生命科学研究进展论文
生命科学研究进展
那些改变我们生活的科学生命科学研究进展钟杨教授，复旦大学研究生院院长，同时也作为西藏大学的教授，并每年在西藏进行植物物种的采集，为我国高原物种的进一步勘察提供了良好的种质资源基础。
西藏地处“世界屋脊”青藏高原，平均海拔4000米以上，是中国、南亚、东南亚地区的长江、湄公河、萨尔温江、布拉马普特拉河、恒河、印度河等河流的发源地，素有“江河源”和“生态源”之称，是北半球气候“调节区”和“启动器”，在全球生态环境保护战略中占有十分重要的地位。
西藏是中国乃至世界的生态重地，青藏高原是北半球气候变化的启动区和调节区，据最新的科学考察，青藏高原上空存在本星球最大的臭氧空洞，对全球的气候都产生重大的影响。
青藏高原有“亚洲水塔”和“固体水库”的美称，青藏高原起伏的山脉形成的“立体气候”，导致了其具有世界上独一无二的生物多样性。
西藏生物物种种类繁多，蓄量丰富，拥有多样化、有代表性的动物种群、植被类型。
目前列入国家级的珍稀动植物保护种类共计164种，自治区定为重点保护的物种16种。
目前全区拥有高等植物6800多种，隶属270多科、1510多属，被列为国家重点保护的珍稀野生植物有39种。
西藏有野生脊椎动物700种，其中125种被列为国家保护。
同时西藏也拥有良好的与世隔绝的地理环境，在这里的物种一般都还保持着它最为原始的基因，并不像那些平原的物种由于杂交的便利，如今展现在我们眼前的已经是杂交后的品种。
比如钟杨教授提到过，他在西藏发现了一种新的拟南芥品种，这一品种的基因十分纯正，可以用来研究拟南芥的进化，并可以对其基因进行分析，去挖掘它与现在我们研究的澳大利亚型的区别，从而了解拟南芥在地球上是如何进化的，因为拟南芥同时也是模式植物，因此，对它的研究我们同时可样对比高等植物的进化，比如水稻，小麦等作物植物。
这样才能真正的将科学研究用于造福人类。
刚进来的时候，还只是研一新生，对科研都充满了幻想与期待，但在听了这些报告后我发现科研是需要长时间的耐心努力，只凭一时的兴趣是无法做好实验室，需要长期的实践与努力，失败后应该及时总结失误的原因，以免以后再犯同。
生命科学领域前沿研究论文选题推荐
生命科学领域前沿研究论文选题推荐在生命科学领域中，前沿研究的选题是促进学术进展和科学创新的重要一环。
本文将对生命科学领域的前沿研究话题进行推荐，帮助研究人员在选题上获得启发和指导。
一、基因编辑技术在人类基因组中的应用基因编辑技术的发展为人类基因组中的遗传疾病治疗提供了新的可能性。
本研究可以探讨CRISPR-Cas9等基因编辑技术在治疗典型遗传疾病、癌症等疾病方面的应用前景，为开展相关研究提供选题建议。
二、免疫治疗在癌症治疗中的进展与应用免疫治疗作为一种新兴的肿瘤治疗方法，已经在多个类型的癌症治疗中取得了显著效果。
本研究可以聚焦于免疫检查点抑制剂、CAR-T 细胞疗法等免疫治疗方法的机制、应用范围、临床效果等方面，为深入研究免疫治疗提供选题建议。
三、人工智能在生命科学研究中的应用人工智能技术的快速发展为生命科学领域的大数据挖掘、药物发现等重要问题提供了新的解决方案。
本研究可以关注人工智能在生命科学研究中的应用现状和前景，并讨论在蛋白质结构预测、基因组分析等方面的具体应用研究方向。
四、干细胞研究中的创新与应用干细胞具有广泛的分化潜能和自我更新能力，在再生医学等领域具有巨大的应用潜力。
本研究可以探讨干细胞的类型、特性与应用前景，如间充质干细胞在组织修复中的应用，诱导多能干细胞的重编程技术等，为深入研究干细胞提供选题建议。
五、肠道微生物组与人体健康的关系研究肠道微生物组是指人体消化道中以益生菌为主的微生物群落，对人体健康和疾病具有重要影响。
本研究可以探讨肠道微生物组与肥胖、炎症性肠病、自身免疫等常见疾病之间的关系，深入研究肠道微生物组的组成、功能及其调控机制，为进一步开展研究提供选题建议。
综上所述，基因编辑技术在人类基因组中的应用、免疫治疗在癌症治疗中的进展与应用、人工智能在生命科学研究中的应用、干细胞研究中的创新与应用，以及肠道微生物组与人体健康的关系研究，都是生命科学领域中具有重要意义的前沿研究选题。
生命科学研究进展
2010年以来的重大生命科学研究进展摘要生命科学以其固有的特性和规律担负着二十一世纪新兴科学的光荣使命，经过近20年的发展，整个生命科学研究发生了根本变化。
生命科学的研究对象和问题与经济社会之间的关系越来越紧密，比如人类健康、农业生产、人类居住环境等。
近几年来生命科学发展更是令人瞩目，丹尼索瓦人基因组、用干细胞制造卵子、通过X射线激光解析蛋白质结构、基因组精密工程以及“DNA元素百科全书”计划，五项生命科学研究进展入选2012年《科学》杂志评选的年度十大科学进展。
关键词生命科学进展基因组干细胞自第一次工业革命开始，科学技术就在人类的发展史上稳稳地占据了重要的地位，科学技术对社会发展影响的加强，能够促进那些与人类自身生活质量和环境改善等密切相关的领域，生命科学以其固有的特性和规律担负着二十一世纪新兴科学的光荣使命，现如今经济科技高速发展，然而人类社会中也产生了或多或少的问题，生命科学则正在以其科学性和人文性为人类社会服务着。
经过近20年的发展，整个生命科学研究发生了根本变化。
一方面，随着研究的深入与细化，不断揭示出复杂生命现象背后的分子机制；另一方面，研究趋向于从系统角度认识微观层面。
今生命科学基础研究呈现两大特点。
随着研究的不断深入，研究的复杂度越来越大、研究周期变长，研究者的分工更加细化，研究者之间的合作和配合增加。
比如疾病基因的鉴定，初期的生命科学基础研究主要研究单基因疾病，而现在则集中在多基因复杂疾病。
研究难度的加大必然导致研究周期变长——许多重要成果来自于研究者十数年乃至更长时间的研究积累。
生命科学的研究对象和问题与经济社会之间的关系越来越紧密，比如人类健康、农业生产、人类居住环境等。
一、2010年以来世界重大生命科学进展2012年底，美国《科学》评选了2012年十大科学进展，生命科学研究成果引人注目，其中有五项都是生命科学领域的研究进展，它们分别为丹尼索瓦人基因组、用干细胞制造卵子、通过X射线激光解析蛋白质结构、基因组精密工程以及“DNA元素百科全书”计划。
生命科学概论论文(精选9篇)
生命科学概论论文（精选9篇）生命科学的论文篇一一、迷你实验，—简易探究，训练科学技能迷你实验在学习过程中出现，在中译本中均置于旁栏，每个迷你实验仅由实验过程和分析两部分组成，展现了实验的核心内容，可在实验室或者家庭中完成，简单易行，侧重于从训练学生的科学技能角度强化补充概念，贴近学生的生活。
相对导航实验而言，迷你实验的实验过程和分析更加具备了科学探究的一般过程，很明显，迷你实验也是作为一种科学方法的线索来体现的。
迷你实验大多以模拟动手操作的实验为主。
迷你实验在全套5本教材中共有52个，是几类实验设置中数量最多的一种，大致可分为模型建构型、技能探究型、知识运用型。
例如，在《生命科学人体》这一册中共有迷你实验14个，涵盖了上述3种不同的类型。
在模型建构型迷你实验中，有图表绘制类（如绘制激素水平图，将一段时间内的激素水平数据转变为曲线图）；有模拟类（如模拟小肠内的吸收过程、模拟疤的形成、模拟肾的功能）。
在“确定繁殖速度”这一迷你实验中，利用硬币来模拟细菌的分裂，并且要求将数据绘制成图表。
这个实验基本上可以说是人教版教材高中生物“探究酵母菌数量的动态变化”这一探究实验的模拟版本，但操作更简单，结论更直观。
在技能探究型迷你实验中，通过观察、比较、感受、体验等得出有关结论，从而训练并提高学生相关的探究技能，特别是训练学生与整个探究过程相关的其中一技能，如“比较食物的脂肪含量”这一迷你实验，将3份不同的食物依次放在牛皮纸包装袋上，放置30min后移走食物，观察牛皮纸上的油腻印迹和湿的印迹来比较不同食物中脂肪的含量。
二、实验室，—完整实验，强调科学方法运用相比于导航实验设计和迷你实验而言，“实验室”在教材目录中已经呈现，这充分显示了“实验室”在美国生物教材中的重要性，同样，“实验室”在实验整个的设计流程上显得正规而完整，一般有“现实世界的问题”、“实验过程”、“结论和运用”等。
根据不同的目的，有的实验还有“制定计划”、“执行计划”、“分析数据”等实验过程。
探究生命科学(精选5篇)
