分子生物学PBL-基因表达检测
基因表达的检测技术
基因表达的检测技术
基因表达的检测技术是用来研究和识别一个细胞或组织中的基因在特定条件下是否被转录成RNA,并进一步翻译成蛋白质的过程。
以下是几种常见的基因表达检测技术。
1. RNA测序(RNA-Sequencing):这是一种高通量的技术,用于确定细胞或组织中所有转录的RNA序列。
通过分析RNA测序数据,我们可以了解到哪些基因在特定条件下被表达,并可以比较不同条件下基因表达的变化。
2. 实时定量聚合酶链反应(Real-time quantitative polymerase chain reaction,qPCR):qPCR是一种常用的基因表达检测方法,它能够快速、准确地测量特定基因的转录水平。
这种技术利用特定引物和荧光探针,通过PCR扩增基因的RNA或DNA,并实时监测荧光信号的累积量来定量目标基因的表达水平。
3. 原位杂交(In situ hybridization):原位杂交是一种用来检测特定RNA序列在组织或细胞中的位置的技术。
它使用标记有特定序列的探针与目标RNA序列结合,然后通过可见或荧光标记来显示目标RNA的位置。
这种技术可以帮助研究者确定特定基因在组织中的表达模式和水平。
4. Northern印迹(Northern blotting):这是一种传统的技术,用于检测和定
量RNA的表达水平。
它使用电泳将RNA分离,然后将其转移到膜上,并使用特定的探针与目标RNA结合,最后通过探针的放射性或非放射性标记来检测目标RNA的存在与数量。
这些技术在研究基因表达调控、细胞分化、疾病发展等领域起着重要作用。
通过这些技术,我们可以更深入地了解基因的功能和调控机制。
基因表达的检测的几种方法
基因表达检测的最终技术目标是能确定所关注的任何组织、细胞的RNA的绝对表达量.可以先从样本中抽提RNA,再标记RNA,然后将这些标记物作探针与芯片杂交,就可得出原始样本中不同RNA的量.然而用于杂交的某个特定基因的RNA的量与在一个相应杂交反应中的信号强度之间的关系十分复杂,它取决于多种因素,包括标记方法、杂交条件、目的基因的特征和序列.所以芯片的方法最好用于检验两个或多个样本中的某种RNA的相对表达量.样本之间某个基因表达的差异性〔包括表达的时间、空间特性与受干扰时的改变〕是基因表达最重要的,而了解RNA的绝对表达丰度只为进一步的应用或多或少地起一些作用.基因表达的检测有几种方法.经典的方法〔仍然重要〕是根据在细胞或生物体中所观察到的生物化学或表型的变化来决定某一特定基因是否表达.随着大分子分离技术的进步使得特异的基因产物或蛋白分子的识别和分离成为可能.随着重组DNA技术的运用,现在有可能检测.分析任何基因的转录产物.目前有好几种方法广泛应用于于研究特定RNA分子.这些方法包括原位杂交.NORTHERN凝胶分析.打点或印迹打点.S-1核酸酶分析和RNA酶保护研究.这里描述RT-PCR从RNA水平上检查基因表达的应用. 8 f3 f- |2 L> K> b7 ]- ~- |RT-PCR检测基因表达的问题讨论关于RT-PCR技术方法的描述参见PCR技术应用进展,在此主要讨论它在应用中的问题.理论上1μL细胞质总RNA对稀有mRNA扩增是足够了〔每个细胞有1个或几个拷贝〕.1μL差不多相当于50-100,000个典型哺乳动物细胞的细胞质中所含RNA的数量,靶分子的数量通常大于50,000,因此扩增是很容易的.该方法所能检测的最低靶分子的数量可能与通常的DNAPCR相同;例如它能检测出单个RNA分子.当已知量的转录RNA〔用T7RNA聚合酶体外合成〕经一系列稀释,实验结果表明通过PCR的方法可检测出10个分子或低于10个分子,这是反映其灵敏度的一个实例.用此技术现已从不到1个philadelphia 染色体阳性细胞株K562中检测到了白血病特异的MRNA的转录子.因此没必要分离polyA+RNA,RNA/PCR法有足够的灵敏度来满足绝大多数实验条件的需要.7 H+ F& _* S6 W< a8 p: [, - d, {将PCR缓冲液同时用于反转录酶反应和PCR反应,可简化实验步骤.我们发现整个反应过程皆用PCR缓冲液的结果相当于或优于先用反转录缓冲液合成CDNA,然后PCR缓冲液进行PCR扩增循环.当然,值得注意的是PCR缓冲液并不最适合第一条DNA链的合成.我们对不同的缓冲液用于大片段DNA合成是否成功还没有进行过严格的研究.反转录酶的选择似乎对实验方法成功与否并不十分重要.BRL和BOEHRINGERMANNHEIM的MULV反转录酶进行全面的研究,但没有理由认为来源可靠的反转录酶不能适用于该方法.在研究中,我们仅使用了PERKINELMER/CETUS公司生产的TAQ聚合酶.cDNA第一条链的合成可用不规则六聚体、寡聚<dT>或PCR下游引物来启动反应.