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植病蛋白组学论文名称

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植病蛋白组学论文名称

字数可能有点超,你自己截取吧~~ 分子生物学(molecular biology) 在分子水平上研究生命现象的科学。研究生物大分子(核酸、蛋白质)的结 构、功能和生物合成等方面来阐明各种生命现象的本质。研究内容包括各种生命过程如光合作用、发育的分子机制、神经活动的机理、癌的发生等。 从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的科学。自20世纪50年代以来,分子生物学是生物学的前沿与生长点,其主要研究领域包括蛋白质体系、蛋白质-核酸体系 (中心是分子遗传学)和蛋白质-脂质体系(即生物膜)。 生物大分子,特别是蛋白质和核酸结构功能的研究,是分子生物学的基础。现代化学和物理学理论、技术和方法的应用推动了生物大分子结构功能的研究,从而出现了近30年来分子生物学的蓬勃发展。分子生物学和生物化学及生物物理学关系十分密切,它们之间的主要区别在于:①生物化学和生物物理学是用化学的和物理学的方法研究在分子水平,细胞水平,整体水平乃至群体水平等不同层次上的生物学问题。而分子生物学则着重在分子(包括多分子体系)水平上研究生命活动的普遍规律;②在分子水平上,分子生物学着重研究的是大分子,主要是蛋白质,核酸,脂质体系以及部分多糖及其复合体系。而一些小分子物质在生物体内的转化则属生物化学的范围;③分子生物学研究的主要目的是在分子水平上阐明整个生物界所共同具有的基本特征,即生命现象的本质;而研究某一特定生物体或某一种生物体内的某一特定器官的物理、化学现象或变化,则属于生物物理学或生物化学的范畴。 发展简史 结构分析和遗传物质的研究在分子生物学的发展中作出了重要的贡献。结构分析的中心内容是通过阐明生物分子的三维结构来解释细胞的生理功能。1912年英国 .布喇格和.布喇格建立了X射线晶体学,成功地测定了一些相当复杂的分子以及蛋白质的结构。以后布喇格的学生.阿斯特伯里和.贝尔纳又分别对毛发、肌肉等纤维蛋白以及胃蛋白酶、烟草花叶病毒等进行了初步的结构分析。他们的工作为后来生物大分子结晶学的形成和发展奠定了基础。50年代是分子生物学作为一门独立的分支学科脱颖而出并迅速发展的年代。首先是在蛋白质结构分析方面,1951年.波林等提出了 α-螺旋结构,描述了蛋白质分子中肽链的一种构象。1955年F.桑格完成了胰岛素的氨基酸序列的测定。接着 .肯德鲁和.佩鲁茨在X射线分析中应用重原子同晶置换技术和计算机技术分别于1957和1959年阐明了鲸肌红蛋白和马血红蛋白的立体结构。1965年中国科学家合成了有生物活性的胰岛素,首先实现了蛋白质的人工合成。 另一方面,M.德尔布吕克小组从1938年起选择噬菌体为对象开始探索基因之谜。噬菌体感染寄主后半小时内就复制出几百个同样的子代噬菌体颗粒,因此是研究生物体自我复制的理想材料。1940年.比德尔和.塔特姆提出了“一个基因,一个酶”的假设,即基因的功能在于决定酶的结构,且一个基因仅决定一个酶的结构。但在当时基因的本质并不清楚。1944年.埃弗里等研究细菌中的转化现象,证明了DNA是遗传物质。1953年.沃森和.克里克提出了DNA的双螺旋结构,开创了分子生物学的新纪元。在此基础上提出的中心法则,描述了遗传信息从基因到蛋白质结构的流动。遗传密码的阐明则揭示了生物体内遗传信息的贮存方式。1961年F.雅各布和J.莫诺提出了操纵子的概念,解释了原核基因表达的调控。到20世纪60年代中期,关于DNA自我复制和转录生成RNA的一般性质已基本清楚,基因的奥秘也随之而开始解开了。 仅仅30年左右的时间,分子生物学经历了从大胆的科学假说,到经过大量的实验研究,从而建立了本学科的理论基础。进入70年代,由于重组DNA研究的突破,基因工程已经在实际应用中开花结果,根据人的意愿改造蛋白质结构的蛋白质工程也已经成为现实。 基本内容 蛋白质体系 蛋白质的结构单位是α-氨基酸。常见的氨基酸共20种。它们以不同的顺序排列可以为生命世界提供天文数字的各种各样的蛋白质。 蛋白质分子结构的组织形式可分为 4个主要的层次。一级结构,也叫化学结构,是分子中氨基酸的排列顺序。首尾相连的氨基酸通过氨基与羧基的缩合形成链状结构,称为肽链。肽链主链原子的局部空间排列为二级结构。二级结构在空间的各种盘绕和卷曲为三级结构。有些蛋白质分子是由相同的或不同的亚单位组装成的,亚单位间的相互关系叫四级结构。 蛋白质的特殊性质和生理功能与其分子的特定结构有着密切的关系,这是形形色色的蛋白质所以能表现出丰富多彩的生命活动的分子基础。研究蛋白质的结构与功能的关系是分子生物学研究的一个重要内容。 随着结构分析技术的发展,现在已有几千个蛋白质的化学结构和几百个蛋白质的立体结构得到了阐明。70年代末以来,采用测定互补DNA顺序反推蛋白质化学结构的方法,不仅提高了分析效率,而且使一些氨基酸序列分析条件不易得到满足的蛋白质化学结构分析得以实现。 发现和鉴定具有新功能的蛋白质,仍是蛋白质研究的内容。例如与基因调控和高级神经活动有关的蛋白质的研究现在很受重视。 蛋白质-核酸体系 生物体的遗传特征主要由核酸决定。绝大多数生物的基因都由 DNA构成。简单的病毒,如λ噬菌体的基因组是由 46000个核苷酸按一定顺序组成的一条双股DNA(由于是双股DNA,通常以碱基对计算其长度)。细菌,如大肠杆菌的基因组,含4×106碱基对。人体细胞染色体上所含DNA为3×109碱基对。 遗传信息要在子代的生命活动中表现出来,需要通过复制、转录和转译。复制是以亲代 DNA为模板合成子代 DNA分子。转录是根据DNA的核苷酸序列决定一类RNA分子中的核苷酸序列;后者又进一步决定蛋白质分子中氨基酸的序列,就是转译。因为这一类RNA起着信息传递作用,故称信使核糖核酸(mRNA)。由于构成RNA的核苷酸是4种,而蛋白质中却有20种氨基酸,它们的对应关系是由mRNA分子中以一定顺序相连的 3个核苷酸来决定一种氨基酸,这就是三联体遗传密码。 基因在表达其性状的过程中贯串着核酸与核酸、核酸与蛋白质的相互作用。DNA复制时,双股螺旋在解旋酶的作用下被拆开,然后DNA聚合酶以亲代DNA链为模板,复制出子代 DNA链。转录是在 RNA聚合酶的催化下完成的。转译的场所核糖核蛋白体是核酸和蛋白质的复合体,根据mRNA的编码,在酶的催化下,把氨基酸连接成完整的肽链。基因表达的调节控制也是通过生物大分子的相互作用而实现的。如大肠杆菌乳糖操纵子上的操纵基因通过与阻遏蛋白的相互作用控制基因的开关。真核细胞染色质所含的非组蛋白在转录的调控中具有特殊作用。正常情况下,真核细胞中仅2~15%基因被表达。这种选择性的转录与转译是细胞分化的基础。 蛋白质-脂质体系 生物体内普遍存在的膜结构,统称为生物膜。它包括细胞外周膜和细胞内具有各种特定功能的细胞器膜。从化学组成看,生物膜是由脂质和蛋白质通过非共价键构成的体系。很多膜还含少量糖类,以糖蛋白或糖脂形式存在。 1972年提出的流动镶嵌模型概括了生物膜的基本特征:其基本骨架是脂双层结构。膜蛋白分为表在蛋白质和嵌入蛋白质。膜脂和膜蛋白均处于不停的运动状态。 生物膜在结构与功能上都具有两侧不对称性。以物质传送为例,某些物质能以很高速度通过膜,另一些则不能。象海带能从海水中把碘浓缩 3万倍。生物膜的选择性通透使细胞内pH和离子组成相对稳定,保持了产生神经、肌肉兴奋所必需的离子梯度,保证了细胞浓缩营养物和排除废物的功能。 生物体的能量转换主要在膜上进行。生物体取得能量的方式,或是像植物那样利用太阳能在叶绿体膜上进行光合磷酸化反应;或是像动物那样利用食物在线粒体膜上进行氧化磷酸化反应。这二者能量来源虽不同,但基本过程非常相似,最后都合成腺苷三磷酸。对于这两种能量转换的机制,P.米切尔提出的化学渗透学说得到了越来越多的证据。生物体利用食物氧化所释放能量的效率可达70%左右,而从煤或石油的燃烧获取能量的效率通常为20~40%,所以生物力能学的研究很受重视。对生物膜能量转换的深入了解和模拟将会对人类更有效地利用能量作出贡献。 生物膜的另一重要功能是细胞间或细胞膜内外的信息传递。在细胞表面,广泛地存在着一类称为受体的蛋白质。激素和药物的作用都需通过与受体分子的特异性结合而实现。癌变细胞表面受体物质的分布有明显变化。细胞膜的表面性质还对细胞分裂繁殖有重要的调节作用。 对细胞表面性质的研究带动了糖类的研究。糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂等生物大分子结构与功能的研究越来越受到重视。从发展趋势看,寡糖与蛋白质或脂质形成的体系将成为分子生物学研究的一个新的重要的领域。 理论意义和应用 分子生物学的成就说明:生命活动的根本规律在形形色色的生物体中都是统一的。例如,不论在何种生物体中,都由同样的氨基酸和核苷酸分别组成其蛋白质和核酸。遗传物质,除某些病毒外,都是DNA,并且在所有的细胞中都以同样的生化机制进行复制。分子遗传学的中心法则和遗传密码,除个别例外,在绝大多数情况下也都是通用的。 物理学的成就证明,一切物质的原子都由为数不多的基本粒子根据相同的规律所组成,说明了物质世界结构上的高度一致,揭示了物质世界的本质,从而带动了整个物理学科的发展。分子生物学则在分子水平上揭示了生命世界的基本结构和生命活动的根本规律的高度一致,揭示了生命现象的本质。和过去基本粒子的研究带动物理学的发展一样,分子生物学的概念和观点也已经渗入到基础和应用生物学的每一个分支领域,带动了整个生物学的发展,使之提高到一个崭新的水平。 过去生物进化的研究,主要依靠对不同种属间形态和解剖方面的比较来决定亲缘关系。随着蛋白质和核酸结构测定方法的进展,比较不同种属的蛋白质或核酸的化学结构,即可根据差异的程度,来断定它们的亲缘关系。由此得出的系统进化树,与用经典方法得到的是基本符合的。采用分子生物学的方法研究分类与进化有特别的优越性。首先,构成生物体的基本生物大分子的结构反映了生命活动中更为本质的方面。其次,根据结构上的差异程度可以对亲缘关系给出一个定量的,因而也是更准确的概念。第三,对于形态结构非常简单的微生物的进化,则只有用这种方法才能得到可靠结果。 高等动物的高级神经活动是极其复杂的生命现象,过去多是在细胞乃至整体水平上研究,近年来深入到分子水平研究的结果充分说明高级神经活动也同样是以生物大分子的活动为基础的。例如,在高等动物学习与记忆的过程中,大脑中RNA和蛋白质的组成发生明显的变化,并且一些影响生物体合成蛋白质的药物也显著地影响学习与记忆的能力。又如,“生物钟”是一种熟知的生物现象。用鸡进行的实验发现,有一种重要的神经传递介质(5-羟色胺)和一种激素(褪黑激素)以及控制它们变化的一种酶,在鸡脑中的含量呈24小时的周期性变化。正是这种变化构成了鸡的“生物钟”的物质基础。 在应用方面,生物膜能量转换原理的阐明,将有助于解决全球性的能源问题。了解酶的催化原理就能更有针对性地进行酶的人工模拟,设计出化学工业上广泛使用的新催化剂,从而给化学工业带来一场革命。 分子生物学在生物工程技术中也起了巨大的作用,1973年重组DNA技术的成功,为基因工程的发展铺平了道路。80年代以来,已经采用基因工程技术,把高等动物的一些基因引入单细胞生物,用发酵方法生产干扰素、多种多肽激素和疫苗等。基因工程的进一步发展将为定向培育动、植物和微生物良种以及有效地控制和治疗一些人类遗传性疾病提供根本性的解决途径。 