最新香山会议第509次-生物大分子修饰及其功能的化学干预
生物大分子的致癌性修饰及其对人类卫生的影响
生物大分子的致癌性修饰及其对人类卫生的影响癌症是一种严重威胁人类健康和生命的疾病。
生物大分子经过某些化学物质的修饰后，可能会引发细胞变异，促进肿瘤的生长。
这些大分子中包括核酸、蛋白质、糖类以及脂质等多种类型。
本文将从化学角度入手，探讨生物大分子的致癌性修饰及其对人类卫生的影响。
一、核酸的致癌性修饰核酸是家族中最为重要的成员之一。
DNA和RNA分别承担着存储和传递遗传信息的任务。
然而，它们很容易受到环境中的化学物质的破坏和修饰。
核酸的致癌性修饰包括碱基的氧化、烷基化、脱氨基、DNA链断裂等等。
其中，最为常见的是氧化修饰。
生活中的化学品如臭氧、有机溶剂等等都会对DNA产生氧化损伤，引起DNA链断裂和氧化脱氧对噻嗪酸。
不同的体系产生的氧化损伤可能对人的身体产生不同的影响。
比如，生产过程中可能会接触一些化学品，这些化学品会通过空气传播进入我们的呼吸系统，而且化学品中可能还存在一些挥发性有机物，这些有机物具有相对较大的毒性，其主要是通过氧化DNA来引起细胞的恶性变异。
二、蛋白质的致癌性修饰蛋白质在人体中群众举足轻重的地位，但是在特定的条件下它们也容易被化学物质引发慢性疾病。
在空气、水等环境中，存在由汽车尾气和煤气等排放的有毒气体，这些气体中的致癌物质往往来自一些工业化合物。
这些物质一旦吸入人体后，会与肺部组织和细胞产生反应。
它们可能会直接影响到细胞膜、细胞器以及细胞内的蛋白质功能。
三、糖类的致癌性修饰糖类是生命体系中不可或缺的成分，但其中的糖加成反应（glycosylation）可能会对人产生诸如糖尿病、肿瘤等等慢性病的负面影响。
一个常见的例子是针对蛋白的糖加成反应。
在生物体系中，糖加成反应是通过酶催化的，它们有助于保持和调节细胞膜、蛋白质、肝糖等多个重要生物分子的结构、动态和功能。
四、脂质的致癌性修饰脂质是构成细胞膜的重要组成部分之一，同时还承担着能量储存和信号传递等多重任务。
然而，存在很多脂质与癌症之间的联系。
生物大分子动态修饰与化学干预重大研究计划2021年度项目指南
生物大分子动态修饰与化学干预重大研究计划2021年度项目指南二、核心科学问题生物大分子动态修饰研究的最基本问题是发现和阐明生物大分子化学修饰的动态特性，揭示其生物学效应和调控机制，并实现对生物大分子动态修饰的靶向化学干预。
本计划旨在以化学生物学研究模式为指导，发展生物大分子动态修饰的特异标记和检测工具，解析生物大分子动态修饰的功能和调控机制，为药物研发提供潜在干预小分子和新靶标。
本计划将组织包括化学、生命科学、医学、数理科学、信息科学等多学科的科学家共同开展研究。
拟解决的核心科学问题如下：（一）生物大分子化学修饰的动态特性：生物大分子化学修饰的化学特征与动态过程。
（二）生物大分子动态修饰的调控机制: 动态修饰的生物学效应和调控规律。
（三）生物大分子动态修饰的化学干预：基于动态修饰的新药靶和靶向干预策略。
三、2021年度重点资助研究方向为进一步聚焦生物大分子动态修饰与化学干预研究核心科学问题，在本重大研究计划前期执行的基础上，2021年对以下四项研究内容进行项目集成：（一）新型核酸修饰的检测鉴定、功能调控与化学干预。
拟聚焦核酸新型化学修饰，发展高质量组学检测技术，揭示其生物学功能与调控分子机制，针对重要蛋白质机器以及核酸修饰开展靶向性化学干预，推动疾病早期诊断以及靶向新药发现等前沿领域内的化学生物学基础研究。
包括以下方向：结合化学标记、酶促反应和高通量测序等技术，开发新型RNA修饰标记与检测的新方法；筛选可用的化合物或抗体，开发少量细胞及单细胞水平的新型RNA修饰测序技术；研究新型RNA修饰的分布和动态变化规律，揭示相关蛋白质等因子功能调控的分子机制；发展特异性识别、精准标记以及选择性干预RNA修饰的生物相容转化体系和外源小分子；全基因组水平上检测铂类等金属药物导致的DNA 外源修饰及内源表观遗传修饰，解析动态图谱及相互作用模式。
（二）蛋白质糖基化和胆固醇化修饰的精准化学标记、合成、编辑与功能研究。
核酸修饰及其在基因表达中的作用
核酸修饰及其在基因表达中的作用核酸修饰是指在DNA或RNA分子中，通过化学反应添加化学基团或修饰分子来改变其结构和功能的一种方式。
核酸修饰可以影响DNA或RNA的结构、稳定性和相互作用，从而对基因表达及生物学过程产生重要的影响。
一、核酸修饰的种类和作用核酸修饰包括甲基化、乙酰化、磷酸化、脱氧核糖基化等多种形式，其中最常见的是DNA甲基化。
DNA甲基化是指在DNA分子中加入一个甲基基团，这样就会改变DNA的结构，使得DNA的空间构象发生重要的改变，从而影响基因的表达。
在真核生物中，DNA甲基化是一种非常常见的基因表达调控机制，可以通过对DNA上催化酶的识别和结合，使得基因得以正常表达或受到抑制。
RNA修饰包括2'-O甲基化、核苷酸尾部修饰、RNA剪切及RNA编辑等多个方面。
这些修饰可以影响RNA的生物化学性质和作用，从而调节基因表达和调控细胞生物学过程。
比如，2'-O甲基化被认为是调节RNA稳定性和转运性质的重要功能，而核苷酸尾部修饰则主要影响RNA的稳定性和转录调节。
二、核酸修饰在癌症中的作用及应用核酸修饰在肿瘤形成和治疗中的作用已经引起了广泛的关注。
事实上，在肿瘤细胞中，由于某些基因的异常DNA甲基化和RNA修饰而导致了基因表达的异常，从而导致恶性转化。
比如，肝细胞癌细胞中存在着DNA甲基化异常的现象，这种异常使得某些抑癌基因失活，而促癌基因则过度表达，从而导致细胞恶性转化。
因此，利用DNA甲基化和RNA修饰模式来筛选和设计有效的抗肿瘤药物，成为了近年来的研究热点。
除了肝细胞癌，其他多种癌症也存在着DNA甲基化和RNA修饰异常。
例如，在肺癌中，DNA甲基化通过调节基因的表达来增强自动复制和转移的能力，从而促进肺癌的恶性转化。
而RNA修饰的异常则通过降低肿瘤相应的基因表达来抑制肿瘤形成，并在临床应用中已经展现了良好的效果。
三、未来方向与展望在未来的研究中，核酸修饰将成为一个前沿研究领域。
RNA转录后修饰的生物学功能及调控机制
RNA转录后修饰的生物学功能及调控机制RNA是一个非常重要的分子，既能作为信息传递分子，又能作为催化剂和结构元素等。