如果用寡聚<dT>,一般每次反应加0.1μL就够了.如果用下游寡核苷酸作为第一条链的起始引物,10-50pmol最为理想.反转录反应以后,加入适量的上游和下游引物进行PCR反应与用不规则六聚体方法一样.三种启动方法中无论用那一种最后得到的扩增产物都同样理想.而加入不规则六聚体似乎更容易得到前后一致的结果,且靶序列的合成量通常最多<E.S.K.>加入不规则六聚体方法一样.三种启动方法中无论用那一种最后得到的扩增产物都同样理想.而加入不规则六聚体似站更容易得到事一致的结果,且靶序列的合成量通常最多<E.S.K.未发表>.第一条链合成完毕,不必加碱或RNA酶以除去RNA模板.95℃热处理使反转录酶失活,同时也使RNA-DNA杂合子变性.不必加碱或RNA酶以除去RNA模板.95℃热处理使反转录酶失活,同时也使RNA-DNA杂合子变性.残留的RNA模板似乎对PCR反应无干扰.5 d' b" L& Q' \ y寻找使PCR反应产生良好扩增结果的最低浓度的寡核苷酸引物是十分重要的.我们发现过量的引物通常会产生许多妨碍随后分析的额外扩增产物.浓度为5pmol的引物可得到非常清晰与有效的扩增产物.当然,最好是找到你要扩增的每个序列的最佳引物量.没有必要用全部的cDNA反应产物进行PCR扩增.可取等分量cDNA样品用几组不同的引物作PCR分析;例如:一份cDNA 反应物可用于研究几种不同类型的RNA.cDNA反应物通常用PCR缓冲液衡释5倍.将cDNA的浓度隆低至0.2mM,此浓度更适于Taq聚合酶.dNTP浓度不应超过0.2mM,因为较高浓度的dDTP使Taq聚合酶的错误掺入或突变率增高.对于扩增来说,即使dNTP的浓度低到0.05mM也不会出现问题.' R7 z> H' u1 ]< }镁离子浓度对反应十分重要,因此应注意将镁的摩尔浓度保持恒定.有时核酸溶于含1mMEDTA的缓冲液中,EDTA可歼螯合大多数镁离子.通常,PCR反应中游离镁离子浓度应保持在2mM.将PCRA循环次数减少,不可避免地产生许多非特异性的扩增产物.很容易将长度不同的DNA的扩增.即使基因组序列得到扩增,当引物与大小不同的外显子结合时,很容易将长度不同的MRNA与基因组的产物区别一来.如果不了解基因组的结构,选用与5"编码基因间隔300-400bp的引物,脊椎动物的外显子很少大于300-400bp,因此很容易从不同的外显子中导出引物.如果所研究的基因无内含子、或者研究完整原病毒RNA转录,为了获得有关PCR的结果有必要用DNA酶彻底处理RNA.只要有很少量的基因组DNA污染,用此方法分析就会出现假阳性结果.9 9 o- ]< v; U N# ]% r$ h~9 |- L1 i7 ]< _+ `- h实际应用举例}/ W" [1 T. m$ P0 F$ M+ x基因表达检测8 p. z L9 A' G7 J" Q c8 q7 X用该方法先后扩增,检测了许多不同类型的细胞、组织和器官的mRNA.当然,仅仅检测mRNA并没有新颖之处,它的新颖在于能对10-1000个细胞的RNA进行分析.所需起始物质比通常的低很多,这使得研究者能设计并进行以前看是不可能进行的实验.例如研究血细胞生成的研究人员经常用群体分析确定生长因子或环境对特殊细胞系发育的影响.经常部到的一个问题是:群体细胞产生的何种生长/分化因子会影响其本身的发育.现在可以确信,利用RNA/PCR技术能够对数百个群体的mRNA对任何与生长或分化有关的因子进行分析.而用常规的杂交或抗体检测方法来分析它们是极其因难、甚至是不可能的.RNA/PCR技术在研究转基因动物方面将非常有用.我们常常不仅要知道在动物体内转移的基因是否表达,而且要知道是在哪些细胞.组织或器官中表达.随着RNA/PCR检测灵敏度的提高,能够检测转基因动物的多个部位而不必为取样而将它处死.我们还可以列举许多这样的例子,但我们留给读者一些有关检测方面的设想.4 ^$ i k2 N2 N, s< q用于诊断的RNA序列的扩增' n. u6 Y& `! m: g< |/ Z" j# i' V7 _. l" f. h, e. M在许多情况下,一个特异性的RNA分子可作为感染或遗传/癌疾病的诊断.在反转录病毒疾病领域中,检测与具有侵染活性密切相关的反转录病毒RNA基因组或特异转录子是否存在是非常重要的.现已对HIV-1病人,HTLV-1,2以与MoloneyMulV的细胞株进行了研究.也可以用RNA/PCR比较容易地检测出常见的感冒病毒即人鼻病毒.对RNA和DNA病毒的RNA转录子的分析有利于对病毒的潜伏期,复制期等生活周期进行研究.> T0 % v7 C5 O7 z' _! ?- l$ W> p9 {+ p5 w> }在某些类型的癌细胞中有新的mRNA表达.如慢性骨髓性白血病<CML>.某些急性淋巴白血病<ALL>和急性骨髓白血病<AML>,只在病人的白细胞中发现有嵌合的mRNA<BCR-ABL>.