从基因调控的角度研究细胞癌变也已经取得不少进展。分子生物学将为人类最终征服癌症做出重要的贡献。 [编辑本段]分子生物学的应用 1,亲子鉴定 近几年来,人类基因组研究的进展日新月异,而分子生物学技术也不断完善,随着基因组研究向各学科的不断渗透,这些学科的进展达到了前所未有的高度。在法医学上,STR位点和单核苷酸(SNP)位点检测分别是第二代、第三代DNA分析技术的核心,是继RFLPs(限制性片段长度多态性)VNTRs(可变数量串联重复序列多态性)研究而发展起来的检测技术。作为最前沿的刑事生物技术,DNA分析为法医物证检验提供了科学、可靠和快捷的手段,使物证鉴定从个体排除过渡到了可以作同一认定的水平,DNA检验能直接认定犯罪、为凶杀案、强奸杀人案、碎尸案、强奸致孕案等重大疑难案件的侦破提供准确可靠的依据。随着DNA技术的发展和应用,DNA标志系统的检测将成为破案的重要手段和途径。此方法作为亲子鉴定已经是非常成熟的,也是国际上公认的最好的一种方法。参考资料:蛋白质质谱分析研究进展 摘 要: 随着科学的不断发展,运用质谱法进行蛋白质的分析日益增多,本文简要综述了肽和蛋白质等生物大分子质谱分析的特点、方法及蛋白质质谱分析的原理、方式和应用,并对其发展前景作出展望。 关键词: 蛋白质,质谱分析,应用 前言: 蛋白质是生物体中含量最高,功能最重要的生物大分子,存在于所有生物细胞,约占细胞干质量的50%以上, 作为生命的物质基础之一,蛋白质在催化生命体内各种反应进行、调节代谢、抵御外来物质入侵及控制遗传信息等方面都起着至关重要的作用,因此蛋白质也是生命科学中极为重要的研究对象。关于蛋白质的分析研究,一直是化学家及生物学家极为关注的问题,其研究的内容主要包括分子量测定,氨基酸鉴定,蛋白质序列分析及立体化学分析等。随着生命科学的发展,仪器分析手段的更新,尤其是质谱分析技术的不断成熟,使这一领域的研究发展迅速。 自约翰.芬恩()和田中耕一()发明了对生物大分子进行确认和结构分析的方法及发明了对生物大分子的质谱分析法以来,随着生命科学及生物技术的迅速发展,生物质谱目前已成为有机质谱中最活跃、最富生命力的前沿研究领域之一[1]。它的发展强有力地推动了人类基因组计划及其后基因组计划的提前完成和有力实施。质谱法已成为研究生物大分子特别是蛋白质研究的主要支撑技术之一,在对蛋白质结构分析的研究中占据了重要地位[2]。 1.质谱分析的特点 质谱分析用于蛋白质等生物活性分子的研究具有如下优点:很高的灵敏度能为亚微克级试样提供信息,能最有效地与色谱联用,适用于复杂体系中痕量物质的鉴定或结构测定,同时具有准确性、易操作性、快速性及很好的普适性。 2.质谱分析的方法 近年来涌现出较成功地用于生物大分子质谱分析的软电离技术主要有下列几种:1)电喷雾电离质谱;2)基质辅助激光解吸电离质谱;3)快原子轰击质谱;4)离子喷雾电离质谱;5)大气压电离质谱。在这些软电离技术中,以前面三种近年来研究得最多,应用得也最广泛[3]。 3.蛋白质的质谱分析 蛋自质是一条或多条肽链以特殊方式组合的生物大分子,复杂结构主要包括以肽链为基础的肽链线型序列[称为一级结构]及由肽链卷曲折叠而形成三维[称为二级,三级或四级]结构。目前质谱主要测定蛋自质一级结构包括分子量、肽链氨基酸排序及多肽或二硫键数目和位置。 蛋白质的质谱分析原理 以往质谱(MS)仅用于小分子挥发物质的分析,由于新的离子化技术的出现,如介质辅助的激光解析/离子化、电喷雾离子化,各种新的质谱技术开始用于生物大分子的分析。其原理是:通过电离源将蛋白质分子转化为气相离子,然后利用质谱分析仪的电场、磁场将具有特定质量与电荷比值(M/Z值)的蛋白质离子分离开来,经过离子检测器收集分离的离子,确定离子的M/Z值,分析鉴定未知蛋白质。 蛋白质和肽的序列分析 现代研究结果发现越来越多的小肽同蛋白质一样具有生物功能,建立具有特殊、高效的生物功能肽的肽库是现在的研究热点之一。因此需要高效率、高灵敏度的肽和蛋白质序列测定方法支持这些研究的进行。现有的肽和蛋白质测序方法包括N末端序列测定的化学方法Edman法、C末端酶解方法、C末端化学降解法等,这些方法都存在一些缺陷。例如作为肽和蛋白质序列测定标准方法的N末端氨基酸苯异硫氰酸酯(phenylisothiocyanate)PITC分析法(即Edman法,又称PTH法),测序速度较慢(50个氨基酸残基/天);样品用量较大(nmol级或几十pmol级);对样品纯度要求很高;对于修饰氨基酸残基往往会错误识别,而对N末端保护的肽链则无法测序[4]。C末端化学降解测序法则由于无法找到PITC这样理想的化学探针,其发展仍面临着很大的困难。在这种背景下,质谱由于很高的灵敏度、准确性、易操作性、快速性及很好的普适性而倍受科学家的广泛注意。在质谱测序中,灵敏度及准确性随分子量增大有明显降低,所以肽的序列分析比蛋白容易许多,许多研究也都是以肽作为分析对象进行的。近年来随着电喷雾电离质谱(electrospray ionisation,ESI)及基质辅助激光解吸质谱(matrix assisted laser desorption/ionization,MALDI)等质谱软电离技术的发展与完善,极性肽分子的分析成为可能,检测限下降到fmol级别,可测定分子量范围则高达100000Da,目前基质辅助的激光解吸电离飞行时间质谱法(MALDI TOF MS)已成为测定生物大分子尤其是蛋白质、多肽分子量和一级结构的有效工具,也是当今生命科学领域中重大课题——蛋白质组研究所必不可缺的关键技术之一 [5] 。目前在欧洲分子生物实验室(EMBL)及美国、瑞士等国的一些高校已建立了MALDI TOF MS蛋白质一级结构(序列)谱库,能为解析FAST谱图提供极大的帮助,并为确证分析结果提供可靠的依据[6]。 蛋白质质谱分析研究进展 来自: 免费论文网 蛋白质的质谱分析方式 质谱用于肽和蛋白质的序列测定主要可以分为三种方法:一种方法叫蛋白图谱(proteinmapping),即用特异性的酶解或化学水解的方法将蛋白切成小的片段,然后用质谱检测各产物肽分子量,将所得到的肽谱数据输入数据库,搜索与之相对应的已知蛋白,从而获取待测蛋白序列。将蛋白质绘制“肽图”是一重要测列方法。第二种方法是利用待测分子在电离及飞行过程中产生的亚稳离子,通过分析相邻同组类型峰的质量差,识别相应的氨基酸残基,其中亚稳离子碎裂包括“自身”碎裂及外界作用诱导碎裂.第三种方法与Edman法有相似之处,即用化学探针或酶解使蛋白或肽从N端或C端逐一降解下氨基酸残基,形成相互间差一个氨基酸残基的系列肽,名为梯状测序(laddersequencing),经质谱检测,由相邻峰的质量差知道相应氨基酸残基。 蛋白消化 蛋白的基团越大,质谱检测的准确率越低。因此,在质谱检测之前,须将蛋白消化成小分子的多肽,以提高质谱检测的准确率。一般而言,6-20个氨基酸的多肽最适合质谱仪的检测。现今最常用的酶为胰蛋白酶(trypsin),它于蛋白的赖氨酸(lysine)和精氨酸(arginine)处将其切断。因此,同一蛋白经胰蛋白酶消化后,会产生相同的多肽。 基质辅助激光解吸电离/飞行时间质谱测量法(MALDI-TOF MS) [7] 简而言之,基质辅助激光解吸电离/飞行时间质谱测量仪是将多肽成分转换成离子信号,并依据质量/电荷之比(mass/charge,m/z)来对该多肽进行分析,以判断该多肽源自哪一个蛋白。待检样品与含有在特定波长下吸光的发光团的化学基质(matrix)混合,此样品混合物随即滴于一平板或载玻片上进行挥发,样品混合物残余水份和溶剂的挥发使样品整合于格状晶体中,样品然后置于激光离子发生器(lasersource)。激光作用于样品混合物,使化学基质吸收光子而被激活。此激活产生的能量作用于多肽,使之由固态样品混合物变成气态。由于多肽分子倾向于吸收单一光子,故多肽离子带单一电荷.这些形成的多肽离子直接进入飞行时间质量分析仪(TOFmassanalyzer)。飞行时间质量分析仪用于测量多肽离子由分析仪的一端飞抵另一端探测器所需要的时间。而此飞行时间同多肽离子的质量/电荷的比值成反比,即质量/电荷之比越高,飞行时间越短。最后,由电脑软件将探测器录得的多肽质量/电荷比值同数据库中不同蛋白经蛋白酶消化后所形成的特定多肽的质量/电荷比值进行比较,以鉴定该多肽源自何种蛋白.此法称为多肽质量指纹分析(peptidemassfin-gerprinting)。基质辅助激光解吸电离/飞行时间质谱测量法操作简便,敏感度高,同许多蛋白分离方法相匹配,而且,现有数据库中有充足的关于多肽质量/电荷比值的数据,因此成为许多实验室的首选蛋白质谱鉴定方法。 电子喷雾电离质谱测量法(electrosprayion-izationmassspectrometry,ESI-MS)[8 ] 同基质辅助激光解吸电离/飞行时间质谱测量法在固态下完成不同,电子喷雾电离质谱测量法是在液态下完成,而且多肽离子带有多个电荷,由高效液相层析等方法分离的液体多肽混合物,在高压下经过一细针孔。当样本由针孔射出时,喷射成雾状的细小液滴,这些细小液滴包含多肽离子及水份等其他杂质成分。去除这些杂质成分后,多肽离子进入连续质量分析仪(tan- demmassanalyzer),连续质量分析仪选取某一特定质量/电荷比值的多肽离子,并以碰撞解离的方式将多肽离子碎裂成不同电离或非电离片段。随后,依质量/电荷比值对电离片段进行分析并汇集成离子谱(ionspectrum),通过数据库检索,由这些离子谱得到该多肽的氨基酸序列。依据氨基酸序列进行的蛋白鉴定较依据多肽质量指纹进行的蛋白鉴定更准确、可靠。而且,氨基酸序列信息即可通过蛋白氨基酸序列数据库检索,也可通过核糖核酸数据库检索来进行蛋白鉴定。 蛋白质质谱分析研究进展 来自: 免费论文网 4.蛋白质质谱分析的应用 1981年首先采用FAB双聚焦质谱测定肽分子量,分析十一肽(Mr=1318),质谱中出现准分子离子[M+1]+=1319强峰。分子量小于6kDa肽或小蛋白质合适用FAB质谱分析,更大分子量的多肽和蛋自质可用MALDI质谱或ESI质谱分析。用MALDI-TOF质谱分析蛋自质最早一例是Hillen Kramp等[9]于1988年提出用紫外激光以烟酸为基质在TOF谱仪上测出质量数高达60kDa蛋白质,精确度开始只有,后改进到。质谱技术主要用于检测双向凝胶电泳或“双向”高效柱层析分离所得的蛋白质及酶解所得的多肽的质量,也可用于蛋白质高级结构及蛋白质间相互作用等方面的研究[10,11],三条肽段的精确质量数便可鉴定蛋白质。近年来,串联质谱分析仪发展迅猛,其数据采集方面的自动化程度、检测的敏感性及效率都大大提高,大规模数据库和一些分析软件(如:SEQUEST)的应用使得串联质谱分析仪可以进行更大规模的测序工作。目前,利用2D电泳及MS技术对整个酵母细胞裂解产物进行分析,已经鉴定出1484种蛋白质,包括完整的膜蛋白和低丰度的蛋白质[12];分析肝细胞癌患者血清蛋白质组成分[13],并利用质谱进行鉴定磷酸化蛋白研究工作[14]及采用质谱技术研究许旺细胞源神经营养蛋白(SDNP)的分子结构[15]等。 结束语: 在蛋白质的质谱分析中,质谱的准确性(accuracy)对测定结果有很大影响,因此质谱测序现在仍很难被应用于未知蛋白的序列测定。肽和蛋白的质谱序列测定方法具有快速、用量少、易操作等优点,这些都非常适合于现在科学研究的需要。我们相信,随着各种衍生化方法和酶解方法的不断改进,蛋白双向电泳的应用[16]以及质谱技术的不断完善,质谱将会成为多肽和蛋白质分析最有威力的工具之一。