但是，RNA的功能并不仅限于此。
事实上，RNA还可以通过转录后修饰的方式，在细胞内扮演更为复杂和重要的角色。
本文将从RNA转录后修饰的生物学功能及调控机制两个方面来探讨RNA在生物学中的重要意义。
一、RNA转录后修饰的生物学功能RNA转录后修饰是指在RNA合成之后对其进行一系列的化学修饰。
这些修饰包括但不限于甲基化、腺苷酸加泛素、5-羟甲基胞嘧啶等。
这些修饰为RNA的生物学功能提供了新的可能性。
1. 甲基化RNA甲基化是一种对RNA二次结构和稳定性产生影响的重要转录后修饰。
在哺乳动物中，有两类对RNA进行甲基化的酶，一种是N6-甲基腺嘌呤（m6A）酶，另一种是5-甲基胞嘧啶（m5C）酶。
这两种酶能够为RNA提供新的功能，如调节RNA的翻译、稳定性和局部结构等。
2. 腺苷酸加泛素RNA腺苷酸加泛素是一种与RNA稳定性紧密相关的转录后修饰。
这种修饰能够提供RNA的一些新的功能，如参与RNA剪切、调控RNA的降解等。
同时，RNA腺苷酸加泛素还可以与RNA结构和功能的具体细节联系起来，为RNA的生物学功能增加了更为复杂的维度。
3. 5-羟甲基胞嘧啶RNA 5-羟甲基胞嘧啶是一种在RNA转录后发生的重要修饰。
该修饰已经被证明与RNA的稳定性和结构有着密切的关系。
在某些生理状态下，5-羟甲基胞嘧啶还可以作为RNA新功能的源头，如所谓的“RNA编辑”。
二、RNA转录后修饰的调控机制RNA转录后修饰可以被视为是细胞调节RNA功能的一种新途径。
这种途径通过具体的生物过程和调控机制来实现，包括RNA甲基化蛋白组、RNA腺苷酸加泛素酶家族、RNA 5-羟甲基胞嘧啶甲基转移酶家族等。
1. RNA甲基化蛋白组RNA甲基化蛋白组是一种能够调节RNA甲基化水平的蛋白质复合物。
在哺乳动物中已知多种RNA甲基化蛋白质复合物，如METTL3/METTL14、FTO、ALKBH5等。
生物大分子的化学修饰及其在药物研发中的应用
生物大分子的化学修饰及其在药物研发中的应用生物大分子是生命体系中最基本的组成要素之一，如蛋白质、核酸和多糖等是复杂的有机大分子，具有重要的生物学功能和意义。
随着科学技术的不断进步，我们能够对大分子进行越来越精细的操作和控制，化学修饰是其中重要手段之一。
本文将会探讨生物大分子的化学修饰及其在药物研发中的应用。
一、生物大分子的化学修饰生物大分子的化学修饰是指利用化学反应将一种生物大分子转化为具有更强、更广泛的生物学活性和稳定性的化合物。
高效、选择性和特异性是约束生物大分子化学修饰的关键因素，因此，获得高效、选择性和特异性是目前生物大分子化学修饰中的主要挑战。
1.蛋白质化学修饰蛋白质化学修饰是将特定小分子（如羧酸、磷酸、糖基、药物、核酸等）或大分子（如聚乙二醇和聚糖等）共价附加到蛋白质分子中，以改变其生物学性质和功能的化学过程。
蛋白质化学修饰在治疗癌症、炎症、自身免疫性疾病、骨质疏松症、感染性疾病以及某些罕见病和遗传病等方面具有广泛的应用前景。
2.核酸化学修饰核酸化学修饰是改变核苷酸结构或化学性质以及多肽核酸的连锁结构，以增强或减弱其生物学活性的一系列化学反应。
目前，已有大量核酸化学修饰物用于生物学研究和药物研发，如DNA、RNA药物、诊断和治疗工具等。
例如，对于 RNA序列的选址、定量测定和功能研究，RNA分子端修饰和底物特异性是重要的考虑因素。
3.多糖化学修饰多糖化学修饰是利用化学反应改变多糖分子的生物特性和功能的一系列化学反应。
多糖分子广泛存在于天然产物中，包括动物、植物、真菌和细菌等生物体系中。
多糖类生物分子是免疫系统内重要的抗原物质，具有调节细胞免疫的作用。
多糖化学修饰是研究复杂的免疫反应和制备新型糖类药物的重要方法。
二、生物大分子化学修饰在药物研发中的应用生物大分子化学修饰在药物研发中具有重要的应用价值，能够改善药物的药代动力学、生物活性、药物分布、副作用和产业化水平等方面的性质。
下面我们将从以下几个方面探讨其应用。
生物大分子的功能性修饰与影响
生物大分子的功能性修饰与影响生物大分子是构成生命体系的重要组成部分，它们的功能性修饰对于先进生命体的生命过程有着至关重要的影响。
生物大分子的修饰方式多种多样，包括糖基化、磷酸化、甲基化、乙酰化等等。
这些修饰越是精准、独特，就越能够对大分子的结构和性质产生深远的影响，从而导致生命体系功能的变化和调节。
下面将详细地介绍生物大分子中一些重要的功能修饰及其影响。
一、糖基化糖基化是一个重要的生物大分子修饰方式，它可以改变蛋白质的分子质量和电荷特性，从而对蛋白质结构和功能造成影响。
生物体内糖基化的类型和数量非常多，可以是N-糖基、O-糖基、酰胺糖等。
其中，N-糖基化是最为常见的，它可以被分为高度分支型糖基化和复杂型糖基化。
在高度分支型糖基化中，糖链上的分支数量越多，就越容易被清除，从而使糖链的长度最小化；相反，复杂型糖基化则可以增强蛋白质的稳定性、溶解度和活性。
糖基化不仅会影响蛋白质的结构和功能，还可能影响到细胞信号转导、免疫应答和细胞与细胞之间的相互作用。
例如，在多种肿瘤细胞中，N-糖基化会增加蛋白质的分泌和分解，促使肿瘤细胞更容易迁移和侵袭。
二、磷酸化磷酸化是蛋白质修饰中最常见的一种方式，它可以通过加入磷酸基团来改变蛋白质的结构和功能。
磷酸化不仅影响蛋白质的降解、分解和转运，还可能影响到细胞分裂、细胞凋亡和细胞信号转导等细胞过程。
在一个细胞中，磷酸化作用发生在多种蛋白质上，例如成分组分子、膜和酶等。
在致病因素中，病毒、细菌等微生物往往会使用磷酸化来影响人类宿主的生物过程，从而导致一些疾病的发生。
三、乙酰化乙酰化是一种蛋白质修饰的方式，通过加入乙酰基团到氨基酸残基上来改变蛋白质自身的生物学特性。
乙酰化不仅影响蛋白质的稳定性、可折叠性和运输性，还可以影响细胞周期和线粒体功能等生命体系功能。
在一个细胞生命周期中，由于细胞分化或其他原因，往往会出现乙酰化的过程。
例如，在许多疾病中，包括癌症和神经性疾病，乙酰化过程会受到一些异常的影响，并有时导致细胞无控制地分裂和增殖。
生物大分子相互作用和调控机制
生物大分子相互作用和调控机制生命体系中存在着一系列的大分子，如蛋白质、核酸、多糖等，它们在细胞中的相互作用和调控机制对细胞的正常生理功能至关重要。
本文将从生物大分子的相互作用和调控机制两个方面进行探讨。
