人類遺傳學(xué)研究方法范文
時(shí)間:2023-11-23 17:55:44
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篇1
關(guān)鍵詞:遺傳學(xué);教學(xué)改革;課程群;
隨著現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,遺傳學(xué)已成為21世紀(jì)生命科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展最為迅速的學(xué)科之一,是生命科學(xué)中各門學(xué)科的核心,它的分支幾乎擴(kuò)展到生命科學(xué)的各個(gè)研究領(lǐng)域.目前,在生物學(xué)各專業(yè)的教學(xué)中,普遍存在著知識(shí)老化,課程體系陳舊,如遺傳學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)、基因工程、基因組學(xué)、分子遺傳學(xué)等課程之間存在著部分內(nèi)容重復(fù)等一系列問題.顯然,當(dāng)前的課程體系已不適應(yīng)高等學(xué)校生命科學(xué)教育的要求.如何突出遺傳學(xué)主干課程,實(shí)現(xiàn)課程體系的整合、優(yōu)化,不同課程間知識(shí)的融通和銜接,以此組建口徑寬、方向靈活的課程群,加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),以增強(qiáng)學(xué)生的適應(yīng)性和競(jìng)爭(zhēng)力,培養(yǎng)學(xué)生的個(gè)性特長(zhǎng)、能力特長(zhǎng)以及繼續(xù)學(xué)習(xí)的能力,形成終身學(xué)習(xí)的觀念,是擺在我們面前值得思考的問題.我們從遺傳學(xué)課程入手,對(duì)遺傳學(xué)課程群進(jìn)行了初步的思考,重新設(shè)置和實(shí)踐,目的是實(shí)現(xiàn)課程體系的整合、優(yōu)化,培養(yǎng)符合現(xiàn)代社會(huì)要求的創(chuàng)新型、復(fù)合型人才.
1遺傳學(xué)課程群內(nèi)課程設(shè)置的基本思路
遺傳學(xué)課程群內(nèi)課程設(shè)置的基本思路就是圍繞“一個(gè)中心,三個(gè)方向”的原則,以普通遺傳學(xué)為核心課程,兼顧三個(gè)方面的內(nèi)容.基本框架如圖1.
“一個(gè)中心”就是以普通遺傳學(xué)為核心課程.遺傳學(xué)是一門生命科學(xué)所有專業(yè)的重要基礎(chǔ)課,要求全面系統(tǒng)地介紹遺傳學(xué)的基本原理、分析方法及現(xiàn)代遺傳學(xué)發(fā)展的最新成就.在教學(xué)中,要始終貫穿遺傳物質(zhì)的本質(zhì)、遺傳物質(zhì)的傳遞和變異、遺傳信息的表達(dá)與調(diào)控這一主線,使學(xué)生在群體水平、個(gè)體水平、細(xì)胞水平和分子水平的不同層次上對(duì)遺傳學(xué)有比較全面、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),并能應(yīng)用其基本原理分析遺傳學(xué)數(shù)據(jù),解釋遺傳學(xué)現(xiàn)象,并對(duì)遺傳學(xué)各分支學(xué)科有一個(gè)基本的了解.
“三個(gè)方向”是以遺傳學(xué)分支學(xué)科、反映現(xiàn)代遺傳學(xué)發(fā)展的學(xué)科及遺傳學(xué)普及性學(xué)科為遺傳學(xué)內(nèi)容細(xì)化、深化和普及的三個(gè)層面,主要包括以下內(nèi)容:
一是遺傳學(xué)分支學(xué)科的內(nèi)容,主要包括《群體遺傳學(xué)》、《微生物遺傳學(xué)》、《細(xì)胞遺傳學(xué)》等課程,以專業(yè)選修課的形式開出,主要目的是根據(jù)學(xué)生的興趣和愛好,深入學(xué)習(xí)遺傳學(xué)各個(gè)分支學(xué)科的知識(shí).如《群體遺傳學(xué)》是研究在自然選擇、基因漂變、突變以及遷移四種進(jìn)化動(dòng)力的影響下,等位基因的分布和改變.它是在群體水平上研究種群的分類、空間結(jié)構(gòu)等,并試圖解釋諸如適應(yīng)和物種形成現(xiàn)象的理論.《微生物遺傳學(xué)》是以病毒、細(xì)菌、小型真菌以及單細(xì)胞動(dòng)植物等為研究對(duì)象的遺傳學(xué)分支學(xué)科.《細(xì)胞遺傳學(xué)》是遺傳學(xué)與細(xì)胞學(xué)相結(jié)合的一個(gè)遺傳學(xué)分支學(xué)科,主要是在細(xì)胞和染色體水平上研究.
二是反映現(xiàn)代遺傳學(xué)發(fā)展的學(xué)科,如《基因工程》、《分子遺傳學(xué)》、《基因組學(xué)》.這三門課程都是在普通遺傳學(xué)基礎(chǔ)上開設(shè)的專業(yè)選修課程,目的是與現(xiàn)代遺傳學(xué)的發(fā)展接軌.如《分子遺傳學(xué)》(moleculargenetics)的主要內(nèi)容為基因的結(jié)構(gòu)、復(fù)制和轉(zhuǎn)錄以及轉(zhuǎn)錄后調(diào)控、翻譯,基因突變,DNA的復(fù)制、修復(fù),原核與真核生物的基因表達(dá)調(diào)控,是在分子水平上進(jìn)行的研究.此課程為生命科學(xué)各專業(yè)本科生的學(xué)科基礎(chǔ)課,也可作為研究生的專業(yè)選修課.《基因工程》(geneengineering)主要介紹基因操作的主要技術(shù)原理,基因操作的工具酶,克隆載體,目的基因的分離方法,重組體的構(gòu)建及導(dǎo)入,克隆基因的表達(dá)與檢測(cè),基因工程研究進(jìn)展,存在問題及新策略等內(nèi)容,使學(xué)生具備基因工程方面的基本知識(shí)和掌握其操作技術(shù).《基因組學(xué)》(genomics)是對(duì)所有基因進(jìn)行基因組作圖,核苷酸序列分析,基因定位和基因功能分析的一門科學(xué).主要講述生物基因組的基本結(jié)構(gòu)和組成、基因組內(nèi)基因的表達(dá)和調(diào)控、遺傳圖譜與物理圖譜、基因組測(cè)序、基因組序列解讀、染色體的結(jié)構(gòu)與基因表達(dá)調(diào)控、基因組的復(fù)制、基因組進(jìn)化的分子基礎(chǔ)、基因組進(jìn)化的模式、分子系統(tǒng)發(fā)生學(xué)等內(nèi)容,并講述人類基因組計(jì)劃的全過程以及由此引發(fā)的道德倫理和法律問題,系統(tǒng)向?qū)W生講授基因組學(xué)研究的基本內(nèi)容及相關(guān)進(jìn)展.通過該課程學(xué)習(xí),使學(xué)生了解結(jié)構(gòu)基因組學(xué)和功能基因組學(xué)的重要研究領(lǐng)域、熱點(diǎn)問題與發(fā)展趨勢(shì),以及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與進(jìn)展.
三是遺傳學(xué)普及性的內(nèi)容,此類課程為遺傳學(xué)的平行課程,以公選課的形式開出,主要目的是普及遺傳學(xué)知識(shí),提高人口質(zhì)量和全民素質(zhì).我們針對(duì)非生物專業(yè)的學(xué)生開設(shè)了《人類遺傳學(xué)》和《遺傳與優(yōu)生》兩門課程.《人類遺傳學(xué)》主要講述人類在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理、生化、免疫、行為等各種性狀的遺傳上的相似和差別,人類群體的遺傳規(guī)律以及人類遺傳性疾病的發(fā)生機(jī)理、傳遞規(guī)律和如何預(yù)防等內(nèi)容,使學(xué)生掌握人類遺傳學(xué)的基本概念和主要研究方法.《遺傳與優(yōu)生》主要講述什么是遺傳病,遺傳病對(duì)人類的危害,人類的染色體和染色體病、基因和基因病、腫瘤與遺傳、人類代謝和發(fā)育中的遺傳學(xué)問題、優(yōu)生學(xué)的基本概念、影響優(yōu)生的因素,優(yōu)生的措施等.這兩門課程都注重貼近生活,貼近社會(huì),從剖析青年學(xué)生關(guān)注的問題入手去介紹人類遺傳與優(yōu)生的基礎(chǔ)理論和基本知識(shí),使學(xué)生能夠在輕松、順暢且饒有興趣的學(xué)習(xí)過程中獲益.對(duì)于醫(yī)療保健事業(yè)和人群遺傳素質(zhì)的改進(jìn)具有重要意義.
2遺傳學(xué)課程群內(nèi)課程內(nèi)容整合的思路
為解決遺傳學(xué)的迅速發(fā)展及新知識(shí)、新技術(shù)不斷出現(xiàn)與遺傳學(xué)教學(xué)時(shí)數(shù)減少這一矛盾,我們通過建立遺傳學(xué)課程群體系,協(xié)調(diào)課程群內(nèi)各門課程的關(guān)系,盡量減少重復(fù)內(nèi)容,對(duì)于學(xué)習(xí)遺傳學(xué)的有關(guān)基礎(chǔ)知識(shí),如核酸的結(jié)構(gòu)和特征在先修課程《生物化學(xué)》中介紹,染色體的結(jié)構(gòu),細(xì)胞周期等在細(xì)胞生物學(xué)課程中介紹,概率和統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程中介紹.而對(duì)于遺傳學(xué)各分支學(xué)科的深入討論,將在細(xì)胞遺傳學(xué)、群體及數(shù)量遺傳學(xué)、分子遺傳學(xué)、基因組學(xué)、基因工程、生物信息學(xué)等課程中介紹.
3遺傳學(xué)課程群內(nèi)實(shí)驗(yàn)課程整合的思路
遺傳學(xué)課程群內(nèi)主要設(shè)置了遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)和分子遺傳學(xué)大實(shí)驗(yàn),遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)是為了配合遺傳學(xué)的教學(xué)而開設(shè)的一門實(shí)驗(yàn)課程,其設(shè)計(jì)思想是:1)配合遺傳學(xué)的教學(xué),鞏固和加深對(duì)遺傳學(xué)知識(shí)的理解;2)適應(yīng)現(xiàn)代遺傳學(xué)的發(fā)展,讓學(xué)生掌握現(xiàn)代遺傳學(xué)研究所必需的基本實(shí)驗(yàn)技術(shù);3)開設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),鼓勵(lì)學(xué)生自己動(dòng)腦筋設(shè)計(jì)、完成實(shí)驗(yàn).目前已形成具有基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、提高性實(shí)驗(yàn)和具有綜合性、研究創(chuàng)新性、開放性實(shí)驗(yàn)的不同層次的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系.鼓勵(lì)學(xué)生自己動(dòng)腦筋設(shè)計(jì)、完成實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)室已對(duì)學(xué)生部分開放,并實(shí)施了自選實(shí)驗(yàn)考試法[1].學(xué)生在此過程中得到了很好的科研訓(xùn)練,部分學(xué)生在本科階段就寫作并發(fā)表了論文,充分體現(xiàn)了遺傳學(xué)課程教學(xué)改革的特色.例如,結(jié)合本科畢業(yè)設(shè)計(jì),我們編制了“遺傳學(xué)試驗(yàn)的計(jì)算機(jī)模擬”軟件[2],增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)遺傳學(xué)基本概念和基本原理的理解,而且也增加了學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用于生命科學(xué)研究的興趣.我們開發(fā)設(shè)計(jì)了“遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)顯微圖像演示系統(tǒng)”[3],建立了遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)圖像庫(kù),學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前可以方便地檢索觀察實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的各種圖像,大大提高了實(shí)驗(yàn)效率.通過遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的培訓(xùn),學(xué)生具備了一定的設(shè)計(jì)和綜合創(chuàng)新的能力,在此基礎(chǔ)上,進(jìn)入分子遺傳學(xué)大實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí).而分子遺傳學(xué)大實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)整合了分子遺傳學(xué)和基因工程兩門課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,既涵蓋了分子遺傳學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)技術(shù),也體現(xiàn)了現(xiàn)代分子遺傳學(xué)發(fā)展的新方法、新技術(shù).實(shí)驗(yàn)通過DNA提取、擴(kuò)增、檢測(cè),到目的基因的獲取、重組、轉(zhuǎn)化、分子雜交等系列性實(shí)驗(yàn),使學(xué)生不僅掌握了現(xiàn)代生物學(xué)分析技術(shù),也培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力,更實(shí)現(xiàn)了理論類課程與實(shí)踐訓(xùn)練類課程的有序銜接,同時(shí)完善了學(xué)生從認(rèn)知實(shí)踐到科研實(shí)踐的創(chuàng)新精神培養(yǎng)體系.
4遺傳學(xué)課程群實(shí)踐基地的建設(shè)
僅有書本上的知識(shí)是不夠的,遺傳學(xué)課程群內(nèi)的課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性,專業(yè)知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的綜合性教學(xué)是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)不可缺少的重要一環(huán).為此,我們通過認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)等手段加強(qiáng)課程知識(shí)的掌握.利用地域優(yōu)勢(shì),與中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院徐州分院、江蘇省藥用植物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、江蘇維維集團(tuán)等建立長(zhǎng)期穩(wěn)定的合作關(guān)系.如,我們?cè)谥v解“三系配套”時(shí)就帶領(lǐng)學(xué)生到中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院徐州分院參觀學(xué)習(xí)、實(shí)地學(xué)習(xí)如何進(jìn)行“三系配套”的操作,加深了對(duì)理論知識(shí)的理解.通過專業(yè)實(shí)踐,拓寬了學(xué)生的視野,培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題以及開拓創(chuàng)新的能力,增強(qiáng)了學(xué)生的事業(yè)心和責(zé)任感.