笨蛋,自己写嘛!!!!!!

植物细胞工程技术以及应用论文

1 植物细胞工程基础研究

植物细胞工程是建立在工程技术与现代生物科学基础上的科学技术。它的发展依赖于植物学、分子生物学、植物生理学、遗传学、环境工程学、植物营养学等学科共同的发展和进步的,可为研究生物科学提供非常重要的技术。植物发育的生物学是当代植物科学研究的主要内容。离体培养的器官与培养体细胞胚及调控这种步骤已经建立了良好的实验体系,极大地将植物生物学的内容丰富了,而且还加速了发展。植物的薄层细胞培养已经成为了在离体条件下研究生理生化、植株再生、遗传转化的关键技术。并且应用离体培养的技术来探究花器官的发育,已经在多种植物上实现了开花和结实。原生质体培养为研究单细胞提供了较为良好的技术体系,已应用在植物激素的作用机理、植物细胞的分裂、细胞壁生物学、基因表达、物质跨膜运输等多个研究领域。

2 植物细胞工程技术及其应用

2. 1 加倍单倍体技术及应用

利用植物的组织来培养单倍体的植物材料从而获得单倍体植物,然后再通过自然方法或者人工加倍的方法从而获得双倍体植株的技术,被称为加倍单倍体技术。在这种技术中以使用花药和花粉来进行培养的应用最为广泛。利用这种技术来进行花药和花粉培养获得植株,目前已经在 250 多种植物上实验成功。目前,我国在培养花药和单倍体育种这两方面总体已经处于世界的前列,由多名研究者研制的 N6 培养基已经被大量应用在禾本科植物的花药和花粉培养上,现已被当做是国内外花培使用的通用培养基。而且利用花培技术,我国在多种农作物上都培养出了许多新的品种,例如水稻的中花系列的品种、小麦中的京花系列的品种、油菜中的华油一号等这些已经培育成功的品种的'推广,现已在社会和经济方面都取得了很好的效益。

在遗传上面,我们采用花培技术已获得染色体代的换系和附加系的方法,现在也被大量应用在小麦、大麦和一些茄科植物的身上,这种方法对远缘杂交育种的效率有着极大的提高。

植物存在的一种自然现象就是雌核发育。雌核发育就在离体的条件下通过培养一些没有受精过的子房和胚珠以产生单倍体植株,或者是在活体的条件下用不同种类的花粉或者是被物理方法处理过花粉授予其中,以诱导雌核的发育。目前这种培育方法已经在不下 10 种的植物上获得了成功。在离体条件下,诱导孤雌生殖来获得加倍单倍体的这一技术发展的时间很短,不过现在已经开始使用在构建遗传分析、作物的改良与转基因的受体材料。

2. 2 原生质体培养和体细胞杂交

植物细胞工程的核心技术是原生质体培养和体细胞杂交。

为了不出现植物远缘杂交不亲和性,新的种质资源不断创新,为了实现植物遗传转化和进行细胞学的基础研究提供了重要的科学研究基础。粮食作物、蔬菜、果树、花卉、林木等是获得的原生质体再生植株。农作物和经济作物主要是以原生质体培养,从一年生向多年生、从草本向木本、从高等向低等是近年来的植物发展趋势。原生质体培养、体细胞杂交、体细胞杂质种子评价和利用等是我国大量研究方面。世界前列的是第一次获得的原生质体植株种类数量,先进的成果适用主要是在原生质体培养体系的建立和完善、体细胞杂质种子鉴定、新种质的创制等方面。在植物细胞生理和遗传学、基因组学、蛋白质组学研究中的应用主要是以原生质体培养的技术。

2. 3 加强植物细胞工程基础研究

基础科学的进步与发展是植物细胞工程的发展主要平台。转基因植物、植物生物反应器的研究和应用的推进方面是加强研究基础植物代谢工程、植物细胞工程与植物基因工程的快速有机整合,结合分子标记辅助育种技术等。

3 结语

现代生物技术的发展是需要植物细胞工程的研究与应用来推动的。植物细胞工程作为一个很独立的学科和技术研究,为现代农业化高效率、优质性、可持续发展性做出了重大贡献。生命科学技术和工程技术的进步有力推动了植物细胞技术的发展,也大大有效地推进了现代生命科学技术的进一步发展。