一、生物大分子的相互作用生物大分子之间的相互作用包括物理和化学作用两种。
物理作用主要为范德华力、静电力、水合作用和疏水作用等。
而化学作用则主要为共价键、离子键、氢键和金属键等。
这些相互作用的强度决定了生物大分子的空间结构和功能。
1. 蛋白质的相互作用蛋白质作为细胞中最复杂的大分子之一，其相互作用方式多种多样。
其中，蛋白质与蛋白质之间主要靠氢键、离子键、疏水作用和范德华力来相互作用，形成蛋白质配位。
另一方面，许多蛋白质还可以与其他分子形成复合物，如酶与底物的复合、抗体与抗原的复合等。
这些复合物的形成有助于生命体系中各种分子的交流和协调，进而实现了生物大分子的相互作用。
2. 核酸的相互作用核酸分为DNA和RNA两种，与蛋白质相比，其分子之间的相互作用更容易产生静电力，氢键等物理力学作用。
两根单链的DNA分子可以通过交叉连锁的作用形成双螺旋结构，在所有的生物大分子中，DNA的结构最为规则且稳定，从而为生命的长度遗传提供了基础。
二、生物大分子的调控机制生物大分子的调控机制是指生物大分子在特定条件下通过一系列生物化学反应进行分子结构和功能的调控。
下文将从蛋白质的调控、核酸的调控两个方面进行介绍。
1. 蛋白质调控蛋白质调控包括翻译后修饰、蛋白质的定位和蛋白质相互作用等各个层面。
翻译后修饰主要包括磷酸化、甲基化、乙酰化、泛素化等，这些化学修饰可以改变蛋白质的结构和电荷性质，进而调控蛋白质的功能。
蛋白质的定位包括靶向蛋白质、定位信号和质膜结合等，这些机制可以调控蛋白质在细胞中的分布。
而蛋白质之间的相互作用除了在生物大分子间的互动中起到重要的作用外，也可以通过蛋白质与蛋白质之间的结构调控来实现对生命体系的调控。
2. 核酸调控核酸的调控机制主要为RNA的催化活性。
生物大分子修饰及其生物学功能的研究
生物大分子修饰及其生物学功能的研究随着生物科学的不断发展，越来越多的研究表明，生物大分子修饰在维持生物体正常的生理与代谢功能中起着至关重要的作用。
大分子修饰主要包括糖基化、脂肪酰化、磷酸化、乙酰化、甲基化等多种方式。
这些修饰方式对细胞内的信号传导、蛋白质的稳定性以及细胞结构的形成都有着不可忽视的影响。
1.糖基化修饰糖基化修饰是指蛋白质、脂质、核酸等大分子化合物上发生糖基的化学反应。
糖基化修饰可以使生物大分子获得新的功能以及增强其功能。
例如，肝素的底物拓扑结构被糖基化后可以增强其与抗凝血酶的结合效果。
此外，许多疾病，如糖尿病、帕金森病、阿尔茨海默病等，都与糖基化修饰异常有关。
2.脂肪酰化修饰脂肪酰化修饰是指脂肪酰基与生物大分子之间发生的化学反应。
这种修饰方式可以影响细胞的信号传递以及蛋白质的运输。
例如，蛋白质磷酸化修饰与脂肪酰化修饰的相互作用可以影响细胞内信号的传导。
此外，一些重要的信号蛋白如G蛋白、离子通道等，都可以通过脂肪酰化来调节其信号传递的效率。
3.磷酸化修饰磷酸化修饰是一种蛋白质在细胞内发生的常见修饰方式，它通过磷酸酶和激酶的作用来改变蛋白质在细胞内的功能。
在细胞内，磷酸化修饰可以影响蛋白质的稳定性、亲和力和空间结构，从而影响其生物学功能。
例如，MAPK家族激酶的磷酸化状态直接决定了其对信号的识别能力以及对靶蛋白的激活效率。
4.乙酰化修饰乙酰化修饰是指酰基转移酶将乙酰衍生物转移至细胞内的蛋白质、核酸或其他大分子上的化学反应。
这种修饰方式可以影响细胞的基因表达和线粒体的功能。
例如，在细胞分裂过程中，乙酰化可以影响蛋白质在染色体上的结合，从而影响基因表达。
5.甲基化修饰甲基化修饰是指在生物大分子上加入一个甲基化基团的化学反应。
甲基化可以影响DNA的表达、RNA的翻译、蛋白质的稳定性以及细胞的分化。
例如，在调控基因表达时，乙酰化和甲基化都可以通过改变染色体组装状态来影响基因的表达。
综上所述，生物大分子修饰在维持生物功能、调节信号传递、调控基因表达等方面都有着至关重要的作用。
生物大分子的功能化修饰及其应用研究
生物大分子的功能化修饰及其应用研究生物大分子是生命体内的重要组成部分，它们具有特定的结构和功能。
为了进一步拓展生物大分子的应用领域，科学家们开始研究对生物大分子进行功能化修饰。
功能化修饰可以改变生物大分子的性质和功能，使其具有更广泛的应用价值。
一、功能化修饰的方法在对生物大分子进行功能化修饰的研究中，有许多不同的方法。
其中，最常用的方法之一是化学修饰。
化学修饰可以通过在生物大分子的特定位置引入化学官能团来改变其性质。
例如，通过引入疏水基团，可以使生物大分子在水溶液中形成胶束或微球，从而改变其溶解性和稳定性。
此外，还有一种常见的功能化修饰方法是生物修饰。
生物修饰是利用生物体内的酶或细胞器官对生物大分子进行修饰。
例如，通过利用细胞内的糖基转移酶，可以在生物大分子上引入糖基团，从而改变其识别性和生物活性。
二、功能化修饰的应用功能化修饰后的生物大分子在许多领域都具有广泛的应用价值。
其中之一是在药物研发中的应用。
通过对药物分子进行功能化修饰，可以增强其药效、改善其药代动力学特性，并减少其毒副作用。
例如，一些药物可以通过与特定的生物大分子结合，实现靶向治疗，从而提高治疗效果。
另一个应用领域是生物传感器的开发。
通过对生物大分子进行功能化修饰，可以使其具有特定的识别性和灵敏性，从而用于检测特定的生物分子或环境条件。
例如，利用修饰后的生物大分子可以制备出高灵敏度的蛋白质传感器，用于检测血液中的肿瘤标记物。
此外，功能化修饰还可以用于生物材料的研究与应用。
通过对生物大分子进行修饰，可以改变其表面性质和相互作用能力，从而用于制备具有特定功能的生物材料。
例如，修饰后的生物大分子可以用于制备具有生物相容性和生物活性的材料，用于组织工程和药物传递等领域。
三、功能化修饰的挑战与展望尽管功能化修饰在生物大分子的应用研究中具有巨大的潜力，但仍面临一些挑战。
其中之一是修饰的选择性和效率。
由于生物大分子具有复杂的结构和多样的官能团，选择性地对其进行修饰仍然是一个难题。
生物大分子的功能性修饰和功能研究
生物大分子的功能性修饰和功能研究随着生物学、化学等学科的迅速发展，生物大分子的功能性修饰和功能研究逐渐成为研究热点。
生物大分子即生物体中的重要大分子，包括蛋白质、核酸、多糖等。
这些大分子起到了不同的重要生物学功能，如蛋白质参与生命体的代谢过程、质体复制等。