此嵌合mRNA是诊断此类疾病存在的良好依据.在许多肿瘤的治疗过程中,肿瘤细胞对化学治疗具有抗性.DNA水平的扩增并不一定导致表达的增加,但大量相应的mRNA的存在则使表达增加.DNA水平的扩增并不一定导致表达的增加,但大量相应的cDNA的存在则使表达增加.用RNA/PCR方法来分析复合抗药性<MDR>10基因和胸腺核苷酸合成酶<TS>基因,发现了这mRAN水平的增高.突变的RAS原癌基因的mRNA分析<见参考文献25综术述>在癌症的诊断或预测方面具有诊断价值.mRNA 分析比常规的DNA基因组分析有优越之处.由于没有内含子序列干扰mRNA的扩增,因此可以仅用一组引物就能够扩增H-,K-,和N-RAS三个mRNA序列<E.S.K,未发表>.这样便可以比较容易地检测出第12、13和61密码的突变,这些突变被认为是发生癌的原因.癌症诱因的检测3 j. s> S/ \' v' f; g在下面将列举数个RNA/PCR扩增方法的主要应用.首先是对鼠鸟氨酸氨甲栈基转移酶mRNA进行亚克隆来确定缺失点突变的位置.同样,该方法可用于检测哺乳动物细胞mRNA转录后的剪接,研究与HLA疾病相关性因素,分析人HPRT突变,研究自身免疫与T细胞受体序列之间的关系,分析人碱性磷酸脂酶的突变,研究土拨鼠肝炎病毒引发的c-myc活性,确定刺桐丁蛋白4.1mRNA的剪接变异,等等.6 p/ l$ I6 ~5 W' E5 ^; U9 a$ \根据已发表的序列合成扩增mRNA的引物,我们发现用RNA/PCR是获取cDNA的最简便的方法.用在5"末端带有限制性内切酶位点的引物来扩增mRNA的一部分或全部编码区域.扩增后,PCR产物经合适的酶切并与适于表达的载体连接或制备成探针.按此方法可在一星期内完成从RNA样品到用于高效表达的修饰cDNA克隆.这比常规的合成/筛选cDNA库,亚克隆靶cDNA,为达到表达目的而对克隆进行诱变等过程要简单得多.区别主要在于用于扩增和分离cDNA克隆的引物为简并引物.引物序列是根据氨基酸的序列而定的,因此当只知道很少的蛋白质序列时,就有可能扩增特异的RNA分子.当只知一个内部序列时,只用一个基因特异性寡核苷酸引物,也可用PCR从稀有mRNA中分离出cDNA.扩增cDNA的分析因使用本书其它章切有关PCR 产物的直接序列分析步骤而变得简单.将噬菌体<T7>启动了作为PCR引物的一部分同样可用于序列分析,因为PCR终产物中有大量的群体特异的产物.。
基因表达水平检测方法
基因表达水平检测方法基因表达水平检测方法是解决生物学中一系列实验问题的重要手段之一。
从基因转录到翻译,功能蛋白的表达需要多个步骤的参与,因此需要详细检测各个节点的表达水平才能全面理解生物系统的工作原理。
本文将介绍10种不同的基因表达水平检测方法,并详细讨论其优缺点及应用范围。
1. 实时荧光定量PCR(qPCR)实时荧光定量PCR(qPCR)是测量DNA片段数量的常用方法之一,可用于定量分析RNA 和DNA的含量及检测异质核糖体。
该方法利用荧光标记的探针结合特定反应体系,通过放大和检测PCR产物的荧光信号来定量目标序列的数量。
相较于传统定量PCR方法,qPCR具有高灵敏度、高特异性和高重现性等优点,可以为基因表达量的精确定量提供可靠的实验数据。
2. RNA测序(RNA-seq)RNA测序(RNA-seq)是一种全转录组测序技术,可以检测不同组织、细胞或条件下mRNA 的表达水平。
该技术通过将RNA逐个转录成cDNA,然后对cDNA进行二代测序,并通过比对与基因组或转录组的比对,确定基因在不同组织或条件下的表达情况,并可以鉴定新的基因或异构体。
RNA-seq可以检测出非编码RNA、剪接异构体等多种信息,成为研究基因抑制、基因启动等事件的有力工具。
3. 微阵列技术微阵列技术是一种古老的基因表达测量方法,可用于同步检测数千个基因。
该技术利用特殊制备的阵列,识别和定量检测小分子或生物大分子(如基因或蛋白质)相互作用的过程。
与RNA-seq相比,微阵列技术成本相对较低,但检测范围较小,并且需要预先设计探针和矩阵。
微阵列技术也可以检测mRNA的异构体、SNP等信息,对于高通量、大规模分析有一定的优势。
4. 蛋白质质谱分析蛋白质质谱分析技术(protein mass spectrometry)可用于评估蛋白质在组织、细胞或条件下的表达量和修饰情况。
该方法将蛋白质分离和检测结合到一起,先通过酶解纯化和分离蛋白质产物,然后利用质谱技术进行检测。
医学分子生物学教学中PBL教学法的应用
医学分子生物学教学中PBL教学法的应用作者:王栋来源:《现代养生·下半月》2016年第04期[摘要]医学分子生物学是我国医学教学课程中非常重要的一门专业学科,是生命学科中发展最快、最具有前瞻性的学科。