加大对植物细胞工程的基础研究创新 ,将为植物细胞工程的进步提供更为广阔的发展平台,为社会主义现代农业科学技术的发展做出更大的贡献。

我是复制的,希望对楼主能有所帮助※ Multiplexing:一种同时采用多种样品的测序方法,能够大大提高测序速度。 ※ 突变(Mutation):DNA序列上任一种可以被遗传的变易。 ※ 核苷酸(Nucleotide):DNA和RNA的基本组成部分,通常包含一分子核糖,一分子磷酸和一分子碱基。多个核苷酸通过磷酸二酯键连接成一条链状。 ※ 细胞核(Nucleos):真核细胞中的一种细胞器,内含遗传物质。 癌基因(Oncogene):一种能够导致癌症的基因。许多致癌基因都直接或间接地控制细胞的成长速度。 ※ 噬菌体(phage):一种以细菌为宿主细胞的病毒。 ※ 物理图谱(Physics Map):物理图谱描绘DNA上可以识别的标记的位置和相互之间的距离(以碱基对的数目为衡量单位),这些可以识别的标记包括限制性内切酶的酶切位点,基因等。物理图谱不考虑两个标记共同遗传的概率等信息。对于人类基因组来说,最粗的物理图谱是染色体的条带染色模式,最精细的图谱是测出DNA的完整碱基序列。 ※ 质粒(Plasmid):质粒是细菌的染色体外能够自我复制的环状DNA分子。它能够和细胞核中的染色体明显地区别开来,而且并不是细胞生存的必要物质。一些质粒适宜于引入到宿主细胞中去,并利用宿主细胞的DNA大量繁殖,因此我们常常采用质粒作为外源DNA的载体,外源DNA借助于质粒在宿主细胞中大量繁殖。 ※ 多基因病(Polygenic Disorder):有多个基因位点共同决定的遗传病(如心脏病、糖尿病、一些癌症等)。这类疾病的遗传由多个基因位点共同控制,因而比单基因病的遗传更为复杂。 ※ 多聚酶链式反应(PCR):一种体外扩增DNA的方法。PCR使用一种耐热的多聚酶,以及两个含有20个碱基的单链引物。经过高温变性将模板DNA分离成两条链,低温退火使得引物和一条模板单链结合,然后是中温延伸,反应液的游离核苷酸紧接着引物从5‘端到3’端合成一条互补的新链。而新合成的DNA又可以继续进行上述循环,因此DNA的数目不断倍增。 ※ 多聚酶(Polymerase):多聚酶具有催化作用,能够加快游离的核苷酸和DNA模板结合形成新链的反应速度。 ※ 多态性(Polymorphism):多个个体之间DNA的差异称为多态性。DNA变异概率超过1%的变异,比较适宜作为绘制连接图谱的证据。 ※ 引物(Primer):预先制备的比较短的核苷酸链,在新链合成过程中作为引物,游离的核苷酸在引物之后按顺序和模板上的碱基结合,形成新链。 ※ 原核生物(Prokaryote):原核生物没有细胞膜,结构清晰的核以及其他细胞器。细菌是原核生物。 ※ 探针(Probe):是一条DNA单链或者一条RNA链,具有特定的序列,并且使用放射性元素或者免疫特性物质进行标记。探针和克隆库中的某条互补片段结合成一条双链结构,我们可以借助于探针的检测来获知与其互补的链的位置。 ※ 启动子(Promoter):DNA上的一个特定位点,RNA聚合酶在此和DNA结合,并由此开始转录过程。 ※ 蛋白质(Protein):一种由一条或者多条肽链构成的大分子。每条肽链上核苷酸的顺序是由基因外显子部分的碱基序列决定的。蛋白质是细胞、组织和器官的重要组成部分,每种蛋白质都具有特定的功能。酶、抗体和激素等都是蛋白质。 ※ 嘌呤(Purine):一种含氮的单环结构物。是核苷酸的重要组成部分,有腺嘌呤A和鸟嘌呤G两种。 ※ 嘧啶(Pyrimidine):一种含氮的双环结构,是核苷酸的重要组成部分。分为胞嘧啶C,胸腺嘧啶T和尿嘧啶U三种。 ※ 重组克隆(Recombinant Clone):将不同来源的DNA片段合成在一个DNA分子中,这种技术称为重组,得到的分子为重组克隆。 ※ DNA重组技术(Recombinant DNA Technology):在细胞体外将两个DNA片段连接成一个DNA分子的技术。在适宜的条件下,一个重组DNA分子能够被引入到宿主细胞中并在宿主细胞中大量繁殖。 ※ 调控序列(regulatory regions and sequence):一段控制基因表达的DNA片段。 ※ 限制性内切酶(Restriction enzyme, endonuclease):这种酶能够识别出DNA上特定的碱基序列,并在这个位点将DNA酶切。细菌中有400中限制性内切酶,能够识别出100中DNA序列。 ※ 酶切位点(Restriction Enzyme cutting site):DNA上一段碱基的特定序列,限制性内切酶能够识别出这个序列并在此将DNA酶切成两段。 ※ 限制性长度多态性(Restriction fragment length polymorphsm):从不同个体制备的DNA,使用同一种限制性内切酶酶切,切得的片段长度各不相同。酶切片段的长度可以作为物理图谱或者连接图谱中的标记子。通常是在酶切位点处发生突变而引发的。 ※ 核糖核酸RNA(Ribonucleic acid):从细胞的细胞核和细胞质部分分离出来的化学物质。在蛋白质合成和其他生化反应中起着重要作用,RNA的结构和DNA的结构类似,都是有核苷酸按照一定顺序排列成的长链。RNA可以分为信使RNA、转运RNA、核糖体RNA以及其他类型的RNA。 ※ 核糖体RNA(Ribonsomal RNA rRNA):存在于核糖体中的RNA。 ※ 核糖体(Ribonsome):细胞质中含有rRNA和相关蛋白质的细胞器,是蛋白质的合成场所。 序列位置标签(Sequence Tagged Site, STS):一段短的DNA序列(200-500个碱基对),这种序列在染色体上只出现一次,其位置和碱基顺序都是已知的。在PCR反应中可以检测处STS来,STS适宜于作为人类基因组的一种地标,据此可以判定DNA的方向和特定序列的相对位置。ETS是cDNA上的STS。 ※ 性染色体(Sex Chromosome):在人类细胞中是X或者Y染色体,性染色体决定了个体的性别。雌性细胞中含有两个X染色体,而雄性细胞中含有1个X染色体和1个Y染色体。 ※ 鸟枪法(Shotgun method):使用基因组中的随机产生的片段作为模板进行克隆的方法。 ※ 单基因病(Single Gene Disorder):一个基因的等位基因之间发生了突变造成的疾病。 ※ 体细胞(Somatic Cells):个体中除了生殖细胞及其母细胞之外的细胞,都是体细胞。 ※ 串联重复序列(Tandem repeat sequences):在染色体上一段序列的多次重复,称为串联重复序列。常用来作为物理图谱中的标记子。 ※ 端粒(Telomere):是染色体的末端部分,这一特殊结构区域对于线型染色体的结构和稳定起重要作用。 ※ 转录(Transcription):以某一DNA链为模板,按照碱基互补原则形成一条新的RNA链的过程,是基因表达的第一步。 ※ 转运RNA(tRNA):转运RNA具有特殊的结构,其一端包含3个特定的核苷酸序列,能和信使RNA上的密码子按照碱基配对原则进行结合。另一端则带有一个氨基酸。因此转运RNA能够同细胞质中游离的氨基酸结合并运到核糖体上,核糖体按mRNA上的遗传信息将氨基酸装配成蛋白质。 ※ 转化(Transformation):将外源DNA整合到某一细胞基因组中的过程。。 ※ 翻译(Translation):mRNA上携带的遗传信息指导蛋白质的合成过程,称为翻译。 ※ 病毒(Virus):一种不具备细胞结构的生物体。只能寄生在宿主细胞中才能生存。病毒一般包含核酸以及外壳蛋白,有些动物的病毒的外面也偶尔覆盖一层细胞膜。病毒进入宿主细胞之后,利用宿主的合成机制复制出大量的后代。。 ※ 酵母菌人工合成染色体(Yeast Artificial Chromosome):一种能够克隆长达400Kb的DNA片段的载体,含有酵母细胞中必需的端粒、着丝点和复制起始序列。 (卜东波、伍树明翻译整理) 生物信息名词 §§§ BLAST (Basic Local Alignment Search Tool),基本的基于局部对准的搜索工具;一种快速查找与给定序列具有连续相同片断的序列的技术。 §§§ Entrez 美国国家生物技术信息中心所提供的在线资源检索器。该资源将GenBank序列与其原始文献出处链接在一起。 §§§ NCBI 美国国立生物技术信息中心(National Center for Biotechnology Information),1988年设立,为美国国家医学图书馆(NLM)和国家健康协会(NIH)下属部门之一。提供生物医学领域的信息学服务,如世界三大核酸数据库之一的GenBank数据库,PubMed医学文献检索数据库等。 §§§ Conserved sequence 保守序列。演化过程中基本上不变的DNA中的碱基序列或蛋白质中的氨基酸序列。 §§§ Domain 功能域。蛋白质中具有某种特定功能的部分,它在序列上未必是连续的。某蛋白质中所有功能域组合其起来决定着该蛋白质的全部功能。 §§§ EBI 欧洲生物信息学研究所(European Bioinformatics Institute)。 The National Center for Biotechnology Information (NCBI) at the NationalLibrary of Medicine (NLM), National Institutes of Health (NIH) §§§ EMBL 欧洲分子生物学实验室(uropean Molecular Biology Laboratory)。 §§§ GenBank 由美国国家生物技术信息中心提供的核酸序列数据库。 §§§ Gene 基因。遗传的基本的物理和功能单位。一个基因就是位于某条染色体的某个位置上的核苷酸序列,其中蕴含着某种特定功能产物(如蛋白质或RNA分子)的编码。 §§§ DUST A program for filtering low complexity regions from nucleic acid sequences. §§§ Gene expression 基因表达。基因中的编码信息被转换成行使特定功能的结构产物的过程。 §§§ Gene family 基因家族。一组密切相关的编码相似产物的基因。 §§§ Gene mapping 基因作图。对DNA分子(染色体或质粒)中基因的相对位置和距离进行确定的过程。 §§§ Genetic code 遗传密码。以三联体密码子的形式编码于mRNA中的核苷酸序列,决定着所合成蛋白质中的氨基酸序列。 Genome 基因组。某一物种的一套完整染色体组中的所有遗传物质。其大小一般以其碱基对总数表示。 §§§ Genomics 基因组学。从事基因组的序列测定和表征描述,以及基因活性与细胞功能关系的研究。 §§§ HGMP 英国剑桥的人类基因组绘图计划(Human Genome Mapping Project)。 §§§ Informatics 信息学。研究计算机和统计学技术在信息处理中的应用的学科。在基因组计划中,信息学的内容包括快速搜索数据库方法的开发、DNA序列信息分析方法的开发和从DNA序列数据中预测蛋白质序列和结构方法的开发。 §§§ Physical map 物理图谱。不考虑遗传,DNA中可识别的界标(如限制性酶切位点和基因等)的位置图。界标之间的距离用碱基对度量。对人类基因组而言,最低分辨率的物理图谱是染色体上的条带图谱;最高分辨率的物理图谱是染色体中完整的核苷酸序列。 §§§ Promoter 启动子。DNA中被RNA聚合酶结合并从此起始转录的位点。 §§§ Proteome 蛋白质组。一个基因组的全部蛋白产物及其表达情况。 §§§ Regulatory region or sequence 调控区或调控序列。控制基因表达的DNA碱基序列。 §§§ Ribosomal RNA 核糖体RNA。简写为rRNA。是一组存在于核糖体中的RNA分子。 §§§ Sequence tagged site 序列示踪位点,简写为STS。在人类基因组中只出现一次的位置和序列已知的长约200到500bp的短DNA序列片断。由于可以通过PCR检测到,STS在将来源于许多不同实验室的基因图谱和测序数据进行定位和定向时非常有用,并且STS在人类基因组的物理图谱中也具有界标的作用。表达的序列标签(ESTs)就是那些得自cDNAs的STSs。 §§§ Single-gene disorder 单基因病。由单个基因的等位基因的突变所导致的遗传病(如杜兴肌营养不良和成视网膜细胞瘤等)。 §§§ UniGene 美国国家生物技术信息中心提供的公用数据库,该数据库将GenBank中属于同一条基因的所有片断拼接成完整的基因进行收录。 §§§ 非蛋白质编码区(“Junk”DNA)占据了人类基因组的大部分,研究表明“Junk”是许多对生命过程富有活力的不同类型的DNA的复合体,它们至少包括以下类型的DNA成份或由其表达的RNA成分:内含子(intron)、卫星(Satellite)DNA、小卫星(minisatellite)DNA、微卫星(microsatellite)DNA、非均一核RNA(hmRNA)、短散置元(short interspersed elements)、长散置元(long interspersed elements)、伪基因(pseudogenes)等。除此之外,顺式调控元件,如启动子、增强子等也属于非编码序列。 双重序列对比 两序列间的对比分析。最常见的方法为Needle-Wunsch方法。能够利用的软件如BLAST、FASTA等。 §§§ Autosome 常染色体。与性别决定无关的染色体,人双倍体染色体组含有46条染色体,其中22对常染色体,一对与性别决定有关的性染色体(X和Y染色体)。 sex chromosome. 包括序列(核酸与蛋白)搜索,结构比较,结构预测,蛋白质域,模体(Motif ),测序,发育与进化分析,双向电泳成像分析,质谱蛋白质鉴定,三维蛋白结构模建与成像,基因组图谱比较,基因预测,非编码区功能位点识别,基因组重叠群集装,后基因组功能分析,结构基因组学以及药物基因组学等等。 在,新版中启用了gapped BLAST、PSI-BLAST 和PHI-BLAST。gapped BLAST是比原BLAST 更灵敏更快的局部相似联配(俗称局部同源)搜索法;PSI- BLAST用迭代型的剖面打分算法,每次迭代所费时间与前者相同,它可检索弱同源的目标;PHI-BLAST 98年刚出台,是模体(Motif )构造与搜索软件,是更灵敏的同源搜索软件。例如线虫§§§ 的CED4是apoptosis 的调控蛋白,含有涉及磷酸结合的P 环模体,在各种ATP 酶和GTP 酶中可发现。在用gapped BLAST搜索NR数据库时,CED4仅跟人凋亡调控蛋白Apaf-1显著同源或相似(其中含有P-loop保守区)。但PHI- BLAST搜索,另有一个显著同源(E= )目标,是植物抗病蛋白Arabidopsis thaliana ,证实此动物与植物蛋白确实在apoptosis 中有相似的功能。另有,按PHI- BLAST搜索在MutL DNA修复蛋白中的ATP 酶域,II型拓扑异构酶,组氨酸激酶和HS90家族蛋白,发现一个新的真核蛋白族,共有HS90型ATP 酶域。再有在古核tRNA核苷酸转移酶中发现核苷酸转移酶域,在细菌DNA 引物酶的古核同源体中发现螺旋酶超家族II的模体VI。用以往的搜索法这些是得不到的。 深层事项: 后基因组时期的主要任务:Data mining ,即从完全测序的基因组中预测功能。 1 、序列、结构和功能 自分子生物学产生以来,均相信序列决定结构,结构决定功能。随着基因组学的发展,对此理解已有长足的深化。同源序列(具有共同祖先)未必具有相同的功能;相同功能未必源自同源序列。相异序列可能有相似的结构;序列与结构不相似的蛋白可能会有相似的功能。现在发现存在不相似(在序列与结构水平上)酶催化相同的生化反应。当然亦存在甚至结构水平上很相似的酶催化不同的生化反应。例如人与鼠的3?- 羟甾类脱氢酶,1AHH和1RAL;前者是Rossmann折叠,而后者是TIM-桶。肯定,这些相似酶不是共同祖先趋异的结果,而是不同祖先趋同的结果。如结构决定功能还是合理的,那么至少在功能活性位点具有相似结构特征(即3D- 功能模体)。属于今后研究的课题,对了解酶催化机制与功能蛋白的小分子模拟具有很大价值。 何谓功能?功能有层次的:表型的,细胞的和分子的。 目前开始高层功能预测,分子相互作用、代谢途径和调控网络。目前,已从结构基因组学,功能基因组学和蛋白质组学多种角度研究基因组功能。 2 、结构基因组学中的生物信息学 希望大通量地测定和模建完全测序基因组的全部蛋白三维结构。生物信息学可以发挥作用,一方面规划好测定的对象,另一方面可靠地模建结构。 3 、功能基因组学中的生物信息学 美国HGP 已编制1998-2003 的新五年计划。提出八项目标:其中目标7 特指生物信息学和计算生物学,其实几乎每项目标都要生物信息学,例如目标4 功能基因组学中的非编码区功能位点预测,基因表达分析(如DNA Chip)以及蛋白质全局分析(如蛋白质组学)。 §§§ 蛋 白 质 组 学(Proteomics) 1.蛋白质组学研究的目的和任务 20世纪中期以来,随着DNA双螺旋结构的提出和蛋白质空间结构的X射线解析,开始了分子生物学时代,对遗传信息载体DNA和生命功能的主要体现者蛋白质的研究,成为生命科学研究的主要内容。90年代初期,美国生物学家提出并实施了人类基因组计划,预计用15年的时间,30亿美元的资助,对人类基因组的全部DNA序列进行测定,希望在分子水平上破译人类所有的遗传信息,即测定大约30亿碱基对的DNA序列和识别其中所有的基因(基因组中转录表达的功能单位)。经过各国科学家8年多的努力,人类基因组计划已经取得了巨大的成绩,一些低等生物的DNA全序列已被阐明,人类3%左右DNA的序列也已测定,迄今已测定的表达序列标志(EST)已大体涵盖人类的所有基因。在这样的形势下,科学家们认为,生命科学已经入了后基因组时代。在后基因组时代,生物学家们的研究重心已经从解释生命的所有遗传信息转移到在整体水平上对生物功能的研究。这种转向的第一个标志就是产生了一门成为功能基因组学(Functional Genomics)的新学科。它采用一些新的技术,如SAGE、DNA芯片,对成千上万的基因表达进行分析和比较,力图从基因组整体水平上对基因的活动规律进行阐述。但是,由于生物功能的主要体现者是蛋白质,而蛋白质有其自身特有的活动规律,仅仅从基因的角度来研究是远远不够的。例如蛋白质的修饰加工、转运定位、结构变化、蛋白质与蛋白质的相互作用、蛋白质与其它生物分子的相互作用等活动,均无法在基因组水平上获知。正是因为基因组学(Genomics)有这样的局限性,于90年代中期,在人类基因组计划研究发展及功能基因组学的基础上,国际上萌发产生了一门在整体水平上研究细胞内蛋白质的组成及其活动规律的新兴学科——蛋白质组学(Proteomics),它以蛋白质组(Proteome)为研究对象。蛋白质组是指“由一个细胞或一个组织的基因组所表达的全部相应的蛋白质”。测定一个有机体的基因组所表达的全部蛋白质的设想,萌发在1975年双向凝胶电泳发明之时。1994年Williams正式提出了这个问题,而“蛋白质组”的名词则是由Wilkins创造的,发表在1995年7月的Electrophoresis杂志上。蛋白质组与基因组相对应,但二者又有根本不同之处:一个有机体只有一个确定的基因组,组成该有机体的所有不同细胞斗拱享用一个确定的基因组;而蛋白质组则是一个动态的概念,她不仅在同一个机体的不同组织和细胞中不同,在同一机体的不同发育阶段,在不同的生理状态下,乃至在不同的外界环境下都是不同的。正是这种复杂的基因表达模式,表现了各种复杂的生命活动,每一种生命运动形式,都是特定蛋白质群体在不同时间和空间出现,并发挥功能的不同组合的结果。基因DNA的序列并不能提供这些信息,再加上由于基因剪接,蛋白质翻译后修饰和蛋白质剪接,基因遗传信息的表现规律就更加复杂,不再是经典的一个基因一个蛋白的对应关系,一个基因可以表达的蛋白质数目可能远大于一。对细菌,可能为~;对酵母则为3;而对人,可高达10。后基因组和蛋白质组研究,是为阐明生命活动本质所不可缺少的基因组研究的远为复杂的后续部分,无疑将成为21世纪生命科学研究的主要任务。