因此，对于生物大分子的功能性修饰和功能研究不仅有利于对生命活动的探究，同时对于开展生物医学研究具有重要的意义。
一、生物大分子的功能性修饰生物大分子的功能性修饰是指通过生物学、化学、物理等手段对生物大分子进行化学修饰，来改变其功能或性质。
功能性修饰的方法包括磷酸化、甲基化、酰化等。
1、磷酸化磷酸化是指在蛋白质、核酸等生物大分子中引入一个或多个磷酸基团，从而改变其生物化学特性和功能的过程。
磷酸化的过程由磷酸化酶和蛋白激酶参与，在生物体中可以调节蛋白质的结构、代谢和信号传导等。
2、甲基化甲基化是指在生物大分子中引入甲基基团，从而改变其生物化学特性和功能的过程。
甲基化的过程参与了DNA甲基转移酶、RNA甲基转移酶等多种酶类，在生命体中起到了修饰核酸的结构与功能的重要作用。
3、酰化酰化是指在生物大分子中引入一个或多个酰基团，从而改变其生物化学特性和功能的过程。
酰化包括醋酸化、丙酮化等多种方式，多应用于蛋白质修饰研究中，如丙酮化可以改变蛋白质的水溶性和电荷状态等。
二、生物大分子的功能研究生物大分子的功能研究是指通过细胞生物学、生物化学、生物物理等手段，从而揭示生物大分子的功能和作用机理的研究。
功能研究的方法包括基因编辑、蛋白质晶体学等。
1、基因编辑基因编辑是指基因组技术中的一种新的修饰方法，可以通过组合DNA、RNA、蛋白质等分子来编辑、修改基因信息，从而改变生物大分子的表达、结构和功能。
目前，常用的基因编辑技术包括CRISPR-Cas9技术、ZFN技术等。
2、蛋白质晶体学蛋白质晶体学是一种用于研究蛋白质空间结构和功能的技术。
通过蛋白质晶体学，可以确定蛋白质的三维结构，从而揭示其生物学功能和相互作用方式。
生物大分子的化学修饰与调控
生物大分子的化学修饰与调控生物大分子是生命活动的重要组成部分，其中蛋白质、核酸和多糖是三种常见的大分子。
这些大分子的结构和功能受到化学修饰的影响。
化学修饰可以改变大分子的电性、亲水性和生物活性，从而影响大分子的生物功能和代谢途径。
本文将介绍生物大分子的常见化学修饰和其在生物调控中的作用。
1、蛋白质的化学修饰蛋白质是生物体内最为复杂的大分子之一，其活性和功能性质都受到多种化学修饰的影响。
其中最为常见的化学修饰方式是磷酸化、乙酰化和甲基化等。
磷酸化是将磷酸基添加到蛋白质中的酪氨酸、苏氨酸等氨基酸残基上，并在激酶的催化下发生。
磷酸化可以使蛋白质的电性和亲水性增加，还能改变蛋白质的构象和活性，从而参与细胞信号转导和基因调控等生物过程。
乙酰化是指将乙酰基添加到蛋白质中的赖氨酸、组氨酸等氨基酸残基上。
乙酰化能增加蛋白质的稳定性和柔性，并影响其他化学修饰的发生，如乙酰化能促进甲基化的发生。
甲基化是将甲基基添加到蛋白质中的赖氨酸、组氨酸等氨基酸残基上，并在甲基转移酶的催化下发生。
甲基化能改变蛋白质的电性、亲水性和结构，参与细胞信号转导和基因调控等生物过程，还能影响DNA的稳定性和表达。
2、核酸的化学修饰核酸是生物遗传信息的主要负载者，而核酸的结构和功能也受到多种化学修饰的影响。
特别是RNA，其结构和功能性质受到的化学修饰更加复杂和多样，已经逐渐被认为是生物发育调控和代谢调节的重要组成部分。
RNA中的化学修饰包括甲基化、羟甲基化、乙酰化等。
其中，甲基化是RNA中最为常见的化学修饰方式，能影响RNA的稳定性、结构和翻译后修饰等。
羟甲基化则能影响RNA的空间构象和结构可变性，从而影响RNA的生物功能。
乙酰化是指在RNA的5’端和3’端添加乙酰基，能影响RNA的结构和稳定性，并参与细胞信号转导和代谢过程。
3、多糖的化学修饰多糖是生物体内最为广泛的大分子之一，其结构和功能性质也极为复杂和多样。
多糖的化学修饰主要是指硫酸化、酰化、羟乙基化等多种方式。
化学修饰对基因表达的调控
化学修饰对基因表达的调控随着基因组学研究的深入，越来越多的证据表明，除了DNA序列本身，化学修饰也在基因表达调控中扮演着重要的角色。
化学修饰是指通过在DNA、RNA分子上添加各种化学基团来调节其生物学功能的一种方式。
下面从甲基化、翻译后修饰、组蛋白修饰等多个方面进行阐述。
一、甲基化修饰在DNA分子上，最常见的化学修饰方式是甲基化，即将一个甲基基团加到DNA分子中的胞嘧啶（C）碱基上，形成5-甲基胞嘧啶（5 mC）。
这种化学修饰方式在哺乳动物DNA 中特别常见，往往是特定DNA序列上出现的。
比如，在CpG岛（即靠近带有多个连续的 CpG位点的DNA序列）上，甲基化更容易发生。
一些研究表明，在CpG岛中的甲基化比在其他地方的甲基化更可能起到基因表达调控的作用。
甲基化修饰与基因表达的关系被广泛研究，有时被认为是生物学过程中的一个主要机制。
它可以通过影响 DNA 的三维结构和间隔距离，来改变節點的访问和蛋白質的結合，最终改变基因的转录和表达。
二、翻译后修饰RNA也被证明是一种活性分子，一旦被转录出来，也会经过各种化学修饰，进一步调节其稳定性和功能。
二磷酸腺苷（ADP）核糖基化，是在已经合成出来的 RNA 分子中最常见的修饰方式之一，大约 20%-50% 的已知 RNA 分子都经过了这种修饰。
ADP核糖基化的加入，可以影响转录复合物的组装、RNA交付和锚定、RNA稳定性等多个环节，最终影响基因表达的程度和模式。
比如，一些研究表明，在门冬氨酸轨道记忆中，ADP核糖基化可以改变应激刺激的响应，并增强记忆形成。
三、组蛋白修饰组蛋白是一种碱性核蛋白质，是构成 DNA 染色质的主要成分之一。
组蛋白分子多聚集在一起，构成了染色质中的核小体，其结构和化学修饰状态可以影响 DNA 的紧密程度和可用性，从而影响基因表达水平和分布模式。
比如，通过在组蛋白 N 端加进乙酰化等化学基团，可以改变组蛋白的空间构象，并影响染色质疏松度和两个相邻核小体之间可存取性的差异性。
香山会议第509次-生物大分子修饰及其功能的化学干预
生物大分子修饰及其功能的化学干预——香山科学会议第509次学术讨论会综述进入二十一世纪以来，以人类基因组计划为代表的一系列生命组学研究蓬勃发展，这为生物学研究积累了大量的数据，并发现了很多新的生物学问题。
然而，利用传统的生物学方法和技术研究这些科学问题显得困难重重。
为应对这一挑战，发展高效、普适的研究工具尤为重要。