5遺傳學(xué)課程群教學(xué)方法和教學(xué)手段改革之思考
篇2
遺傳學(xué)的基礎(chǔ)是19世紀(jì)科學(xué)家孟德爾建立的,因此探索20世紀(jì)的遺傳學(xué)發(fā)展史應(yīng)從他起。從1854年到1865年間,他對(duì)豌豆的遺傳性狀進(jìn)行了長(zhǎng)期的探索,他發(fā)現(xiàn)豌豆的很多性狀如豆粒的顏色能夠有規(guī)律地傳給下一代,他就想:究竟是什么因素控制著這一遺傳過程?于是他對(duì)這一控制因素進(jìn)行了猜測(cè),把它叫做遺傳因子。他在這一概念的基礎(chǔ)上初步建立了遺傳學(xué)。其實(shí)孟德爾并沒有真的觀察到這一因子,但他堅(jiān)信,在豌豆遺傳現(xiàn)象的背后肯定有原因。用他的因子假設(shè)能夠很好地解釋他的豌豆的雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果,于是他寫了論文《植物雜交實(shí)驗(yàn)》在奧地利的一個(gè)地方性雜志上發(fā)表,但是它的觀點(diǎn)沒有得到人們的重視。1900年初,三位不同國(guó)家的科學(xué)家分別獨(dú)立地得出了與孟德爾相同的結(jié)論,他們都去查閱前人的文獻(xiàn),并且都看到了孟德爾的文章,因此他們把這一發(fā)現(xiàn)的殊榮歸之于孟德爾。隨后,孟德爾的理論得到了諸多科學(xué)家的證實(shí)和承認(rèn)。
1882年,德國(guó)生物學(xué)家弗來明發(fā)現(xiàn)了染色體及細(xì)胞的有絲分裂過程。1883年,比利時(shí)的生物學(xué)家范?貝爾登發(fā)現(xiàn)了性細(xì)胞在分裂的過程中染色體的數(shù)目減少一半,而在受精后又恢復(fù)正常。人們不禁要想:在基因與染色體之間到底有什么關(guān)系?有人曾經(jīng)設(shè)想染色體可能就是基因,但是,這里有一個(gè)問題:一種生物染色體是很少的(人有23對(duì)),但性狀卻多得多。但生物學(xué)家們已經(jīng)意識(shí)到,既然孟德爾定律已經(jīng)被證實(shí),就必須把孟德爾的基礎(chǔ)概念――基因加以實(shí)體化,弄清基因與細(xì)胞內(nèi)部所發(fā)生的一系列過程的關(guān)系。
讓遺傳學(xué)走上細(xì)胞水平,形成20世紀(jì)的遺傳的染色體學(xué)說的巨大成就,主要應(yīng)歸功于美國(guó)的遺傳學(xué)家摩爾根。在孟德爾的兩個(gè)定律上,摩爾根又提出了第三個(gè),這就是經(jīng)典的“遺傳三定律”。1909年,摩爾根以果蠅為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,以顯微鏡觀察和統(tǒng)計(jì)學(xué)的計(jì)算方法,判定遺傳基因就在染色體上以直線排列,并探明了基因的一系列遺傳變異規(guī)律(如連鎖互換等)。但此時(shí)的基因被認(rèn)為只是一個(gè)交換、重組和突變時(shí)無法再分的單位,它的物理、化學(xué)性質(zhì)仍然是個(gè)謎。要對(duì)生物的遺傳和變異進(jìn)行控制,不弄清基因的結(jié)構(gòu)看來是不行的。于是生物學(xué)家們紛紛踏上了尋找基因的征程。從1930年到1952年美國(guó)的噬菌體研究小組經(jīng)過一系列的實(shí)驗(yàn)確定:DNA是遺傳物質(zhì)。
但DNA如何儲(chǔ)存并表達(dá)遺傳信息,仍不得而知。這個(gè)問題引起了很多物理學(xué)家的興趣,1945年,E?薛定諤出版了一本輝煌的著作《生命是什么》,書中提出了遺傳密碼的概念。1953年4月25日是遺傳學(xué)史上最值得紀(jì)念的一天,這一天,英國(guó)的《自然》刊登了沃森和克里克的合作成果,他們提出了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,這一天是分子生物學(xué)的誕生日。1954年,物理學(xué)家伽莫夫提出三聯(lián)體密碼的概念,1961年,尼倫伯格和馬太利用三聯(lián)體密碼合成了由苯丙氨酸組成的多肽長(zhǎng)鏈,到1963年,64種遺傳密碼的含義全部得到了解答,形成了一部密碼辭典。由此科學(xué)家們認(rèn)為:基因是DNA分子的一個(gè)個(gè)片斷??墒牵珼NA只存在于細(xì)胞核中,而蛋白質(zhì)的合成是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行的,是什么東西把細(xì)胞核中的遺傳信息轉(zhuǎn)達(dá)到了細(xì)胞質(zhì)中呢?信息RNA和轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的發(fā)現(xiàn)給這個(gè)問題提供了答案,1958年克立克提出的“中心法則”很快得到了證實(shí)。
篇3
據(jù)說上世紀(jì)末,在意大利北部一個(gè)叫“奧斯達(dá)”的小城里,生養(yǎng)了大量的先天性,每當(dāng)春秋佳日,便成群結(jié)隊(duì)地出來行乞。他們是人,但講聰明,卻不及一只鵝;講干凈,又不及一頭豬;聚居的院落,簡(jiǎn)直比地獄還要可怕。由于他們的存在,給當(dāng)?shù)卣斐梢幌盗械纳鐣?huì)問題。
據(jù)統(tǒng)計(jì),1971年,美國(guó)共有25萬名先天愚型病患者,平均每個(gè)患者要花去20萬美元。
從我國(guó)的現(xiàn)狀看,先天性疾病有增加的趨勢(shì)。七十年代中,北京市15歲以下兒童死亡原因的第一位是先天畸形。據(jù)推算,我國(guó)因各種先天和后天原因造成智力低下的人數(shù)超過兩千萬,再加上其他先天性疾病和畸形,人數(shù)就更加可觀了。產(chǎn)生這一情況的原因之一,是和我國(guó)在五十年代照搬蘇聯(lián)的一套做法,對(duì)細(xì)胞遺傳學(xué)、人口理論和優(yōu)生學(xué)進(jìn)行的批判有關(guān)?,F(xiàn)在,我們?nèi)绻辉诳刂迫丝诘耐瑫r(shí),加強(qiáng)對(duì)人口質(zhì)量的研究,并提出相應(yīng)的對(duì)策,其后果將十分嚴(yán)重。宣傳和普及優(yōu)生學(xué)的知識(shí),已刻不容緩了。特別是在目前提倡一胎化的情況下,更應(yīng)該使每對(duì)夫婦懂得:怎樣才有可能生一個(gè)健康聰明的孩子。
先天性疾病的由來
身體和智力有嚴(yán)重缺陷的后代是怎樣產(chǎn)生的呢?很早以來人們就苦苦地思索著這個(gè)問題,在實(shí)踐中他們也積累了一些經(jīng)驗(yàn)。在我國(guó)古籍中,有“同姓所婚,其生不繁”的說法。古代印度,男子選擇妻子時(shí),不僅要求姑娘漂亮,還要身體健康,沒有疾病。同樣,作為一個(gè)好丈夫,也必須身心健康。出于血統(tǒng)的考慮,還要調(diào)查雙方的生身父母及其家史。當(dāng)時(shí),人們已認(rèn)識(shí)到:子女會(huì)繼承父母的特性。
真正從科學(xué)上予以證明,是在上世紀(jì)開始的1859年達(dá)爾文提出生物進(jìn)化理論,闡述了生物的遺和變異后,他的表弟、博物學(xué)家高爾頓,通過研究物遺傳的現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)人類的許多疾病如血友病、精病等都會(huì)遺傳給后代。從而,他提出了淘汰劣種,殖優(yōu)秀的設(shè)想,并于1883年創(chuàng)立了優(yōu)生學(xué)。不過高爾頓時(shí)代,遺傳學(xué)的研究尚處原始階段,遺傳規(guī)還未揭曉。只是到了近代,隨著分子生物學(xué)、人體育遺傳學(xué)等科學(xué)技術(shù)研究的進(jìn)展,人們才找到了決定遺傳素質(zhì)的物質(zhì),逐步弄清先天性疾病發(fā)生的原因。
原來,決定人類遺傳素質(zhì)的主要物質(zhì),是人體殖細(xì)胞中的染色體,及染色體上的基因。正常人的色體共有23對(duì),這些染色體上的基因都有自己特定位置。如果當(dāng)和卵子結(jié)合成受精卵時(shí),染色體數(shù)目與排列位置發(fā)生了變化,或者染色體上的基受到損傷、破碎,就會(huì)引起遺傳性疾病。遺傳下去往往可以讓好幾輩的后代受罪。例如先天愚型病人就是因?yàn)榛颊呒?xì)胞中的染色體多一個(gè),是47個(gè)。粒細(xì)胞中第22號(hào)染色體的長(zhǎng)臂同另一條染色體發(fā)了重排,就會(huì)患血癌(白血?。?。有一個(gè)家庭,祖母染色置異常,生下的9個(gè)孩子,有兩個(gè)早天,個(gè)畸形,其余孩子的后代,也患有同樣的遺傳病。已發(fā)現(xiàn),因基因發(fā)生突變而引起的遺傳疾病和綜合已將近三千種。至于為什么會(huì)發(fā)生染色體突變,原十分復(fù)雜,有待進(jìn)一步的研究。
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科學(xué)的進(jìn)步,給人類帶來了福音,但也帶來了新的問題。由于對(duì)先天性遺傳病,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)還只能治標(biāo)(身體的疾患),不能治本(遺傳物質(zhì)的缺陷),這樣就使遺傳病患者的產(chǎn)生,有了發(fā)展的趨勢(shì)。那些原來很容易早天的患者,如今不但能夠活下來,而且還能活到結(jié)婚年齡,留下后代。在他們后代中,患同樣疾病的機(jī)會(huì)就大大增加了。例如,有一種病叫先天性幽門狹窄,患這種病的孩子,大約每1000名新生兒中有二到四名,一般都在嬰兒期即天折。1912年,發(fā)明了一種簡(jiǎn)單的手術(shù)治療方法后,病兒就都能治愈成活了。在他們的后代中,患相同疾病的機(jī)會(huì)高達(dá)7%,比普通人的0.2%一0.4%,增高了20倍左右。
此外,濫用藥物和環(huán)境污染,以及其他社會(huì)的、心理的因素,也是先天性疾病大量增加的一個(gè)原因。
積極預(yù)防
如何避免先天性疾病產(chǎn)生呢?這是預(yù)防性優(yōu)生學(xué)所要解決的問題。
首先要杜絕近親(直系和三代以內(nèi)的旁系)結(jié)婚。近親結(jié)婚容易增高人類的各種隱性遺傳病。因?yàn)槿梭w內(nèi)的基因一半來自父體,—半來自母體,父母是近親,就很容易從祖輩那里得到相同的隱性病態(tài)基因,而兩個(gè)相同的隱性病態(tài)基因結(jié)合時(shí),就會(huì)導(dǎo)致先天性疾病的發(fā)生。若父體和母體是兩個(gè)血緣無關(guān)的人,他們的子女患這種病的機(jī)率就小得多了。據(jù)統(tǒng)計(jì),近親結(jié)婚比非近親結(jié)婚所生的子女,患遺傳病的機(jī)率要高得多,幾乎達(dá)150倍。在我國(guó)一些交通不便,經(jīng)濟(jì)和文化落后的山區(qū)及邊遠(yuǎn)地區(qū),由于婚配范圍狹窄,近親結(jié)婚普遍,致使各種先天性畸形和癡呆病泛濫。有的村莊,在青年中甚至挑不出一個(gè)合格的戰(zhàn)士,培養(yǎng)不出一名會(huì)計(jì)或拖拉機(jī)手。河北省有一對(duì)近親結(jié)婚的夫婦,身體和智力均正常,但生下的4個(gè)孩子里,居然有3個(gè)癡呆。因此,近親結(jié)婚要不得!萬萬不可抱有僥幸心理,若生下個(gè)傻孩子,就后悔莫及了。
當(dāng)前,由于人類遺傳學(xué)和優(yōu)生學(xué)知識(shí)的缺乏,有的地方甚至在不自覺地執(zhí)行一種十分有害的政策。1978年,有人在某個(gè)山區(qū)公社進(jìn)行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)那里的先天性癡呆病人很多;兩年之后再去調(diào)查時(shí),發(fā)現(xiàn)病人更多了,幾乎增加了2%。原來,公社干部為了“照顧”生了一個(gè)傻孩子的家庭,就同意這些家庭生第二個(gè)孩子。從家庭的角度看問題,這種照顧是頗為“通情達(dá)理”的,他們第二個(gè)孩子的智力確也可能是正常的。但這種家庭再生一個(gè)傻孩子的機(jī)會(huì)卻是異常大的,于是整個(gè)公社的癡呆兒便迅速增加了。
篇4
夢(mèng)境。是什么引起做夢(mèng)?目前科學(xué)家還沒有揭開這個(gè)謎底。一種可能是:做夢(mèng)過程中通過刺激大腦分子間的信息神經(jīng)鍵對(duì)大腦進(jìn)行鍛煉。另一理論是,人們夢(mèng)到白天不能顧及的任務(wù)和情感,這個(gè)過程可以幫助人們鞏固思想和記憶。一般而言,夢(mèng)境會(huì)在淺睡時(shí)發(fā)生。
睡眠。人的一生要花費(fèi)四分之一的時(shí)間睡覺,但睡覺的根本原因仍然是一個(gè)謎??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),睡覺對(duì)哺乳動(dòng)物的生存至關(guān)重要,長(zhǎng)期失眠能導(dǎo)致精神恍惚、幻覺,并最終引起死亡。
幻覺。80%的截肢者都體驗(yàn)過來自斷肢的包括溫暖、渴望、壓力和痛苦等感覺,經(jīng)歷這種“幻覺肢體”的人,總是感覺到被截掉的肢體仍然存在。一種解釋認(rèn)為,斷肢的神經(jīng)區(qū)與脊髓重新建立了聯(lián)系,好像缺少的肢體依然存在一樣,繼續(xù)向大腦發(fā)送信號(hào)。另一個(gè)可能是,大腦是一條傳輸“硬線”,它就像對(duì)待完美無缺的身體一樣操縱殘?bào)w。
