人类染色体11q23→qter区带显微切割及绘画

1989年 Lüdecke 首次将 PCR 技术引入显带染色体的微切割、微克隆领域获得成功,开创了在人类染色体上直接获取特异性区带 DNA 探针池,定向克隆基因的新途径.本研究用显微切割、PCR 技术获得了瘤基因 CBL_2所在区段的11q23→qter 专特性 DNA 探针池、并用免疫荧光染色体原位杂交法证实其专特性和完整性.     

分子探针在重大疾病诊疗中的应用、机遇与挑战

分子探针是指能准确回答生物医学问题的功能性物质.分子影像技术通过使用高亲和性、高特异性和高灵敏度的分子探针,在活体上、在细胞和分子水平对生物学过程进行定性和定量研究,在疾病的早期诊断、分期、疗效监测和个体化治疗等领域中发挥越来越重要的作用.但是,分子影像技术在临床应用中面临的最大问题是缺乏特异性的分子探针.因此,安全、高效的分子探针成为未来分子影像技术发展的重点.本文主要综述了分子探针在重大疾病诊疗中的应用及未来发展中面临的机遇与挑战.     

显微分离黄鳝单条染色体用于基因定位

在倒置显微镜下显微分离了黄鳝56条单染色体,以兼并寡核苷酸为引物进行PCR扩增,并将其DOP－PCR产物作为探针进行染色体反向描绘,描绘结果表明,已对黄鳝1,3,5,6,7,10和12号染色体获得了成功的分离。随后,把这些染色体DNA的DOP－PCR产物列阵点于尼龙膜上,作为“特定染色体DNA池”（specifical chromosomal DNA pool0用于黄鳝基因定位,定位结果显示：Zfα基因位于1号染色体,rDNA基因位于3号和7号染色体,GH和PDEGγ基因位于10号染色体,HSL基因位于5号染色体,并在1,3,6和10号染色体上同时检测到Hox基因杂交信号,据此还初步推测了部分保守同线群,为鱼类基因定位和杂色体进化研究提供了一种新的可行方法,也为鱼类核型研究中以分子标记确认每条染色体提供了新思路。     

用单分子荧光显微术与光学作图法构建水稻BAC克隆DNA的限制性物理图谱

报道一种用于荧光显微镜探测的研究DNA分子与限制性内切酶相互作用的方法。DNA分子经过改进的“分子梳”技术铺展并吸附于化学修饰过的盖玻片表现，然后运用限制性内切酶EcoRⅠ进行原位酶切反应，使DNA分子在固着状态下的反应结果与液相反应相对应，通过单分子荧光显微术直接观测并记录单个DNA分子的酶切反应结果，成功地构建了水稻BAC克隆DNA的限制性物理图谱，为单分子的动态荧光显微镜实施研究和基因组光学作图打下基础。     

棉属D基因组棉种着丝粒FISH标记的筛选初报

为了筛选着丝粒探针, 在棉花染色体荧光原位杂交中标记染色体着丝粒区域, 以便于构建棉花粗线期染色体细胞遗传学图谱. 在棉花遗传连锁图上选择尽可能接近着丝粒区的单拷贝的分子标记, 以海岛棉pima 90-53的BAC文库为素材, 采用两维筛库法从该文库中筛选BAC克隆, 然后用BAC-FISH技术进行染色体定位检测. 用10号染色体长臂末端的SSR引物BNL3563筛选到一个BAC克隆150D24, 该克隆在四倍体陆地棉和海岛棉部分染色体着丝粒区有杂交信号, 但信号强度不高. 以二倍体D基因组为靶DNA进行FISH时, 染色体着丝粒区有明显信号, 但是以二倍体A, C, E等基因组棉种染色体为靶DNA进行FISH时, 染色体着丝粒区未发现杂交信号. BAC克隆150D24可能含有D组特有卫星重复序列, 可用作棉属D基因组棉种(包括四倍体棉种D亚组)的着丝粒FISH探针.     

液气相变型超声分子探针研究进展

随着分子成像技术和各种纳米生物材料的迅速发展,医学影像技术有望对人体疾病实现从器官、组织水平到细胞、分子水平全方位、多层次在体实时观察.通过基于分子靶标的肿瘤早期诊断、革命性的肿瘤分子分型以及肿瘤边界确定和术中手术导航的全面开展,实现精准医学.超声分子影像是分子影像学的一个新的分支,在近10年发展迅速.液气相变型超声分子探针凭借其良好的穿透性以及诊疗一体化等优点,已显示出其优于传统超声分子探针的众多优势,在基础与临床应用方面展现出巨大潜力.本文对液气相变型超声分子探针的相变机制以及近几年在生物医学应用领域的研究进展进行了综述.     