伴随着科学技术的不断发展和医学研究的不断深入,传统的教学方法已经不适用于现代医学分子生物学课程的教学,对此,PBL教学法被广泛应用到该课程的学习中来,本文就如何应用PBL教学法在医学分子生物学教学中发挥实际作用展开探讨和研究。
[关键词]医学分子生物学;PBL教学法;教学实践实践教学过程表明,我国高等医学教育的教学过程中通常采用的是以教师授课为主的传统教学模式,虽然该方法能够使得学生系统全面的掌握基本知识,教师也可以通过灵活多变的教学方式和互动方法对学生进行引导,保证了学生思维的连续性和能力的着重培养,但是传统的教学方法往往缺乏活力,不利于创新开拓性人才的培养。
1 PBL教学法概述PBL教学法,英文全称为ProblemBased Learning,意指以问题为导向的教学方法,其最突出的优点就在于基于学生为根本出发点展开教育。
该教学方法是由美国的神经病学教授Barrows在加拿大的麦克马斯特大学首创,目前已成为国际上较流行的一种教学方法。
PBL教学法通过以问题为导向的讨论式教学和启发式教学模式,有利于学生对问题进行深入分析,从而主动提出对待该问题的相关方法和思路,从而动态的解决问题,有利于高校培养创新型拓展性人才的培养。
医学分子生物学是一门内容复杂、理论假设众多、研究进展非常快的前沿学科,传统的教学模式已经根本上该学科研究的进展和发展,对此,我们应用全新的PBL教学法对医学分子生物学这门学科进行教学探索。
2 PBL教学法的具体实施分析2.1 问题的设计与提出在该种教学方法中,设计问题、提出问题是非常关键的,不仅提出的问题要符合学生的知识水平,还要与当前的教学进展相呼应。
在具体的问题提出阶段,通常我们会针对不同的讨论主题,提出若干需要进行讨论的问题,并给予学生相关的参考文献和论文。
PBL在医学检验专业生物化学教学中的应用
外语教学 ,2 0 0 9( 7 ) :3 3 —3 4 . 【 3 】 黄泽锐. 过程 写作 法 中评 改反馈研 究
【 J 】 . 校 园英 语 ,2 0 1 2 (1 2 ) :l 6 5 —
1 6 6.
值 和信 度 系 数 分 别 为 0 . 7 1 8和 0 . 7 7 2 , 语言应用能力 的 K M O值 和信度 系数 分
8 O年代引入我 国,成为 医学教育改革的方 向之一 。P B L让 学生在课 堂上更加主动 ,带 着问题 学习,本人通过所教 医学检验 专业 班级 的实践教 学案例 ,总结 P B L在生物化 学课程教 学中的应 用,取得 了比较好 的效果 。
关 键 词 :Pห้องสมุดไป่ตู้B L; 医学检 验 专 业 :生 物化 学教 学
这些 医学案 例以及一 系列 与临床紧密 相 关 的实 际问题进行循序 渐进的研究 .通 过不断地组织在一起反复地讨 论来解决 此 问题 。为了较好地 完成此项任务 ,学 生首先要对 自己分配 到的任 务有清 晰的 认识 ,分析要解决 的问题 ,有针对性 地
循问 教 学 模 式 ( P r o b l e m—B a s e d L e a r n i n g ,P B L )在 2 0世纪 7 0年 代首先 出现 在 加 拿 大 Me Ma s t e r大 学 医学 院 , 随后 ,英 国 、荷兰 、澳 大利亚 、美 国等 西方发达 国家 的大学也 陆续 引人这种教
有显著性 ,因此说本研 究所设计 的所 有
培养适合社会发展的高素质英 语人才做
出积极 的贡献 。 参 考文献 : [ 1 】 李丽君. 基 于项 目学 习模式 的大 学英 语 自主学 习研 究[ J ] . 教 育探 索,2 0 0 8
PBL在医学检验专业生物化学教学中的应用 共5页文档
PBL在医学检验专业生物化学教学中的应用一、PBL教学模式简介循问教学模式(Problem-Based Learning,PBL)在20世纪70年代首先出现在加拿大McMaster大学医学院,随后,英国、荷兰、澳大利亚、美国等西方发达国家的大学也陆续引入这种教学模式。
20世纪80年代中期我国一些医学院校开始试行PBL,这已成为我国医学教育改革的方向之一。
循问教学模式是一种带着问题出发,采用一定手段引导学生解决问题的教学方法,其教学目标就是着重培养学生的自学能力、合作意识、创新性思维等。
生物化学教学中通常将4~6人分为一个活动小组,教师为他们事先设定一个或多个带有比较典型和重要问题及知识点的临床医学案例,学生通过围绕这些医学案例以及一系列与临床紧密相关的实际问题进行循序渐进的研究,通过不断地组织在一起反复地讨论来解决此问题。
为了较好地完成此项任务,学生首先要对自己分配到的任务有清晰的认识,分析要解决的问题,有针对性地通过书籍、杂志、网络资源等查找相关知识。
从而使学生的作用更加突出,素质更加全面,思维更加活跃。
二、PBL在医学检验专业生物化学教学中实施的重要性PBL在医学检验专业中生物化学教学中的最大意义在于为生物化学理论与医学检验专业实践之间的脱节找到一种有效而合理的解决方案,它使医学实践和理论研究问题解决的过程融为一体,并为其他一系列学习目标提供了一种融合的办法。