蛋白组学医学期刊

全球有3500万人深受阿尔茨海默症(AD)的困扰,但目前尚无临床有效的治疗手段。为了促进AD治疗手段的发展,研究者进行了大量的遗传学研究。已有研究者通过 GWAS鉴定出许多阿尔茨海默症风险基因,但这些风险基因是如何导致阿尔茨海默症的尚不十分清楚。 全蛋白质组关联研究(Proteome-Wide Association Study, PWAS)通过蛋白质的功能变化将基因和表型联系起来 , 是一种新型的以蛋白质为中心的遗传关联研究方法,在人类遗传学研究领域具有广泛的应用前景。 2021年1月28日,国际学术期刊Nature Genetics(IF=)上报道了来自埃默里大学医学院题为“Integrating human brain proteomes with genome-wide association data implicates new proteins in Alzheimer’s disease pathogenesis”的研究文章。该团队运用全蛋白质组关联研究(proteome-wide association study,PWAS),将阿尔茨海默症(AD)队列 GWAS结果与人脑蛋白质组进行了整合,旨在鉴定通过影响脑蛋白丰度而导致AD风险的基因,深入了解这些基因座如何影响AD的发病机制。 1、PWAS鉴定出AD 相关重要基因 在发现阶段,作者收集到375例捐献者死后大脑的背外侧前额叶皮层(dPFC)样本,使用TMT质谱策略获得人脑蛋白质组数据。整合已有的AD GWAS结果与蛋白质组学结果,通过全蛋白质组关联研究(PWAS)鉴定出13个顺式调节脑蛋白水平的基因(图1,表1)。接下来,作者使用相同的AD GWAS数据与另一组独立的152例人脑蛋白质组数据整合分析,与前面发现的13个蛋白相比较,其中10个在PWAS阶段得到验证(表1)。 表1 AD PWAS鉴定13个重要基因 2、重要风险基因COLOC和SMR分析 为了研究调控脑蛋白的重要基因与AD是否存在因果关系,作者进行了贝叶斯共定位(COLOC)和孟德尔随机化(SMR)分析。首先,使用贝叶斯共定位(COLOC)检验发现13个基因中有9个符合因果关系。然后通过孟德尔随机化(SMR)分析,结果表明顺式调控蛋白丰度介导了这13个基因的遗传变异与AD的关联。总的来说,作者发现7个基因在COLOC和SMR / HEIDI分析的因果关系上具有一致的结果(CTSH,DOC2A,ICA1L,LACTB,PLEKHA1,SNX32和STX4),另外有4个基因的因果关系在这两种分析中结果不一致( ACE,CARHSP1,RTFDC1和STX6),EPHX2和PVR的结果不具备因果关系(表2)。 表2 发现阶段AD PWAS中13个重要基因的COLOC和SMR分析 3、确定11个AD PWAS重要基因 通过验证队列重复和因果关系测试的结果,作者在13个通过PWAS发现的重要基因中,确定了11个与AD有因果关系的风险基因(CTSH,DOC2A,ICA1L,LACTB,SNX32,ACE,CARHSP1,RTFDC1,STX6,STX4和PLEKHA1),其中9个重要基因在PWAS阶段得到验证(表3)。 表3 总结11个AD PWAS重要基因,并证明与AD中的因果作用一致 4、PWAS结果不受APOE e4影响 载脂蛋白APOE e4等位基因与阿尔茨海默症密切相关,因此作者为了探究APOE e4是否影响了PWAS结果,从蛋白质组中去除掉APOE e4的作用,使用去除后的蛋白质组图谱进行了AD PWAS。分析发现了13个与发现阶段PWAS结果一致的重要基因和6个其他基因,且所有13个基因都具有与发现阶段PWAS中相同的关联方向。此外,COLOC和SMR / HEIDI测试的结果发现了与原始发现相同的因果关系证据,这些结果均表明本实验发现不受APOE e4的影响。 5、 TWAS锁定与PWAS相关基因 众所周知,分子生物学的中心法则是遗传信息从DNA转录传递给RNA,再从RNA翻译传递给蛋白质。因此,作者收集到888个欧洲个体的大脑转录组数据,将AD GWAS结果与其整合,进行了AD的全转录组关联研究(TWAS)。AD TWAS鉴定了40个基因,其FDR为p<时,其基因调控的mRNA表达水平与AD相关(图2)。与蛋白质水平上鉴定出的11个潜在风险基因相比,ACE,CARHSP1,SNX32,STX4和STX6这5个基因与PWAS结果相似,与AD具有关联性。(表3)。 6、单细胞测序发现细胞类型特异性 最后,作者使用背外侧前额叶皮层样本(dPFC)单细胞RNA测序数据进行分析,发现在先前确定的11个重要风险基因中,有6个基因呈现细胞类型特异性富集。DOC2A,ICA1L,PLEKHA1和SNX32富含兴奋性神经元,而CARHSP1在少突胶质细胞中富集,CTSH在星形胶质细胞和小胶质细胞中富集(图3)。 本文作者通过收集阿尔茨海默症(AD)患者队列,开展多中心、大样本的基因组学和蛋白质组学研究。运用全蛋白质组关联研究(PWAS)挖掘了十多个重要风险基因,这些风险基因可以通过改变大脑中蛋白质丰度进而影响阿尔茨海默症的发生,为AD的发病机制提供了新的见解,并为进一步治疗提供了潜在的靶标。 参考文献 [1].Wingo, Aliza P. , et al. "Integrating human brain proteomes with genome-wide association data implicates new proteins in Alzheimer's disease pathogenesis." Nature Genetics .