探究生命科学（精选5篇）探究生命科学范文第1篇药物化学需重点设计以确立前期所涉及的概念，使学生对相关应用产生兴趣，知道科学的跨学科性，完成对药物如何工作的基本理解。
生物模型被用来体现一般的化学概念，且分为三个教学单元加以进行：1）了解药物作用分子基础的普通化学核心知识为基本主题。
2）用于强调普通化学基本原理如何掌控药物作用机理的炎症医疗方法。
3）以神经科学连接化学、生物学和心理学，包含各种药物如何扰乱激素受体相互作用等神经递质作用的分子基础。
上述主题的相互依存性需要以一种简化的螺旋式方法在整个学期反复重新审视相同的原理，以便学生将掌握的有限料子了解得更为认真。
相应地，这种主题模块使学生明白想了解生化药物的作用需要掌握那些基本概念，而后续教学单元便强化这些概念。
这一创新型课程设计还为学生有效学习后续课程（物理、有机化学等）带来批判性思维技能和有效的学习习惯。
通过将化学基础知识应用到医学相关模型中，强调解决问题的学习。
学生需完成两或三次课堂测验和期末考试，通过简短的回答问题，强调解决问题、批判性思维和综合应用。
基本原理本课程的前三分之全都力于学生需要知道如何理解药物作用的基本理论，包含化学键、分子间的作用力、平衡和溶解度等。
虽然普通化学基础内容在原则上与背景料子相关，但整合原理及强调应用的案例料子却大受限制。
为此，学生们需要增补药物化学教材，而老师需要为课程撰写相应的问题集，以应用型方式综合各种概念，加强这些化学知识基本原理的运用。
整个教学过程，以缩合反应为同学们介绍化学反应时极性的应用（例如肽的合成、信号转导途径的磷酸化等）。
这一阶段的课程也可用来介绍下面课程中重要大分子的结构元素。
重点放在磷脂，这是分子进入细胞必需穿透的重要障碍。
学生在了解维持细胞结构完整性的分子间力和脂化学的同时，再次回到缩合反应。
有关氨基酸化学和物理性质的教学可以有效地用于演示酸碱平衡最基本和最多而杂的方面。
结果让学生对各种氨基酸的结构有一程度的了解，知道侧链化学性质如何影响相关分子间力，使蛋白维持在一起。
生命科学与技术论文（2）
生命科学与技术论文(2)生命科学与技术论文篇二浅谈生命科学与生物技术现状分析与对策摘要：本文叙述了我国现阶段在发展生命科学和生物技术方面的优势和现状，并对目前我们所面临的问题提出了自己的看法和对策，指出了提高思想认识对发展生命科学和生物技术的重要意义。
关键字：生命科学;生物现状我国是一个生物资源大国，有着丰富的动植物和微生物资源和广阔的市场需求，同时我国还是一个人口大国，这就为生物技术产业的发展提供了必须的条件。
以医药行业为例，最近一些年，恶性肿瘤、心脑血管疾病等高发病都严重威胁着我们正常的生活水平，影响着老年人的生活质量，而这些病目前还没有有效的治疗手段。
因此，在医学领域的基因治疗、肝细胞治疗和生物芯片等治疗技术就显得尤为重要。
经过我国多年的不懈努力，我们在生命科学和生物技术领域已经取得了一定的工作基础。
从1965年我国在世界上首次人工合成牛胰岛素到参与国际人类基因组计划;从基因工程药物和疫苗的研制生产，在生物制药领域我们取得了颇为丰硕的成果。
另外，生物技术的研发，对于农业生产和环境保护也具有相当的作用。
比如水稻的杂交技术解决了世界关注的粮食难题。
所以，总体来说，我国目前在生命科学和生物技术领域是有一定影响力的，而且多年的累积，也让我们有了冲击国际前沿的实力和技术。
一、我国在发展生命科学和生物技术的现状分析我国生命科学起源于医药和农业的方面。
在上个世纪50年代前后我国成立了生物化学、细胞生物学以及神经科学等研究机构。
70年代的时候，我们已经具备了相对比较完整的现代生命科学和生物技术的科研体系。
截止目前为止，我国已经形成了四足鼎立的局面，代表着生物技术和生命科学研究的四大基地已经形成规模：北京基地(着眼于农业和环境的研究)，上海基地(人口和健康的研究)，西南基地(生物多样性研究)，武汉基地(水生生物和病毒学研究)。
现阶段我国优先发展的生命科学领域内容包括基因组和蛋白质组学，重大疾病相关基因的识别和克隆，分子生物学和生物花絮额，细胞学和发育生物学等等。
生命科学领域的最新研究进展
生命科学领域的最新研究进展引言部分是文章的开头，其目的是对文章主题进行概述、说明文章结构和目的。
以下是“1. 引言”部分的内容：1. 引言生命科学领域一直以来都是科学界和医学界最为关注和研究的重要领域之一。
随着科技的不断进步和人们对健康与生命的深入理解，生命科学研究也取得了许多令人瞩目的突破。
本文将综述生命科学领域最新研究进展，涵盖了细胞生物学、分子生物学、生物医药及相关技术应用等方面。
在细胞生物学研究方面，我们将关注细胞内部复杂而精妙的分子机制探索、细胞信号传导网络以及最新发现的细胞周期调控机制。
这些研究成果有助于增进我们对细胞活动和功能的理解，为未来治疗各种疾病提供基础。
另一方面，在分子生物学前沿探索中，基因编辑技术革新正引起广泛关注。
我们将介绍基因编辑技术最新的发展和应用前景，并探讨RNA组装与功能研究以及蛋白质结构解析领域的突破。
这些前沿研究有望为人们对基因和蛋白质相关疾病的治疗提供新思路。
在生物医药领域，我们将聚焦于新型药物开发趋势、癌症治疗新策略以及精准医学实践与展望。
随着防治复杂性疾病的需求不断增加，科学家们正在不遗余力地探索新的药物开发方法和治疗策略，而精准医学则为每个患者提供了个体化的健康管理方案。
最后，在生命科学技术应用展望部分，我们将简要介绍基因测序技术的发展概况、脑科学研究现状与未来方向，以及遗传工程技术伦理与风险评估。
这些生命科学技术的应用对于促进健康、改善生活质量具有重要意义。
本文旨在全面介绍并总结生命科学领域的最新研究进展，以期激发读者对于生命科学领域的兴趣，并为未来更深入的研究提供启示。
在接下来的章节中，我们将分别详细探讨细胞生物学、分子生物学、生物医药以及相关技术应用等不同领域的最新研究成果。
2. 细胞生物学研究进展:细胞生物学是生命科学中一个重要的分支领域，它探索了细胞的组成、结构、功能以及与周围环境之间的相互作用。
在过去几十年里，细胞生物学领域取得了许多令人振奋的研究进展。
生命科学研究进展论文
RNA干涉及其应用摘要 RNA干涉（RNAi）是将双链导入细胞引起特异基因mRNA降解的一种细胞反应过程.它是转录后基因沉默的一种。
RNAi发生过程主要分为3个阶段:起始阶段，扩增阶段，效应阶段。
RNAi在生物界中广泛存在.综述RNAi现象的发现、发生机制及其应用,并展望未来的研究.关键词 RNA干涉 RNA干涉应用RNA interference and its applicationAbstract Introduction of double-stranded RNA into cells can induce specific mRNA degradation. This process is called RNAinterference(RNAi). It is a kind of post-transcriptional gene silencing. RNAi patlway can be divided into three step: initiation step, amplification step and effector step . RNAi exists in a wide variety of organisms. The discovery , mechanism and application were reviewed in the paper . In addition, the out look of RNAi was introduced .Key words RNA interference applicationRNA 干涉(RNA interference ,简称RNAi) 是将双链RNA(dsRNA) 导入细胞引起特异基因mRNA 降解的一种细胞反应过程.它是转录后基因沉默(PTGS)的种.1998 年, Fire 等人[1]在利用反义核酸技术来抑制线虫基因表达时意外地发现,由正义和反义RNA 退火形成dsRNA 引起的基因表达抑制要比单独应用正义或反义RNA 强10 倍以上. dsRNA 引起的基因表达抑制不是正义或反义RNA 引起的基因表达抑制在数学上的叠加,这就说明dsRNA 触发了细胞内的一些反应机制,从而引起了高效和特异的基因表达抑制效果. 