任務(wù)控制。大腦丘腦下部的下丘腦視交叉上核或生物鐘保持身體隨著24小時(shí)的節(jié)奏運(yùn)轉(zhuǎn)。生理節(jié)奏引起的一個(gè)最明顯的結(jié)果是:睡眠醒來的循環(huán),還影響著消化力、體溫、血壓和激素的產(chǎn)生。研究人員發(fā)現(xiàn),通過增強(qiáng)光亮調(diào)節(jié)褪黑激素可以將生物鐘向前或向后調(diào)整。
記憶途徑。人生的某些經(jīng)歷很難忘卻,就像你的初吻??茖W(xué)家正在利用大腦成像技術(shù)設(shè)法弄清楚創(chuàng)造記憶和儲(chǔ)存記憶的機(jī)械反映。他們發(fā)現(xiàn)大腦灰質(zhì)內(nèi)部的海馬體能充當(dāng)記憶儲(chǔ)存箱的功能,但其分辨能力不強(qiáng)。對(duì)相同的大腦區(qū)域的刺激,可以讓它產(chǎn)生真實(shí)的和虛假的記憶。
取悅大腦。笑是人類最難理解的行為之一??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),當(dāng)人們開懷大笑時(shí),大腦內(nèi)部有3個(gè)部位變得活躍起來,它們是:管轄思維的區(qū)域,它讓你獲得笑料;運(yùn)動(dòng)區(qū)域促使你的肌肉運(yùn)動(dòng);情感區(qū)域引出“輕佻的”情緒,讓人露出笑容。但是為什么某人會(huì)因笑話而發(fā)笑,而另一些人會(huì)在看恐怖片時(shí)大笑。幽默研究的先驅(qū)發(fā)現(xiàn),笑是對(duì)違反常規(guī)的不協(xié)調(diào)的故事的一個(gè)十分有趣的反應(yīng)。
天生與營(yíng)養(yǎng)。我們的思想和個(gè)性是否是由基因或環(huán)境控制的問題,長(zhǎng)期以來爭(zhēng)論不休??茖W(xué)家證明它可能是受其中之一控制或者是由兩方面同時(shí)控制。研究個(gè)體基因的能力顯示出我們對(duì)很多人類特性無法控制,然而在很多領(lǐng)域,同輩人面對(duì)的壓力或接受的教育會(huì)對(duì)我們是什么樣的人以及我們將做什么產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
死亡之謎。人的老化被分成兩個(gè)種類的學(xué)說:一是像人類的其他特征,變老可能是人類遺傳學(xué)的一部分,并且從某些方面來說對(duì)人類有益。二是以最不樂觀的觀點(diǎn)來看,變老不是有意圖的,人的一生中細(xì)胞不斷受到損害從而引起人體老化。研究認(rèn)為,科學(xué)將最終推遲變老速度,使人類壽命至少可以達(dá)到預(yù)期生命期限的兩倍。
篇5
鑒定結(jié)果表明,陳壽的《三國(guó)志》寫錯(cuò)了。曹操并非西漢國(guó)相曹參的后人,那不過是曹操那大宦官爺爺曹騰給家族攀附的高枝。
歷史的謠言可以終止了。曹操不是夏侯家的血脈,也不是路邊撿來的野孩子。他是正宗的曹家后人,只不過是家族內(nèi)部過繼的。
穿過1800多年的歷史迷霧,復(fù)旦大學(xué)歷史學(xué)和人類學(xué)聯(lián)合課題組厘清了曹操?gòu)?fù)雜的身世。通過現(xiàn)代基因反推和古DNA檢測(cè)雙重驗(yàn)證,他們100%確定曹操家族DNA的Y染色體SNP突變類型為02 *-M268,其相關(guān)論文已于2013年上半年在國(guó)際著名學(xué)術(shù)雜志《人類遺傳學(xué)報(bào)》上發(fā)表。
消息一經(jīng)公布,有個(gè)課題組成員在微博上開玩笑說:“曹媽再也不用擔(dān)心曹操是韓國(guó)人了?!?/p>
把曹操當(dāng)?shù)谝恢宦槿?/p>
這原本與2009年末那條爭(zhēng)論不休的新聞?dòng)嘘P(guān):河南省安陽(yáng)市宣布發(fā)現(xiàn)曹操墓,還出土了三具尸骨,河南省考古隊(duì)推測(cè)那具男性遺骸就是曹操。但對(duì)其真?zhèn)?,外界一直?zhēng)論不休。
復(fù)旦大學(xué)的兩位教授韓異和李輝看了報(bào)道之后覺得機(jī)會(huì)來了。這兩位分別來自歷史學(xué)院和生命學(xué)院的教授此前已開始一項(xiàng)跨學(xué)科的聯(lián)袂研究——通過研究中國(guó)同姓氏族群的DNA遺傳性,發(fā)現(xiàn)中華民族形成史。韓異本來偏向研究“李”姓,但這個(gè)姓氏人口眾多,來源復(fù)雜,不好下手。幾經(jīng)權(quán)衡,他們選擇了曹操家族。
“曹操家系是帝王家系,家譜記載較全,不像普通老百姓的家系那樣容易散佚。曹操宗族墓的墓葬集中,保存條件也非常好,材料豐富。而且由于曹操在歷史上名聲不太好,愿意假冒其后代的人不多,可以保證曹操家族的可靠性。曹姓人群有770多萬人,不多不少,作為實(shí)驗(yàn)的第一只‘麻雀’正合適?!表n異和李輝信心滿滿,“做基因樣本這么多年,是時(shí)候用遺傳基因的方法來研究有文字以來的歷史了?!?/p>
這時(shí)候恰好碰到曹操墓大熱,他們就借機(jī)向大眾宣傳這個(gè)高深的冷門學(xué)科。2010年1月26日,他們發(fā)出“尋人啟事”,征集國(guó)內(nèi)曹姓、夏侯姓男性志愿者報(bào)名參與Y染色體檢測(cè),以調(diào)查分析曹氏基因,從而給曹操墓真?zhèn)蔚难芯刻峁┛茖W(xué)依據(jù)。
這的確給研究提供了便利。辦公室電話響個(gè)不停,有人甚至包車從數(shù)百公里之外,拉著十多個(gè)人沖到復(fù)旦大學(xué)要求抽血檢測(cè)。但質(zhì)疑聲也不絕于耳:一是曹操姓不姓曹,二是傳言西晉的時(shí)候?qū)Σ苁霞易暹M(jìn)行了滅門屠殺,曹家還有后人嗎?這兩大疑問動(dòng)搖了整個(gè)項(xiàng)目的基礎(chǔ)。
曹操這個(gè)梟雄的生前身后事疑點(diǎn)重重。他的祖父曹騰,在東漢官至大長(zhǎng)秋,為宦官之首。曹操父親曹嵩是他的養(yǎng)子,故曹操身世的傳聞在其政敵中流傳。袁紹曾罵他“父嵩乞丐攜養(yǎng)”。東吳人寫了《曹瞞傳》,稱曹操之父曹嵩為“夏侯氏之子,夏侯悖之叔父。太祖與悖為從兄弟”,說得如同親見。而陳壽的《三國(guó)志·武帝紀(jì)》明確記載,其為西漢相國(guó)曹參后裔。
所以,韓異先進(jìn)行了第一輪歷史學(xué)的研究。他認(rèn)為,西晉的時(shí)候,司馬懿非常注重其合法性,沒有對(duì)曹氏進(jìn)行滅門屠殺,而是讓曹氏的后人做一個(gè)禪讓的過渡。實(shí)際上,到西晉政權(quán)穩(wěn)固之后,曹氏和司馬氏的關(guān)系已經(jīng)完全和好,曹氏有人當(dāng)過洛陽(yáng)令,即現(xiàn)在的北京市市長(zhǎng)一樣的職位。如果曹氏不是和司馬家的關(guān)系很好,司馬懿不可能將洛陽(yáng)這么重要的地方交姓曹的來掌管。
而且他研究發(fā)現(xiàn)曹家的過繼關(guān)系是非常嚴(yán)格的,按照中國(guó)傳統(tǒng)的過繼方法,必須從同宗同族里過繼。曹家還和夏侯家世代聯(lián)姻。曹操是隨便抱養(yǎng)的可能性極低。“幸好曹操挺好色,曹操法定的兒子就有25個(gè),到了第二代、第三代,家族人口可能達(dá)到上千。所以我推斷曹操的后人仍存于世?!边@就為整個(gè)研究奠定了歷史學(xué)基礎(chǔ)。
“Y染色體實(shí)際上不但是性染色體,還是‘姓染色體’,只要不改姓、不收養(yǎng)、不紅杏出墻,Y染色體就永遠(yuǎn)跟著姓傳下去?!崩钶x解釋了研究的遺傳學(xué)依據(jù),“曹操如果有男性后代的話,他的Y染色體就可以一代一代傳下去。他的基因就會(huì)一直留到現(xiàn)代?!?998年11月,《自然》雜志刊登了病理學(xué)家尤金的文章《杰斐遜是女奴幼子之父》。這位教授拿出了Y染色體證據(jù),證明女奴薩麗曾為這位美國(guó)著名總統(tǒng)生有一子。
課題組的“人肉搜索”就此開始,他們要為曹操家族開始做跨越千年的親子鑒定。
《三國(guó)志》寫錯(cuò)了
這場(chǎng)“人肉搜索”可不容易,時(shí)間縱貫1800多年,地域橫跨中華大地,目標(biāo)人群是770多萬曹姓人群中曹操的后人。鎖定曹操家族的DNA特性就顯得尤其重要。
曹操家族平民化之后史書并無記載,只能利用族譜?!敖裉焖芤姷降淖遄V都是明代以后,這里面有很多的不真實(shí)性,比如可能把曹丕記成了曹操的孫子,但這未必就說明這一支就不是曹操的后人,有些只是文化水平的緣故?!表n異對(duì)族譜采取寬泛原則。他在圖書館讀了幾百份的家譜,又向全國(guó)征集了幾十份,然后才畫出了一張曹氏后人分布地圖。為了慎重起見,課題組把夏侯氏和聲稱因避禍而由“曹”改姓“操”的人都納入調(diào)查范圍。
有了這張地圖,課題組成員們就拿著試管,背上冰盒去各個(gè)點(diǎn)采集血樣。一個(gè)人只需要2毫升的血就足夠了。帶回實(shí)驗(yàn)室后,工作人員再將其封存在零下80度的冰箱里,以備提取完整無缺的基因。
Y染色體只有男性才有,女性沒有。在他們提取基因的時(shí)候,有很多女性非常熱情地要參與檢測(cè)?!拔覀兏嬖V她不抽女士。她很生氣,說,都什么年代了,你們還歧視婦女。我們說,我們是愛護(hù)婦女,抽一針很痛,白抽,因?yàn)槟闵砩蠜]有Y染色體?!表n異笑著說。
不過也有尷尬的事,同一家族的成員經(jīng)過基因檢測(cè)卻總會(huì)發(fā)現(xiàn)有一些人在血緣上并不屬于這個(gè)姓氏?!霸谝粋€(gè)封閉的山村里,五個(gè)人居然還有一個(gè)不是的?!表n異說,不過他們恪守“科學(xué)倫理”,只會(huì)偷偷通知這個(gè)人,而不會(huì)公布出去。
只要是血親關(guān)系,從爺爺?shù)綄O子的Y染色體肯定是一樣的。確定是這種關(guān)系,只采一個(gè)就可以了,不需要爺爺、父親、孫子都采?!耙彩菫榱耸″X,一個(gè)樣本就得花一千塊錢。我們總共只有2萬塊的經(jīng)費(fèi),其他的都是從別的項(xiàng)目里擠出來的?!表n異坦承。
半年時(shí)間里,研究組提取了1000多例比較可靠的樣本。這1000份血樣,不光是指采了1000個(gè)人,它代表的是1000個(gè)家族。課題組每個(gè)月都定期舉行若干次歷史學(xué)、考古學(xué)、民族學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、生物學(xué)這些聯(lián)席會(huì)議來討論每一個(gè)環(huán)節(jié),每一個(gè)推進(jìn)。從文科到理科,從理科回到文科,再?gòu)奈目七M(jìn)入理科,反復(fù)地比較。
李輝將樣本分成三類:自稱曹操后人的人群、自稱非曹操后人的曹姓人群、其他姓氏的人群。他發(fā)現(xiàn),一種叫作02*-M268的Y染色體SNP突變類型在自稱曹操后人的家族中唯一顯著高頻出現(xiàn),而在其他人群中較為罕見,只有5%。最終,課題組估算02*-M268屬于曹操家族的可能性為92.71%。
檢測(cè)為曹操后人的6個(gè)家族分布在東北的鐵嶺、東港,江蘇鹽城,安徽的舒城、績(jī)溪,湖南長(zhǎng)沙和江西南康。他們分布在今天中國(guó)大江南北,互不相識(shí)。復(fù)旦的基因檢測(cè)結(jié)果跟曹家的族譜相對(duì)照才把他們聯(lián)系到一起。如果這只是巧合的話,根據(jù)概率論計(jì)算,6個(gè)分布在不同地域的曹姓家族同時(shí)是02*-M268的概率大約為千萬分之三。因此,在法醫(yī)學(xué)上就可以認(rèn)定,他們是真實(shí)的曹操后代。后來又找到3個(gè)曹操后人的家族,分別來自江蘇海門、廣東徐聞、山東乳山。
在這次曹操家族DNA的研究中,課題組還用同樣方法驗(yàn)證了漢代丞相曹參的家族基因。它與曹操家族的基因沒有關(guān)系,這意味著陳壽的《三國(guó)志》寫錯(cuò)了。其次,民間傳說操姓是曹操后代避禍改姓而來,經(jīng)過基因驗(yàn)證,這兩個(gè)姓氏之間也沒有明確的遺傳關(guān)系。另外,研究還表明現(xiàn)有的夏侯氏基因與曹操家族基因也不一致,因此曹操?gòu)南暮钍媳юB(yǎng)的說法也不準(zhǔn)確。
兩顆牙齒拯救基因?qū)嶒?yàn)
盡管根據(jù)現(xiàn)代曹家后人的基因,復(fù)旦大學(xué)課題組成功反推出曹操家族DNA,但研究并未結(jié)束。他們還希望往前追溯,找到曹家先人的古DNA,一頭一尾對(duì)上了才敢下百分百的確認(rèn)。
課題研究伊始,就曾有很多熱心人給他們提建議,說可不可以直接從安陽(yáng)墓的遺骸和1951年山東發(fā)現(xiàn)的曹植墓遺骸上提取他們的基因比對(duì)一下,對(duì)上就是真的,對(duì)不上就是有疑問的。
這個(gè)設(shè)想在研究上并不可行,韓異解釋說:“基因一旦離開了活體,就會(huì)發(fā)生降解,隨著時(shí)間的推移就降解得越發(fā)厲害,所以古DNA是斷裂的、破碎的。碎片和碎片比對(duì)的精確度大大降低,對(duì)不上不見得它就不同。而現(xiàn)代人活體中的DNA的完整形態(tài),每條染色體是連續(xù)的。用碎片跟完整的進(jìn)行對(duì)比就非常準(zhǔn)確?!?/p>
而且,到目前為止,無論是安陽(yáng)墓的遺骸,還是曹植墓的遺骸,都還沒有確認(rèn)其身份,萬一都是盜墓賊留下的呢?