期刊:Cell Reports;影响因子: 发表单位:约翰霍普金斯大学等    高级浆液性卵巢癌(HGSC)是导致大多数与卵巢癌相关的死亡的最常见和致命的卵巢癌类型,了解卵巢癌发生、发展和治疗敏感性的分子机制是进一步提高患者生存率的关键步骤。先前已有大规模的组学研究中对肿瘤组织进行了广泛的分析,包括基因组、转录组、蛋白组以及表观修饰等,然而对于蛋白质翻译修饰而言,除磷酸化外,尚未在大规模蛋白质组学研究中研究其他蛋白质修饰。糖基化在癌症发展过程中起着至关重要的作用,例如细胞间粘附、细胞生长、配体-受体结合和肿瘤转移。与其他蛋白质修饰相比,糖蛋白的分析由于糖蛋白结构的巨大复杂性和异质性而受到限制。糖蛋白组学技术的最新进展已使复杂糖蛋白的全面分析成为可能。     2020年10月发表在《Cell Reports》的一项研究中,利用蛋白质组学和N-链接糖基化蛋白质组学技术,系统地分析了83例HGSC患者肿瘤组织及23例健康输卵管组织标本。研究提供了HGSC完整的蛋白组学和糖蛋白组学特性,发现肿瘤中的糖蛋白在多个水平上受到调节,包括糖蛋白丰度、确定的特定糖位处糖基化的总体程度以及糖位处糖基化的类型,并揭示了以前从未研究过的蛋白质糖基化在卵巢癌中的潜在功能。     由于一系列修饰,许多基因产物表现出极大的结构异质性。这些修饰不是直接编码在基因组模板中,但往往影响蛋白质的功能。蛋白质糖基化在蛋白质正常功能中起着至关重要的作用。但是,与其他蛋白质修饰(例如磷酸化)相比,糖蛋白的分析具有挑战性。本研究对83个前瞻性收集的高级浆液性卵巢癌(HGSC)和23个非肿瘤组织进行了蛋白质组学和糖蛋白组学的综合分析,揭示了肿瘤特异性糖基化以及与三个肿瘤簇相关的不同糖基化,并鉴定了与糖基化改变相关的糖基化酶。     83个卵巢癌和23个相关非肿瘤组织的蛋白质组学和糖蛋白组学;     糖基化与3个肿瘤簇相关;     糖蛋白和糖位的肿瘤特异性变化显而易见;     确定负责糖基化改变的酶。     收集了83例未经治疗的HGSC肿瘤和23例非肿瘤组织,用于定量蛋白质组学和N-连接糖蛋白组分析。总共鉴定出8144种蛋白质,其中1690个含N-连接糖基的肽。根据已鉴定的N联聚糖的单糖组成,定义了三种聚糖类型:低聚甘露糖/高甘露糖(HM),含有两个N-乙酰基己糖胺(N)和己糖(H)而没有另外的岩藻糖(F)或唾液酸(S)的聚糖;唾液酸化聚糖(Sia),代表任何含有S的聚糖;以及岩藻糖基化聚糖(Fuc),代表任何已鉴定的含有F的聚糖。    为了研究HGSC的癌症异质性,作者使用糖蛋白组学数据进行聚类分析,鉴定了3种糖肽簇(IGP1-3)。通过计算了IGP簇与临床表型的相关性,IGP3与肿瘤细胞数量呈负相关,与网膜的解剖部位呈负相关。功能分析显示,IGP1富含溶酶体,IGP2中富含磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)-Akt信号通路、粘着斑和细胞外基质(ECM)-受体相互作用,IGP3富含补体和凝血级联。结果还显示了与IGP簇相关的聚糖,包括IGP1中的HM聚糖,IGP2中的HM和Fuc聚糖,IGP3中的Fuc和Sia聚糖。     先前研究已报道,IGP肿瘤簇与分化、免疫反应、间充质和增生等4种亚型有关。作者进一步探索本研究中IGP肿瘤簇与肿瘤亚型的关系,发现免疫反应性亚型的特征蛋白在IGP簇1中升高,间充质的特征蛋白在IGP2中降低而在IGP3中升高,这表明IGP1与免疫反应性亚型有关,而IGP3与间充质亚型有关。通过评估基质细胞和免疫细胞对聚类结果的影响,IGP1簇似乎不受肿瘤纯度或基质评分的影响,IGP2具有相对较高的肿瘤纯度和较低的基质和免疫评分,IGP3具有较低的肿瘤纯度和较高的基质和免疫评分。    蛋白糖基化水平的主成分分析(PCA)显示,肿瘤和非肿瘤样本存在明显界限。与非肿瘤样品相比,在肿瘤中48个糖肽显著上调,而94个糖肽显著下调。为了寻找对卵巢癌诊断的可能有用的差异糖蛋白,作者使用受试者工作特性曲线评估了糖肽特征,显示HYOU1、FKBP10、PSAP和PPT1能够对肿瘤和非肿瘤组织进行良好分类。功能分析显示,溶酶体是肿瘤样品中显著上调的糖肽富集的通路,而补体和凝血级联通路、ECM-受体相互作用、PI3K-Akt信号通路、局灶性在肿瘤样品中被下调糖肽富集。比较肿瘤样品和非肿瘤样品之间糖肽的相对丰度,观察到带有HM型聚糖的糖肽在肿瘤中具有更高丰度,而含有Fuc和Sia的糖肽在肿瘤中丰度低。含HM、Fuc或Sia的糖肽涉及的途径表明,溶酶体途径是含HM的糖肽中最富集的途径,Euc糖肽富集ECM-受体相互作用,Sia糖肽富集凝血级联反应。    比较肿瘤和非肿瘤样品中蛋白糖基化和蛋白表达,糖基化位点和糖蛋白在肿瘤中显示出不同的调节水平,糖蛋白可能受糖基化占有率以及整体蛋白表达的调控。尽管含糖基肽的大多数差异丰度变化仍与相应的整体蛋白表达正相关,但某些糖蛋白糖基的丰度变化可能显示出与其全局水平不同的表达模式。例如,卵巢癌的生物标志物之一MCU16,在HGSC和健康输卵管中蛋白表达量相近,但其两个糖修饰位点MUC16_12272和MCU16_12586的糖基化修饰水平则在HGSC中明显升高,这表明简单地测量蛋白质丰度和随后的基于蛋白质的聚类可能不足以全面了解肿瘤生物学。与非肿瘤相比,肿瘤中糖肽的丰度变化不仅受每个糖位处的糖基化反应程度的调节,也受到修饰糖位的聚糖的影响。含HM聚糖的糖肽在肿瘤中大多过表达,而含其他类型含聚糖的糖肽的丰度变化则各不相同,并观察到在相同糖位上糖基化的异质性。    为了研究聚糖表达的调节,作者将糖肽数据集中每个肿瘤和非肿瘤样品中糖肽的丰度与从蛋白质组学数据集中确定和量化的糖基化酶的蛋白质丰度进行了关联,发现具有HM聚糖糖基化的糖肽与糖苷酶2亚基β(PRKCSH)的表达呈正相关。同时,在所有已识别的糖基化酶中只有PRKCSH被发现在肿瘤中显著上调,经HM聚糖修饰的糖肽在肿瘤样品中增加。     为了确定HM修饰对糖蛋白的潜在作用,作者分析了部分糖基化生物合成途径以合成具有关键糖基化酶功能的HM。肿瘤细胞中PRKCSH表达的增加可能导致具有HM糖基化的糖蛋白升高,从而阻止了进一步详细的复杂碳水化合物合成。HM聚糖修饰的这种增加对于为肿瘤生长大量合成的糖蛋白可能至关重要,对癌细胞中被HM修饰的糖蛋白网络的研究可能有助于鉴定快速细胞生长所需的糖蛋白。通过蛋白网络分析,作者发现肿瘤中上调的HM糖蛋白质参与了一个主要与溶酶体、胶原代谢过程和内膜系统有关的网络。总之,通过分析由HM聚糖修饰的糖肽,该研究确定了糖蛋白是癌症发展所需的潜在靶标。    在这项研究中,综合的多组学分析,包括HGSC的蛋白质组学和糖蛋白组学分析,证明了糖基化与卵巢癌的联系。通过应用多组学数据在肿瘤和非肿瘤之间的差异表达,鉴定了几种潜在的肿瘤特异性蛋白,糖蛋白和聚糖。进一步的研究表明,肿瘤中糖蛋白表达的差异可以表现为糖位处糖基化程度的差异以及糖位上聚糖的类型。肿瘤的糖基化生物合成途径不同于非肿瘤,由于PRKCSH的上调,N-连接的糖蛋白在肿瘤中可以携带更多的HM聚糖,这可能是PRKCSH调节肿瘤中有效糖蛋白产生、抗环境压力和溶酶体过度活化的常见机制。总之,HGSC肿瘤样品的综合蛋白质组学和糖蛋白质组学测量提供了宝贵的公共资源,将糖蛋白与其糖基化程度、聚糖修饰和糖基化酶联系起来的糖蛋白组学数据将改善未来对卵巢癌分子基础的了解。

朊蛋白病论文

病毒进入细胞会大量繁殖,而营养来源很简单,就是直接破坏细胞,时间一长全身很多地方就出现病变了,当然会有伤害

丧尸又称“活死人(Living Dead)”、“行尸走肉”,在好莱坞1968年上映的电影《活死人之夜》里这样描述丧尸:经过辐射之后,一群农民变成了步履蹒跚、呆痴、会吃人的尸体,在好莱坞的后续丧尸作品里这些怪物是人类受到某些变异影响而变成可以直立行走的尸体,如科学药物、生化因素、病毒感染等;行动之间有快有慢,行为疯狂怪异且丧失理智,会吞食活人或其他动物的血肉,且会接连不断的传染,一旦异变就无法恢复,数量很多,成群结队地伤害人畜,除了同类。

在西非和海地的传说中,丧尸是抽掉灵魂的躯壳,并且被强大的巫师所控制。我们要讨论的则是,究竟是一种什么样的传染性病原体可以使受害者变得半死不活。

哈佛大学的一位精神病学助理教授施洛兹曼说:我们要找的丧尸大概是一种介乎于海地传说和好莱坞电影之间的东西,它被一种传染性病原体侵入,处于半死不活的状态,但是仍然生活在自己原来的躯壳里。他认为,一个有效的病原体将锁定并关闭大脑中的特定部分。

施洛兹曼出版了一本专门研究丧尸的书,名叫《丧尸解剖学》(The Zombie autopsies)。他说,那些行尸走肉虽然有一些基本行动技能(比如行走、撕咬并吞食人肉的行为),但负责道德、规划、自控的行为的额叶却不复存在了,而控制平衡的小脑恐怕也只能发挥它的一部分功能。这倒正好符合想象,因为电影里无思维能力的丧尸经常能够轻易逃脱,还会用棒球棍攻击人。

根据施洛兹曼所说,大脑部分退化最有可能的罪魁祸首是一种蛋白质。具体的说,是一种具有传染性的蛋白质颗粒——朊蛋白,又被称为朊病毒。

什么是朊蛋白?

