性别决定 sex determination 指雌雄异体的生物决定个体的性别为雌或雄的现象。( 1)多数动物中雌体与雄体的数目原则上大致相等。 W. Bateson指出雌雄数目相近的机理与回交机理相同。亦即在多数动物中除常染色体外,还存在着性染色体。雄体细胞具有一条 X染色体,或一条 X染色体与一条 Y染色体;雌体细胞一般为二条 X染色体。减数分裂结果,卵全部含有一条 X染色体,精子则是具有一条 X染色体或不具有 X染色体。前者受精后成为雌体,后者受精后成为雄体。因之按照性染色体学说,个体性别是在受精的瞬间便决定了。这属于雄异型性别决定。与此相反,鸟类、爬虫类、鳞翅目昆虫、毛翅类等则为雌异型性。雌体上只有一条 X染色体(习惯上称为 Z)和一条 Y染色体(也称为 W)(或 Y染色体缺失)。雄体为纯合型,具一对 X染色体( ZZ)。可是在鱼类中对 Platypoccilus等的研究表明,即使在同一个种内,既有雄异型性,也有雌异型性,由此可知,前二者的区分亦未必是固定不变的现象。还有伴性遗传现象也是对性染色体说的有力证据。( 2)由性染色体组合决定性别的情况也可用染色体上存在
性别控制 sex control 人为的改变性别比例(性比),称为性别控制。性别控制有各种方法。( 1)对哺乳类通过雄性性染色体的异质接合,从两型精子之中选择(改变受精液介质的 pH等)一方,则可决定子代的性别,但目前精子的完全筛选尚未成功。( 2)对雌性异质接合的性染色体结构的动物,用温度处理等方法,使卵在形成时出现减数分裂异常,调节性染色体向极体的移动,可以控制性比(例如蓑虫的实验)。( 3)使未受精卵过熟而雄化(例如强制拉开正在抱接的雄蛙,使卵在雌性输卵管中停滞、过熟,然后再使之受精)或使受精卵脱水而雌化(将蛙的受精卵浸在高张液中或使之干燥)。在两栖类,已经查明,通过对胚或幼体的高温处理可引起雄化,低温处理可引起雌化。( 4)轮虫类、枝角类、蚜虫类等,随条件而进行孤雌生殖的动物,人工改变光或饵料等环境,可以控制生雄性的雌虫改变下一代的性比。( 5)两栖类、鱼类中的某些种类由于遗传性的性决定力较弱,用性激素物质处理,可引起性的转换,从而改变性比。( 6)低等无脊椎动物如 Bonellia属螠虫,由于性分化方向受发生中的环境条件影响,所以,通过实验可控制性比。此外有关利用伴性
1. 在设计RNAi 实验时,可以先在以下网站进行目标序列的筛选: http://www.genesil.com/business/products/order2.htm http://www.ambion.com/techlib/misc/siRNA_finder.html http://www.ic.sunysb.edu/Stu/shilin/rnai.html http://design.dharmacon.com/rnadesign/default.aspx?SID=45358710 2.RNAi 目标序列的选取原则: (1) 从转录本(mRNA )的AUG 起始密码开始,寻找“AA” 二连序列,并记下其3' 端的19 个碱基序列,作为潜在的siRNA 靶位点。有研究结果显示GC 含量在45%—55% 左右的siRNA 要比那些GC 含量偏高的更为有效。 Tuschl 等建议在设计siRNA 时不要针对5' 和3' 端的非编码区(untranslated regions ,UTRs) ,原因是这些地方有丰富的调控蛋