当时,他们就把这种现象命名为RNA 干涉.RNAi 最早是在线虫C.elegans 上发现的[1 ].此后,人们发现在水蛭、锥体虫、涡虫、果蝇等无脊椎动物RNAi 都非常有效. 并且线虫和果蝇成为研究RNAi 的两个最常见的模式生物. 然而,在脊椎动物RNAi 研究却呈现阶梯式的发展. 开始,较长dsRNA(大于30 bp) 只能引起少数胚胎细胞(如斑马鱼和小鼠胚胎) 的RNAi 现象[2 ].然后,人工合成的21 nt 长的RNA 二合体(又称为small interfering RNA ,简称siRNA) 在培养的哺乳动物细胞(如人胚肾293 细胞和HeLa 细胞) 成功进行了RNA 干涉[3 ].最近,利用载体表达的small hairpin RNA(shRNA) 在许多培养的人源,猴源和鼠源的哺乳动物细胞的RNAi 实验取得了成功[4 ]. RNAi不仅存在于动物界,它还存在于植物界.在RNAi发现以前,人们已经发现,当植物被转移一个体内业已存在的基因以后,该基因的表达水平不但不升高,反而出现降低,这种现象在植物学中称之为共抑制(cosuppression).同样,转基因引起真菌的基因沉默现象被人们称之为quelling. RNAi发现以后,人们相继在烟草[5 ]和拟南芥[6 ]等植物证明dsRNA 可以引起植物的RNAi 现象. 由此可见,RNAi 是生物界广泛存在的一种现象. 许多和共抑制、quelling 相关的基因也和RNAi 相关,这也说明共抑制、quelling 和RNAi 等依赖同源序列的基因沉默有可能沿用了同一个反应机制. 1.RNAi 作用机制近年来研究发现,干扰性小RNA( small interfering RNA ,或shortinterfering RNAs , siRNA) 是RNA 干扰作用(RNAi) 赖以发生的重要中间效应分子. siRNA 是一类长约21～25 个核苷酸( nt ) 的特殊双链RNA(dsRNA) 分子,具有特征性结构,即siRNA 的序列与所作用的靶mRNA 序列具有同源性; siRNA 两条单链末端为5′端磷酸和3′端羟基. 此外,每条单链的3′端均有2～3 个突出的非配对的碱基( Fig.1) [3～5 ]Fig.1 The tructure of siRNARNAi 的主要过程是,dsRNA 被核酸酶切割成21～25 nt 的干扰性小RNA ( siRNA) ,由siRNA 介导识别并靶向切割同源性靶mRNA 分子. 细胞中dsRNA的形成是RNAi 的第一步. 细胞中dsRNA 可通过多种途径形成,如基因组中DNA 反向重复序列的转录产物;同时转录反义和正义RNA ;病毒RNA 复制中间体;以及以细胞中单链RNA 为模板由细胞或病毒的RNA 依赖RNA 聚合酶(RdRp) 催化合成dsRNA等. 在线虫( C. elegans) 可以直接注射dsRNA 或把线虫浸泡在含dsRNA 溶液中等方式引入外源dsRNA ,还可以通过喂养表达正义和反义RNA 的细菌获得dsRNA[6 ] .现已初步阐明RNAi 的作用机制[6 ]. RNAi 的第一步是,dsRNA 在内切核酸酶(一种具有RNase Ⅲ样活性的核酸酶)作用下加工裂解形成21～25 nt 的由正义和反义序列组成的干扰性dsRNA ,即siRNA.果蝇中RNase III 样核酸酶称为Dicer. Dicer 含有解旋酶(helicase) 活性以及dsRNA 结合域和PAZ 结构域. 已发现在Arabidopsis , C. elegans , Schizosac2charomyces pombe 以及哺乳动物中也存在Dicer 同类物. RNAi 的第二步是,由siRNA 中的反义链指导形成一种核蛋白体,该核蛋白体称为RNA 诱导的沉默复合体( RNA induced silencing complex , RISC) , 由RISC 介导切割靶mRNA 分子中与siRNA 反义链互补的区域,从而达到干扰基因表达作用. RISC 由多种蛋白成分组成,包括内切核酸酶、外切核酸酶、解旋酶和同源RNA 链搜索活性等. 线虫C. elegans 中的MUT7 (一种RNase D 样蛋白) 可能是一种3′5′2 外切核酸酶. 此外, PAZPPiwi 蛋白家族成员可能是RISC中的构成组分,如Arabidposis 中的AGO1; N. Crassa 中的QDE2;C. elegans 中的RDE1 等,以上这些蛋白与翻译因子eIF2C 同源.最新的研究[5 ] 进一步揭示,ATP 在siRNA 介导RNAi 中具有重要作用. 较长dsRNA 向siRNA 的转变要有ATP 参与. siRNA与蛋白因子形成一个无活性的约360 kD 的蛋白PRNA 复合体;随之, siRNA双链结构解旋并形成有活性的蛋白PRNA 复合体(RISC) ,此步具有ATP 依赖性. RISC 活性复合体对靶mRNA 的识别和切割作用,这一步可能不需ATP参与. 此外,ATP 使siRNA 5′端带上磷酸分子,且对siRNA 的功能具有重要作用. 上述过程中siRNA 双链结构解旋很可能是一种稳定的结构改变,因为siRNA 双链体与细胞裂解物、ATP 等孵育后再除去ATP 及其它辅助因子,含有siRNA 的活性复合体仍能识别和切割靶mRNA 分子.siRNA 可作为一种特殊引物,在RNA 依赖RNA聚合酶(RdRp) 作用下以靶mRNA 为模板合成dsRNA ,后者可被降解形成新的siRNA ;新生成的siRNA又可进入上述循环. 这种过程称为随机降解性多聚酶链反应(random degradative PCR) . 新生的dsRNA 反复合成和降解,不断产生新的siRNA ,从而使靶mRNA 渐进性减少,呈现基因沉默现象[7 ]. RdRp 一般只对所表达的靶mRNA 发挥作用,这种在RNAi 过程中对靶mRNA 的特异性扩增作用有助于增强RNAi 的特异性基因监视功能. 每个细胞只需要少量dsRNA 即能完全关闭相应基因表达,可见 RNAi 过程具有生物催化反应的基本动力学特征[9]2.RNAi 的应用2.1探索基因功能的有力工具随着多国科学家参与的人类全基因组计划进入尾声,一个以揭示蛋白质结构与功能为重点的后基因组时代业已拉开序幕. 由于RNAi 可以使特异基因mRNA 发生降解,从而获得特定蛋白功能丧失或降低的突变株. 因此,RNAi 可以作为一种强有力的研究工具,用于后基因组的研究. 而与其他几种进行功能丧失的技术相比,RNAi 技术具有明显的优点,它比反义核酸技术有效,比基因敲除简单.线虫全基因组已于1998 年测序完毕,RNAi 的发现又为系统和高通量研究线虫全基因组功能提供了可能. 它的实验方法是:先用PCR 方法或反转录方法大规模获得基因库,直接体外或体内转录生成dsRNA,再用显微注射、浸泡或喂养的方法导入线虫,然后用解剖显微镜或微分干涉差显微镜观察RNAi 表型变化。
转基因小鼠在生命科学中的研究进展毕业论文
转基因小鼠在生命科学中的研究进展毕业论文1 转基因小鼠技术概述自其诞生以来的30多年里，转基因动物技术经过世界各国生物学家们的不懈努力，已经成为一项非常成熟的技术手段，极大的促进了相关生命科学领域研究进展，至今已经取得了辉煌的成就并且在不断得到改进和发展[2]。
转基因技术运用于动物育种的研究始于70年代，经过近30多年的研究和不断发展，取得了突破性进展。
1974年Jaenish和MintzIZI[3]通过微注射法向移植前的小鼠注射SV40病毒DNA，后在实验小鼠部份细胞中检测到该病毒的DNA，首次成功获得转基因小鼠，虽然该转基因小鼠传代的几率小。
随着科学技术的不断进步，在1976年，Jaenish又通过反转录病毒感染小鼠的胚胎，将目标基因组整合到实验鼠中得到了能传代的转基因小鼠；1980年,Gordon等[1]首先用受精卵原核注射法,将疱疹病毒基因SV40DNA段和PBR32DNA段分别注射到小鼠原核期的胚胎中,获得了相应的转基因小鼠。
1982年美国科学家Palmiter将大鼠生长激素基因导人小鼠受精卵后，获得了首批被称为“硕鼠”的转基因动物[4]。