在用現(xiàn)代基因反推出曹操家族DNA之后,課題組才又著手從源頭上進(jìn)行雙重驗(yàn)證。這也是復(fù)旦大學(xué)的特長(zhǎng):對(duì)古人基因提取的純度是全世界最高的。2007年,李輝就已對(duì)新石器時(shí)代長(zhǎng)江流域的各種考古文化的各種人骨遺骸分析了Y染色體,很多樣品距今都有五千年到六千年了?!拔辶昵暗臉颖径寄茏?,更別說曹操這種兩千年不到的樣本了?!?010年,復(fù)旦大學(xué)從“樓蘭美女”古尸身上提取了DNA,從而在遺傳學(xué)上判定其屬于東亞人種。
實(shí)際上世界上研究古DNA最早的就是中國(guó)人。1980年,中國(guó)就從長(zhǎng)沙馬王堆的尸體里面提取出了DNA。
課題組多次尋求安陽(yáng)方面的合作,希望其能提供曹操墓中的遺骸,但都被拒絕了。于是他們又轉(zhuǎn)而想去借曹植墓的遺骸,然而卻發(fā)現(xiàn)這件文物已不知所蹤了。
幸而在這時(shí),安徽省亳州文物局和亳州博物館提供了上個(gè)世紀(jì)六七十年代挖掘的曹氏家族元寶坑一號(hào)墓出土的兩顆牙齒,這已被考證是曹操的叔祖父河間相曹鼎的遺骨。安徽亳州是曹操的老家,有大量曹氏宗族墓地。
這讓課題組的研究柳暗花明?!霸瓉砦覀冎荒軓?0000年以內(nèi)的遺骸上提取基因,但現(xiàn)在隨著科技發(fā)展,六萬年以內(nèi)的遺骸我們都有可能提取出基因。在這種遺骸里,牙齒是最好的。它表面有一個(gè)釉質(zhì),這個(gè)釉質(zhì)可以把生命的信息很好地保護(hù)在里面?!?/p>
拿到牙齒后,首先要清理,因?yàn)楸┞对谕鈺?huì)混雜其他基因,然后在牙齒右下側(cè)選取約0.5平方厘米大小打磨除去表面,往里鉆孔,再用-180℃的液氮將鉆孔取出的材料處理成粉末,最后通過一系列的反應(yīng)搜集提取DNA。為了確保萬無一失,同樣的檢測(cè)反復(fù)做了6次,每次間隔一個(gè)月。
篇6
【摘要】 為了研究中國(guó)南方漢族人群中D2S1338和D19S433基因座遺傳多態(tài)性,并應(yīng)用于常規(guī)法醫(yī)學(xué)親子鑒定,采用Chelex-100法提取基因組DNA,IdentifilerTM試劑盒對(duì)D2S1338等15個(gè)常染色體STR基因座進(jìn)行復(fù)合擴(kuò)增,擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)ABI3100 DNA測(cè)序儀電泳并收集電泳信息,用GeneScan 3.0和Genetype 3.7軟件分析受檢者的STR基因型,統(tǒng)計(jì)分析D2S1338和D19S433基因座的基因頻率等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。結(jié)果表明:獲得了D2S1338、D19S433兩個(gè)STR基因座各等位基因的基因頻率、雜合度(H)、個(gè)體識(shí)別率(Dp)、多態(tài)信息量(PIC)及非父排除率(PE)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù);基因頻率經(jīng)χ2檢驗(yàn),符合Hardy-Weinberg平衡。觀察185例認(rèn)定親子關(guān)系案例計(jì)370次減數(shù)分裂,未觀察到D2S1338、D19S433基因的突變。結(jié)論: D2S1338和D19S433基因座在中國(guó)南方漢族人群中有較好的基因型分布,多態(tài)信息量高,突變率低,適用于作為法醫(yī)學(xué)親子鑒定、個(gè)體識(shí)別的遺傳標(biāo)記。
【關(guān)鍵詞】 STR基因座; 復(fù)合擴(kuò)增; 遺傳多態(tài)性; 遺傳標(biāo)記
Polymorphism of D2S1338 and D19S433 Loci in Southern Chinese Han Nationality Population and Its Application
Abstract This study was aimed to investigate the polymorphism of D2S1338 and D19S433 loci in Southern Chinese Han nationality population,and to evaluate its forensic application. The DNA was extracted by chromatography on che-lex-100. Fifteen STR loci (D2S1338,D19S433 etc.) were amplified by IdentifilerTM kit and analyzed by 3100 genetic analyzer. The softwares of analysis were GeneScan 3.0 and Genetype 3.7. The results indicated that the allele frequencies of H,DP,PIC,PE of D2S1338 and D19S433 loci were obtained . The allele frequency of samples were in Hardy-Weinberg equilibrium by χ2 test. No mutation was found on D2S1338 and D19S433 loci in 370 cases of meiosis. It is concluded that the D2S1338 and D19S433 loci are high polymorphic and their mutation rates in Southern Chinese Han nationality population are low. Their good distribution is suitable for forensic inpidual identification and paternity testing.
Key words STR loci; Multiple amplification genetic; polymorphism; genetic marker
短串聯(lián)重復(fù)序列(short tandem repeat,STR)是人類基因組中廣泛存在的一類具有高度多態(tài)性和穩(wěn)定性的遺傳標(biāo)志,目前STR的等位基因及基因型的檢測(cè)廣泛應(yīng)用于人類遺傳學(xué)檢查。D2S1338和D19S433是美國(guó)ABI公司在CODIS系統(tǒng)的13個(gè)檢測(cè)位點(diǎn)的基礎(chǔ)上增加的兩個(gè)STR檢測(cè)位點(diǎn)。本研究旨在對(duì)中國(guó)南方漢族人群中該兩位點(diǎn)的分布情況進(jìn)行調(diào)查,以獲得該兩位點(diǎn)的遺傳多態(tài)性信息。
材料和方法
材料
樣本為深圳市輸血醫(yī)學(xué)研究所常規(guī)親子鑒定案例積累的血樣,均為5%EDTA抗凝全血。
方法
采用Chelex-100法提取基因組DNA[1],擴(kuò)增反應(yīng)采用美國(guó)ABI公司的IdentifilerTM試劑盒進(jìn)行復(fù)合擴(kuò)增,擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)ABI 3100 DNA測(cè)序儀電泳,應(yīng)用GeneScan 3.0和Genetype 3.7分析軟件分析樣本信息,并進(jìn)行STR分型。用該方法對(duì)本研究所的225例常規(guī)親子鑒定案例進(jìn)行了檢測(cè),本研究統(tǒng)計(jì)分析其中的458個(gè)南方漢族無關(guān)個(gè)體D2S1338、D19S433的STR基因型,進(jìn)行群體遺傳多態(tài)性調(diào)查,并觀察185例認(rèn)定親子關(guān)系案例(RCP>99.99%)中該兩個(gè)基因座的基因突變率。
統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
所得群體數(shù)據(jù)經(jīng)Hardy-Weinberg平衡檢驗(yàn),并應(yīng)用Modified-Powerstates軟件計(jì)算各位點(diǎn)的等位基因頻
率、雜合度、多態(tài)信息量、個(gè)體識(shí)別率及非父排除率[2]。
結(jié)果
等位基因及頻率的檢出
共檢測(cè)458個(gè)樣本,D2S1338基因座檢出12個(gè)等位基因,58種基因型,頻率最高的是19(0.1889)(表1);D19S433基因座檢出13個(gè)等位基因,47種基因型,頻率最高的是13(0.2685)(表2)。經(jīng)χ2檢驗(yàn),該兩基因座的等位基因在南方漢族群體中的多態(tài)性分布符合Hardy-Weinberg平衡。Table 1. Frequence distribution of D2S1338 locus of Southern Chinese Han nationality population (略)Table 2. Frequence distribution of D19S433 locus of Southern Chinese Han nationality population (略)
等位基因的雜合度(H)、多態(tài)信息量(PIC)、個(gè)體識(shí)別率(DP)及非父排除率(PE)等參數(shù)
結(jié)果見表3。由表3可以看出,D2S1338和D19S433兩位點(diǎn)的DP值分別為0.96和0.94,H值分別為069和0.71。Gill等[3]認(rèn)為DP>0.9、H>0.7的基因具有高鑒別力。按此標(biāo)準(zhǔn),該兩位點(diǎn)均屬于高鑒別力、高雜合度、高信息量的遺傳位點(diǎn)。Table 3. Polymorphic parameter of D2S1338 and D19D433 loci in Southern Chinese Han Nationality Population(略)
基因突變率
在185例認(rèn)定親子關(guān)系的案例(RCP>99.99%)計(jì)370次減數(shù)分裂中,沒有發(fā)現(xiàn)的基因突變。兩基因座的遺傳均符合孟德爾遺傳規(guī)律。
法醫(yī)學(xué)應(yīng)用
將該兩基因座應(yīng)用于32例親子鑒定案例中,觀察到的非父排除率D2S1338為0.71,而D19S433為064。
與新疆維吾爾族、廣西3個(gè)少數(shù)民族人群的比較
本研究結(jié)果分別與新疆維吾爾族、廣西3個(gè)少數(shù)民族人群[4-5]D2D1338、D19D433基因座遺傳參數(shù)進(jìn)行了比較,t檢驗(yàn)表明,均沒有顯著性差異(P>005)(表4、表5)。Table 4. Frequence distribution of D2S1338 in diffrent nationality populations(略)Table 5. Frequence distribution of D19S433 in diffrent nationality populations(略)
討論
Identifiler試劑盒是廣泛應(yīng)用于法醫(yī)學(xué)鑒定的試劑盒,除了包括美國(guó)CODIS(combined DNA index system)的13個(gè)STR基因座以外,增加了D2S1338和D19S433兩個(gè)STR基因座,其核心序列及染色體定位分別為: [TGCC]n[TTCC]n、2q35-37.1和[AAGG]n、19q12-13.1。我們業(yè)已獲得了中國(guó)南方漢族人群CODIS系統(tǒng)中13個(gè)STR基因座的基因頻率等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[6-7],并對(duì)該13個(gè)基因座的基因突變率[8]、假變異[9]情況進(jìn)行了分析。本研究對(duì)中國(guó)南方漢族CODIS系統(tǒng)以外的D2S1338、D19S433基因座進(jìn)行了檢測(cè)分析,獲得了該兩個(gè)基因座的基因頻率、雜合度(H)、多態(tài)信息量(PIC)、個(gè)體識(shí)別率(DP)及非父排除率(PE)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù),并將檢測(cè)結(jié)果與新疆維吾爾族、廣西3個(gè)少數(shù)民族人群的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行了比較,結(jié)果表明均無顯著性差異(P>005)。鄧志輝等報(bào)道,在532例認(rèn)定親子關(guān)系的案例(RCP>99.99%)中觀察到中國(guó)南方漢族CODIS系統(tǒng)13個(gè)STR基因座中有10個(gè)基因座存在基因突變[8],1個(gè)基因座(D8S1179)有假變異現(xiàn)象[9]。本研究觀察185例認(rèn)定親子關(guān)系的案例(RCP>99.99%)沒有發(fā)現(xiàn)D2S1338、D19S433基因座的基因突變,霍振義等曾觀察592例認(rèn)定親子關(guān)系的案例,亦未發(fā)現(xiàn)該兩個(gè)基因座的變異[10]。上述分析結(jié)果顯示,D2S1338和D19S433兩個(gè)基因座在中國(guó)南方漢族群體中基因頻率較好,多態(tài)信息量較大,是個(gè)體識(shí)別率高、非父排除率較強(qiáng)且能穩(wěn)定遺傳的基因位點(diǎn),在醫(yī)學(xué)、遺傳學(xué)及法醫(yī)學(xué)中有較高的應(yīng)用價(jià)值。
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篇7
【摘要】 為了識(shí)別和確認(rèn)中國(guó)漢族人群中的HLA新等位基因, 使用PCRSSP、FLOWSSO以及PCRSBT等HLA分型技術(shù),發(fā)現(xiàn)樣本A位點(diǎn)的雜合結(jié)果A*240201,300101在外顯子2有3個(gè)位置與數(shù)據(jù)庫(kù)不相符。用組特異性引物分別擴(kuò)增A*24及A*30基因,對(duì)外顯子2、3、4進(jìn)行雙向測(cè)序,發(fā)現(xiàn)1個(gè)與A*300101序列相近的新等位基因。分析該等位基因與A*300101序列的差異。用EB病毒感染外周血B淋巴細(xì)胞,建立該等位基因的無限增殖化B淋巴細(xì)胞系。結(jié)果表明: 該基因與A*300101相比在外顯子2有3個(gè)堿基的改變,堿基121AC、 123TC導(dǎo)致密碼子17 AGT > CGC, 17S(絲氨酸)R(精氨酸);堿基126AG導(dǎo)致密碼子18 GGA GGG,18G(甘氨酸)G(甘氨酸),該氨基酸是同義突變。成功建立了該等位基因的無限增殖化B淋巴細(xì)胞系,該基因序列已提交GenBank,編號(hào)為DQ872509。 結(jié)論: 該等位基因?yàn)樾碌腍LAA等位基因,已于2006年8月被世界衛(wèi)生組織HLA因子命名委員會(huì)正式命名為HLAA*3018(上報(bào)編號(hào)HWS10004039)。
【關(guān)鍵詞】 人類白細(xì)胞抗原
Identification and Sequence Analysis of A Novel HLAA*3018 Allele
Abstract
To identify HLA novel allele in Chinese Han inpiduals, an unknown HLAA allele was detected by PCRSSP and FLOWSSO in Chinese Han inpiduals. Heterozygous sequencebased typing(SBT) showed that there were 3 differences compared with database in exon 2. Its anomalous patterns suggested the possible presence of either a novel A*30 or a novel A*24. To separate the two alleles and to determine whether the allele is novel, the HLAA*30 and HLAA*24 alleles were amplified separately by using a commercial kit for the single allelespecific sequencing strategy, and both alleles for exons 24 were sequenced according to the manufacturer' protocol. To prepare Blymphoblastoid cell line of the novel HLA allele by using EpsteinBarr virusinfected Blymphoblastoid cells in the peripheral blood. The results indicated that the sequencing results showed HLAA alleles of the sample to be HLAA*240201 and a new A*30 allele. The sequences of the new A*30 were identical to those of HLAA*300101 except for three nucleotide changes in exon 2: at nt 121(AC), nt 123(TC) and nt 126(AG), resulting in an amino acid residue substitution from S(AGT) to R(CGC) at codon 17 and a synonymous substitution from G(GGA) to G(GGG) at codon 18. Immortalized Blymphoblastoid cell line of the novel HLAA*3018 allele was achieved, the sequence of HLAA*3018 allele was submitted to GenBank and its accession number was DQ872509. In conclosion, the HLAA*3018 is a novel HLAA allele and has been officially named HLAA*3018 by the WHO Nomenclature committee in August 2006(HWS10004039).