人类遗传病基因治疗的现状与展望

自70年代中期以来,虽然人类在征服癌症等"不治之症"的战斗中付出了巨大努力,但却很少有成功的记载.然而现在,科学家们正从一不同的角度出发探索新的治疗途径,取得了令人瞩目的进展.70年代后期,遗传工程技术不断更新,尤其是限制酶位点多态性(RFLP)、寡聚核苷酸探针(ASO)以及聚合酶链式反应(PCR)等技术的相继问世,使得基因诊断技术突飞猛进.RFLPs只是因人而异的短短的DNA序列,可以测定出它在染色体中的特定位置;     

味觉传导机理及味觉芯片技术研究进展

在人类的敏感器官方面, 味觉的研究明显落后于视觉、听觉、触觉和嗅觉. 针对酸、甜、苦、咸、鲜等多种不同味觉, 人类及动物的味觉细胞内存在有多种不同的传导感受机制, 但由于缺乏在细胞和分子水平上进行有效的研究手段, 有关味觉的研究仍在探索中. 近年来, 随着分子生物学和电生理研究的不断深入, 味觉细胞的传导编码机制研究取得了很大的进展. 结合我们实验室多年来在人工嗅觉与人工味觉和细胞传感器方面的研究基础, 对近年来国际上有关味觉的传导机理和细胞芯片技术的最新发展进行了综合评述. 在此基础上, 结合我们当前的研究工作, 重点介绍了细胞芯片这一生物学与微电子技术交叉领域研究的最新成果, 对味觉细胞芯片及其应用前景进行了论述, 提出了仿生味觉芯片和味觉细胞芯片的研究方向, 并在细胞和分子水平上对味觉的研究进行了初步探讨.     

利用纳米金颗粒增强DNA探针在传感器上的固定程度和识别能力

近年来,纳米颗粒已广泛应用于生物体系的研究,利用双硫醇分子作为连接剂,将纳米金颗粒固定于金片上,利用石英晶体微天平（QCM）技术研究了DNA探针在金片上的固定,并对DNA的识别能力进行了初步的探讨。在实验条件下,经过纳米颗粒修饰的金片对HS－DNA探针的吸附量比未经修饰的金片可提高3－5倍,并将传感器的灵敏度提高约3倍至0．35μg/mL。     

基因组原位杂交比较玉米和水稻基因组同源性

分别以玉米和水稻的基因组ＤＮＡ为探针,利用基因组原位杂交技术检测了玉米和水稻基因组之间的同源性。用水稻基因组探针杂交玉米染色体时,所有玉米染色体上都显示出多个间隔的杂交带区。而用玉米基因组探针杂交水稻染色体时,所有水稻染色体都显示连续的杂交信号。结果表明玉米和水稻基因组之间具有高度同源性,从而为证实两者起源于同一祖先提供了分子细胞遗传学依据。     

利用群体基因组学策略扫描人群特异的自然选择信号

自然选择是人类进化的动力, 直接影响人群分化. 目前对于自然选择在人群分化中的作用及其功能还知之甚少. 为了探讨这一问题, 本研究利用人类基因组国际单体型图计划的数据分析人群的遗传分化. 通过群体基因组学策略扫描常染色体区, 共发现了12669个高人群分化的SNPs和1853个人群特异的自然选择“候选基因”, 并通过基因诠释确定了121种受到强选择压力的生物学过程. 多层次分析显示, 人类基因组中存在普遍的正选择信号, 这些信号聚集于特定的染色体区域; 且多数“候选基因”和相应的生物学过程均局限于特定人群中, 提示自然选择在人群分化中发挥了重要作用. 本研究为从群体遗传和功能学角度深入研究自然选择和人群分化提供了新的线索.     

基于微纳材料与器件测量细胞温度

最近10年里,科研人员研发了多种微纳尺度测温传感器,希望能够借此来精确测量细胞内的温度或温度分布,但由于单个细胞的诸多限制,这些细胞测温传感器也在不断发展完善.本文将综述近年来基于微纳材料与器件测量细胞温度的研究进展,重点介绍微纳热电偶的实时细胞测温技术,最后介绍此类传感器在药物筛选、疾病诊疗等领域中的应用,并对细胞测温技术的后续发展进行了展望.具体而言,本文指出微纳尺度的细胞测温传感器一般可以分为荧光式细胞温度测量法和探极式细胞温度测量法:荧光式细胞温度测量法主要有作为温度计的有机化合物、量子点、聚合物和生物分子;探极式细胞温度测量法主要有作为热探针的热电偶、铂电阻和碳纳米管.     

