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发表于 2004-8-2 22:06:04
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to Iswing,
正向法化学生物学 and 逆向法化学生物学 are eg.,i do not know how to copy pictures~~
单核苷的多态现象(SNP)
尽管通过人类基因组计划(HGP)破译了人类基因组序列, 这才只是能够比较个体差异的单核苷多态现象(SNP)的开始. 已知每1000个序列中会有一个SNP, 这就是说个体遗传信息差异仅约有0.1%而其他99.9%都是相同的. 人类基因组计划估计人类基因组中大约有140万SNP位点. Celera估计大约有210万SNP位点. 如果碱基序列因SNP而存在差异, 相关氨基酸就会不同, 这会导致蛋白功能不同.
如果SNP现象是随机的, 将会有大约2140万个. 幸运的是人们发现SNP位点通常聚集并行成单倍体基因型, 而且估计这些单倍体基因型约有10万对. 所以, 英国的Sanger Cetre联合会以及美国的Whitehead生物医学研究所正在完成一个实际约30万单倍体基因型的计划.
SNP, 或者单倍体基因型, 是一个有前途且重要的研究个体, 系谱, 和人种特征以及遗传疾病治疗的线索, 而且它可以用来鉴别一个个体是否患有某种疾病或者同种疾病患者应如何治疗. 所以, 如果能够收集SNP信息, 个人医药时代将会来临. 这些研究创立了新领域如比较基因组学(comparative genomics) 和药物基因组学(pharmacogenomics). 为了能够使用简单的仪器鉴别个体基因差异, 对中等价格的高速筛选法的需求被提出. 近期报道荧光活化细胞分选仪(FACS, Fluorescence Activated Cell Sorter)能够高速处理大量样品(Genomics 2000, 66, 135-143). 另一方面, 比较基因组学的又一个例子, 如果黑猩猩的全基因组被破译, 有关黑猩猩模型的特定基因研究将成为可能.
(ps,"黑猩猩的全基因组被破译",i do not think we can do that in 20 years~~)~
功能基因组学
人类基因组计划已经破译了基因序列, 下一步将是由功能基因组学研究已破译基因的功能并控制它们. 正如千岁基因组公司(Millenium Pharmaceutical)的Robert Tepper说的那样, “现在我们知道了词典里面有什么, 我们需要知道每个词的意思.” 尽管基因序列的99%已经被破译, 只有10%的全部基因的机能是已知的. 一个方法是通过比较未知和已知基因来类推其机能. 数据库正在建设之中. 另一个方法是蛋白质组学, 但是首先必须能够制得一些溶液.
在结构基因组学(功能基因组学的一个分支)中, 研究者采用NMR和X光来分析蛋白质的三维结构, 通过结构比较找出未知蛋白质, 这与传统的比较碱基序列的方法大相径庭. 对于一个成功的研究来说, 构效关系和高效蛋白质结构数据库的构建是关键. 蛋白质结构识别中的蛋白质结晶和数据处理曾经非常耗费时间和精力, 现在由于成功的高速筛选结晶法的应用使数据库中结构的数量成几何级增长. 截至2002年初, 蛋白质数据库(PDB,Protein Data Bank)中已注册约17,000个结构.
使用DNA芯片做基因表达模式研究是现今蛋白质组学中一个非常热门的课题. DNA芯片技术不是研究蛋白质本身而是跟踪mRNA转录过程, 这一过程是合成蛋白质的中间步骤, 被称作转录本组系. DNA包含储存蛋白质遗传信息的外显子, 以及现今对其功能不甚了解的内含子. 外显子和内含子被转录为RNA, 然后去除基因内区仅剪接(splicing)外显子从而得到mRNA. 因此, 研究mRNA序列, 可以估计蛋白质翻译率. 斯坦福大学Affymetrix和Patrick Brown的DNA芯片利用cDNA与mRNA互补的性质跟踪了活细胞中mRNA的定量转化.
细胞芯片和组织芯片
不只有DNA或蛋白质, 还有整个细胞或器官也能布置在玻璃表面上从而制得细胞芯片或组织芯片. 举例来说, 如果你想要找与细胞膜受体成键的配体, 你需要布置整个细胞而不是提纯受体并用其点板. 如果矩阵由不同的细胞组成, 将会容易地辨认出与细胞特异性成键配体. 这种方法应用将会很广. 例如, 如果配体与一个特定的癌细胞成键, 对照试剂或者毒素取代物将会连到配体上, 然后对每个做图像分析和处理.
相反, 小分子或基因排列将会在一个芯片上被制备, 而且细胞应用在它上面. 当细胞连接到芯片上的每个遗传材料时, 每个基因将会缓慢地释放而且吸收到细胞内, 正如病媒动物的行为一样. 如果病媒动物表达细胞表面的受体, 受体序列将会在细胞表面上被构造, 为将来的化验做筛选.
ps,i think your'll learn a lot~
psps,you are welcome. |
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