Key words
HLA; HLAA allele; HLAA*3018; sequence analysis
人類白細(xì)胞抗原(HLA)系統(tǒng)在遺傳學(xué)、法醫(yī)學(xué)和移植免疫中起著非常重要的作用。近幾年來,隨著分子生物學(xué)的發(fā)展及測(cè)序技術(shù)的推廣,HLA新等位基因不斷被發(fā)現(xiàn)。截止目前,人類白細(xì)胞抗原的A位點(diǎn)已有450個(gè)基因,A*30組已發(fā)現(xiàn)20個(gè)等位基因[1]。我們?cè)诔R?guī)工作中發(fā)現(xiàn)一份標(biāo)本,PCRSSP分型結(jié)果A位點(diǎn)為A*24,, FLOWSSO分型結(jié)果為A*24,30,即兩種試劑出現(xiàn)了不同的分型結(jié)果。雜合測(cè)序顯示HLA A*240201,300101的雜合結(jié)果在外顯子2有3個(gè)堿基與數(shù)據(jù)庫(kù)(IMGT/HLA release 2.13, April 2006)不相符。我們用組特異性引物分別擴(kuò)增了A*24及A*30基因,對(duì)其分別進(jìn)行外顯子2、3、4的雙向測(cè)序,發(fā)現(xiàn)一個(gè)與A*300101序列相近的新等位基因,其血清學(xué)特異性有待進(jìn)一步確認(rèn)。該基因被世界衛(wèi)生組織HLA命名委員會(huì)正式命名為HLAA*3018。此樣本的HLA分型結(jié)果為A*3018/A*240201, B*1301/B*
材料和方法
樣本來源
中華造血干細(xì)胞捐獻(xiàn)者資料庫(kù)志愿捐獻(xiàn)者,男性,漢族,籍貫河南。家系調(diào)查采集先證者父母的血樣。隨機(jī)抽選本中心500名造血干細(xì)胞捐獻(xiàn)者進(jìn)行基因頻率調(diào)查。
DNA快速提取試劑盒由美國(guó)Gentra公司提供。HLA低分辨率基因分型試劑由美國(guó)G&T公司(試劑批號(hào) Lot RF08)以及美國(guó)OneLambda公司(試劑批號(hào)HLAA Lot 007)提供。高分辨率基因分型試劑中雜合測(cè)序試劑盒使用Atria Genetics AlleleSEQR HLAB SBT Pack(Atria Genetics, South San Francisco, CA );單基因擴(kuò)增測(cè)序使用Protrans S4 HLAA single allelespecific sequencing set(Protrans GmbH, Ketsch, Germany)。淋巴細(xì)胞分離液由上海恒信試劑廠提供。RPMI 1640培養(yǎng)液為Sigma公司產(chǎn)品。A*3018序列特異性引物合成及PCR所需試劑由大連寶生物公司提供。
主要儀器
9700 PCR 擴(kuò)增儀(PE公司產(chǎn)品),電泳儀(美國(guó)Embi公司產(chǎn)品),流式磁珠分析儀(Luminex 100液相分析平臺(tái)),3100測(cè)序儀(Applied Biosystems公司產(chǎn)品),CO2培養(yǎng)箱(德國(guó)Heraeus BBD6220型)。
HLA分型及序列分析
使用5% EDTA抗凝外周全血,取300 μl用DNA快速提取試劑盒提取DNA。HLA低分辨率分型采用了PCRSSP以及FLOWSSO兩種方法。高分辨率分型先使用了Atria Genetics AlleleSEQR HLAB SBT Pack進(jìn)行雜合測(cè)序,分析軟件使用Assign version 3.5 20060714版本(Conexio Genomics, Applecross, Western Australia, Australia),最后使用Protrans S4 HLAA single allelespecific sequencing set分別擴(kuò)增A*24及A*30基因,并對(duì)外顯子2、3、4進(jìn)行雙向測(cè)序,從而確認(rèn)突變基因。分析軟件使用Sequence pilot 2.2 版本 (Protrans GmbH)。
HLAA*3018等位基因的PCRSSP鑒定
設(shè)計(jì)序列特異性引物見表1。采用雙管PCR特異性擴(kuò)增A*3018等位基因。該兩對(duì)引物擴(kuò)增結(jié)果均陽(yáng)性即為A*3018等位基因。PCR擴(kuò)增反應(yīng)體系為25 μl,其中10×PCR緩沖液2.5 μl,MgCl2終濃度1.5 mmol/L,dNTP終濃度0.4 mmol/L,引物終濃度0.25 μmol/L,Taq DNA聚合酶1.0 U,DNA 80 ng。擴(kuò)增條件為94℃預(yù)變性1分鐘,94℃變性30秒、58℃退火30秒,72℃延伸30秒,共35個(gè)循環(huán),最后1循環(huán)72℃延伸5分鐘后冷卻至4℃。取擴(kuò)增后標(biāo)本10 μl,置于20 g/L瓊脂糖凝膠中電泳。
細(xì)胞株的建立
采集外周血,用PBS對(duì)半稀釋,按血與淋巴細(xì)胞分離液(上海恒信試劑廠)=2∶1比例,小心地將血液加至分離液上層,400×g,離心20分鐘;取白膜層,加8 ml PBS洗滌,250×g,離心5分鐘,棄上清;用無血清RPMI 1640培養(yǎng)液洗滌,計(jì)數(shù),然后250×g離心5分鐘棄上清。按2×106個(gè)細(xì)胞/1 ml EBV液將細(xì)胞混勻,37℃、5% CO2放置2-3小時(shí),然后250×g離心10分鐘去病毒。按1×106個(gè)細(xì)胞/毫升加入含20% FBS、2 μg/ml CsA的RPMI 1640培養(yǎng)液,于24孔板中,在37℃、 5% CO2條件下培養(yǎng),7天后換半液,以后3天換液1次,多個(gè)增殖灶形成后換瓶培養(yǎng),將CsA減半,細(xì)胞呈對(duì)數(shù)增長(zhǎng)后去除CsA。
結(jié)
果
低分辨率分型中G&T公司試劑PCRSSP分型結(jié)果: A位點(diǎn)為A*24,,未檢測(cè)出A*30基因。凝膠電泳圖見圖1,電泳加樣順序見表2。在復(fù)檢樣本時(shí)發(fā)現(xiàn)FLOWSSO分型結(jié)果為A*24,30,未出現(xiàn)異常格局。兩種試劑出現(xiàn)了不同的分型結(jié)果。
Atria Genetics AlleleSEQR HLAB SBT Pack試劑盒測(cè)序顯示,HLA A*240201,300101的雜合結(jié)果在外顯子2有3個(gè)堿基位置(堿基121、 123、 126)與數(shù)據(jù)庫(kù)(IMGT/HLA release 2.13, April 2006)不相符,雜合測(cè)序結(jié)果圖見圖2。
使用Protrans S4 HLAA single allelespecific sequencing set分別擴(kuò)增A*24及A*30基因后,分別對(duì)其外顯子2、3、4進(jìn)行了雙向測(cè)序,發(fā)現(xiàn)等位基因A*240201沒有堿基變異。該未知基因與其最相近的HLA A*300101相比,在exon2有3個(gè)堿基不同,堿基121AC、 123TC導(dǎo)致密碼子17 AGT CGC, 17S(絲氨酸)R(精氨酸);堿基126AG導(dǎo)致密碼子18 GGA GGG,18G(甘氨酸)G(甘氨酸),該氨基酸是同義突變。3個(gè)突變點(diǎn)與雜合測(cè)序結(jié)果所測(cè)位置相符。突變堿基及所致氨基酸改變見圖3。
Figure 2. Results of heterozygous sequencing of HLA A*240201,300101(three nucleotide changes in exon 2:121、 123、 126)
該新等位基因序列已被GenBank接受,編號(hào)為DQ872509。根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO) HLA因子命名委員會(huì)命名原則的要求,將新等位基因有關(guān)材料上報(bào)給WHO HLA因子命名委員會(huì)(上報(bào)編號(hào)HWS10004039),最終該基因于2006年8月被正式命名為HLAA*3018。我們建立的PCRSSP可以將A*3018和A位點(diǎn)其它的等位基因完全區(qū)分。在對(duì)500名隨機(jī)造血干細(xì)胞捐獻(xiàn)者的檢測(cè)中,未發(fā)現(xiàn)其他帶有A*3018基因的個(gè)體。
該家系的3個(gè)家庭成員HLA分型結(jié)果見圖4(家系遺傳圖)。家系調(diào)查結(jié)果表明,先證者帶有的A*3018基因系來自其父親,攜帶該基因的HLA單倍型為A*3018,B*1301,DRB1*0701。
我們成功建立了HLAA*3018等位基因的無限增殖化B淋巴細(xì)胞系,為今后更豐富的研究提供了可靠的實(shí)驗(yàn)材料。
討
論
人類白細(xì)胞抗原(HLA)是至今所知人類最復(fù)雜的免疫遺傳多態(tài)性系統(tǒng),它在不同種族或同一種族不同群體中的分布表現(xiàn)出明顯的種族特異性。準(zhǔn)確的HLA分型以及可靠的HLA基因頻率數(shù)據(jù),不僅可廣泛用于器官移植和造血干細(xì)胞移植中尋找HLA相匹配的供者,而且是研究HLA與疾病相關(guān)、親子鑒定、個(gè)體識(shí)別以及群體遺傳學(xué)研究所必需的基本數(shù)據(jù)。我們報(bào)告的這例樣本在用美國(guó)G&T公司 Lot RF08分型試劑做HLA低分辨率分型時(shí)A位點(diǎn)只檢出A*24,未檢出A*30基因。究其原因可能是該試劑設(shè)計(jì)的A*30基因的引物位置包含了外顯子2的堿基121126。A*30組基因(A*3001013016)除了A*3012堿基121126為CGCGGG以外,其余基因的堿基121126均為AGTGGA ,這是該組基因的特異性區(qū)域。G&T公司 Lot RF08分型試劑A*30引物可檢測(cè)出A*300111,1315,不包括A*3012,故推測(cè)它的引物設(shè)計(jì)在此位置,其中堿基121126為AGTGGA。而該新等位基因的3個(gè)突變點(diǎn)恰巧在此位置,突變后堿基121126為CGCGGG,使該基因在此位置失去了特異性(IMGT/HLA release 2.13, April 2006),故只檢測(cè)出A*24,未檢出A*30基因。FLOWSSO的分型結(jié)果也未顯出異常格局。由此引發(fā)我們的思考。在現(xiàn)今"中國(guó)造血干細(xì)胞捐獻(xiàn)者資料庫(kù)"分型資料采用低分辨率入庫(kù)的狀況下,可能會(huì)有一些標(biāo)本由于客觀原因而導(dǎo)致漏檢,也可能有新等位基因而未被發(fā)現(xiàn)。HLA系統(tǒng)中I類分子外顯子2、3具有多態(tài)性,血清學(xué)特異性主要由2、3外顯子決定,而外顯子4顯示進(jìn)化上的保守性。這3個(gè)外顯子編碼HLAI類分子重鏈的3個(gè)功能區(qū)α1、α2、α3 [2]。HLA多態(tài)性形成的機(jī)制多為堿基突變,有一些堿基突變發(fā)生在三聯(lián)密碼子的第3位,往往造成同義突變,也就是氨基酸不發(fā)生變化;而有一些堿基突變則為有意義突變,會(huì)造成氨基酸的改變,從而HLA分子結(jié)構(gòu)和功能也將發(fā)生相應(yīng)的改變。我們此次發(fā)現(xiàn)的A*3018與其最相近的HLA A*300101相比,在exon2有3個(gè)堿基不同,堿基121AC、 123TC導(dǎo)致密碼子17 AGT CGC, 使第17位氨基酸由絲氨酸變?yōu)榫彼?;而堿基126AG突變發(fā)生在三聯(lián)密碼子的第3位,導(dǎo)致密碼子18 GGA GGG,第18位氨基酸仍是甘氨酸,為同義突變。由于實(shí)驗(yàn)試劑的限制,我們未能及時(shí)確認(rèn)該等位基因的血清學(xué)特異性,這是此次對(duì)該基因的研究和報(bào)道的不足之處,但這也督促我們對(duì)該基因做更深入的研究。待血清學(xué)特異性進(jìn)一步確認(rèn)后我們會(huì)及時(shí)公布。近年來針對(duì)高變區(qū)的測(cè)序被廣泛應(yīng)用,新基因頻頻發(fā)現(xiàn)。目前有關(guān)HLA新等位基因的發(fā)現(xiàn)工作在我國(guó)呈現(xiàn)出一種蓄勢(shì)待發(fā)爭(zhēng)先恐后的態(tài)勢(shì)。自2002年我們研究室率先在中國(guó)大陸發(fā)現(xiàn)3個(gè)新等位基因[35]以后,截止到2006年6月,中國(guó)大陸共發(fā)現(xiàn)43個(gè)有籍可查的HLA新等位基因[6]。2006年9月我們研究室又向WHO申報(bào)了2個(gè)新等位基因并獲命名[7]。A*30在中國(guó)南方漢族人群的基因頻率為0.0293,北方人群為0.0733,南北方人群有顯著差異[8]。而其在韓國(guó)人群中的基因頻率為0.0537(A*3001為0.0351,A*3004為0.0186)[9],突尼斯人群為0.1120(A*3001為0.0408,A*3002為0.0566,A*3004為0.0100)[10],伊朗人群為0.062(A*3001為0.022,A*3002為0.028,A*3004為0.006,A*3009為0.006)[11],墨西哥人群為0.0583(A*3001為0.0049,A*3002為0.0485,A*3004為0.0049)[12]。由此可以看出A*30在各種族中的分布并不均衡。我們的A*3018等位基因攜帶者屬北方人群,其在我國(guó)南北方人群中的分布還有待進(jìn)一步的研究調(diào)查。隨著我國(guó)骨髓庫(kù)和臍血庫(kù)的相繼建立與完善,非親緣供者數(shù)量的不斷增加以及HLA分型技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化,因此具有中國(guó)人群特異性的HLA新等位基因發(fā)現(xiàn)的數(shù)量必將進(jìn)一步增加[13]。無限增殖化B淋巴細(xì)胞系的建立,可以為基因的克隆、序列分析以及其它研究方法大量保存和繁殖珍貴的生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)材料,尤其對(duì)于新基因日后更深入的研究提供了保障。HLA新等位基因的出現(xiàn)增加了HLA系統(tǒng)多態(tài)性,對(duì)器官移植、法醫(yī)學(xué)鑒定以及人類遷移和人類遺傳學(xué)研究具有重要意義。