逆转录- 聚合酶链反应 (Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction ,RT-PCR) 的原理是:提取组织或细胞中的总RNA ,以其中的mRNA 作为模板,采用Oligo (dT )或随机引物利用逆转录酶反转录成cDNA 。再以cDNA 为模板进行PCR 扩增,而获得目的基因或检测基因表达。RT-PCR 使RNA 检测的灵敏性提高了几个数量级,使一些极为微量RNA 样品分析成为可能。该技术主要用于:分析基因的转录产物、获取目的基因、合成cDNA 探针、构建RNA 高效转录系统。 一、反转录酶的选择 1 . Money 鼠白血病病毒(MMLV )反转录酶:有强的聚合酶活性,RNA 酶H 活性相对较弱。最适作用温度为37 ℃ 。 2 . 禽成髓细胞瘤病毒(AMV )反转录酶:有强的聚合酶活性和RNA 酶H 活性。最适作用温度为42 ℃ 。 3 .Thermus thermophilus 、Thermus flavus 等嗜热微生物的热稳定性反转录酶:在Mn2 存在下,允许高温反转录RN
转染方法 原 理 应 用 特 点 二乙氨乙基(DEAE)-右旋糖酐法 带正电的DEAE-葡聚糖(dextran) 与带负电的核酸磷酸骨架相互作用形成复合物,通过细胞内吞作用进入细胞 瞬时转染 相对简便,结果可重复,但对细胞有一定的毒副作用,转染时需去除血清 磷酸钙法 磷酸钙-DNA 复合物吸附于细胞膜,被细胞内吞稳定转染, 瞬时
反义核酸技术 (antisense technology) 主要包括反义 RNA ( antisense RNA) 和反义寡核苷酸 (antisense oligonucleotide) , 可以通过多种机制快速、可预测地调节培养组织或细胞的基因表达 , 用来快速、有效地测定基因功能。 RNA 干扰技术 天然反义 RNA 广泛存在于原核和真核细胞内 , 通过与靶基因形成 RNA - RNA 或 RNA - DNA 双螺旋 , 对基因功能起重要的调节作用。 RNA 干扰技术 (RNA interference ,RNAi) 正是利用了反义 RNA 与正链 RNA 形成双链 RNA , 特异性抑制靶基因转录后表达这一原理 , 成为研究转录后调控的有效工具 , 广泛用于功能基因组学、基因治疗和转录调控机制研究 。在这一技术中 , 早期使用双链 RNA (double - strand RNA , dsRNA) 作为干扰剂 , 核心技术是小分子干扰 RNA
对于一些实验室来说,如果现成的商品化芯片不能满足研究需要,而自行设计向厂家定做芯片也不能满足时间的需要时,就需要自制芯片。要成功的制作芯片,需要准备3 大材料:准备固定在芯片上的生物分子样品、芯片片基和的制作芯片的仪器。研究目的不同,期望制作的芯片类型不同,制备芯片方法也不尽相同,以DNA 芯片为例,基本上可分为两大类:一类是原位合成(即在支持物表面原位合成寡核苷酸探针),适用于寡核苷酸;一类是预合成后直接点样多用于大片段DNA ,有时也用于寡核苷酸,甚至mRNA 。 原位合成有两种途径,一是原位光刻合成,该方法的主要优点是可以用很少的步骤合成极其大量的探针阵列。某一含N 个核苷酸的寡聚核苷酸,通过4×N 个化学步骤能合成出4N 个可能结构。例如合成想要8 核苷酸探针,通过32 个化学步骤,8 个小时可合成65 ,536 个探针。而如果用传统方法合成然后点样,那么工作量的巨大将是不可思议的。同时,用该方法合成的探针阵列密度可高达到106/cm2 。 另一种原位合成是压电打印法(Piezoelectric printing