1985年，Hanahan等将SV40T抗原基因与大鼠胰岛素启动子(RIP)体外整合后导入小鼠早期胚胎细中，构建了SV40T抗原基因转基因小鼠，在小鼠体检测到特异性T抗原，T抗原表达时间的早晚影响转基因小鼠对T抗原的免疫应答：胚胎早期表达T抗原的小鼠对SV40T抗原发生免疫耐受，胰腺组织正常；胚胎晚期表达T抗原的小鼠体产生抗自身胰岛B细胞的抗体，出现自身免疫性糖尿病[5]。
近年来，随着现代分子生物学和转基因动物技术的日臻完善，转基因小鼠及其他转基因动物逐渐成为现代医学及其他学科研究中的一个十分重要的工具。
纵观此间发展历程，转基因动物带来的不仅仅是一种全新的药物生产模式，极大地降低生物药品的成本和投资风险，为人类社会带来了新的经济增长点，如今的动物乳腺反应器生产的药物占所有基因工程药物的95％，带来了巨大经济效益，潜藏巨大的市场价值，相信随着应用的不断革新，其必将逐渐形成具有高额利润的新兴产业。
(可用来交论文)生命科学进展综述——反义RNA技术与RNA干扰技术
反义RNA技术与RNA干扰技术摘要：RNA 是生物体内最重要的物质基础之一,它与DNA 和蛋白质一起构成了生命的框架。
因其能干涉哺乳动物基因表达而颇受瞩目,并且由此而引发的RNA 干涉( RNAi)成为了当前分子生物学和细胞生物学最为热门的话题之一。
RNA干扰技术在2002年被Science杂志评为年度十大科技成就之首，而反义RNA 技术的发现对现代医疗技术的发展也起着重要的作用.常规的反义RNA 技术是设计出与靶RNA 互补的寡核苷酸,通过它与靶RNA 结合来干扰转录或翻译过程,使蛋白质不能被表达出来。
本文通过对热点的RNA干扰技术以及反义RNA技术的生物学特性，分子机制，产生方法，和应用以及展望等方面的介绍，在对比中得出该两种技术的异同点，从而使对以RNA干扰和反义RNA为代表的RNA技术有更深入的了解。
关键词：反义RNA技术， RNA干扰技术，生物学特性，分子机制，产生方法，应用,展望Antisence RNA Technique and RNAi TechniqueAbstract：RNA is one of the most essential fundamental substances, together with DNA and protein; itforms the frame of life. RNA has been much fixed eye on by the reason that it can interfere in the gene expression of mammals, which leads the RNAi to be one of the most heated topics in molecular biology and cytobiolog. With the RNAi technique regarded the first of the top 10 science and technology achievements by Science, the discovery of antisence RNA technique plays an irreplaceable role in the development of medical techniques. The regular antisence RNA technique designs the oligonucleotide which causes a complementation with the target RNA, by its combination with target RNA, it interferes the translation of transcription and translation, thus making it incapable for protein to express. This article introduces the biological characteristics, molecule mechanisms, preparation, application and future of both the antisence RNA technique and RNAi technique. With the contradistinction of these two techniques, we can get a better and comprehensive understanding of them.Key word: antisence RNA technique; RNAi technique; biological characteristics; molecule mechanisms; preparation; application; future1．概念1．1 反义RNA技术：反义RNA（antisence RNA）是一种与特异的mRNA互补的RNA分子，它通过配对碱基间氢键作用于对相应的RNA而形成双键复合物（即反义RNA：mRNA二聚合体），抑制RNA的翻译过程。
生命科学前沿论文
对生命科学的几点思考本学期进行了生命科学前沿的课程学习，在了解了各领域的发展前沿和发展前景后，我不禁产生了几个关于生命科学的基本的思考。
生命是什么？自有人类文明以来，人类对这个问题进行了无数的探索和解答。
卢梭说：“生命不等于是呼吸，生命是活动”。
诺贝尔说：“生命，那是自然会给人类去雕琢的宝石“。
赫伯特又说：“在我们了解什么是生命之前，我们已将它消磨了一半”。
这些观点或哲学，或浪漫，但生物学家对生命下的定义却是最科学最权威的。
20 世纪后半叶，生物学界一般认为生命具有新陈代谢、繁殖、复制、发育、遗传、变异、适应性等特征。
进入21 世纪以来，有的生命科学家归纳成新陈代谢、生长发育、遗传变异、应急性等四个特征。
但这种用列举生命特征的作法来定义生命，都只是反映着生命的局部性能，未能反映出生命的整体性特征，而这些特征的背后隐含着更深层次的本质。
从目前人们对世界根源的认识看，一般都认为世界是由物质、能量、信息三个基本要素组成的。
我们经过多年的反复思索，确认生命与非生命的根本区别，就在于物质、能量、信息之间的相互制约关系不同。
在无生命界，物质是基础，物质的运动导致产生能量流和信息流，物质的运动状态不同，可产生不同形式的能量和不同内容的信息，产生信息的物质运动到哪里，信息就传到哪里，信息无独立性，更不可能有主导物质运动的能动性。
然而生命界就不同了，虽然物质的基础地位没有变，但是物质、能量、信息之间的相互制约关系却发生了质的变化，生命信息以它特有的程序性主导着物质、能量的转化和传送，决定着物质运动的时空和途径。
也可以说，生命信息（包括DNA、RNA 信息和神经信息或两种信息的协同作用）指挥到哪里，物质和能量就输送到哪里，其输送的时间、方向、位置、途径均由生命信息的序列结构、表达程序和调控机制所决定。
19世纪60年代，遗传学之父孟德尔就提出了生物性状是由遗传因子控制的逻辑推理。
20世纪初，摩尔根在对孟德尔的遗传定律进行补充的同时，也证实了那些遗传因子——基因的存在，而染色体就是基因的载体。
生命科学人工合成技术的研究进展
生命科学人工合成技术的研究进展人工合成技术是21世纪生命科学领域的前沿技术之一，其目的是通过基因编辑、合成构建、微生物工程等多种手段构建具有特定生物功能的新颖生物体。
这一技术的发展为生物医学、生物农业、环境保护等领域带来了新的发展机遇。
本文将对生命科学人工合成技术的研究进展进行探讨。
一、基因编辑技术传统的基因编辑技术包括CRISPR-Cas9、TALEN和ZFN等，这些技术通过引入特定的内切酶来切割目标DNA序列并导致其特异性缺失，从而实现基因编辑。
近年来，利用基因编辑技术构建新颖生物功能的方法不断涌现。
例如，科学家利用基因编辑技术构建出免受酒精损害的酵母菌、抗癌细胞和抗感染的微生物等。
此外，一些发展中的基因编辑技术，如dCas9（纯核酸调节子）和Prime Editing（一种新型的精确指导RNA融合编辑器）等，也为生命科学人工合成技术的发展带来了新的风口。