在这一过程中，基于化学生物学的研究技术和干预手段脱颖而出，成为生物学研究的关键方法和有效工具，并在以往的信号转导等生物功能发现和研究中发挥了决定性作用。
与此同时，这些受生物学问题“启发”的化学思想和工具的提出，也促进了化学自身的创新活动，推动了化学学科的发展。
生命体系的复杂性和多样性无法仅由“中心法则”解释，生物大分子（蛋白质，核酸、多糖等）的化学修饰具有重要的生物功能，并对肿瘤等重大疾病的发生发展起着关键的调控作用。
这一领域的研究目前进展迅速，并促进了生命科学本身的发展（如表观遗传学的兴起）。
然而，以往和目前的研究大多集中于发现新的修饰类型，对大多数生物大分子修饰的功能则不甚了解，对这些修饰的时空变化（动态修饰）与功能之间关系的研究仍处于空白。
借助外源小分子化合物干预和操纵生物大分子的动态修饰过程，对于认识表观遗传修饰的生理病理作用具有重要价值，也可能为疾病的治疗带来巨大潜力。
因此，生物大分子的化学修饰及动态调控是当前化学与生物学交叉领域乃至整个生命科学领域最活跃的前沿问题之一，化学干预将成为该领域研究的重要手段。
作为一门新兴的交叉学科，化学生物学（Chemical Biology）将在这一方向的研究中扮演关键角色。
化学生物学从发展到现在仅有20多年历史，其发展改变了传统的化学和生物学研究模式，形成了以科学问题为中心、多学科合作融合的一种新的研究模式。
近年来，化学更为广泛地融入到生命科学的研究中，在研究生命复杂系统中具有不可替代的重要作用，在对生物大分子的化学修饰及其功能研究和化学干预中显示了强大的潜力。
生物大分子动态修饰与化学干预重大研究计划2020年度项目指南
生物大分子动态修饰与化学干预重大研究计划2020年度项目指南生物大分子的动态修饰是指作为生命体系基本“元件”的生物大分子（蛋白质、核酸、糖脂等）时刻处于修饰位点与种类多变、时空特异和双向可逆的化学修饰之中。
生物大分子化学修饰的动态属性在生物体的生理活动和病理变化中通常都发挥着关键作用。
一、科学目标本重大研究计划拟充分发挥化学、生命科学和医学的特点以及学科交叉的优势，引领生物大分子动态修饰与化学干预研究，为生物大分子动态修饰的机制研究提供具有化学特征的新工具和新模式，获得针对动态修饰的新药物靶标和相应的干预小分子；加速从基础研究到药物开发的转化，为认识生命体系调控的内在规律、为重大疾病的诊断与防治提供基础性和前瞻性的科学技术储备；促进化学与生命科学和医学研究的衔接和交叉集成，形成新的学科生长点，提升我国生物大分子动态修饰的基础研究和应用性研究的综合实力，及其在国际化学生物学领域和生物医学前沿研究中的地位；同时，造就一支学科深度交叉、具有国际影响力的化学生物学科研队伍。
二、核心科学问题生物大分子动态修饰研究的最基本问题是发现和阐明生物大分子化学修饰的动态特性，揭示其生物学效应和调控机制，并实现对生物大分子动态修饰的靶向化学干预。
本计划旨在以化学生物学研究模式为指导，发展生物大分子动态修饰的特异标记和检测工具，解析生物大分子动态修饰的功能和调控机制，为药物研发提供潜在干预小分子和新靶标。
本计划将组织包括化学、生命科学、医学、数理科学、信息科学等多学科的科学家共同开展研究。
拟解决的核心科学问题如下：（一）生物大分子化学修饰的动态特性：生物大分子化学修饰的化学特征与动态过程。
（二）生物大分子动态修饰的调控机制: 动态修饰的生物学效应和调控规律。
（三）生物大分子动态修饰的化学干预：基于动态修饰的新药靶和靶向干预策略。
三、2020年度重点资助研究方向本重大研究计划 2020年拟围绕上述核心科学问题开展如下研究工作：（一）生物大分子动态修饰的化学标记与检测技术。
2021届北京市香山中学高三生物下学期期末试卷及参考答案
2021届北京市香山中学高三生物下学期期末试卷及参考答案一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。
每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列各图箭头表示兴奋在神经元之间或神经纤维上的传导方向，其中不正确的是（）A. B. C. D.2. 下列与真核生物细胞核有关的叙述，错误的是A. 细胞中的染色质存在于细胞核中B. 细胞核是遗传信息转录和翻译的场所C. 细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心D. 细胞核内遗传物质的合成需要能量3. 细胞进行有丝分裂是有周期性，那么，一个细胞周期包括A. 分裂前期、中期、后期、末期B. 分裂间期核分裂后期、末期C. 分裂间期和分裂前期、中期D. 分裂间期和细胞分裂期4. 如图为某细胞亚显微结构的模式图。
下列叙述正确的是（）A. ①为光合作用的场所B. ①为合成蛋白质的场所C. ①为染色质D. ①为液泡5. 下列关于细胞中元素和化合物的叙述，正确的是A. 含有氨基酸数目、种类和排列顺序相同的蛋白质一定具有相同的功能B. 酶、激素和神经递质都是由细胞产生，在完成作用后都被清除或降解C. 成熟植物细胞发生质壁分离和复原与细胞膜上的磷脂分子的运动有关D. 胰髙血糖素能促进动物细胞中肌糖原分解为葡萄糖使血糖水平升髙6. 脂质是细胞和生物体的重要组成成分，下列叙述错误的是（）A.磷脂是构成细胞膜的重要成分B.脂肪仅由C、H、O三种元素组成C.维生素D在人体内参与血液中脂质的运输D.性激素能促进人和动物生殖器官的发育7. 下列有关纯合黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交实验结果的叙述,错误的是()A.F1能产生4种比例相等的雌配子和雄配子B.F2中圆粒和皱粒的比例接近3①1,与分离定律相符C.F2出现4种基因型的个体D.F2出现4种表型的个体,且比例为9①3①3①18. 在生长素发现过程中，胚芽鞘是重要实验材料，对于其尖端叙述错误的是A. 能够感受光的刺激B. 生长素能够在尖端内横向运输C. 生长素能够在尖端内极性运输D. 能够生长以使胚芽鞘伸长9. 下列有关生物变异的叙述，错误的是（）A. 动物细胞在有丝分裂和减数分裂过程中均可发生染色体变异B. 某性染色体为XXY的患者，其一条性染色体有可能来自于祖母C. 