchenko V, Weppert M, et al. Generation of transgenic cattle by lentiviral genetransfer into oocytes’ Biol Reprod, 2004,71 (2):405-409
[15] Lillico S G, Sherman A, McGrew M J,et al. Oviduct-specific expression of two therapeuticproteins in transgenic hens. Proc Natl Acad Sci USA,2007,104(6): 1771-1776.
[16] Lyall J,Irvine R M, Sherman A, et al. Suppression of avian influenza transmission in geneticallymodified chickens. Science,2011,331(6014):223-226.
[17] Golding M C, Long C R,Carmell M A, et al. Suppression of prion protein in livestock by RNAinterference. Proc Natl Acad Sci USA, 2006,103(14):5285-5290.
[18] 杨春荣,窦忠英.利用干细胞生产转基因动物研究进展.西北农林科技大学学报(自然科学版),2006(07):37-40.
[19] Hai T, Teng F,Guo R, et al. One-step generation of knockout pigs by zygote injection ofCRISPR/Cas system. Cell Res, 2014,24(3):372-375.
[20] Hongbing H, Yonghe M A, Tao W, et al. One-step generation of myostatin gene knockout sheepvia the CRISPR/Cas9 system. Frontiers of Agricultural Science and Engineering, 2014,1(1):2-5.
[21] Swanson M E,Martin M J, O'Donnell J K, et al. Production of functional human hemoglobin intransgenic swine. Biotechnology (N Y),1992,10(5):557-559.
[22] Zbikowska H M,Soukhareva N, Behnam R, et al. Uromodulin promoter directs high-levelexpression of biologically active human alpha 1-antitrypsin into mouse urine. Biochem J, 2002,365(Pt1):7-11.
[23] Golovan S P,Hayes M A, Phillips J P,et al. Transgenic mice expressing bacterial phytase as amodel for phosphorus pollution control. Nat Biotechnol, 2001,19(5):429-433.
[24] Rapp J C, Harvey A J, Speksnijder G L, et al. Biologically active human interferon alpha-2bproduced in the egg white of transgenic hens. Transgenic Res, 2003,12(5):569-575.
[25] Wright G, Carver A, Cottom D, et al. High level expression of active human alpha-1 -antitrypsin inthe milk of transgenic sheep. Biotechnology (N Y), 1991,9(9):830-834.
[26] Li S, Ip D T, Lin H Q, et al. High-level expression of functional recombinant humanbutyrylcholinesterase in silkworm larvae by Bac-to-Bac system. Chem Biol Interact,2010,187(1-3):101-105.
[27] 刘英,张瑞君,伍志伟,等.转基因疾病动物模型的研究进展.动物医学进展,2006(12):44-49.
[28] Kragh P M, Nielsen A L, Li J, et al. Hemizygous minipigs produced by random gene ion andhandmade cloning express the Alzheimer's disease-causing dominant mutation APPsw. Transgenic Res,2009,18(4):545-558.
[29] Lee M K, Stirling W, Xu Y, et al. Human alpha-synuclein-harboring familial Parkinson'sdisease-linked Ala-53 Thr mutation causes neurodegenerative disease with alpha-synucleinaggregation in transgenic mice. Proc Natl Acad Sci USA, 2002,99(13):8968-8973.
你说的基因编辑的话,是指分子生物学相关的实验操作。专业的话分子生物学,其实其他专业也会应用到这样的实验操作,什么微生物学啊等等。本科生有些也会做些分子相关的实验
今天我们要讲的是 生命科学发展的能工巧匠—基因编辑技术 ,该技术通过人为的对目的基因进行修饰,实现其编辑功能,从而达到改变目的细胞基因型的目的。 2020年
可以。基因基因基因编辑技术指能够让人类对目标基因进行“编辑”,实现对特定DNA片段的敲除、加入等。而CRISPR/Cas9技术自问世以来,就有着其它基因编辑技术
可以在键盘上同时按下CTRL、SHIFT和等于号按键即可。以在WIN10的WORD2007中操作=为例,当同时按下前述的三个按键,可以看到输入光标已经移动到文字
人类基因组计划明确的内容