疾病诊断 基因芯片在感染性疾病、遗传性疾病、重症传染病和恶性肿瘤等疾病的临床诊断方面具有独特的优势。与传统检测方法相比,它可以在一张芯片同时对多个病人进行多种疾病的检测,无需机体免疫应答反应期,能及早诊断,待测样品用量小;能特异性检测病原微生物的亚型及变异;可帮助医生及患者从 " 系统、血管、组织和细胞层次(通常称之为 ' 第二阶段医学 ' ) " 转变到 "DNA 、 RNA 、蛋白质及其相互作用层次(第三阶段医学) " 上了解疾病的发生、发展过程,这些特点使得医务人员在短时间内,可以掌握大量的疾病诊断信息,这些信息有助于医生在短时间内找到正确的治疗措施。众所周知,肿瘤和遗传疾病发生的根本原因是由于遗传物质发生了改变,检测基因突变对于阐明肿瘤及遗传病的分子机制、疾病的早期诊断具有重要意义。目前, Affymetrix 公司已开发出 P53 基因芯片,是将已知 P53 基因全长序列和已知突变的探针固定在芯片上,这将有助于恶性肿瘤的早期诊断。华盛顿大学的分子生物学系与病理系联合研究了卵巢癌中基因表达谱的变化,他们将
点样法在多聚物的设计方面与原位合成技术相似。只是合成工作用传统的 DNA 、多肽合成仪或 PCR 扩增或体内克隆等方法完成。大量制备好的核酸探针、多肽、蛋白等生物大分子再用特殊的自动化微量点样装置将其以较高密度互不干扰地印点于经过特殊处理的玻片、尼龙膜、硝酸纤维素膜上,并使其与支持物牢固结合。支持物需预先经过特殊处理,例如多聚赖氨酸或氨基硅烷等。亦可用其它共价结合的方法将这些生物大分子牢牢地附着于支持物上。现在已经有比较成型的点样装置出售,例如美国 Biodot 公司的“喷印”仪以及 Cartesian Technologies 公司的 Pix-Sys NQ/PA 系列“打印”仪。这些自动化仪器依据所配备的“打印”或“喷印”针将生物大分子从多孔板吸出直接“打印”或“喷印”于芯片片基上。“打印”时针头与芯片片基表面发生接触而“喷印”时针头与片基表面保持一定的距离 [1] 。所以,“打印”仪适宜制作较高密度的微阵列(例如 2500 点 /cm2 ),“喷印”法由于“喷印”的斑点较大,所以只能形成较低密度的探针阵列,通常 400 点 /cm2 。点样法制作芯片的
原位合成适于制造寡核苷酸和寡肽微点阵芯片,具有合成速度快、相对成本低、便于规模化生产等优点。照相平板印刷技术是平板印刷技术与DNA和多肽固相化学合成技术相结合的产物,可以在预设位点按照预定的序列方便快捷地合成大量寡核苷酸或多肽分子。在生物芯片研制方面享有盛誉的美国Affymetrix公司运用该技术制造大规模集成的Genechip。原位合成后的寡核苷酸或多肽分子与玻片共价连接。它用预先制作的蔽光板和经过修饰的4种碱基,通过光进行活化从而以固相方式合成微点阵。合成前,预先将玻片氨基化,并用光不稳定保护剂将活化的氨基保护起来。聚合用单体分子一端活化另一端受光敏保护剂的保护。选择适当的挡光板使需要聚合的部位透光,不需要发生聚合的位点蔽光。这样,光通过挡光板照射到支持物上,受光部分的氨基解保护,从而与单体分子发生偶联反应。每次反应在成千上万个位点上添加一个特定的碱基。由于发生反应后的部位依然接受保护剂的保护,所以可以通过控制挡光板透光与蔽光图案以及每次参与反应单体分子的种类,就可以实现在特定位点合成大量预定序列寡核苷酸或寡肽的目的。由于照相平板印刷技术每步的合成效率较低(95%),合成30n
仅就目前的发展情况,微点阵芯片主要包括 DNA 微点阵芯片(又称基因芯片 ? 或 DNA 芯片)和蛋白或多肽微点阵芯片两种。不过相信,基于其它生物大分子特异性相互作用的生物芯片也会相继问世。所谓 DNA 微点阵芯片是指同时将大量的探针分子固定到固相支持物上,借助核酸分子杂交配对的特异性对 DNA 样品的序列信息进行高效率的解读和分析,以用于基因表达谱的检测、突变筛查、 DNA 多肽性分析、 DNA 测序和基因组文库作图等研究。类似地,多肽或蛋白微点阵芯片则将许多序列不同的多肽或蛋白分子按照预定的位置固定于芯片片基上,通过蛋白或多肽与其特异结合分子的相互作用而实现对样品蛋白或其它配体作用特异性的研究,包括抗原表位分析、蛋白定量检查等。 已有多种方法可以将寡核苷酸、多肽或蛋白等生物大分子固定到固相支持物上。这些方法总体上分为两种:原位合成(in situ synthesis)与合成后以微量点样技术点样。生物芯片可用许多先进的固定技术进行制备同时也可实现自动化生产。每种方法都适于以玻片为支持物的芯片制作但有各自的优缺点。原位合成的具体方案有