倒位后染色体和DNA长度不变，不会引起生物性状的改变D. 细胞代谢产生的自由基和环境中的亚硝胺均可能引起基因突变10. 孟德尔对自由组合现象的解释不包括（）A.两对相对性状由两对遗传因子控制B.F1在形成配子时，同一对遗传因子分离，不同对的遗传因子可以自由组合C.受精时，雌雄配子的结合是随机的D.杂合子和隐性纯合子杂交，后代会出现4种表现型，且比例为1①1①1①111. 下列哪组试剂在使用过程中，必须经过加热（）A.斐林试剂鉴定可溶性还原糖的过程中B.苏丹①染液在鉴定动物组织中的脂肪时C.双缩脲试剂鉴定蛋白质时D.碘化钾溶液鉴定淀粉时12. 关于噬菌体侵染细菌的实验，下列说法正确的是（）A.分别用含32P、35S的培养基培养噬菌体以使其带上标记B.离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体C.若保温时间过长，则32P标记组的离心管中沉淀物的放射性升高D.若一个噬菌体DNA中含有腺嘌呤30个，复制3次需要胸腺嘧啶240个13. 黑藻是一种叶片薄且叶绿体较大的水生植物，分布广泛、易于取材，可用于观察叶绿体和细胞质的流动。
2021年北京市香山中学高三生物一模试卷及答案解析
2021年北京市香山中学高三生物一模试卷及答案解析一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。
每小题只有一个选项符合题目要求。
1.进行人体肌肉注射，药液进入人体后作用于靶细胞所经过的一般途径是（）A. 血浆→组织液→淋巴→组织液→靶细胞B. 淋巴液→血浆→组织液→血浆→靶细胞C.D.2.下列几则广告语中有几条存在科学性错误（）①某纯天然谷物食品不含任何糖类，糖尿病患者可大量食用②某饮料含有多种无机盐，能有效补充人体运动时消耗的能量③某营养品含有人体所需的21种必需氨基酸④某口服液含有丰富的N、P、Fe、Zn等微量元素A.4条B.3条C.2条D.1条3.在可溶性还原糖、脂肪的鉴定实验中，有关叙述错误的是（）A. 马铃薯块茎中含有较多的糖且近于白色，可用于进行可溶性还原糖的鉴定B. 花生种子富含脂肪且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的好材料C. 鉴定脂肪的操作步骤是：取材→切片→制片（染色→去浮色→制临时装片）→观察D. 斐林试剂要现配现用，并且需要水浴加热50-65℃，才能由浅蓝色变为砖红色4.合理密植、除草、除虫均可以增加作物的产量，这些措施依次影响了农田生物之间的（）A.种间关系、种内关系、种间关系B.种间关系、种间关系、种间关系C.种内关系、种间关系、种间关系D.种内关系、种间关系、种内关系5.青蛙在变态发育过程中，尾会消失。
与这种现象直接有关的细胞器主要是（）A.内质网B.高尔基体C.线粒体D.溶酶体6.果蝇的两条X染色体可以连在一起成为一条并联X染色体，带有一条并联X染色体和一条Y染色体的果蝇（品系C）表现为雌性可育，带有一条并联X染色体和一条正常X染色体的果蝇致死，没有X染色体的果蝇也致死。
用化学诱变剂诱导正常的野生型雄果蝇，然后让该雄果蝇和品系C进行杂交。
以下分析正确的是（）A.子代雌果蝇和雄果蝇中都含有Y染色体，但Y染色体的来源不同B.若只有子代雄果蝇有某突变性状，则该突变基因位于Y染色体上C.若只有子代雌果蝇有某突变性状，则该突变基因位于X染色体上D.若子代雌雄果蝇都有某突变性状，则该突变基因位于X、Y同源区段7.当外界温度高于动物体温时，下列不利于动物散热的是A. 马出汗B. 猴子在水里玩耍C. 犬伸出舌加速喘息D. 牛排尿量减少8.对细胞核功能的阐述，最全面的是（）A.细胞核控制着细胞的代谢和遗传B.细胞核是遗传信息库C.细胞核位于细胞的中心位置D.细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心9.已知果蝇某对等位基因(A、a)位于X染色体上，雌性隐性纯合致死（合子或胚胎）。
化学生物学研究中的RNA修饰与功能
化学生物学研究中的RNA修饰与功能在生命的微观世界里，RNA 不再只是简单地传递遗传信息，其修饰的多样性和复杂性正逐渐被揭开神秘的面纱。
RNA 修饰作为化学生物学研究中的一个重要领域，为我们理解生命的奥秘提供了新的视角和切入点。
RNA 修饰是指在 RNA 分子上发生的化学变化，这些修饰并非随机发生，而是受到精确调控的。
它们就像是给 RNA 分子打上的特殊“标签”，赋予了 RNA 不同的特性和功能。
常见的 RNA 修饰包括甲基化、乙酰化、磷酸化等。
这些修饰可以发生在 RNA 的碱基、核糖或者磷酸骨架上，从而改变 RNA 的结构和稳定性，影响其与其他分子的相互作用。
甲基化是 RNA 修饰中研究较为广泛的一种。
例如，在信使 RNA （mRNA）中，N6-甲基腺嘌呤（m6A）修饰就是一个关键的调控因子。
m6A 修饰可以影响 mRNA 的剪接、出核、翻译效率以及稳定性。
通过特定的酶，m6A 可以被添加或去除，从而动态地调节 mRNA 的命运。
这一过程就像是给mRNA 装上了一个“开关”，控制着基因表达的节奏。
乙酰化修饰也在 RNA 的功能调节中发挥着重要作用。
它可以改变RNA 与蛋白质之间的相互作用，进而影响 RNA 的代谢和功能。
磷酸化修饰则能够影响 RNA 的折叠和构象，从而调节其生物学活性。
RNA 修饰对基因表达的调控作用是多方面的。
一方面，它们可以直接影响 RNA 的转录过程。
修饰后的 RNA 可能会与转录因子结合得更紧密或更松散，从而改变基因转录的效率和起始位点。
另一方面，RNA 修饰在转录后的加工过程中也扮演着重要角色。
例如，修饰可以影响 RNA 的剪接，决定哪些外显子被保留或切除，最终产生不同的成熟 mRNA 分子，导致不同的蛋白质产物。
在蛋白质合成过程中，RNA 修饰同样发挥着关键作用。
修饰后的mRNA 能够更有效地与核糖体结合，提高翻译的准确性和效率。
同时，一些 RNA 修饰还可以调节翻译的起始和终止，确保蛋白质的正确合成。
RNA后修饰和功能调控机制
RNA后修饰和功能调控机制RNA分为mRNA、rRNA和tRNA等多种类型，其在细胞中起着不同的作用。
而RNA后修饰是指在RNA生物合成完成后，通过化学反应改变RNA的结构和功能的一系列修饰过程。