利用RFLP数据进行定向染色体步移

染色体步移是分子遗传学一个十分重要的技术,它在分子克隆上运用得日益广泛.但是,通常我们不能决定染色体步移的方向,从两个方向步移既费时又费力.本文阐述了一个能够确定染色体步移方向的方法.借助于这个方法,在粗糙脉孢霉成功地克隆了os-1基因.这个方法对其它生物也有借鉴意义.os-1突变株对高渗透压敏感,它在含4%氯化钠的固体培养基上不能生长.os-1在表型上与野生型很不相同.os-1突变株的无性孢子聚集成团,并带橘红或紫色.在非允许温度下,一个温度敏感型os-1突变(等位基因:NM233t)在含山梨糖和多氧菌素B的液体培养基     

pBR322质粒DNA的原子力显微镜成象及剪切研究

研究DNA分子间和分子内相互作用力,可以帮助人们了解DNA分子的结构及其功能.由于对这些相互作用力进行直接测量时,不仅需要控制体系的稳定性,同时外加作用力又不能对体系产生影响.因此,目前只是利用X射线,光散射和核磁共振等手段对作用力进行直接的物理或热力学测量.虽然渗透压技术已经应用到DNA双螺旋非特定分子间力的测量,但对于具有特定取向的复杂分子相互作用,就需要在单个分子间进行直接测量.原子力显微镜(AFM)可以检测到10~(-14)N数量级的针尖-样品相互作用力,横向分辨率可达0.01nm,而接触面积只有10nm~2,并且可以在近生理溶液条件下操作,因此它是非常适合研究DNA分子间相互作用力的.事实上,利用AFM研究Biotin-streptavidin体系中的单个分子间相互作用以及DNA双链间的相互作用力已有报道.     

应用连续切片-计算机叠加法对木质部纵向输水网络—级结构进行重建

木质部结构的三维分析难度较大,主要原因是木质部贯穿整个植物体,体积大,硬度高,制样切片都很困难.过去的常用方法是通过离析来测定导管分子的长度和直径,或者是通过制取3个切面来观察某一导管分子与邻近细胞的相互关系.由于上述方法所展示的仅仅是某一局部区域中木质部各种组成分子的平面关系或者是某一组成分子的变化模式,所以无法应用它来深入地探讨导管与导管,导管与其他邻近分子之间所组成的“运输聚合体”的立体构型以及它们在三维空间上的联系,更无法准确地解释水分在不同导管分子、不同导管和不同细胞类型之间的转换关系.近年来,我们采用了多种方法,应用连续切片一计算机叠加法、硅酸-聚合物聚合法和树脂复型等技术对木质部纵向输水网络进行重建.这里仅报道应用连续     

微观水平看两性——漫谈生物界的性与生殖

正在微观水平上探讨性与生殖的问题,能更加接近性与生殖问题的实质:有性生殖是实现基因交换与重组的一种手段,人、其他哺乳动物还有鸟类的性别取决于特定的基因系列。同时,某些动物物种中环境因素决定性别的现象.仍有待于进一步的分子生物学研究。基于微观水平的探讨,还可对Y染色体及人类男性性别之未来做一点展望。     

3′碱基特异的PCR技术及β地中海贫血基因点突变的直接检测

PCR(聚合酶链反应)技术已广泛用于人类遗传病的基因诊断、临床医学、分子生物学、法医学及古生物学等各个领域的研究。在检测基因点突变时,通常采用PCR结合ASO(等位基因特异的寡核苷酸探针斑点杂交)或限制性内切酶酶解来判定。本文报道一个灵敏、     

DNA芯片和蛋白质芯片的制备与检测

微阵列生物芯片技术是近年来小型化技术发展的重要方面。多达2万个以上的基因——占人类表达基因总数的一半——可以被排列在一张厘米见方的基板上，成为定址的探针阵列；每个位点的直径为50～150微米。当样品溶液流经芯片时，溶液中的靶标分子与探针分子相互作用而被捕获。通过研究这样制备的芯片，能了解靶标分子在样品溶液中的浓度，或者它们的理化性质。     

人类染色体技术的研究进展

近半个世纪以来，人类染色体技术的研究取得了丰硕的成果。这不仅极大地加深了人们对染色体本质的了解。而且为生命科学的发晨起到了巨大的推动作用，本将整个人类染色体研究技术划分为四个阶段，即突破、创新、升华及飞跃阶段。每个阶段都借助了技术上的创新，并阐明了每个阶段都是人类染色体技术研究历程上的里程碑，最后晨望了人类染色体研究技术无限美好的发展前量。     

锌指技术:DNA编辑新方法

锌指技术:依赖于天然物质——锌指——可在特定的位点插入新的基因,有望应用于多种疾病的基因治疗,甚至可对人类精子或卵子进行遗传改造。理论上,锌指技术还可作用于任何动植物染色体上的任何位点,可以常规生产出各种能有效治疗人类疾病的新型农作物。