二、基因合成技术基因合成技术是一种将已知基因序列合成成为新的功能基因的技术。
近年来，基因合成技术通过合成具有特定功能的人工基因或DNA片段，使得人工生物体能够完成特殊或更高级别的任务，如库萨克病毒的人工组装和使合成器产生氢燃料等。
此外，在基因合成技术中，人工译码RNA（artificial tRNA）和人工蛋白质的合成也得到了很好的发展，它们是人工合成生物体的核心构建单元，可以扩大或扩展已知蛋白质的功能。
三、微生物工程技术微生物工程技术是一门将人工合成基因和开发微生物体系相结合的技术，可以通过对微生物体系的改造，构建具有新颖生物功能的人工生物体。
近年来，利用微生物工程技术构建生物制造和治疗新型载体的研究领域很受关注。
例如，科学家通过结合基因编辑和微生物工程技术，创造了一种名为“chemo-organoheterotrophy”的细胞新工厂，使其能够提高产量和改变代谢途径。
此外，利用微生物工程技术结合基因编辑技术可以快速、高效地开发新型疫苗，例如新冠病毒的疫苗就是通过这一技术开发而成。
生命科学中的发育生物学研究新进展
生命科学中的发育生物学研究新进展近年来，生命科学领域的发育生物学研究取得了重大突破。
通过对生物体发育过程的深入研究，探索分子机制和遗传调控网络的运作，人们对生命起源和演化方式有了更深入的认识。
本文将介绍近期发育生物学研究的新进展，并探讨其在生命科学领域的潜在应用。
一、发育生物学的重要性发育生物学是指研究生物体从单一受精卵发育成成熟个体的过程。
这一研究领域在生物学中占据重要地位，因为它可以揭示生物形态、功能和多样性的基本原理。
通过理解发育过程中的细胞分化、组织发育和器官形成等关键环节，我们可以更好地理解生物的构造和功能。
二、分子机制的研究进展近年来，分子生物学和生物化学技术的飞速发展，为发育生物学的研究提供了强有力的工具。
通过基因编辑技术（如CRISPR-Cas9），研究人员能够定点修改生物基因组中的特定基因，从而揭示这些基因在发育过程中的功能。
以果蝇为例，通过对果蝇基因组的分析，研究人员发现了一类被称为“发育基因”的基因家族。
这些基因在果蝇发育的不同阶段起关键作用，控制细胞分化和器官形成的过程。
同时，研究人员还发现了许多环境因素和信号通路对发育基因的调节作用，这对我们理解生物多样性的形成和进化具有重要意义。
三、遗传调控网络的研究进展发育生物学研究还关注遗传调控网络的建立和运作机制。
遗传调控网络是一系列基因和蛋白质相互作用的复杂网络，它调控着细胞的分化和组织的发育。
近期的研究表明，这些网络由一系列互补作用的信号传导通路组成，通过基因表达调控和细胞信号传递等方式实现对发育过程的精确控制。
以拟南芥为例，研究人员发现了一类被称为“发育素”的植物激素，它在拟南芥的发育中起重要作用。
通过对发育素信号通路的深入研究，研究人员发现了一系列与发育素相互作用的基因，这些基因在植物器官发育和环境响应中发挥重要功能。
这些发现为农作物遗传改良和植物适应性进化等领域提供了重要参考。
四、发育生物学的潜在应用发育生物学的研究成果在许多领域具有广泛的应用前景。
太空探索中的生命科学研究进展
太空探索中的生命科学研究进展人类的太空探索始于上世纪60年代。
如今，人类已经在国际空间站上工作了20多年，而除了美国、俄罗斯，还有欧洲、加拿大、日本、巴西等世界各国的宇航员也曾驾驶飞船上太空。
此外，人类还在月球、火星等行星上安装了多个探测器。
在太空探索中，科学家们进行了大量的实验，其中，生命科学研究也是一个重要的领域。
首先，太空中最大的挑战之一是光照和辐射。
太阳的强烈辐射和高能粒子可以对宇航员和他们的设备造成伤害。
许多太空探索的实验仪器需要反复测试，以确保它们可以经受得住在太空环境下几天、几周甚至几个月的光线和辐射的照射。
在深空探测中，生命科学研究的难度更大。
近年来，NASA的探测器进一步探讨了行星和卫星表面上的一些可能的生命迹象。
NASA还计划在未来的任务中，探讨土星卫星恩卡待斯和木卫二的海洋，这两个卫星有着可能存在液态水的条件，科学家们认为它们是寻找外星生命的理想场所。
此外，太空探索也为生命科学研究带来了一些有趣的发现。
例如，NASA的“水熊虫”实验发现了一种小型动物可以在太空中飞行数日，仍旧能够生存下来，这为理解生命如何适应高辐射环境提供了重要线索。
此外，在国际空间站上的一项实验发现，脊椎动物在失重环境下尿液排泄量明显减少。
这一发现对怎样减少太空旅行损害人体的影响有着很大意义。
此外，另一项实验还预测出人在太空中的味觉会下降约30%，而嗅觉可能完全丧失。
在远古时期，我们的星球只有极简单的生命，科学家们希望通过太空探索来进一步理解生命形成的过程。
例如，在行星附近，可能存在原始有机物质，如果科学家们可以找到这些物质并加以分析，他们便可以进一步理解生命是如何从无到有地诞生的。
最后，有时宇航员自己就成了太空中重要的研究对象。
在太空中，宇航员要忍受许多人在地球上通常不会遇到的体验，例如长期失重和较高的辐射水平。
科学家们会收集他们的生理数据，并研究太空环境对许多生理过程的影响，这些研究成果可以向我们展示，我们人类，对于仍未掌握数据或宇宙知识的自己，仍有多少未被探索的领域。
生命科学的进展与应用研究
生命科学的进展与应用研究导言生命科学是一门研究生命现象和生物体的结构、功能、演化、调控等方面的综合性学科。
随着科学技术的不断发展，生命科学的研究也在不断深入和拓展，涵盖了生物学、医学、农学、环境科学等多个领域。
本文将介绍生命科学的进展与应用研究的一些重要内容，探讨其在解决人类面临的重大问题、促进社会进步和可持续发展方面的应用前景。
1. 基因组学的突破基因组学是生命科学中的重要分支，研究生物体基因组的结构、功能和演化。
近年来，基因组学在技术和理论上取得了重大突破，为我们深入理解生命的本质提供了更多的手段和途径。
其中，人类基因组计划的完成标志着基因组学的里程碑式进展。
通过对人类基因组的测序和分析，科学家们发现了大量与人类健康和疾病相关的基因，为疾病早期诊断和治疗提供了新的思路和方法。
另一方面，基因编辑技术的发展也为生命科学研究带来了重大的变革。
CRISPR-Cas9系统作为目前最为常用的基因编辑技术，具有高效、精准、低成本等优点，被广泛应用于基因功能研究、遗传病治疗以及农作物改良等领域。
基因编辑的突破不仅为科学研究提供了更多可能，也为人类社会带来了巨大潜力和挑战。
2. 组织工程的发展与应用组织工程是一门研究通过细胞工程、生物材料以及生物反应器等技术重建和修复生物组织的学科。
近年来，组织工程在医学和生物学领域取得了显著的进展，为治疗组织损伤和器官功能障碍等疾病提供了新的解决方案。
通过细胞外基质材料和生物活性物质的搭建，科学家们在实验室内成功重建了多种功能性组织，如皮肤、骨骼、肌肉等。
这些组织工程成果不仅在基础研究上有重要意义，也为临床应用提供了新的选择。
例如，通过组织工程技术制作的人工皮肤可以用于烧伤患者的修复，提高了治疗效果和生活质量。
此外，利用干细胞技术修复受损组织也是组织工程的重要方向之一。
干细胞具有自我更新和分化为多种细胞类型的潜能，在再生医学中具有广阔的应用前景。
通过干细胞的定向分化和培养，科学家们已经成功地实现了心脏组织、神经组织等的再生和修复。
“现代生命科学研究进展”课程论文
X X 学院“现代生命科学研究进展”课程论文课题名称：蛋白质组学研究院系：生命科学与技术系专业：生物科学年级： 2010级班级： 10生科一班姓名：学号：指导教师：蛋白质组学研究的支撑技术及其应用作者：XXX 指导老师：XXXX【摘要】当今分子生物学领域内，蛋白质组已成为研究的热点。
基因组相对较稳定，而且各种细胞或生物体的基因组结构有许多基本相似的特征；蛋白质组是动态的，随内外界刺激而变化。
对蛋白质组的研究可以使我们更容易接近对生命过程的认识。
蛋白质组学是在细胞的整体蛋白质水平上进行研究、从蛋白质整体活动的角度来认识生命活动规律的一门新学科，简要介绍蛋白质组学的科学背景及其最新发展。
【关键词】蛋白质组实验技术肝细胞胶质细胞热休克蛋白27【正文】1、蛋白质组学产生的科学背景众所周知，始于20世纪90年代初的庞大的人类基因组计划业已取得了巨大的成就，几个物种（包括人类）的基因组序列已经或即将完成。