RNA后修饰可以通过改变RNA翻译的效率、稳定性和空间结构等方式影响RNA的功能。
本文将详细介绍RNA后修饰的分类、功能和调控机制。
一、RNA后修饰的分类RNA后修饰的种类繁多，包括磷酸化、脱氧基化、甲基化、酰化、核酸切割等。
其中，甲基化是RNA后修饰研究的重要方向之一。
RNA甲基化是指通过转移甲基基团在RNA分子上形成甲基化修饰。
RNA中的甲基化修饰主要有N6-甲基腺嘌呤(m6A)、5-甲基细胞嘧啶(m5C)、2’-O甲基核苷等。
除甲基化以外，目前人们对RNA氧化、硝化、泛素化、腺苷酰化等修饰也有了更深入的了解。
二、RNA后修饰的功能RNA后修饰可以通过多种方式影响RNA的功能、结构和代谢过程。
RNA后修饰既可以增强RNA分子的稳定性，也可以削弱其稳定性。
m6A、m5C和2’-O甲基核苷等甲基化修饰都可以影响RNA的空间构象和稳定性。
RNA甲基化能够作为蛋白质与RNA之间的桥梁，使得蛋白质能够更容易地识别并与RNA结合。
同时，RNA后修饰还可以影响RNA的翻译、剪切、定位等生物过程。
例如，RNA甲基化修饰可以通过控制RNA的翻译速率、埋藏剪切位点等调节RNA的表达和转录后调节。
三、RNA后修饰的调控机制RNA后修饰的调控机制涉及到多个方面，包括修饰物的生物合成和降解、修饰酶的结构和功能等。
RNA后修饰的酶类共价酶包括甲基转移酶、脱氧核酸修饰酶、核酸修饰酶等，在该过程中起着决定性作用。
一些RNA酶类共价酶的突变，如methyltransferase-like 3（METTL3）,可以导致RNA甲基化失去调控影响。
此外，RNA后修饰可能还受到非共价酶的调控，例如，RNA建立因子HuR（ELAVL1）通过与m6A修饰部位结合来调节RNA的表达。
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生物大分子修饰及其功能的化学干预——香山科学会议第509次学术讨论会综述进入二十一世纪以来，以人类基因组计划为代表的一系列生命组学研究蓬勃发展，这为生物学研究积累了大量的数据，并发现了很多新的生物学问题。
然而，利用传统的生物学方法和技术研究这些科学问题显得困难重重。
为应对这一挑战，发展高效、普适的研究工具尤为重要。
在这一过程中，基于化学生物学的研究技术和干预手段脱颖而出，成为生物学研究的关键方法和有效工具，并在以往的信号转导等生物功能发现和研究中发挥了决定性作用。
与此同时，这些受生物学问题“启发”的化学思想和工具的提出，也促进了化学自身的创新活动，推动了化学学科的发展。
生命体系的复杂性和多样性无法仅由“中心法则”解释，生物大分子（蛋白质，核酸、多糖等）的化学修饰具有重要的生物功能，并对肿瘤等重大疾病的发生发展起着关键的调控作用。
这一领域的研究目前进展迅速，并促进了生命科学本身的发展（如表观遗传学的兴起）。
然而，以往和目前的研究大多集中于发现新的修饰类型，对大多数生物大分子修饰的功能则不甚了解，对这些修饰的时空变化（动态修饰）与功能之间关系的研究仍处于空白。
借助外源小分子化合物干预和操纵生物大分子的动态修饰过程，对于认识表观遗传修饰的生理病理作用具有重要价值，也可能为疾病的治疗带来巨大潜力。
因此，生物大分子的化学修饰及动态调控是当前化学与生物学交叉领域乃至整个生命科学领域最活跃的前沿问题之一，化学干预将成为该领域研究的重要手段。
作为一门新兴的交叉学科，化学生物学（Chemical Biology）将在这一方向的研究中扮演关键角色。
化学生物学从发展到现在仅有20多年历史，其发展改变了传统的化学和生物学研究模式，形成了以科学问题为中心、多学科合作融合的一种新的研究模式。
近年来，化学更为广泛地融入到生命科学的研究中，在研究生命复杂系统中具有不可替代的重要作用，在对生物大分子的化学修饰及其功能研究和化学干预中显示了强大的潜力。
为了进一步凝练我国化学生物学未来的学科发展方向，交流化学生物学，尤其是针对生物大分子动态修饰的化学干预研究的国内外最新进展，培养化学生物学中青年人才队伍，并为我国下一步在化学与生物学交叉领域制定重大研究计划提供重要的理论依据和人才支持，以“生物大分子修饰及其功能的化学干预”为主题的香山科学会议第509次学术讨论会于2014年10月30~31日在北京召开。
北京大学张礼和教授、美国芝加哥大学何川教授、上海交通大学陈国强教授和中国科学院生物物理研究所徐涛研究员担任执行主席，来自国内外高校、科研院所的43名学者专家参加了会议。
会议围绕化学生物学国际前沿、生物大分子的化学修饰与功能、小分子化合物动态调控生物大分子修饰和推动化学生物学发展的新技术新方法四个中心议题进行了深入的讨论。
张礼和教授以“我国的化学生物学学科发展战略”为题做了主题评述报告。
他首先回顾了化学生物学学科发展的历史背景，列举了化学生物学领域的重要研究成果，总结了化学生物学的研究现状和未来发展趋势。
接着，他对我国化学生物学研究的发展历史，特别是过去10多年中，我国化学生物学研究取得的长足发展进行了回顾。
其中，最为重要的是“基于化学小分子探针的信号传导过程研究”重大研究计划的顺利实施，使得一批化学和生命科学的研究人员开展了实质性的合作，为我国培养了大批化学生物学的专门人才，并在全国范围内形成了从事化学生物学的稳定科研队伍。
最后，张礼和教授提议在为期两天的会议中，参会人员能够围绕这一重要议题，凝练出重大的研究方向。
一、化学生物学国际前沿中心议题评述报告“Histone modifications, recognition and link to human disease”中，报告人以自己实验室在DNA和组蛋白修饰上的系统工作为例，介绍了这些生物分子的化学修饰（如甲基化等）的重要生物学功能以及与人类疾病的关系。
特别指出，对这些表观遗传学领域中的重要化学修饰的研究，目前还主要依赖传统的生物学手段，化学工具的开发能够为这些重要生物学问题的研究提供有力的补充，更有望开辟新的研究领域。
题为“化学小分子诱导体细胞重编程”的报告详细介绍了如何通过四个化学小分子成功实现多潜能干细胞的制备，这项成果提供了更加简单和安全有效的方式来重新赋予成体细胞“多潜能性”，开辟了一条新的实现体细胞重编程的途径，这为未来细胞治疗及人造器官提供了理想的细胞来源。