朊蛋白其实算不上是病毒,甚至不能被称为生物,可是它近乎不可能被摧毁,而且对于它所引起的疾病到目前都没有有效的治疗方法。

已知最早的朊蛋白出现的地点是20世纪50年代早期的巴布亚新几内亚,它让当地的福尔部落族人患上了一种奇怪的颤抖病,患者偶尔会突然爆发出无法控制的笑声。部落里把这种病叫做库鲁(Kuru)。20世纪60年代早期,医生追查到其根源是始于部落中的食人葬礼(食用人脑)。

20世纪90年代出现的疯牛病(牛脑海绵状症)让朊蛋白变得更加阴森恐怖。但是这种畸形的蛋白进入人体系统后,人就会患上像疯牛病一样的克雅氏病,脑部会像海绵一样出现许多空洞。被朊蛋白感染的大脑扫描图从外观上看就像头部被乱枪击中了一样。

朊蛋白加病毒

现在,假如有一个邪恶的天才研究者想让世界毁灭,那么他需要做的就是将朊蛋白附加到一个真正的病毒上,因为想单单抑制住朊蛋白疾病还是相当容易的,所以为了让一切更像世界末日,邪恶天才需要的是一种传播速度很快的病毒,并且能携带上朊蛋白让它去感染额叶和小脑。

虽然这些区域很难被感染,但这是制造摇摇晃晃、步履蹒跚的丧尸所必需的,引起脑炎的病毒可以在感染后快速侵入人类脑部,疱疹病毒和西尼罗河病毒也可以,但要让病毒附带上朊病毒却是件“相当不可能”的事,而且在感染后还要让朊蛋白停止继续发作,防止刚刚形成的丧尸陷入完全昏迷,只会睡觉毫无用处。要达到这个目的,可加入碳酸氢钠诱发代谢性碱中毒,提高人体的PH值使得朊蛋白难以增殖。而且,碱中毒后“还会引起癫痫发作,浑身抽搐,这样看起来真的可怕,更像一具丧尸了”。

不可能,因为我觉得丧尸这种东西根本不存在吧。

病毒(Virus)由一种核酸分子(DNA或RNA)与蛋白质(Protein)构成或仅由蛋白质构成(如朊病毒)。病毒个体微小,结构简单。病毒没有细胞结构,由于没有实现新陈代谢所必需的基本系统,所以病毒自身不能复制。但是当它接触到宿主细胞时,便脱去蛋白质外套,它的核酸(基因)侵入宿主细胞内,借助后者的复制系统,按照病毒基因的指令复制新的病毒。目前,科学界公认的对病毒的定义是只能在活着的宿主细胞内复制的感染源。有一些病毒能诱发良性肿瘤,如痘病毒科的兔纤维瘤病毒、人传染性软疣病毒和乳多泡病毒科的乳头瘤病毒;另有一些能诱发恶性肿瘤,按其核酸种类可分为DNA肿瘤病毒和RNA肿瘤病毒。DNA肿瘤病毒包括乳多泡病毒料的SV40和多瘤病毒,以及腺病毒科和疱疹病毒科的某些成员,从肿瘤细胞中可查出病毒核酸或其片段和病毒编码的蛋白,但一般没有完整的病毒粒。RNA肿瘤病毒均属反录病毒科,包括鸡和小鼠的白血病和肉瘤病毒,从肿瘤细胞中可查到病毒粒。这两类病毒均能在体外转化细胞。在人类肿瘤中,已证明EB病毒与伯基特淋巴瘤和鼻咽癌有密切关系;从一种T细胞白血病查到反录病毒。此外,Ⅱ型疱疹病毒可能与宫颈癌病因有关,乙型肝炎病毒可能与肝癌病因有关。但是,病毒大概不是唯一的病因,环境和遗传因素可能起协同作用。病毒感染常发生在感冒等上呼吸道感染后,病毒颗粒可由血循环直接进入内耳血循环中,引起耳蜗毛细胞、神经节细胞及微血管等结构的破坏。病毒亦可经圆窗侵入内耳,引起迷路炎等病损,引起耳聋。

蛋鸡白血病论文

禽白血病是由禽c型反录病毒群的病毒引起的,禽类多种肿瘤性疾病的统称,以在成年鸡中产生淋巴样肿瘤和产蛋下降为特征。

禽白血病主要是淋巴细胞性白血病,其次是成红细胞性白血病、成髓细胞性白血病。此外,还可引起骨髓细胞瘤、结缔组织瘤、上皮肿瘤、内皮肿瘤等。大多数肿瘤侵害造血系统,少数侵害其他组织。目前该病分布广泛,世界各国均有发生。禽白血病/肉瘤病毒可分为6个亚群(a、b、c、d、e和j):a和b亚群在野外是常见的外源性病毒;c和d亚群病毒的野外报道很少;e亚群包括极普遍的内源性低致病力白血病病毒;j亚群病毒是最近从肉鸡群分离到的,主要侵害骨髓细胞,导致骨髓细胞瘤。禽白血病剖检具有以下特征:

(1)淋巴细胞性白血病:剖检可见肿瘤主要发生于肝、脾、肾、法氏囊,也可侵害心肌、性腺、骨髓、肠系膜和肺。肿瘤呈结节形或弥漫形,灰白色到淡黄白色,大小不一,切面均匀一致,很少有坏死灶。

(2)成红细胞性白血病:剖检时见全身性贫血,皮下、肌肉和内脏有点状出血。增生型成红细胞性白血病的特征性肉眼病变是,肝、脾、肾呈弥漫性肿大,呈樱桃红色到暗红色,有的剖面可见灰白色肿瘤结节。贫血型病鸡的内脏常萎缩,尤以脾为甚,骨髓色淡呈胶冻样。检查外周血液,红细胞显著减少,血红蛋白量下降。增生型病鸡出现大量的成红细胞,占全部红细胞的90% - 95%。

(3)成髓细胞性白血病:剖检时见骨髓坚实,呈红灰色至灰色。主要在肝脏,偶然也见于其他内脏发生灰色弥散性肿瘤。组织学检查见大量成髓细胞于血管内外积聚。外周血液中常出现大量的成髓细胞,其总数可占全部血组织的75%。

本病在自然情况下只有鸡能感染。Rous肉瘤病毒宿主范围最广,人工接种在野鸡、珍珠鸡、鸽、鹌鹑、火鸡和鹧鸪也可引起肿瘤。不同品种或品系的鸡对病毒感染和肿瘤发生的抵抗力差异很大。母鸡的易感性比公鸡高,多发生在18周龄以上的鸡,呈慢性经过,病死率为5%~6%。

血红蛋白病论文

Why should the initiative to open one day a month a small car? Person in charge of Beijing Municipal Environmental Protection Bureau, said it was because of harmful substances emitted by vehicles running over the destructive environmental and human health. These harmful substances are very complex components, mainly including carbon monoxide, nitrogen oxides, hydrocarbons, and so on. Carbon monoxide is a combustion of fuel in the engine is not entirely the product of the combination of hemoglobin with the human body is far stronger than the binding of oxygen and hemoglobin. Seriously weakened the hemoglobin transport oxygen to body tissues the capacity of great impact on the human body Cancer is the most human beings fear the most horrible disease, you have under you unknowingly contracted the disease, this disease can be a long time to enter in your body slowly deteriorated slightly, if not pay attention to human beings, disease it will take away a life. Are often distributed in the car out of hydrocarbons, he is burning the fuel in the engine and fuel volatilization not completely formed. It includes a variety of hydrocarbon compounds, some carcinogenic hydrocarbon compounds have entered the human body resulting from chronic poisoning. Nitrogen oxides are in the engine, the air nitrogen and oxygen react to form a variety of compounds. Nitrogen oxides can be formed within a wide range of variety of environment and health problems. It in the air, water and other substances the reaction of acid, the formation of acid rain, acid fog, acid snow or dry acidic particles, corrosion cars, buildings and historical and cultural relics, and to acidification of rivers and lakes, not suitable for the survival of fish and so on; It is in the water with air, ammonia and other compounds, the reaction of the body containing nitric acid fine respirable particulate matter, respirable particulate matter easily lead to respiratory infections, heart disease, bronchitis, asthma, pneumonia, emphysema and other diseases affecting the human body health; sulfur dioxide has a strong odor stimulus, can irritate the eyes, respiratory damage, especially sulfur dioxide is oxidized to sulfur trioxide, and then combine with water vapor, can form sulfuric acid mist, resulting in large areas of the forests die, and to corrosion of the construction complex; human inhalation of carbon monoxide will cause loss of oxygen carrying capacity of hemoglobin; nitrogen oxides recognize more serious respiratory tract irritation, and can lose their hemoglobin nitrification occurred physiological function, the concentration is large will enable people were killed and nitrogen dioxide can transform for the nitric acid rain, harm plant growth; hydrocarbon hazards are many, some of which are considered carcinogenic substances. Pollutants in the air along with increasing human activities, then these substances have come to where they are going? First, the wind was blowing from one place to another place. Should there be calm wind weather, that is, almost no wind, the weather, then the city of pollutants can not be blown over, but stay in the local sky; second case of rain or snow weather, air pollution, As the precipitation falls on the ground material through surface runoff into the sea or the infiltration into the soil, the soil of pollutants into the part absorbed by plants, there are still some on the left in the soil; third is the surface of falling buildings in cities , and then washed with the rain falling into the ground; 4 is to be animals and plants, or even the lives of people entering through the respiratory system, endangering the ecological balance and human health. Five of the most serious cause of children's concentration and learning decline will severely affect the intellectual development of children. People have been lead pollution damage is irreversible. Motor vehicle is a major source of nitrogen oxide pollution. Car fast running, constantly burning fuel. Within the engine under the conditions of high temperature and high pressure in the air nitrogen and oxygen react to form a variety of nitrogen and oxygen compounds, collectively known as nitrogen oxides. Beijing's research results indicate that mobile sources (motor vehicles) Champa peri-urban areas the total emissions of nitrogen oxides by 64%. It should be noted that the vehicles are low emission sources, its contribution rate of the concentration of air pollution is much higher than its proportion of total emissions. In Beijing urban and suburban areas in various types of pollution sources, motor vehicle nitrogen oxide concentration in the atmosphere the contribution rate of as high as 74%. Reduce vehicle pollution, 15 strokes Although the car so much harm, but whether it can be completely away from the urban population? Away is unrealistic, so learn science and to drive a car, reduce pollution is very necessary. Therefore, the experts proposed to motorists to reduce pollution from motor vehicles 15 strokes: The timely detection of leakage, automotive lubricants and other liquid leakage of air pollution significantly. Sufficient air to tires should be at least once every two weeks check the tire pressure (in the tires fully cooled state examination) Car air conditioner to prevent leakage, a year for the car air conditioner to conduct a thorough inspection to prevent leakage of refrigerant Check valve, stop valve fitted too loose, causing the engine short of oil, making the car very difficult to launch; blocking valve fitted too tightly, so that the influx of large amounts of fuel.

血液保护是当今外科发展的必然要求,其目的是减少出血、少输血、不输血和输自体血,减少不必要的输血。下面是我为大家整理的有关血液内科护理论文,供大家参考。

【摘要】目的:探讨血液内科护理风险因素的种类及对应的风险管理对策。 方法 :回顾性分析我院42例血液内科疾病的护理风险存在因素,分析风险管理的研究。结果:42例血液内科疾病患者得到有效护理,2例输液渗漏,2例经济纠纷,投诉率。结论:实施风险管理可最大程度减少风险发生,利于患者病情改善。

【关键词】血液内科;护理风险;研究对策

【Abstract】Objective:Kind and corresponding risk discussing the blood internal medicine nursing risk factor manage a countermeasure。Method: Retrospect sex there exists a factor in the nursing risk analysing my 42 regular yard blood internal medicine disease, research analysing the risk administration。Result.:42 regular blood internal medicine diseases patient gets the effective nursing , 2 regular infusion leakage , 2 regular economy disputes , complaint rate 。Conclusion: Put risk administration into practice but maximal degree reduces risks happening , is good for patient state of illness improvement.