生命科学已实质性地跨入了后基因组时代，研究重心已开始从揭示生命的所有遗传信息转移到在分子整体水平对功能的研究上。
这种转向的第一个标志是产生了功能基因组学（functional genomics）这一新学科，即从基因组整体水平上对基因的活动规律进行阐述_如在RNA水平上通过DNA芯片技术检测大量基因的表达模式。
而第二个标志则是蛋白质组学的兴起。
蛋白质组（proteome）一词是澳大利亚Macquarie大学的Wilkins和Williams在1994首次提出，最早见诸于文献是在1995年7月的《Electrophoresis》杂志上【1~4】。
它是指基因组表达的全部蛋白质及其存在方式。
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，其内容包括鉴定蛋白质的表达、存在方式（修饰形式）、结构、功能和相互作用等_国内已有多篇综述文章介绍了蛋白质组学的产生背景与科学意义，从蛋白质组的定义上就可以清楚看出，蛋白质组学不同于传统的蛋白质学科之处在于它的研究是在生物体或其细胞的整体蛋白质水平上进行的，它从一个机体或一个细胞的蛋白质整体活动的角度来揭示和阐明生命活动的基本规律【5】。
生命科学进展论文
研究生课程论文课程名称生命科学进展开课时间2014-2015学年第一学期学院化学与生命科学学院学科专业生化与分子专业学号9999999999姓名88888888888学位类别全日制任课教师88888888888交稿日期2015年0 月00日成绩评阅日期评阅教师签名浙江师范大学研究生学院制环境雌激素双酚A对机体发育的影响摘要：双酚A（BPA）是一种酚类环境雌激素，也是人们在日常生活中普遍接触到的一类物质。
研究发现印使低剂量的BPA也会对机体产生一定的影响。
BPA 对机体的影响是多方面的，主要包括生殖系统、胚胎发育、神经系统、免疫系统、肿瘤发生等。
BPA的作用机制多样化，不但可通过内分泌系统影响机体正常激素水平而且可通过不同受体途经产生相应的生物学效应，还与癌症相关。
关键词：环境雌激素；双酚A；机体发育Environmental Estrogen Bisphenol A on theDevelopment of the BodyAbstract：Bisphenol A(BPA) is a commonly used phenoIic environmental estroge.The effects of BPA on organism have many aspects including reproductive system,embry-onie development，nervous system，immune system，tumor genesis and so On．The mechanism of action of BPA is divemifieation．It Call resuhte the normal hormone levels through endocrine system and generate biological effects through different receptor pathways，and also be related with cancers．Key words:environmental estrogens; bisphenol A; body development双酚A(Bisphenol A，BPA)是环境雌激素的一种。
生命科学研究进展
生命科学研究进展
近年来，生命科学取得了长足的发展，在很多前沿研究领域都取得了重大突破，为人类健康的保护和治疗发挥着重要的作用。
其次，生命科学在研究遗传病方面取得了重大突破。
研究人员可以利用现有的细胞遗传学技术，从患者的细胞和组织中检测致病基因，以及检测遗传病携带者的遗传表型，从而获得有关染色体变异的知识，从而为研究和治疗遗传病提供有用的方法和思路。
此外，生物信息学技术在生命科学领域也取得了重大的突破。
生物信息学技术可以帮助研究人员分析大量的生物学数据，揭示基因的生物学功能，并发现新的药物作用机制，帮助开发出新的药物。
总之，近年来，生命科学领域取得了非常显著的进步，很多前沿研究领域都取得了重大突破。
生命科学进展论文
新疆农业大学专业文献综述题目: 21 世纪是生命科学的世纪姓名: 麦麦提艾力.热合曼学院: 农学院专业: 生物技术班级: 生物技术061学号: 063135128指导教师: 葛杰职称: 讲师2011年11月20日新疆农业大学教务处制21 世纪是生命科学的世纪作者：麦麦提艾力指导老师：葛杰摘要：以近20 年( 1989-2008)诺贝尔生理学或医学奖以及化学奖中与生命科学有关的奖项资料[1,2]为依据论述了 21 世纪生命科学在自然科学中的领头地位。
同时,对 21 世纪生命科学的几个重要研究领域进行了评述, 其中包括人类基因组计划、基因组学与发育生物学的关系、基因组学与生物进化及生命起源的关系、生物信息学的作用和地位, 以及现代生物技术的开发应用对 21 世纪人类生活的影响。
关键词：生命科学; 生物技术; 基因组计划; 生物信息学; 基因组学1 世纪之交, 生命科学在自然科学中的地位决定了 21 世纪是生命科学的世纪20 世纪是自然科学发展史上最辉煌的时代。
进入20世纪以来, 科学技术的发展无论在深度还是广度上,都远远超过了过去几千年的总和。
其间,相对论、量子理论的提出及其产生的影响,使得人们不得不承认 20 世纪是物理学的世纪。
然而,在20 世纪50 年代初所建立的DNA双螺旋结构模型的指导和引发下,近50年来生命科学在分子水平上取得了长足发展。
特别是在20 世纪的最后20 年中, 生命科学的迅猛发展更加令世人瞩目。
正在运行中的人类基因组计划标志着生命科学已进入大科学时代,已成为当前全球关注的热点; 1997 年宣布的体细胞克隆绵羊多利的克隆成功是 20 世纪自然科学最激动人心的科研成果之一[3];利用基因技术培育的转基因食品已摆上了普通百姓的餐桌; 基因疗法已开始用于挽救患者的生命, 随着生命科学的发展,在不久的将来, 世界还将会有更多的奇迹出现。
[4]美国科学信息研究所出版的Science Watch每年都要公布一次全世界最热门的研究项目。
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RNA干涉及其应用摘要 RNA干涉（RNAi）是将双链导入细胞引起特异基因mRNA降解的一种细胞反应过程.它是转录后基因沉默的一种。
RNAi发生过程主要分为3个阶段:起始阶段，扩增阶段，效应阶段。
RNAi在生物界中广泛存在.综述RNAi现象的发现、发生机制及其应用,并展望未来的研究.关键词 RNA干涉 RNA干涉应用RNA interference and its applicationAbstract Introduction of double-stranded RNA into cells can induce specific mRNA degradation. This process is called RNAinterference(RNAi). It is a kind of post-transcriptional gene silencing. RNAi patlway can be divided into three step: initiation step, amplification step and effector step . RNAi exists in a wide variety of organisms. The discovery , mechanism and application were reviewed in the paper . In addition, the out look of RNAi was introduced .Key words RNA interference applicationRNA 干涉(RNA interference ,简称RNAi) 是将双链RNA(dsRNA) 导入细胞引起特异基因mRNA 降解的一种细胞反应过程.