PBL模式克服了传统生物化学教学模式中学生只能被动接受理论灌输,而实际理论应用到实践又比较困难的现状。
PBL创造性地提供了合作性的学习,坚持学生自主为第一位的教学策略。
另外,学生普遍认为生物化学这门课不好学,教师反映不好教授,历年的教学评估和学生考试成绩都不理想。
教师通过PBL模式教学,能够大大改观医学检验专业中生物化学这门课的教学效果。
三、PBL在医学检验生物化学教学中应用的基本过程1 实施方案准备为了能够很好地在云南省文山壮族苗族自治州卫生学校医学检验专业中对生物化学科目组织实施PBL模式教学,笔者计划用一堂课给学生讲解什么是PBL,以及今后的生物化学这门课我们将怎么结合PBL学习,作为教师今后扮演的角色,提供哪些帮助,对学生会有什么要求,并通过一个应用比较成熟的课堂案例加深学生的理解。
PBL教学法在医学分子生物学中的应用
管理学家2014.3241PBL (Problem-based learning ,PBL)教学法是以问题为导向的教学方法,1969年由美国的神经病学教授Barrows 在加拿大的麦克马斯特大学首创,目前已成为国际上较流行的一种教学方法,近年在国内开始逐渐应用于医学等专业。
与传统的“填鸭式”教学方法相比,PBL 的方式更加有利于学生主动性的发挥,有利于提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,与培养创新开拓型人才的教育目标高度一致。
一、教学法设计我校的临床等专业《医学分子生物学》是作为一门选修课进行学习的。
在学生学完生物化学、遗传学、细胞生物学等基础课程之后即可选修本门课程。
2013年选修《医学分子生物学》的学生共99人,共来自三个专业,其中临床专业69人,影像专业13人,药物制剂专业17人。
在教学过程中,随机划分50人组成传统教学组,另外49人(随机分成7组)使用P B L 教学模式。
在PBL 教学开展前两周各组随机抽取一个题目(题目设置及成果分析见表1)。
各组成员自由分工,收集资料,相互探讨,整理资料制作PPT 。
课堂上每组推荐一人做内容陈述,并解答其他小组成员的疑问,小组成员可做补充。
教师在整理资料后做最后的总结概述,查漏补缺。
传统教学组采用课前让学生预习。
上课时由同一教师按照教案进行讲授,并充分利用多媒体资源,通过图片、动画、视频等手段,详细讲授课程内容。
并布置相应复习作业,让学生进行复习和知识要点总结。
教学结束后对两组学生进行考试,闭卷,题型有客观题(单选题、填空题)和主观题(名词解释、问答题、实验设计)。
考试结果显示PBL 教学组成绩高于传统教学组(p<0.05),主观题部分得分差异更加明显。
二、P BL 教学模式的讨论提高学生综合素质,调动学生积极性在PBL 教学模式实施过程中,教师体会最深的就是学生们“活”过来了。
从资料的收集整理到课堂上的讲解和答疑,PBL 教学模式促使每一位小组成员都必须进行认真的准备才能参与进来,提高了学生自学能力。
PBL结合仿真技术在医学研究生分子生物学教学中的应用初探
PBL结合仿真技术在医学研究生分子生物学教学中的应用初探作者:王燕,钟世军,吕延成,邵敏来源:《教育教学论坛》2014年第15期摘要:分子生物学是当今高校生物类及医学各专业研究生必修的课程,它在培养研究生的创新意识及科研能力中起着重要的作用。
本文作者结合多年的相关课程教学经验,针对当前研究生在分子生物学理论及实验教学中存在的问题进行了一系列改革。
通过引入PBL教学模式,合理设计多个专题以学生为主体转变教学模式,使学生的学习由被动转为主动,加强了学生的对理论知识的掌握及运用能力。
在实验教学引进仿真技术结合传统的实验教学模式,部分解决了分子生物学技术实验教学中存在的理论知识抽象难于理解、操作过程复杂耗时等难题,取得了较好的效果。
关键词:分子生物学;研究生;PBL教学;仿真技术中图分类号:G642.4?摇文献标志码:A?摇文章编号:1674-9324(2014)15-0109-02分子生物学是研究核酸等生物大分子的功能、形态结构特征及其重要性和规律性的科学,是人类从分子水平上真正揭示生物世界的奥秘,由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科[1]。
是生物类及医学各专业研究生的必修课程。
在分子生物学的教学中强调学生对实验技术和原理的掌握,长期以来笔者和广大的相关教育工作者都发觉在分子生物学的教学中存在诸多问题。
改变传统的理论及实验教学模式迫在眉睫,我们在本校2012及2013级研究生该课程的理论教学中大胆引进PBL(Problem-Based Learning)教学法,在实验教学中加入虚拟仿真实验技术,这些改革和尝试取得了较好的教学效果。