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篇8
摘 要 本文針對(duì)健美操教學(xué)現(xiàn)狀分析,依據(jù)形態(tài)美的內(nèi)涵探其在健美操教學(xué)中作用以及對(duì)學(xué)生的身心發(fā)展產(chǎn)生的影響,根據(jù)形態(tài)美訓(xùn)練融入到健美操教學(xué)的有效途徑與方法,為進(jìn)一步提高學(xué)生對(duì)身體形態(tài)的控制能力以及對(duì)姿態(tài)美的感受能力,培養(yǎng)其高雅的氣質(zhì)和風(fēng)度,并為健美操教學(xué)提供有益參考。
關(guān)鍵詞 形態(tài)美 健美操 影響
一、形態(tài)美的含義及其在健美操教學(xué)中的作用
隨著全面健身的熱潮掀起,各大學(xué)校對(duì)終身體育的廣泛重視,以及多元化文化的滲透影響,當(dāng)今學(xué)校體育多樣化目標(biāo)的需要,為體育教育改革提供了了新的挑戰(zhàn),而健美操是表現(xiàn)人體健、力、美;增進(jìn)人身心健康;體現(xiàn)個(gè)性獨(dú)創(chuàng);塑造健美體魄;感受美的運(yùn)動(dòng)帶給人快樂的體育項(xiàng)目,所以健美操成為學(xué)校體育課中的熱門課程,它的出現(xiàn)迎合了學(xué)生的生理、心里的需求。學(xué)生的這個(gè)時(shí)期是人生的黃金時(shí)代,也是體型發(fā)生突變時(shí)期,人類遺傳學(xué)研究證明,決定體型的前提是遺傳因素,但環(huán)境和體育鍛煉可以彌補(bǔ)遺傳帶來的不足和缺陷[1]。為此本文對(duì)形態(tài)美的培養(yǎng)以及對(duì)健美操教學(xué)的作用進(jìn)行分析和探討,提出了形態(tài)美――形體姿態(tài)訓(xùn)練對(duì)健美操教學(xué)的輔助作用
二、形態(tài)美的含義
康德提出:“美是道德象征” 。動(dòng)作美是身體的運(yùn)動(dòng)之美。人體的美有很多,諸如形態(tài)美,外貌美,姿態(tài)美,氣質(zhì)美等等,這些內(nèi)在和外在的美我們統(tǒng)稱為形態(tài)美。形態(tài)美,包括人體的容貌美,身材美,膚色美和氣質(zhì)美,人體頭部的外觀形態(tài)組成了人的容貌,人體軀干和四肢組成的外觀形態(tài)構(gòu)成了人的身材,包裹人體的皮膚的質(zhì)地和顏色構(gòu)成了人的膚色,人的神情特征構(gòu)成了氣質(zhì)。席勒說:“誰要是受到美的魔力的誘惑,他就會(huì)忘掉自己的局限?!笨梢娒朗怯袩o窮大的力量,學(xué)生也會(huì)被美所吸引。人體的各種各樣美就組成了人體美,人體的形態(tài)美是人體在正常發(fā)育的基礎(chǔ)上,沒有畸形,沒有病態(tài),身體各部分比例勻稱均衡,進(jìn)行簡(jiǎn)單肢體運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)作協(xié)調(diào)優(yōu)美,舉手投足之間表現(xiàn)出一種高雅的氣質(zhì),給人以良好的形象。
(一)形態(tài)美的作用
優(yōu)美的形態(tài)除了先天遺傳因素外,后天的訓(xùn)練作用也相當(dāng)重要?,F(xiàn)在的形態(tài)美塑造的多是通過專門的形態(tài),形體訓(xùn)練課,舞蹈課,瑜伽課等來塑造優(yōu)美的體態(tài),進(jìn)而培養(yǎng)高雅的氣質(zhì)。在學(xué)校中大多數(shù)是以形體訓(xùn)練課,運(yùn)用形體姿態(tài)訓(xùn)練以及各種風(fēng)格的徒手舞蹈操或動(dòng)作組合和力量練習(xí),都要求學(xué)生身體各個(gè)部位的協(xié)同配合,以呈現(xiàn)出各種特定的瞬間美的動(dòng)作造型,從不同角度表現(xiàn)學(xué)生美的身體姿態(tài)、肌肉的力量、動(dòng)作的速度、持久的耐力、身體的靈敏與柔韌等素質(zhì)[8]。因此,健美操的每一個(gè)動(dòng)作都可以有效的訓(xùn)練身體各有關(guān)部位的正確姿態(tài),使學(xué)生肌肉線條清晰、曲線優(yōu)美,有挺拔健美和亭亭玉立的感覺,受到美的熏陶,朝著人體勻稱和諧地方向發(fā)展。形體訓(xùn)練是美的訓(xùn)練,是集健身,健美,健心為一體,其本質(zhì)是“內(nèi)化”道德情操,“外化”行為氣質(zhì)。通過形體訓(xùn)練既可以塑造健美的體態(tài),還可以培養(yǎng)瀟灑的風(fēng)度,健美人體,美化人生,增強(qiáng)體質(zhì),提高形態(tài)美和增強(qiáng)審美意識(shí),培養(yǎng)高雅的氣質(zhì)和自我認(rèn)識(shí),提高自信力,提高健美操教學(xué)質(zhì)量,都具有重要的作用和現(xiàn)實(shí)意義。
(二)提高審美能力
形體姿態(tài)訓(xùn)練是在緩慢、優(yōu)雅的音樂中通過各種變化和肢體的伸展等基本動(dòng)作的練習(xí),促進(jìn)身體正確姿勢(shì)和體態(tài)的形成。通過練習(xí)者的肢體動(dòng)作,面部神態(tài)等良好的組合,所體現(xiàn)出的優(yōu)美的形態(tài),給人以美的享受,提高人們的審美情趣。形體姿態(tài)訓(xùn)練是融音樂,舞蹈、體操為一體的體育活動(dòng),對(duì)培養(yǎng)學(xué)生高雅的氣質(zhì)正確的審美觀有極大的作用,對(duì)學(xué)生進(jìn)行審美教育,是學(xué)校教育的一項(xiàng)重要任務(wù),形體姿態(tài)訓(xùn)練則是進(jìn)行審美教育的良好的手段[2]。
三、形態(tài)美訓(xùn)練對(duì)健美操的影響
形態(tài)美包括形體美和姿態(tài)美,形體美是建立在人體正常發(fā)育的基礎(chǔ)上,沒有畸形,沒有缺陷,全身協(xié)調(diào),舉止和諧。衡量人體形體美的主要因素包括均衡,對(duì)稱,對(duì)比和曲線。姿態(tài)美既包括人體的靜態(tài)美也包括運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)態(tài)美,表現(xiàn)為站立,行走,坐臥三個(gè)方面。而愛美之心人皆有之,所以在健美操中加入形體訓(xùn)練課對(duì)塑造優(yōu)美的形體姿態(tài)有很大的促進(jìn)作用及重大的影響。
(一)有效塑造優(yōu)美的身體姿態(tài),培養(yǎng)高雅的氣質(zhì)和風(fēng)度
人的動(dòng)作是在高級(jí)神經(jīng)系統(tǒng)支配下實(shí)現(xiàn)的,人體各環(huán)節(jié)在空間活動(dòng)的變化和形式,有著各種優(yōu)雅的靜態(tài)姿勢(shì),有著各種敏捷、協(xié)調(diào)的動(dòng)態(tài)動(dòng)作。良好站立姿勢(shì),必然是頭部端正向上頂,兩眼平視,下頜略回收,雙肩后張下沉,收腹、挺胸、立腰、立背、緊臀、雙膝伸直、雙腿夾緊、腳跟并攏、腳先開45-60°。要想訓(xùn)練好站立形態(tài),必須加強(qiáng)腿部和膝關(guān)節(jié)支撐力量和立腰、立背的能力及腹部肌肉收縮的力量。加大訓(xùn)練的程度,增強(qiáng)形態(tài)的控制能力,增強(qiáng)活力和信心,從而塑造優(yōu)美的身體姿態(tài)。氣質(zhì)是人的個(gè)性特征之一,主要表現(xiàn)在情緒發(fā)生的快慢、強(qiáng)弱、表現(xiàn)的隱顯以及動(dòng)作的靈敏或遲鈍方面;風(fēng)度是指人的言談、舉止、態(tài)度的良好表現(xiàn)。不同的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目對(duì)人的氣質(zhì)、風(fēng)度的形成有不同的影響。形體訓(xùn)練能培養(yǎng)高雅的氣質(zhì)和風(fēng)度,這是因?yàn)樾误w練習(xí)本身包含著人的精神、氣質(zhì)、風(fēng)度。學(xué)生在形體練習(xí)中把握精、氣、神就會(huì)逐漸形成一種高雅的氣質(zhì)和風(fēng)度。
(二)形態(tài)美訓(xùn)練對(duì)健美操在音樂感覺方面的影響
形態(tài)美訓(xùn)練要有音樂伴奏,音樂是形態(tài)美訓(xùn)練的靈魂,正確的運(yùn)用音樂,能引人入勝,音樂與動(dòng)作協(xié)調(diào)配合,激緒,提高協(xié)調(diào)性,節(jié)奏感,表現(xiàn)力。通過訓(xùn)練可以發(fā)展學(xué)生身體的協(xié)調(diào)性,柔韌性,靈活性,培養(yǎng)良好的身體姿態(tài),提高創(chuàng)造力,鑒賞力和陶冶情操,有利于健美操的掌握。
(三)形態(tài)美訓(xùn)練對(duì)健美操在技術(shù)動(dòng)作方面的影響
形態(tài)美訓(xùn)練的美學(xué)原則決定了練習(xí)者在完成技術(shù)動(dòng)作是要有完美的體態(tài),健美操也有著相同的要求。抬頭,挺胸,收腹,立腰,肩部膝部放松,這種嚴(yán)格的身體姿態(tài)要求符合體育美學(xué)結(jié)構(gòu)層次,是健美操和形態(tài)美的共同姿態(tài)要求。
四、結(jié)論
形態(tài)美訓(xùn)練融入到健美操中能夠更好的提高健美操所需要的協(xié)調(diào),柔韌,力量,身體形態(tài)的控制以及對(duì)動(dòng)作美的感受和表現(xiàn)力等素質(zhì),提高學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)作技術(shù)的質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生自信、端莊、高雅等氣質(zhì),增強(qiáng)他們的藝術(shù)修養(yǎng),既有利于健美操的學(xué)習(xí)掌握,也可提高健美操的欣賞價(jià)值。形態(tài)美訓(xùn)練對(duì)健美操在審美,音樂感覺,技術(shù)動(dòng)作等方面有著最直接的積極的影響。所以為提高健美操教學(xué)訓(xùn)練水平,我們也應(yīng)重視健美操教學(xué)中的形態(tài)美練習(xí)。形態(tài)訓(xùn)練應(yīng)該貫穿于整個(gè)健美操訓(xùn)練的始終,不能將形態(tài)訓(xùn)練與技能訓(xùn)練完全脫開,每次訓(xùn)練的準(zhǔn)備部分都應(yīng)該有形態(tài)訓(xùn)練,良好的身體姿態(tài)必須保持到訓(xùn)練結(jié)束等。健美操教學(xué)中,教師應(yīng)注意結(jié)合形態(tài)美訓(xùn)練,對(duì)學(xué)生進(jìn)行審美教育,使形態(tài)美貫穿于整個(gè)健美操教學(xué)過程,充分發(fā)揮健美操教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)創(chuàng)美、健康美、形體美、動(dòng)作美、心靈美、力量美、音樂美、舞蹈美的功能。提高學(xué)生的審美意識(shí)和審美水平,以促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展,為培養(yǎng)高素質(zhì)人才服務(wù)。
參考文獻(xiàn):
篇9
【關(guān)鍵詞】 藥物靶標(biāo) 藥物設(shè)計(jì) 靶向治療
所謂藥物靶標(biāo)(drug target)是指細(xì)胞內(nèi)與藥物相互作用,并賦予藥物效應(yīng)的特定分子。98%以上的藥物靶標(biāo)屬于蛋白質(zhì)。其中幾乎50%以上屬于G蛋白耦聯(lián)受體(GPCRs)、絲氨酸、蘇氨酸和酪氨酸蛋白激酶、鋅金屬肽酶、絲氨酸蛋白酶、核激素受體以及磷酸二酯酶等6個(gè)家族。從理論上說,作為藥物靶標(biāo)的蛋白質(zhì)必須能以適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)特性和親和力結(jié)合小分子化合物,并與疾病相關(guān)。具體來說,作為藥物靶標(biāo)的蛋白質(zhì)必須在病變細(xì)胞或組織中表達(dá),并且在細(xì)胞培養(yǎng)體系中可以通過調(diào)節(jié)靶標(biāo)活性產(chǎn)生特定的效應(yīng),最后這些效應(yīng)必須在動(dòng)物模型中再現(xiàn)。最終,證明藥物在人體內(nèi)有效之后,才能真正確證藥物靶標(biāo)的價(jià)值[1]。只要找到了藥物作用的靶標(biāo)分子就能根據(jù)其特點(diǎn)開發(fā)和設(shè)計(jì)藥物,以及進(jìn)行靶向治療。近年來大量分子生物學(xué)技術(shù)的出現(xiàn),尤其是基因組學(xué)、生物信息學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)及生物大分子相互作用分析技術(shù)(BIA)等推動(dòng)了從紛繁復(fù)雜的細(xì)胞內(nèi)生物大分子中發(fā)現(xiàn)特異性的藥物作用靶標(biāo)分子的進(jìn)程。