它是转录后基因沉默(PTGS)的种.1998 年, Fire 等人[1]在利用反义核酸技术来抑制线虫基因表达时意外地发现,由正义和反义RNA 退火形成dsRNA 引起的基因表达抑制要比单独应用正义或反义RNA 强10 倍以上. dsRNA 引起的基因表达抑制不是正义或反义RNA 引起的基因表达抑制在数学上的叠加,这就说明dsRNA 触发了细胞内的一些反应机制,从而引起了高效和特异的基因表达抑制效果. 当时,他们就把这种现象命名为RNA 干涉.RNAi 最早是在线虫C.elegans 上发现的[1 ].此后,人们发现在水蛭、锥体虫、涡虫、果蝇等无脊椎动物RNAi 都非常有效. 并且线虫和果蝇成为研究RNAi 的两个最常见的模式生物. 然而,在脊椎动物RNAi 研究却呈现阶梯式的发展. 开始,较长dsRNA(大于30 bp) 只能引起少数胚胎细胞(如斑马鱼和小鼠胚胎) 的RNAi 现象[2 ].然后,人工合成的21 nt 长的RNA 二合体(又称为small interfering RNA ,简称siRNA) 在培养的哺乳动物细胞(如人胚肾293 细胞和HeLa 细胞) 成功进行了RNA 干涉[3 ].最近,利用载体表达的small hairpin RNA(shRNA) 在许多培养的人源,猴源和鼠源的哺乳动物细胞的RNAi 实验取得了成功[4 ]. RNAi不仅存在于动物界,它还存在于植物界.在RNAi发现以前,人们已经发现,当植物被转移一个体内业已存在的基因以后,该基因的表达水平不但不升高,反而出现降低,这种现象在植物学中称之为共抑制(cosuppression).同样,转基因引起真菌的基因沉默现象被人们称之为quelling. RNAi发现以后,人们相继在烟草[5 ]和拟南芥[6 ]等植物证明dsRNA 可以引起植物的RNAi 现象. 由此可见,RNAi 是生物界广泛存在的一种现象. 许多和共抑制、quelling 相关的基因也和RNAi 相关,这也说明共抑制、quelling 和RNAi 等依赖同源序列的基因沉默有可能沿用了同一个反应机制. 1.RNAi 作用机制近年来研究发现,干扰性小RNA( small interfering RNA ,或shortinterfering RNAs , siRNA) 是RNA 干扰作用(RNAi) 赖以发生的重要中间效应分子. siRNA 是一类长约21～25 个核苷酸( nt ) 的特殊双链RNA(dsRNA) 分子,具有特征性结构,即siRNA 的序列与所作用的靶mRNA 序列具有同源性; siRNA 两条单链末端为5′端磷酸和3′端羟基. 此外,每条单链的3′端均有2～3 个突出的非配对的碱基( Fig.1) [3～5 ]Fig.1 The tructure of siRNARNAi 的主要过程是,dsRNA 被核酸酶切割成21～25 nt 的干扰性小RNA ( siRNA) ,由siRNA 介导识别并靶向切割同源性靶mRNA 分子. 细胞中dsRNA的形成是RNAi 的第一步. 细胞中dsRNA 可通过多种途径形成,如基因组中DNA 反向重复序列的转录产物;同时转录反义和正义RNA ;病毒RNA 复制中间体;以及以细胞中单链RNA 为模板由细胞或病毒的RNA 依赖RNA 聚合酶(RdRp) 催化合成dsRNA等. 在线虫( C. elegans) 可以直接注射dsRNA 或把线虫浸泡在含dsRNA 溶液中等方式引入外源dsRNA ,还可以通过喂养表达正义和反义RNA 的细菌获得dsRNA[6 ] .现已初步阐明RNAi 的作用机制[6 ]. RNAi 的第一步是,dsRNA 在内切核酸酶(一种具有RNase Ⅲ样活性的核酸酶)作用下加工裂解形成21～25 nt 的由正义和反义序列组成的干扰性dsRNA ,即siRNA.果蝇中RNase III 样核酸酶称为Dicer. Dicer 含有解旋酶(helicase) 活性以及dsRNA 结合域和PAZ 结构域. 已发现在Arabidopsis , C. elegans , Schizosac2charomyces pombe 以及哺乳动物中也存在Dicer 同类物. RNAi 的第二步是,由siRNA 中的反义链指导形成一种核蛋白体,该核蛋白体称为RNA 诱导的沉默复合体( RNA induced silencing complex , RISC) , 由RISC 介导切割靶mRNA 分子中与siRNA 反义链互补的区域,从而达到干扰基因表达作用. RISC 由多种蛋白成分组成,包括内切核酸酶、外切核酸酶、解旋酶和同源RNA 链搜索活性等. 线虫C. elegans 中的MUT7 (一种RNase D 样蛋白) 可能是一种3′5′2 外切核酸酶. 此外, PAZPPiwi 蛋白家族成员可能是RISC中的构成组分,如Arabidposis 中的AGO1; N. Crassa 中的QDE2;C. elegans 中的RDE1 等,以上这些蛋白与翻译因子eIF2C 同源.最新的研究[5 ] 进一步揭示,ATP 在siRNA 介导RNAi 中具有重要作用. 较长dsRNA 向siRNA 的转变要有ATP 参与. siRNA与蛋白因子形成一个无活性的约360 kD 的蛋白PRNA 复合体;随之, siRNA双链结构解旋并形成有活性的蛋白PRNA 复合体(RISC) ,此步具有ATP 依赖性. RISC 活性复合体对靶mRNA 的识别和切割作用,这一步可能不需ATP参与. 此外,ATP 使siRNA 5′端带上磷酸分子,且对siRNA 的功能具有重要作用. 上述过程中siRNA 双链结构解旋很可能是一种稳定的结构改变,因为siRNA 双链体与细胞裂解物、ATP 等孵育后再除去ATP 及其它辅助因子,含有siRNA 的活性复合体仍能识别和切割靶mRNA 分子.siRNA 可作为一种特殊引物,在RNA 依赖RNA聚合酶(RdRp) 作用下以靶mRNA 为模板合成dsRNA ,后者可被降解形成新的siRNA ;新生成的siRNA又可进入上述循环. 这种过程称为随机降解性多聚酶链反应(random degradative PCR) . 新生的dsRNA 反复合成和降解,不断产生新的siRNA ,从而使靶mRNA 渐进性减少,呈现基因沉默现象[7 ]. RdRp 一般只对所表达的靶mRNA 发挥作用,这种在RNAi 过程中对靶mRNA 的特异性扩增作用有助于增强RNAi 的特异性基因监视功能. 每个细胞只需要少量dsRNA 即能完全关闭相应基因表达,可见 RNAi 过程具有生物催化反应的基本动力学特征[9]2.RNAi 的应用2.1探索基因功能的有力工具随着多国科学家参与的人类全基因组计划进入尾声,一个以揭示蛋白质结构与功能为重点的后基因组时代业已拉开序幕. 由于RNAi 可以使特异基因mRNA 发生降解,从而获得特定蛋白功能丧失或降低的突变株. 因此,RNAi 可以作为一种强有力的研究工具,用于后基因组的研究. 而与其他几种进行功能丧失的技术相比,RNAi 技术具有明显的优点,它比反义核酸技术有效,比基因敲除简单.线虫全基因组已于1998 年测序完毕,RNAi 的发现又为系统和高通量研究线虫全基因组功能提供了可能. 它的实验方法是:先用PCR 方法或反转录方法大规模获得基因库,直接体外或体内转录生成dsRNA,再用显微注射、浸泡或喂养的方法导入线虫,然后用解剖显微镜或微分干涉差显微镜观察RNAi 表型变化。