一、PBL教学模式在医学生研究生分子生物学理论教学中的应用以问题为基础的教学法(problem—based leaming,PBL)于1969年在加拿大的麦克玛斯特大学首创后在高校各个专业的教育中得到广泛的应用,并根据各国、各学科的特点发展为不同形式的PBL[2]。
医学分子生物学教学中PBL教学法的实践分析
医学分子生物学教学中PBL教学法的实践分析长期以来,在我国高等医学教育中一直采用传统的“填鸭式”教学,它往往缺乏活力,不利于培养创新开拓型人才。
而以问题为基础的PBL学习方法,则提倡以问题为基础的讨论式教学和启发式教学,从而有利于提高学生主动学习能力、分析和解决问题能力。
而分子生物学是一门非常理论深奥,内容繁杂的学科。
为了激发学生学习分子生物学的兴趣,教给他们如何使用分子生物学原理去解决临床实际问题。
为解决这些问题,国内许多院校也在医学教学中使用了PBL教学模式,并取得了良好的效果,我校也在2008级五年制临床医学专业进行了PBL教学,取得了良好的效果。
1实验对象从2008级临床医学专业的一个教学大班中,随机选取两个小班(79人)为PBL 班,再将每个小班分为四组(每组17~20人),以PBL模式教学。
另外选取两个班(74人)为对照班,进行传统灌输式教学。
2实施方法2.1精心设计问题在备课阶段,结合教学大纲要求、教材特点、相关文献等,精心设计出若干问题,在课堂教学中有计划地向学生提出。
问题的设计原则如下:(1)问题与学生的知识水平相适应;(2)问题应适于小组讨论;(3)问题应指导学生直接完成教学目标。
例如:针对下节课要讲的肿瘤发生的分子机制,设计了20个问题,让学生回去准备。
如“癌症一词在我国最早出现在哪个年代的哪本书上?为何古代癌症很少?你的周围有哪些人是因为哪种癌症去世的?年龄多大?哪些名人是患癌症去世的?哪些群体容易患癌症?现在危害男性和女性健康最大的癌症是分别是什么?你认为癌症的发生都有哪些原因,并举例说明?如果是环境原因有哪些?平时生活食品里面哪些是致癌的?如果是基因的原因,都有哪些基因可以引起肿瘤?现在治疗癌症的方法和药物有哪些?效果和优缺点如何?最新有哪些治疗进展?为了防止癌症,你会做哪些准备和预防措施”等。
这些问题涉及生物化学、病理学、细胞生物学等知识,让学生领悟医学的整体性、学科交叉性和融合性。
基于医学分子生物学PBL的学生自主学习实践
基于医学分子生物学PBL的学生自主学习实践作者:范浩,赵敏,杨银峰,李治纲,朱月春来源:《教育教学论坛》 2013年第9期范浩,赵敏,杨银峰,李治纲,朱月春(昆明医科大学生物化学与分子生物学系,云南昆明650500)摘要:培养学生“自主学习”能力是医学教学研究和改革的重要方面。
本文通过医学分子生物学教学中设置问题、分小组收集信息和讨论并达成共识、制作幻灯片并汇报学习成果、教师点评的方式探讨了考查和培养学生的自主学习能力的途经,讨论了问题设置的要求和学生学习的结果,并对今后的教学改革提出了建议。
关键词:医学分子生物学;自主学习;基于问题的学习中图分类号:G642.423 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)09-0187-02全球医学教育最低基本要求和中国高等医学教育标准均要求建立有利于培养学生学习能力和创新能力的教学体系。
我们在医学分子生物学教学实践过程中,依托于教研教改重点项目、精品课程和实验教学示范中心的建设,探索提高学生对设置问题的“自主学习”能力的途径,对今后的教学改革提出了思路。
一、PBL是提高SDL能力的重要途径自主学习(self-directed learning,SDL)已成为医学生终身学习的重要方法,其目的是培养学生独立、主动学习的能力。
在自主学习中,学生是学习的主体,外在事物是学习的客体,学生有意识、有计划地调节自己的心理和行为,培养自己理解和掌握客体的意识和能力,最终对学习各个方面自觉做出选择和控制。
基于问题的学习(problembased learning,PBL)是以问题为基础,以学生为主体,以小组讨论为形式,在教师的参与下,围绕所设置的问题进行学习的过程。
PBL更注重知识的应用和问题的解决。
所以如何设置复杂的、有意义的问题情境尤为重要。
一个好的问题或者案例有助于学生们学到隐含于问题背后的科学知识、形成解决问题的技能,提高其自主学习的能力。
二、基于PBL的自主学习程序自2008年起至今,我们在五年制医学本科生约4000人中探索基于医学生物化学与分子生物学PBL教学的学生自主学习实践,其实施的程序为:①教师设置问题→②以小班为单位(9~11人)选定所要探索问题→③分小组收集资料并讨论已达成共识→④讨论、制作并修订PPT→⑤自主学习报告会上汇报小组成果PPT→⑥教师点评→⑦收集反馈信息,评价教学效果。
如何检测基因治疗中的基因表达效果