【Keyword】Blood internal medicine Nursing riskStudy a countermeasure

医疗是一个高风险行业。护理风险是指在护理过程中的不确定性有害因素导致病人伤残或死亡后果的可能性,具有风险水平高、风险不确定性、风险后果严重等特性[1]。血液内科患者逐年增多,及时发现和有效处理护理过程中的各类风险因素已成为血液内科护理管理的新方向。我院血液内科自2007年开始对该科护理风险因素寻求其防范对策,降低了风险事件,护理缺陷、护理差错和纠纷的发生。分析 报告 如下:

1资料与方法

一般资料 选取我院2007年1月至2009年12月42例血液病患者男26例、女16例。年龄12~62岁,平均37岁。再生障碍性贫血17例, 特发性血小板减少性紫癜15例,慢性粒细胞白血病3例,血友病2例,凝血功能障碍2例, 其它 病种3例。

风险因素分析

主观性个人因素 护士的责任心不强,执行 规章制度 不严,护理核心制度未严格执行所造成的护理缺陷是一种发生率较高、损失较大的风险[2]。血液科输血治疗较多,因护士个人因素输错血或输错液体等,化疗药物渗漏未能及时发现及时处理。护理文件记录不及时、欠准确或字迹潦草,内容不符不连贯,随意涂改也易导致护理纠纷

专科知识及 经验 缺乏不能及时掌握新理论、新技术、新护理方法。抢救仪器的使用不熟练,对各种恶性血液性疾病不能及时判断。

感染预防意识淡薄 诊疗护理行为都可能存在医院内感染的隐患,护理操作时未注意按先洁后污的原则,从而易发生交叉感染引发纠纷。

医患沟通缺乏 对病情、护理行为没有履行告知义务或告知技巧不当致护理纠纷或投诉

缺乏法制意识护患关系是特定人际关系,进行深静脉置管操作前未将可能出现的风险告知病人,造成病人不理解、不配合;给病人导尿、灌肠时,未经病人同意暴露隐私等。

主观性病人因素 血液病病人自身心理负担较重,情绪焦虑不安,对治疗及生活失去信心,产生悲观绝望情绪。客观性疾病自身因素血液病是原发于造血系统的疾病,以贫血、出血、发热为特征的疾病,与感染,生活因素相关。血液病病人是医院感染高发人群,病种感染率约12%,而肿瘤化疗病人可达35%左右[3]。如白血病化疗后骨髓抑制期、严重贫血的病人容易有眩晕、乏力等症状情况,加上凝血功能障碍,病人容易出现意外。血液科病人大多经静脉输注化疗药物,此药杀伤或抑制癌细胞的同时也损害正常组织细胞及引起药物性静脉炎[4,5]。增加了护理人员静脉穿刺难度,甚至导致肢体功能障碍,容易发生医疗纠纷。其它因素如病房噪音 病房内用物摆放不合理

护理风险因素对应管理对策

重点抓好制度落实,更新护理人员风险管理意识。提高护理人员主观能动性, 提高专业技术水平,规范护理记录,护理人员履行告知义务,让病人享有知情同意权[6]。血液病化疗药物使用较多,要求护士掌握化疗专科知识及技术,如化疗药物的毒副反应、机制及其护理应对方法、化疗血管的选择与化疗中的监护、外周中心静脉置管的护理、化疗急症的抢救等。

加强护患沟通,建立和谐的护患关系,学习《医疗事故处理条例》,对科室存在或潜在的风险及时进行评估、分析,不断增强护理人员的法律意识,提高护士对护理风险的防范意识和能力。

从细节上落实各项 措施 到位,加强护理风险监控。如加强病区环境安全管理 ,加高床栏,将危险物品远离患者,保持地面干燥。

加强院内感染 认真执行无菌技术操作、消毒隔离制度,降低院内感染发生率。

2结果

42例血液内科疾病患者得到有效护理,其中2例因输液渗漏经对症处理缓解,2例因经济条件原因发生医疗纠纷,经明细账目,耐心解释,联络患者当地医保机机解决费用,得到合理解决。投诉率为。

3讨论

医疗护理风险管理是指对患者、医务人员、医疗护理技术、药物、环境、设备、医疗护理制度与程序等风险因素进行管理的活动[7]。护理风险贯穿在护理操作、处置、配合抢救等各个环节和过程中。血液内科疾病具有病情变化快,预见性差的特点,没有风险意识,不能及时发现护理风险,将会带来严重的安全隐患,影响正常的护理工作。我科采取上述综合防范对策,实施风险管理后,护理质量得以明显提高,护理人员风险意识明显增强。实施三年多差错事故显著减少,护理纠纷、护理投诉明显减少,病人对护理工作的满意率达.患者病情,心理,身心都得到不同程度改善。

参考文献

[1]刘秋瑾,张国英,张文玲.护理风险管理的研究进展[J].护理研究,2008,22(4C):10401042.

[2]吴欣娟,贾朝霞.从护理角度看病人安全问题及应对措施[J].护理管理杂志,2005,5(71):5658.

[3]许洪志,仲春红,叙功立,等.急性白血病医院感染危险因素的Logistic回归分析[J].临床血液学杂志,2006,19(3):8589.

[4]刘志霞,郭淑婷,苏齐.PDCA循环法对肿瘤病人化疗的管理[J].实用护理杂志,2004,20(3):6768.

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[6]孟繁荣,刘志英.护理风险因素分析与防范措施[J].护理研究,2008,22(8C):22402241.

[ 7 ]蔡学联.护理实务风险管理[M].第2版.北京:军事医学科学出版社,2005:5

【摘要】血液内科病人因为原发病及治疗因素造成机体免疫功能和造血功能损害,分析血液内科患者急诊方法,可以控制医院内感染发生率,加强医院的管理。本文探讨了血液病人的内科急诊方法,为有效监管血液病感染提供相应指导。

【关键词】血液内科,内科急诊,方法研究

【中图分类号】R575 【文献标识码】B【 文章 编号】1004-4949(2014)03-0134-01

血液内科主要治疗贫血,像血友病、白血病、淋巴瘤、骨髓增殖性疾病以及一些属于血液病范畴的并发症的处理。从目前数据来看,血液病的发病率逐年增高。血液病已经成文了一种现代病,但因为血液病发病隐匿,患者多数不能自己觉察,多因其他疾病就医或体检时被发现。因此,提高对血液病的认识,早期发现、早期治疗尤为重要。

1血液内科概述

血液病分好多种,有的是原发的,大多数是因为造血功能缺陷或骨髓成分的恶性改变;有的是继发的,某些疾病如营养缺乏、代谢异常及物理化学因素等会对骨髓系统造成不良影响,导致血液或骨髓成分明显改变。血液内科患者是医院内感染的高危人群,目前,已知引起血液病的因素包括:化学因素、物理因素、生物因素、遗传、免疫、污染等,都可以成为血液病发病的诱因或直接原因,加之抗生素的广泛应用,以及新病原菌的出现等因素使其医院内感染率逐年升高。 同时这些感染也是造成血液病患者死亡的常见原因之一。

2研究对象与方法

研究对象

收集2010年1-12月川北医学院附属医院2974例血液内科住院患者,男性1885例,女性1090例,年龄3~79岁,其中急性白血病 685例,慢性白血病1066例,缺铁性贫血816例,再生障碍性贫血204例,多发性骨髓瘤94例,其他109 例。

病因构成

白血病患者75例,占到 %;血友病患者25例,占到 %;淋巴瘤患者28例,占到 %;骨髓增殖性疾病患者50例,占到。

研究方法

采用回顾性调查研究,系统分析病例资料。调查内容包括姓名、性别、年龄、住院天数、诊断、侵入性操作、是否发生感染、感染部位、感染时间和病原菌、抗生素的使用等。医院内感染的诊断标准按照《医院感染诊断标准》确诊。

救治方法与人员安排

血液内科急诊患者按链式并联操作流程:初步判断病情―呼吸道管理―循环管理―系统查体―采取维持病人生命体征平稳的各项护理措施。治疗组设急救护理小组,由2名护士组成,即责任护士和辅助护士各1名,责任护士一般由高年资护师担任。当患者进入抢救室后,抢救人员立即按流程规定站位:责任护士站在病人头位,负责呼吸道的管理,立即进行高流量吸氧,吸痰,或配合医生气管插管,上呼吸机辅助呼吸,心电除颤,心电监护,抢救全过程指导辅助护士工作,并与医生沟通,使医护抢救配合默契;辅助护士站立在病人的体侧,负责循环系统的管理,立即快速建立1~2条大静脉通道,采血,留置导尿管,执行抢救医嘱,记录抢救的各项措施、药物及实施时间,病人的病情变化等。护理操作分工明确,双人同步进行。

观察指标

按照危重“急救白金10min”作为时间判断标准,要求基本生命支持在10min内完成。从患者躺在抢救床上开始到完成基本生命支持操作发挥治疗作用为止,时间以分钟计算,物品准备纳入基础抢救时间。

抢救成功标准

病人心跳呼吸恢复、有效循环建立(在有或无药物维持下动脉收缩压≥80mmHg),转送住院无生命危险,则认为血液内科病人的内科急诊成功。

3统计分析

数据用 软件进行统计,采用χ2检验,以 P<为差异有统计学意义。

4结果

血液内科主要疾病感染分布 2974 例血液内科住院患者中发生医院内感染 164 例,发生率为,以急性白血病(感染率 )和再生障碍性贫血(感染率 )较高,与其它血液内科疾病感染率差异有统计学意义(P<)不同时间血液内科医院内感染部位分布感染部位以呼吸道感染最多(),其次为口腔( )、胃肠 道( )、血 液 ( )、 肛 周()、泌尿道及其他部位。其中冬春季呼吸道感染高发,夏秋季胃肠道和口腔感染常见。病人住院时间、侵袭性操作、有无放化疗、抗生素的使用等均与医院内感染的发生相关,以侵袭性操作发生的感染率最高。引起医院内感染的病原菌主要是条件致病菌,其中以革兰阴性杆菌为主,真菌主要为白色假丝酵母菌。本组病例就诊后24h内即明确诊断者100(),就诊后2~4d内明确诊断者78例()。178例血液内科急诊患者中,白血病患者急诊抢救成功65例,死亡10例;血友病患者急诊抢救成功20例,死亡5例;淋巴瘤患者急诊抢救成功23例,死亡5例;骨髓增殖性疾病患者急诊抢救成功41例,死亡9例。合计总共急诊抢救成功149例,死亡29例,急诊抢救成功率为,死亡率。其中23例死于急诊室,6例死于住院期间。

5研究讨论

按国际疾病法(ICD)命名血液系统疾病,血液病可以分为造血干细胞病、红细胞疾病、白细胞疾病和出血性疾病等几大类:造血干细胞病包括再生障碍性贫血、骨髓增生性疾病(如骨髓纤维化、慢性粒细胞白血病、真性红细胞增多症、原发性血小板增多症)、骨髓增生异常综合征(如难治性贫血、环形铁粒细胞性难治性贫血、慢性粒单细胞白血病等)、阵发性睡眠性血红蛋白尿。红细胞病则包括贫血和红细胞增多症。其中贫血的种类也很多,有缺铁性贫血、营养性巨幼细胞性贫血、6-磷酸葡萄糖脱氢酶缺乏性溶血性贫血、自身免疫溶血性贫血、地中海贫血、阵发性睡眠血红蛋白尿、失血性贫血等。血液病并不可怕,也并非都是恶性的,某些类型的血液病只要及时治疗,可以完全治愈。因此,疾病确诊以后,要及时到学术力量强,治疗经验丰富的专科医院接受系统治疗,这是战胜血液病的关键。本研究结果显示,本院血液内科患者医院内感染的发生率为 ,较国内部分医院所做该科室感染率研究低,这与本院开展目标性监测,监督各项感染控制措施,如手卫生、隔离多重耐药菌感染患者、环境清洁与消毒等工作的落实有关。综上所述,必须加强对血液内科患者医院内感染的监控并做好预防措施。应严格掌握抗生素用药有效指征,合理有效使用各种药物,鼓励患者适当进行体育锻炼,增强机体免疫力,防止医院内感染发生。

6结语

血液病人内科急诊时应当先进行紧急性抢救,充分保障患者的急救时间。急诊时不仅要强调时序性,还要保障分工明确,逐一治疗。这样才能为患者赢得更多宝贵的治疗时间和机会。

参考文献

[1] 李晓屏,血液内科护理风险因素分析与风险管理[J],全科护理,2009

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