题为“Molecular imaging approaches to mapping brain activity and chemistry”的报告指出，脑科学研究是目前生命科学领域最为重要和前沿的研究领域之一。
在美国，通过“脑科学计划”的推动，该方向成为了当下研究最为活跃的领域之一。
这为化学生物学家提供了绝好的机遇和挑战。
讨论中，大家一致认为上述报告涵盖了当下最为重要的几个化学与生命科学交叉的研究方向，化学生物学研究在包括生物大分子可逆化学修饰及调控、多能干细胞研究、脑科学与神经科学等领域的研究中所扮演的关键角色得到了一致的认可。
二、生物大分子的化学修饰与功能题为“化繁为简：生物大分子的化学修饰”的中心议题评述报告指出，在哺乳动物中可逆的DNA甲基化和组蛋白修饰已被证明与调控基因表达密切相关，然而RNA上的可逆修饰对基因表达调控的影响尚未阐明。
报告人课题组首次报道了两个RNA去甲基化酶：FTO和ALKBH5，并首次表明RNA上的可逆修饰可以像DNA或组蛋白修饰那样通过改变基因的表达而影响体内生理过程。
他们还报道了可以选择性识别mRNA上m6A的读码器蛋白，表明体内存在依赖于RNA可逆修饰的生理功能调控机制。
讨论内容可大致归纳为以下三方面：（1）DNA、RNA和蛋白质的表观遗传修饰与干细胞分化、神经细胞发育，动物学习记忆、癌症等疾病的发生发展等生物学问题的关联；（2）表观遗传修饰的化学机理，包括甲基化、去甲基化酶的特异性、细胞内分布特点、基因组的化学修饰区域和富集程度、蛋白质翻译后修饰的化学反应性质、是否需要酶催化等问题的探讨；（3）研究生物大分子化学修饰的工具和手段，包括单分子测序，先进质谱技术等在读取和解析生物大分子表观化学修饰中的应用。
三、小分子化合物动态调控生物大分子修饰题为“生物大分子动态修饰的小分子调控”的中心议题评述报告，提出催化生物大分子修饰反应的关键酶或者底物修饰的动态失衡与许多疾病的发生发展有关。
通过外源小分子化学物人工操纵生物大分子的动态修饰过程对于认识这种修饰的生理病理意义具有重要价值，也为疾病治疗带来巨大的潜力。
因此，对于“生物大分子动态修饰的小分子调控”的研究，可以采用高通量筛选策略，发现或者合成可以干预具有重要价值的生物大分子修饰酶的活性或者与生物大分子相互作用的小分子化合物，并且挖掘生物大分子修饰动态过程及生物学效应，以此实现动态修饰过程的改变，从而实现对疾病的有效治疗。
讨论中与会专家鉴于催化生物大分子修饰、去修饰反应的关键酶及其底物的动态调控失衡是肿瘤等重大疾病发生发展的重要原因，大家一致认为化学干预手段能够有效地帮助发现上述动态调控中的未知机制，并对其进行调控，以达到治疗疾病的目的。
四、推动化学生物学发展的新技术新方法题为“推动化学生物学发展的新技术新方法”中心议题评述报告，详细介绍了2014年诺贝尔化学奖的主题：超分辨光学成像技术（superresolution optical imaging），并总结和分析了近年来一些重要的生物大分子修饰、结构解析与功能调控的新技术新方法：STED成像、PALM/STORM成像、NL-SIM成像；蛋白质标记技术（ligand, GFP, TAG, FAP, UAA）；CRISPR/Cas系统；Spinach和DMHBI的RNA标记技术；糖蛋白的特异荧光标记技术等。
其中，报告人强调了多功能探针和可激活探针是目前的研究热点。
最后，报告人指出，电镜技术中缺乏特异性的蛋白质标记技术。
讨论中，与会专家针对化学生物学二级学科的建设、前沿研究方向和未来研究计划的主要内容展开了热烈讨论。
通过讨论和分析若干关键词，借鉴以往重大研究计划的选题程序，大家初步达成了共识。
认为可以在“生物大分子修饰的化学干预”的框架下，考虑如何做到进一步包容相关学科，如何能促进生物和化学课题组的合作，以及如何进一步凝聚有化学生物学特色的科学问题。
五、会议总结与专家建议在会议的讨论中，对化学生物学这一新兴学科的定位和发展问题上，专家们充分认识到“化学工具发展”和“生物学问题研究”并重是化学生物学的创新源泉，也是学科可持续发展的动力所在。
越来越多的化学家已经改变了过去化学方法学发展的单纯研究思路，更多考虑到在生命体中的特殊环境下发展方法学。
更多的化学实验室建立了针对生物学研究的各种系统和设施，一种新型的化学生物学实验室正在展现和发展。
与此同时，生物学家的研究手段也越来越多地用到化学的概念、方法和技术。
一种多学科交叉、融合的全新的化学生物学研究理念正在形成。
针对化学生物学的学科特征和发展的方向，与会专家指出：（1）化学生物学应该强调重要生物学问题的引领性以及外源化学干预手段的应用；（2）生物大分子动态化学修饰、细胞命运调控、细胞可塑性调控等都是当前化学与生命科学交界面的一些重要科学问题；（3）“可逆性”（或“双向性”）是一些重要生物学问题的共同特征，包括生物大分子的可逆化学修饰、细胞的编程和重编程，以及靶向性生物活性的抑制和激活等，很可能具有普遍的研究意义。
针对化学生物学的前沿方向，与会专家认为：（1）“生物大分子修饰的化学干预”、“生物大分子动态修饰的化学干预”、“细胞命运的化学干预”等类似的几种提法可以作为基本框架，但大家一致认为“生物大分子的动态修饰”及在此基础上的生物功能解析、基因表达调节和细胞命运调控是核心科学问题，而“化学干预”是未来研究的核心思想和手段之一。
（2）应强调化学手段和方法在研究生物学问题中的普适性和不可替代性。
具体的研究方法应包括生物大分子修饰的化学标记及检测(包括新型修饰的发现)、生物大分子修饰的小分子调控、生物大分子的化学修饰及合成、基于化学修饰的生物大分子功能解析、生物大分子修饰的化学模拟及生物大分子修饰的功能解析等。
（3）应充分认识到，利用化学手段解决生物学问题，同时也是化学学科自身发展和创新的绝好机会。
面向生物学问题和需求所发展的化学手段和工具，将极大地释放化学学科的研究潜能，促进其自我更新和快速发展。
根据国内外研究现状，与会专家深深体会到化学生物学研究的重要性和紧迫性，大家都对我国开展化学生物学研究充满希望，期望得到国家有关部门和社会的更多支持，并提出了如下建议：1．当前，化学生物学作为化学领域的一门新兴二级学科，已经在国际上得到了广泛的认同。