如何检测基因治疗中的基因表达效果基因治疗是一种应用基因工程技术来治疗疾病的新兴疗法。
通过向患者体内导入正常或修饰后的基因,基因治疗可以纠正或替代缺陷基因,从而达到治疗疾病的目的。
在进行基因治疗时,评估基因表达的效果是非常重要的。
只有充分了解基因治疗后基因的表达情况,才能确定治疗是否成功以及是否需要进一步调整治疗方案。
下面我们将介绍几种常见的检测基因治疗中基因表达效果的方法。
首先,最常用的方法是基因表达定量的实时荧光定量PCR技术。
通过基因表达定量,可以直接测量基因在体内的表达水平,并比较不同样本之间的差异。
该技术通过特异性的引物和荧光标记的探针来检测特定基因的RNA水平。
PCR扩增在不同时间点或不同组织或细胞样本中重复进行,可精确衡量基因表达的变化。
这种方法不仅可以检测到基因的表达水平,还可以检测到剪切变异和拼接异构体等。
其次,可以利用转录组测序技术(RNA-seq)来评估基因治疗中的基因表达效果。
RNA-seq技术是一种高通量测序方法,可以直接测量样本中的所有转录本,并用于比较不同样本之间的基因表达差异。
这种技术不仅可以检测基因的表达水平,还可以检测到新的转录本、可变剪接事件和基因融合等。
通过对基因表达谱的细致分析,可以更全面地了解基因治疗对基因表达的影响。
此外,还可以利用蛋白质表达水平来评估基因治疗的效果。
蛋白质是基因的最终产物,其表达水平直接反映了基因功能的恢复情况。
可以使用免疫印迹、质谱分析等技术来检测特定蛋白质的表达水平。
此外,还可以利用免疫组化和免疫荧光染色等技术来检测蛋白质在组织或细胞水平的表达情况。
通过监测蛋白质的表达变化,可以评估基因治疗的效果。
最后,可以利用活体成像技术来评估基因治疗中的基因表达效果。
活体成像技术是一种非侵入性的方法,可以实时、动态地观察基因在体内的表达情况。
常用的活体成像技术包括荧光成像、放射性核素成像和磁共振成像等。
这些技术可以监测标记的基因或蛋白质在动物模型中的表达水平和分布情况,为评估基因治疗效果提供直观的图像数据。
分子诊断名词解释
分子诊断名词解释
分子诊断是一种通过检测和分析生物体内分子水平的方法,用于诊断疾病和评估疾病风险。
它基于对DNA、RNA、蛋白质等生物分子的研究,通过检测和分析这些分子的变化来确定疾病的存在、类型和进展程度。
以下是一些与分子诊断相关的名词解释:
1. PCR(聚合酶链式反应):PCR是一种常用的分子生物学技术,用于扩增特定DNA片段。
它可以在体外复制DNA,并产生足够数量的目标DNA片段以进行后续分析。
2. 基因突变:基因突变指的是DNA序列发生的变化,可能导致基因功能的改变。
在分子诊断中,检测和分析基因突变可以帮助确定某些遗传性疾病的风险或确诊某些癌症等疾病。
3. 基因表达:基因表达是指基因转录为RNA,并通过蛋白质合成过程转化为功能性蛋白质的过程。
通过分子诊断技术可以检测和分析基因的表达水平,以了解特定基因在疾病发展中的作用。
4. 生物标记物:生物标记物是指在生物体内可以测量或检测到的特定分子、物质或细胞。
在分子诊断中,生物标记物可以作为疾病的指示剂,通过检测它们的存在和变化来诊断疾病或评估疾病的预后。
5. 下一代测序(NGS):下一代测序是一种高通量的DNA
测序技术,能够快速、准确地测定DNA序列。
它广泛应用于分子诊断领域,用于疾病基因组学研究、遗传性疾病的诊断和药物反应性等方面。
结合精准医学的PBL教学法在分子生物学检验中的应用
结合精准医学的PBL教学法在分子生物学检验中的应用作者:刘英来源:《山东青年》2020年第06期摘要:精准医学是现代医学发展的方向,PBL教学法是以学生为主导教师引导归纳总结的教学方式。
结合精准医学的PBL 教学法应用于分子生物学检验可显著的提高学生的学习兴趣,提升课堂参与度。
文章对结合精准医学的PBL教学法相关内容进行阐述,以期在教学实践中能够获得更多经验。
关键词:精准医学;PBL 教学法;分子生物学检验;应用精准医学是随着经济进步和社会发展而形成的新型的临床诊疗模式。
临床医生在面对患者时常由于病情轻重的不同、个体差异、生活习惯等而采取不同的预防和诊疗方案,这意味着在临床诊疗过程中需注重个体差异性。
在这一临床背景下,精准医学的概念被提出并得到迅速发展。
精准医学是以患者为中心,利用生物信息学、分子生物学技术等多学科、多技术综合运用而形成的诊疗方式,实现对患者的精确诊断,合理用药提高临床的诊疗效果。
优秀人才的培养是促进医学发展的重要条件,在人才培养的过程中灌输精准医学的理念对缩小教学与实际工作中的差距尤为重要。
在传统的教学过程中以教师单纯教授知识为主,在长期的培养过程中发现学生普遍缺乏自主思考问题的能力。
为了更好地适应临床诊疗方式的改变,在医学院校的教学过程中也应进行相应的变化,因此PBL(Problem Based Learning)教学法被引入到分子生物学检验的教学过程中。