Hyman 实验室[10]系统分析了线虫Ⅲ号染色体的2174个基因(占总基因的96 %) ,其中281 个基因产生了RNAi 表型. Kemphues 实验室[11]分析了350 个卵细胞cDNA 基因,其中81 个基因在胚胎生成中有重要作用.Sugimoto 实验室[12]分析了2479个cDNA 基因,其中675 个基因有表型变化. Ahringer 实验室[13]分析了线虫I 号染色体的2416个基因(占总基因的87 %) ,其中339个基因产生了明显的RNAi 表型. 目前已探索了几乎整个线虫的所有基因(约19000个).植物的全基因组探索也正在进行中.2.2用于基因治疗RNAi 的作用具有高效率和高特异性的特点,它能使目标蛋白的mRNA 发生特异性的降解. 因此,RNAi 是基因沉默疗法的理想工具.目前,人们已经证明在培养的哺乳动物细胞中,RNAi 可用于抗病毒和抗肿瘤等的基因治疗.Novina 等[13]实验表明,合成的siRNA 可特异性地沉默HIV21 细胞受体CD4 ,病毒结构蛋白Gag 和调节蛋白Nef . HIV21 复制周期的每一个环节都可以受到siRNA 的有效抑制[13] . Gitlin 等[14]发现,用siRNA 预处理的人或鼠细胞能够抵抗脊髓灰质炎病毒感染并利于已感染脊髓灰质炎病毒细胞的病毒的清除. Wilda 等[14]在K562 细胞系(慢性髓细胞性白血病) 用针对融合基因bcrabl 的dsRNA 可以明显引起细胞凋亡. 随着RNAi 被成功地应用于哺乳动物细胞,进而用于人类疾病的治疗已为期不远.2.3新药物的研究与开发蛋白质是细胞功能的执行者,各种疾病的发生和蛋白质功能的异常是分不开的. 虽然人类全基因组序列已被揭示,但是蛋白质功能的研究仍然任重而道远. 这也给药物的研制与开发带来了巨大的挑战. RNAi 不仅可以使细胞产生特定基因“Loss of function”表型,而且它还具有高效和特异的特点. 因此,它在新药的开发与研究上具有广阔的前景. 比如RNAi 可以作为寻找新的药物靶标的工具[13] ,可以高通量地对发现的药物靶基因做功能分析,可以帮助了解药物作用的生化模式等. 美国Genetica 公司已将RNAi 技术作为高通量药物靶标识别和确认的工具. 另外,比利时Devgen 公司也已建立了一个覆盖全基因组的线虫RNAi 文库,只需通过喂饲含该文库的食物就可以观察到线虫表型的改变,这大大方便了药物靶标的识别和确认工作. 3.展望自1998 年RNAi 发现以来,它已成为生命科学研究的一大热点, 并且有着十分诱人的应用前景. 它不仅能极大推进基因组功能的研究,还能利用设计的RNAi 芯片,进行高通量筛选靶基因药物,而且在研究信号传导通路、基因治疗等方面开辟了新的途径. 但仍然有许多问题有待进一步阐明.例如,不同种的生物是否沿用同一种RNAi机制？RNAi 机制本身又受到哪些基因调控?今后对RNAi 的研究可能会沿着以下方面发展: RNAi 具体分子机制研究;RNAi 生物功能研究;RNAi 技术在功能基因组学、基因治疗和植物品质改良、药物开发等许多领域的应用研究.参考文献1 Fire A , Xu S , Montgomery M K, Kostas S A , Driver S E , Mello CC.Potent and specific genetic interference by double2stranded RNA inCaenorhabditis elegans. Nature , 1998 , 391(6669) : 806～8112 Wianny F , Zernicka2Goetz M. Specific interference with gene functionby double2stranded RNA in early mouse development . Nat Cell Biol ,2000 ,2(2) :70～753 Elbashir S M, Harborth J , Lendeckel W, Yalcin A , Weber K, TuschlT. Duplexes of 212nucleotide RNAs mediate RNA Interference incultured mammalian cells. Nature , 2001 , 411 : 494～4984 Brummelkamp T R , Bernards R , Agami R. A system for stable expression of short interfering RNAs in mammalian cells.Science ,2002 ,296(5567) :550～5535 何承伟, 刘芳, 刘新光, 等. RNA 干涉作用机制的研究进展[J] . 医学综述, 2005 , 11 (4) : 291-2946 Chuang C F , Meyerowitz E M. Specific and heritable genetic interference by double2stranded RNA in Arabidopsis thaliana. Proc NatlAcad Sci USA , 2000 ,97(9) :4985～49907 Lipardi C , Wei Q , Paterson B M. RNAi as random degradative PCR. siRNA primers convert mRNA into dsRNAs that are degraded to generate new siRNAs. Cell , 2001 , 107(3) :297～3078 Sijen T , Fleenor J , Simmer F , Thijssen K L , Parrish S , Timmons L ,Plasterk R H ,Fire A. On the role of RNA amplification indsRNA-triggered gene silencing. Cell , 2001 , 107(4) :465～4769 Nishikura K. A short primer on RNAi : RNA-directed RNApolymerase acts as a key catalyst . Cell , 2001 , 107(4) :415～41810Gonczy P , Echeverri C , Oegema K, Coulson A , Jones S J , Copley RR , Duperon J , Oegema J , Brehm M, Cassin E , Hannak E , Kirkham M, Pichler S , Flohrs K, Goessen A , Leidel S , Alleaume A M, Martin C , Ozlu N , Bork P , Hyman A A. Functional genomic analysis of cell division in C. elegans using RNAi of genes on chromosome Ⅲ.Nature ,2000 ,408(6810) :331～33611 Piano F , Schetter A J , Mangone M, Stein L , Kemphues KJ . RNAi analysis of genes expressed in the ovary of Caenorhabditis elegans . Curr Biol , 2000 ,10(24) :1619～162212Maeda I , Kohara Y, Yamamoto M, Sugimoto rge2scale analysis of gene function in Caenorhabditis elegans by high2throughput RNAi . Curr Biol , 2001 ,11(3) :171～17613 陈忠斌,于乐成,王升启. RNA 干扰作用(RNAi) 研究进展. 中国生物化学与分子生物学报(Chen Zhong2bin , Yu Yue2cheng ,Wang Sheng2qi . Recent advances on the RNA interference. Chin J Biochem Mol Biol) ,2002 ,18(5) :525～52814 Waterhouse P M, Graham M W, Wang M2B. Virus resistance and gene silencing in plants can be induced by simultaneous expression of senseand antisense RNA. Proc Natl Acad Sci USA ,1998 ,95(23) :13959～13964。