1 藥物靶標(biāo)的發(fā)現(xiàn)
1.1 以基因組學(xué)、生物信息學(xué)為基礎(chǔ)發(fā)現(xiàn)藥物靶標(biāo)基因組學(xué)技術(shù)在藥物靶標(biāo)發(fā)現(xiàn)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:確認(rèn)致病蛋白質(zhì)的綜合策略 (global strategy) 和致病蛋白質(zhì)部分表征的靶標(biāo)專一策略 (target – specific strategy) [2]。前者注重于對(duì)致病相關(guān)基因序列、蛋白質(zhì)序列等分子信息的分析,包括計(jì)算機(jī)同源校準(zhǔn)(在宿主和病原基因組之間進(jìn)行同源性比較分析,進(jìn)而找出致病基因序列)、差別基因表達(dá)分析及整體蛋白組分析;后者側(cè)重于對(duì)疾病相關(guān)基因(靶基因)功能的分析,包括基因敲除(gene knockout),反義mRNA 和核酶抑制以及計(jì)算機(jī)模擬對(duì)基因產(chǎn)物結(jié)構(gòu)和功能的預(yù)示[3]。
另外,基因組學(xué)技術(shù)在靶標(biāo)的驗(yàn)證方面也有重要作用。人類遺傳學(xué)(human genetics)、生物信息學(xué)( bioinformatics )、表達(dá)圖譜( expression profiling )、代謝途徑分析(pathway analysis)、基因敲除(gene knockout)、過量表達(dá)(overexpression)、基因篩選(gene-to -screen) 等技術(shù)可以在基因組水平上高通量大規(guī)模篩選和確證靶基因及疾病相關(guān)遺傳標(biāo)記[4]。
在生物信息學(xué)方面,應(yīng)用INVDOCK軟件進(jìn)行計(jì)算機(jī)搜尋藥物靶標(biāo)是一個(gè)很便捷的途徑,此軟件可同時(shí)尋找數(shù)個(gè)中草藥有效成分的治療靶標(biāo),并同已知實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較。研究結(jié)果顯示該軟件具有實(shí)際應(yīng)用潛力及在普及型計(jì)算機(jī)上可進(jìn)行運(yùn)算的可行性。此方法除用于研究藥物或先導(dǎo)化合物的未知靶標(biāo)外,亦可用來研究中草藥的作用機(jī)理[5]。
1.2 以蛋白質(zhì)組學(xué)為基礎(chǔ)發(fā)現(xiàn)藥物靶標(biāo)研究表明,人體內(nèi)可能存在的藥物作用靶標(biāo)約有3 000~15 000個(gè),而統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,目前發(fā)現(xiàn)的藥物靶標(biāo)不到500個(gè),這說明還有大量的藥物作用靶標(biāo)未被發(fā)現(xiàn)[6]。大多數(shù)藥物靶標(biāo)都是在生命活動(dòng)中扮演重要角色的蛋白質(zhì),如酶、受體、激素等。通過蛋白質(zhì)組學(xué)的方法比較疾病狀態(tài)和正常生理狀態(tài)下蛋白質(zhì)表達(dá)的差異,就有可能找到有效的藥物作用靶標(biāo),其中應(yīng)用較多的是二維凝膠電泳(2-DE)和質(zhì)譜分析(MS)技術(shù)。在2-DE中,蛋白質(zhì)樣品根據(jù)其等電點(diǎn)和相對(duì)分子質(zhì)量的不同而分離,在得到的電泳圖譜中,疾病狀態(tài)和正常生理狀態(tài)的蛋白質(zhì)染色斑點(diǎn)的分布會(huì)出現(xiàn)差異,以此為線索,可以發(fā)現(xiàn)新的藥物靶標(biāo)[7]。例如Hanash 等[8]用2-DE分析急性淋巴細(xì)胞性白血病(ALL) , 發(fā)現(xiàn)一個(gè)高表達(dá)的多肽Op18 有磷酸化和非磷酸化兩種形式。研究證明,抑制Op18 的表達(dá)和磷酸化能有效地抑制腫瘤細(xì)胞的增殖[9]。因而,有希望以O(shè)p18 為靶標(biāo)構(gòu)建合適的藥物治療ALL。
質(zhì)譜分析(MS)技術(shù)具有高通量、敏感性強(qiáng)的特點(diǎn),能根據(jù)相關(guān)序列識(shí)別蛋白質(zhì)。其主要作用是識(shí)別不同樣品中大量相關(guān)蛋白質(zhì)的差異,根據(jù)這些差異來篩選可能的疾病相關(guān)蛋白,然后與臨床實(shí)驗(yàn)作比較,以確定真正的靶標(biāo)蛋白[7]。
在蛋白質(zhì)組學(xué)研究中,進(jìn)行2-DE和MS研究還需要使用許多其他相關(guān)技術(shù)。如樣品的制備和分離技術(shù)、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的分析技術(shù)、生物信息學(xué)技術(shù)等。利用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)發(fā)現(xiàn)藥物靶標(biāo)的一般流程是:樣品制備(sample preparation)分離(fractionation)質(zhì)譜分析(mass spectrometry)蛋白質(zhì)陣列(protein arrays)計(jì)算生物學(xué)(computational biology)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)組學(xué)(structural proteomics)結(jié)合特征分析(binding characteristics)[8]。
另外,酵母雙雜交技術(shù)也是發(fā)現(xiàn)藥物靶標(biāo)的重要途徑。該技術(shù)能夠通過報(bào)告基因的表達(dá)產(chǎn)物敏感地檢測(cè)到蛋白質(zhì)之間相互作用的路徑。對(duì)于能夠引發(fā)疾病反應(yīng)的蛋白互作,可以采取藥物干擾的方法,阻止它們的相互作用以達(dá)到治療疾病的目的。例如Dengue病毒能引起黃熱病、肝炎等疾病,研究發(fā)現(xiàn)它的病毒RNA復(fù)制與依賴于RNA的RNA聚合酶(NS5)、拓?fù)洚悩?gòu)酶NS3、以及細(xì)胞核轉(zhuǎn)運(yùn)受體β-importin的相互作用有關(guān)。如果能找到相應(yīng)的藥物阻斷這些蛋白之間的相互作用,就可以阻止RNA病毒的復(fù)制,從而達(dá)到治療這種疾病的目的[10]。
1.3 以中草藥單分子化合物為探針發(fā)現(xiàn)藥物靶標(biāo) 近年來興起的生物分子相互作用分析技術(shù)(biomolecular interaction analysis,BIA)可以將中草藥單分子化合物作為探針,通過跟蹤監(jiān)測(cè)它與蛋白質(zhì)分子之間的相互作用來發(fā)現(xiàn)藥物靶標(biāo)。BIA 是基于表面等離子共振(surface plasmon resonance,SPR)技術(shù)來實(shí)時(shí)跟蹤生物分子間的相互作用。操作時(shí)先將一種生物分子(如藥物分子)作為探針固定在傳感器芯片表面,將與之相互作用的分子(如配體蛋白質(zhì))溶于溶液流過芯片表面,檢測(cè)器能跟蹤檢測(cè)溶液中的分子與芯片表面的分子結(jié)合和解離的整個(gè)過程。該技術(shù)系統(tǒng)主要由傳感器芯片、SPR 光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)和微射流卡盤3 個(gè)核心部分組成[11]。這種方法也被稱作“配體垂釣”,通過配體垂釣不僅可以發(fā)現(xiàn)藥物作用的靶標(biāo)分子,也可以將靶標(biāo)分子作為固定相用來發(fā)現(xiàn)中草藥中的活性成分。
2 基于靶標(biāo)的藥物設(shè)計(jì)
基于靶標(biāo)分子結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計(jì)指的是利用生物大分子靶標(biāo)及相應(yīng)的配體-靶標(biāo)復(fù)合物三維結(jié)構(gòu)的信息設(shè)計(jì)新藥。其基本過程是:①確定藥物作用的靶標(biāo)分子(如蛋白質(zhì)、核酸等);②對(duì)靶標(biāo)分子進(jìn)行分離純化;③確定靶標(biāo)分子的三維結(jié)構(gòu),提出一系列假定的配體與靶分子復(fù)合物的三維結(jié)構(gòu);④依據(jù)這些結(jié)構(gòu)信息,利用相關(guān)的計(jì)算機(jī)程序和法則如DOCK 進(jìn)行配體分子設(shè)計(jì), 模擬出最佳的配體結(jié)構(gòu)模型;⑤合成這些模擬出來的結(jié)構(gòu),進(jìn)行活性測(cè)試。若對(duì)測(cè)試結(jié)果感到滿意,可進(jìn)入前臨床實(shí)驗(yàn)研究階段,反復(fù)重復(fù)以上過程,直至滿意為止[12]。
基于靶標(biāo)分子結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計(jì)需要采用X射線衍射分析和核磁共振波譜(NMR)等結(jié)構(gòu)生物學(xué)的研究手段,對(duì)靶標(biāo)蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入研究,獲得相關(guān)信息,借助計(jì)算機(jī)技術(shù)建立靶標(biāo)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)模型。如治療艾滋病的安瑞那韋(amprenavir , Agenerase) 和奈非那韋( nelfinavir ,Viracept) 就是利用人類免疫缺陷病毒(HIV) 蛋白酶的晶體結(jié)構(gòu)開發(fā)的藥物[13]。
3 藥物靶標(biāo)在藥物開發(fā)及疾病治療中的應(yīng)用
在疾病相關(guān)的靶標(biāo)分子被發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)以后,即可根據(jù)這些靶標(biāo)分子的特點(diǎn)設(shè)計(jì)出相關(guān)的藥物進(jìn)行靶向治療。例如,世界性的疑難病癥阿爾茨海默病(Alzheimerps disease,AD) 是一種常見的神經(jīng)退行性病變,發(fā)病率較高,已成為現(xiàn)代社會(huì)嚴(yán)重威脅老年人健康的疾病之一。 AD的病因復(fù)雜,發(fā)病涉及許多環(huán)節(jié),包括神經(jīng)遞質(zhì)與受體、淀粉樣蛋白沉積、tau蛋白磷酸化、炎癥反應(yīng)及其他環(huán)節(jié),這些環(huán)節(jié)為藥物靶標(biāo)的發(fā)現(xiàn)和選擇提供了多種靶點(diǎn),據(jù)此人們找到了針對(duì)這些靶點(diǎn)的相關(guān)藥物,如膽堿酯酶抑制劑類主要有多奈哌齊( donepezil) 、加蘭他敏( galantamine) 、石杉?jí)A甲( huperzine A)等;N -甲基-D -天冬氨酸( NMDA)受體阻滯劑如美金剛(memantine) [14]。
在利用藥物靶標(biāo)進(jìn)行疾病的靶向治療方面,應(yīng)用最多的是對(duì)腫瘤的治療??拱┧幋蠖鄶?shù)為直接攻擊DNA或抑制其合成的化合物,對(duì)腫瘤細(xì)胞缺乏特異性。為了研制出具有特異性的藥物,需要找到在癌的病因?qū)W和病理過程中起作用的特異的靶標(biāo)分子,其中包括細(xì)胞周期相關(guān)成分、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路元件、細(xì)胞凋亡因子、端粒酶、細(xì)胞的黏附和運(yùn)動(dòng)因子等。設(shè)計(jì)出針對(duì)這些靶標(biāo)分子的特異性藥物,并結(jié)合納米生物學(xué)技術(shù)給藥物分子裝配“制導(dǎo)”裝置,進(jìn)行針對(duì)癌細(xì)胞的靶向治療。這樣就大大降低了抗癌藥物對(duì)正常細(xì)胞的毒性作用,提高了病灶部位的藥物濃度,從而極大地提高了治療效果。如小分子STI571和單抗Herceptin 等[15]藥物直接攻擊致癌病因,選擇性強(qiáng),臨床效果顯著且副作用小,多藥聯(lián)合使用時(shí)常能增強(qiáng)傳統(tǒng)化療藥物的作用??梢灶A(yù)計(jì)在未來的腫瘤化療發(fā)展中,針對(duì)分子靶標(biāo)的新一代抗腫瘤藥物將成為主要的發(fā)展方向。
4 結(jié)語(yǔ)