PBL教学法是以学生为中心,以培养学生解决实际问题为特点的教学方式,尽可能的拓宽学生的知识面及提高学生的自主创新能力。
1. PBL教学法的含义分子生物学检验是以实际应用为主的实践性学科,在实践应用的过程中需注重理论知识的融会贯通。
PBL教学法在20世纪诞生于加拿大,它以问题为为导向,以实际解决问题为目标的新型教学模式[1]。
教师使用PBL教学法结合具体的教学大纲构建不同的问题情境,帮助学生以实际运用知识分析问题、解决问题为主,提升学生的学习兴趣。
基因表达的定量检测分析
2. mRNA表达水平检测:
1)半定量RT-PCR
2)Northern blot
3)实时荧光定量PCR(R可ea编l辑timppet PCR)
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Northern blot 杂交
是用来检测真核生物RNA的表达量和大小,以估计其丰度的实 验方法,可以从大量的RNA样本同时获得这些信息。
其基本步骤包括: 1. 完整mRNA的分离 2. 根据RNA的大小通过琼脂糖凝胶电泳对RNA进行分离 3. 将RNA 转移到固相支持物(尼龙膜)上,在转移的过程中, 要保持RNA 在凝胶中的相对分布 4. 将RNA固定到支持物上(UV交联) 5. 固相RNA与探针分子(DNA或RNA)杂交 6. 除去非特异结合到固相支持物上的探针分子 7. 对特异结合的探针分子的图像进行检测、捕获和分析
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• 实时荧光定量PCR原理
•
所谓实时荧光定量PCR技术,是指在PCR反应体系
中加入荧光基团,利用荧光信号的变化实时检测PCR扩增
反应中每一个循环扩增产物量的变化,通过Ct值和标准曲
线或内参基因的关系对起始模板进行定量分析的方法。
• 与常规PCR技术比较:对PCR扩增反应的终点产 物进行定量和定性分析,无法对起始模板准确定 量,无法对扩增反应实时检测。
只有在荧光信号指数扩增阶段, PCR 产物量的对数值与起始模板量 之间存在线性关系,我们可以选择在这个阶段进行定量分析。为了定量 和比较的方便,在实时荧光定量 PCR 技术中引入了两个非常重要的概念: 荧光阈值和 CT 值。
荧光阈值是在荧光扩增曲线上人为设定的一个值,它可以设定在荧 光信号指数扩增阶段任意位置上,但一般我们将荧光域值的缺省设置是 3-15 个循环的荧光信号的标准偏差的 10 倍。每个反应管内的荧光信号 到达设定的域值时所经历的循环数被称为 CT 值( threshold value )
【免费下载】浆母细胞淋巴瘤的研究进展
中华内科学杂志2013-12-27发表评论分享浆母细胞淋巴瘤(PBL)是淋巴瘤中较少见的一类弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL)亚型,具有高侵袭性,肿瘤细胞表现出类似B免疫母细胞的大细胞弥漫性增殖和桨细胞相关抗原表达。
1997年Delecluse等描述了16例原发口腔的伴有特殊免疫表型的DLBCL,其中15例人类免疫缺陷病毒(HIV)阳性,首次提出PBL诊断。
近10余年来,由于该疾病少见,对其认识大多数都来自于临床病例报道。
本文笔者从PBL病因学、组织学、免疫学和分子遗传学等方面对该病进行综述。
一、流行病学和临床特征PBL多见于成年男性,特别是HIV阳性患者,中位发病年龄在HIV阳性患者中为38岁(男/女:7/1),HIV阴性中为57岁(男/女:1.7~1.9/1)。
PBL在儿童中罕见。
PBL约占AIDS相关淋巴瘤(ARL)的2.6%,2012年美国国家癌症综合网(NCCN)指南将PBL归类于ARL。
但是确切的HIV阳性的PBL发病率仍未知。
Castillo等的包括228例PBL病例的研究中,HIV阳性和阴性患者分别占69%和31%。
近三分之一HIV阴性PBL的发生与实体器官移植和甾体类激素使用等免疫缺陷相关。
近年来,有一系列免疫功能正常的PBL病例报道。
与Burkitt淋巴瘤、原发渗出性淋巴瘤(PEL)等ARL相似,PBL也与EB病毒(EBV)感染密切相关,PBL患者肿瘤细胞EB病毒编码的RNA(EBER)阳性率达72%。
PBL与人类疱疹病毒8型(HHV-8)的相关性还有待商榷,仅少数病例发现HHV-8相关蛋白表达。
HIV阳性PBL以口腔黏膜为典型发病部位,口腔外病变部位最常见的是胃肠道、淋巴结和皮肤。
HIV阴性PBL,淋巴结外发病占82%,以口腔和胃肠道最为多见,但其在口腔的发病率(16%)低于HIV阳性PBL(58%)。
少数病例原发于中枢神经系统(CNS)、副鼻窦、纵隔、皮下、肺和睾丸等。
60%的患者诊断时AnnArbor分期即为Ⅲ或Ⅳ期。