通過發(fā)現(xiàn)藥物靶標(biāo)來開發(fā)和設(shè)計(jì)特異性藥物是創(chuàng)新性藥物研發(fā)的重要途徑。靶標(biāo)的篩選和識(shí)別需要基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、生物信息學(xué)等研究領(lǐng)域的深入發(fā)展和現(xiàn)代生物技術(shù)手段如質(zhì)譜、生物大分子相互作用分析(BIA)及生物芯片等技術(shù)的綜合應(yīng)用。藥物靶標(biāo)的確證及其在藥物開發(fā)和疾病治療中的應(yīng)用,需要進(jìn)行反復(fù)的藥理實(shí)驗(yàn)及臨床研究。欲進(jìn)一步普及基于靶標(biāo)的藥物研發(fā)及靶向治療,需要多個(gè)領(lǐng)域的進(jìn)一步深入研究和相互配合。
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篇10
關(guān)鍵詞:臺(tái)灣中山醫(yī)學(xué)大學(xué);器官系統(tǒng)課程;廣州醫(yī)科大學(xué)
一、翻轉(zhuǎn)教育模式
我們?cè)谂_(tái)灣中山醫(yī)大的第一堂課就是教學(xué)暨教師成長(zhǎng)中心楊浩然主任為我們上的“翻轉(zhuǎn)教育的趨勢(shì)與進(jìn)展”,重點(diǎn)介紹了翻轉(zhuǎn)教育的概念與興起,翻轉(zhuǎn)教育的類別,翻轉(zhuǎn)教育的優(yōu)缺點(diǎn),臺(tái)灣翻轉(zhuǎn)教育的演進(jìn),翻轉(zhuǎn)教育在醫(yī)學(xué)者教育的契機(jī),中山醫(yī)大推動(dòng)現(xiàn)況———云端沐課學(xué)院。雖然翻轉(zhuǎn)教育的概念之前我也接觸過,但這次經(jīng)過系統(tǒng)的培訓(xùn)后,我對(duì)翻轉(zhuǎn)教育了解的更加深入,也有了自己關(guān)于翻轉(zhuǎn)教育的一些想法。翻轉(zhuǎn)教育源起于2007年,美國(guó)科羅拉多州落基山林地公園高中(WoodlandParkHighSchool)兩位化學(xué)老師貝格曼(JonathanBergmann)與山森(AaronSams),為解決學(xué)生缺課問題并進(jìn)行補(bǔ)救教學(xué),于是先錄制影片上傳至YouTube,讓學(xué)生自己上網(wǎng)自學(xué);課堂上則增加與學(xué)生的互動(dòng),或解惑、或?qū)嶒?yàn),從而創(chuàng)造了這一新型的教育模式[1]。之后比爾蓋茨通過建立可汗學(xué)院,使得更多的學(xué)生通過這種教學(xué)方法學(xué)到知識(shí)。翻轉(zhuǎn)教學(xué)簡(jiǎn)單的說就是lectureathome,homeworkinclass,主要改變了兩件事情:1.改變了教學(xué)過程中的順序,將傳統(tǒng)在課堂中做的事帶回家做、在家里做的事情放在教室里做。2.改變了傳統(tǒng)教育中自上而下的順序,將因特網(wǎng)中自下而上的思維引入到了教育理念中?,F(xiàn)代的翻轉(zhuǎn)教育的類別主要包括:1.問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)(Problem-basedlearning,PBL)。1969年美國(guó)神經(jīng)病學(xué)教授Barrows在加拿大的McMaster大學(xué)醫(yī)學(xué)院首先創(chuàng)立了以問題為基礎(chǔ)、學(xué)生為中心、教師為指導(dǎo)的小組討論及自學(xué)的教學(xué)模式,即PBL(Problem-BasedLearn-ing,PBL)教學(xué)模式[2]。教師在教學(xué)過程中,以實(shí)務(wù)問題為核心,鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行小組討論,以培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、批判思考和問題解決能力。2.學(xué)習(xí)共同體。東京大學(xué)教育學(xué)研究科教授佐藤學(xué)的“學(xué)習(xí)共同體”,推行至今逾三十年。學(xué)生、教師、家長(zhǎng)與小區(qū)人士或資源等為一個(gè)“學(xué)習(xí)共同體”,學(xué)校教師的教學(xué)不再是單打獨(dú)斗,而是在這個(gè)社群里有著龐大社會(huì)資源的支持與后盾[3]。3.合作學(xué)習(xí)(CooperativeLearning)。在20世紀(jì)70年代初興起于美國(guó),所謂合作學(xué)習(xí)法是指將學(xué)生依據(jù)不同指標(biāo)如性別或能力等,混合編成若干“學(xué)習(xí)小組”,小組成員分工合作,相互扶持,共同努力以完成學(xué)習(xí)的目標(biāo)[4]。4.專題式學(xué)習(xí)(Project-BasedLearning,PBL)。提供學(xué)習(xí)者復(fù)雜且真實(shí)性的專題計(jì)劃,讓學(xué)生藉此找出主題、設(shè)計(jì)題目、規(guī)劃行動(dòng)方案、收集數(shù)據(jù)、執(zhí)行問題解決、建立決策行動(dòng)、完成探究歷程,并呈現(xiàn)作品的學(xué)習(xí)方式[5]。5.團(tuán)隊(duì)導(dǎo)向?qū)W習(xí)(Team-BasedLearning,TBL)。TeamBasedLearning)教學(xué)法是2002年美國(guó)教育學(xué)家Okalahoma大學(xué)的LarryMichaelsen教授在以問題為基礎(chǔ)(PBL)教學(xué)模式基礎(chǔ)上改革創(chuàng)新并逐漸興起的一種有助于促進(jìn)學(xué)習(xí)者團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神的新型教學(xué)方法[6]。通過楊教授對(duì)以上翻轉(zhuǎn)教育模式的一一介紹,我非常贊同楊教授的看法,那就是日本采取的學(xué)習(xí)共同體模式不太適合雙職工家庭,而其他幾種模式教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的人數(shù),課時(shí)的多少及學(xué)習(xí)對(duì)象的水平來選擇最為適合的上課形式。臺(tái)灣目前醫(yī)學(xué)教育仍以PBL、TBL教學(xué)法為主流,而臺(tái)灣中山醫(yī)大是以“混成學(xué)習(xí)”(BlendedLearningorHybridLearning)的概念與模式進(jìn)行教學(xué)的改善及提升。我們廣州醫(yī)科大學(xué)目前也在積極探索教學(xué)模式的改變,特別是PBL的教學(xué)法在臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)的學(xué)生中正在積極推廣,也是我們此次學(xué)習(xí)的重中之重,通過后續(xù)周明智、蔡明哲、顏啟華等教授關(guān)于PBL的詳細(xì)介紹,我對(duì)PBL也有了較深的認(rèn)識(shí)。
二、PBL在臺(tái)灣中山醫(yī)學(xué)大學(xué)與廣州醫(yī)科大學(xué)的實(shí)施情況對(duì)比
1980年至1991年,在美國(guó)70%的醫(yī)學(xué)院校不同程度地采用PBL教學(xué)模式;1990年后,歐洲的部分醫(yī)學(xué)院校開展PBL課程的實(shí)驗(yàn);1997年香港大學(xué)醫(yī)學(xué)院也開始實(shí)行此教學(xué)模式,目前已占該校全部醫(yī)學(xué)教育的60%。臺(tái)灣中山醫(yī)學(xué)大學(xué)從1994年開始經(jīng)探索、準(zhǔn)備、實(shí)施、擴(kuò)展歷時(shí)12年,到2006年已經(jīng)全面實(shí)行PBL教學(xué)模式,效果顯著。直至目前為止經(jīng)歷了二十余年的改革和發(fā)展,器官系統(tǒng)模組和PBL教學(xué)模式已趨穩(wěn)定。中山醫(yī)學(xué)大學(xué)學(xué)生大一至大三開設(shè)基礎(chǔ)課程,包括:應(yīng)用物理學(xué)、普通生物學(xué)及實(shí)驗(yàn)、微積分、普通化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分子生物學(xué)、生物化學(xué)及實(shí)驗(yàn)、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)、人類遺傳學(xué)、寄生蟲學(xué)及實(shí)驗(yàn)、基礎(chǔ)微生物學(xué)及實(shí)驗(yàn)、胚胎學(xué)、組織學(xué)及實(shí)驗(yàn)、基礎(chǔ)解剖學(xué)及實(shí)驗(yàn)、基礎(chǔ)病理學(xué)及實(shí)驗(yàn)、基礎(chǔ)藥理學(xué)及實(shí)驗(yàn)、基礎(chǔ)生理學(xué)及實(shí)驗(yàn)、臨床致病機(jī)轉(zhuǎn)導(dǎo)論,基礎(chǔ)解剖學(xué)、大體解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)。大三下學(xué)期至大四開設(shè)基礎(chǔ)與臨床整合課程,共有11個(gè)模組,按上課先后順序包括:骨骼肌肉學(xué)模組4周、神經(jīng)科學(xué)模組7周、免疫、防御與感染模組5周、內(nèi)分泌與新陳代謝學(xué)模組4周、心臟循環(huán)學(xué)模組5周、呼吸科學(xué)模組4周、消化科學(xué)模組5周、腎臟泌尿?qū)W模組4周、生殖學(xué)模組3周、血液與腫瘤學(xué)模組5周、家庭與社區(qū)醫(yī)學(xué)模組2周。我校南山班是以中國(guó)工程院院士鐘南山命名的醫(yī)學(xué)精英教育典范班,于2010年正式開始招生,每班僅招收32名同學(xué),為了達(dá)到更好的教學(xué)效果,真正做到精英教學(xué),我校在經(jīng)過教務(wù)處及各位資深教師的共同努力下,對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和形式做出了巨大的改變。學(xué)校于2015年在南山班推行器官系統(tǒng)的教學(xué)改革,根據(jù)人體結(jié)構(gòu)特征,分成10個(gè)器官系統(tǒng)模塊,為細(xì)胞、分子與疾病,骨骼肌肉系統(tǒng)與皮膚,中樞神經(jīng)系統(tǒng),內(nèi)分泌系統(tǒng),血液免疫系統(tǒng),心血管系統(tǒng),呼吸系統(tǒng),泌尿生殖系統(tǒng),消化系統(tǒng),頭頸系統(tǒng)。按器官系統(tǒng),將基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)、人文等學(xué)科知識(shí)進(jìn)行整合,構(gòu)建連貫完整的器官系統(tǒng)教學(xué)模式和知識(shí)體系,通過更多的案例教學(xué)實(shí)現(xiàn)不同課程模塊之間的有效地銜接。從骨骼肌系統(tǒng)開始每個(gè)系統(tǒng)都安排了2-3個(gè)PBL的課程。從兩校的開課情況可以看出臺(tái)灣中山醫(yī)大在處理基礎(chǔ)學(xué)科時(shí),并未全部進(jìn)行整合,保留了大量的基礎(chǔ)學(xué)科單獨(dú)上課,模組中的PBL課程主要是起到了復(fù)習(xí)相關(guān)知識(shí)的作用,因此課程所占時(shí)間都很少。而我校從一年級(jí)的第二個(gè)學(xué)期開始就完全打散了原有的課程設(shè)計(jì),盡量把不同學(xué)科的相關(guān)內(nèi)容放到一起介紹,《細(xì)胞、分子與疾病》是學(xué)生進(jìn)入系統(tǒng)模塊學(xué)習(xí)之前的醫(yī)學(xué)導(dǎo)論課。本課程涵括了醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)、組織學(xué)和胚胎學(xué)、病理學(xué)、微生物學(xué)、寄生蟲學(xué)、遺傳學(xué)、藥理學(xué)等多學(xué)科內(nèi)容。經(jīng)過對(duì)各學(xué)科知識(shí)點(diǎn)的優(yōu)化整合,教學(xué)內(nèi)容共分為三篇:細(xì)胞與分子、組織與胚胎發(fā)育、疾病。通過微觀到宏觀,形態(tài)到功能的講解,讓學(xué)生對(duì)生命和疾病現(xiàn)象的本質(zhì)及其規(guī)律有所掌握,為后續(xù)臨床醫(yī)學(xué)知識(shí)的深入學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。從以上可看出兩個(gè)學(xué)校的課程安排有較大的區(qū)別,雖然通過學(xué)習(xí)我認(rèn)為臺(tái)灣中山醫(yī)大的課程安排更為合理,但考慮到我校學(xué)時(shí)有限的實(shí)際情況,也深知無法完全效仿,只能希望我??梢院侠碚{(diào)配一些課程,如體育課,計(jì)算機(jī),英語(yǔ)等課程,不要和大班一起排課,這樣可以讓南山班學(xué)生的專業(yè)課安排得更加合理,達(dá)到更好的教學(xué)效果。
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