基因芯片的类型按分类方法不同可分为不同的类型 无机片基和有机合成物片基的基因芯片 以基因芯片的片基或支持物的不同可以分为无机片基和有机合成物片基,前者主要有半导体硅片和玻璃片等,其上的探针主要以原位聚合的方法合成;后者主要有特定孔径的硝酸纤维膜和尼龙膜,其上的探针主要是预先合成后通过特殊的微量点样装置或仪器滴加到片基上。另有以聚丙烯膜支持物用传统的亚磷酰胺固相法原位合成高密度探针序列。 原位合成和预先合成然后点样的基因芯片 以探针阵列的形式分为原位合成与预先合成然后点样两种。芯片制备的原理是利用照相平板印刷技术将探针排列的序列即阵列图 " 印 " 到支持物上,在这些阵列点上结合上专一的化学基因。原位合成主要是指光引导合成技术,该技术是照相平板印刷技术与固相合成技术、计算机技术以及分子生物学等多学科相互渗透的结果。预先合成然后点样法在多聚物的设计方面与前者相似,合成工作用传统的 DNA
分子印章技术与打印原位合成在合成原理上相同,区别仅在于该技术利用预先制作的印章将特定的合成试剂以印章印刷的方式分配到支持物的特定区域。后续反应步骤类似与压电打印原位合成技术。分子印章类似于传统的印章,其表面依照阵列合成的要求制作成凹凸不平的平面,依此将不同的核酸或多肽合成试剂按印到芯片片基特定位点进而进行合成反应。选择适当的合成顺序、设计凹凸位点不同的印章即可在支持物上原位合成出位置和序列预定的寡核苷酸或寡肽阵列。从这一点上讲,分子印章原位合成技术与压电打印原位合成技术更为相似。分子印章除了可用于原位合成外还可以点样方式制作微点阵芯片。例如已有人将分子印章技术用于蛋白微点阵芯片的制作。 以上三种原位合成技术所依据的固相合成原理相似,只是在合成前体试剂定位方面采取了不同的解决办法,并由此导致了许多细节上的差异。但,三种方法合成时都必需解决的问题是必需确保不同聚合反应之间的精确定位,这一点对合成高密度寡核苷酸或多肽阵列尤为重要。同时,由于原位合成每步合成产率的局限较长 (>50nt) 的寡核苷酸或寡肽序列很难用这种方法合成。但是,由于原位合成的短核酸探针阵列具有密
固体分散体是指高度分散于惰性载体中形成的以团体形式存在的分散体系。研究表明,用适当的载体材料制备固体分散体,可以改善药物的溶解性能,加快溶出速度,提高生物利用度,实现药物高效、速效、长效化;也可控制药物靶向释放。将药物加工成特定的剂型,用于增加药物稳定性,避免药物氧化、水解等。固体分散体出现以来的各种实际应用表明,固体分散体的研究对于制剂的生产和新药的开发具有重要的意义。 将难溶性药物在水溶性载体中形成分子分散体系,可以改善药物的溶解性能,加快溶出速度,提高生物利用度。而固体分散制剂技术是将药物与载体混合制成高度分散的固体分散体的一项新型制剂技术。固体分散制剂技术的最早出现于丹麦 Ferrossam 制药公司,于 1933 年首次应用脂油性的氢化植物油为基质,以稀乙醇为冷却剂制备维生素 AD 滴九。 1956 年 Bjornssion 等开始用水溶性的聚乙二醇 (PEG)4000 为基质,植物油为冷却剂制备苯巴比妥滴丸。但大多数学者仍认为固体分散技术是 60 年代由 Sekiguchi ( 1961 年)制备磺胺噻唑( ST )—尿素固体分散物开始
如 草地早熟禾、普通早熟禾、加拿大早熟禾等。 禾本科冷季型草坪草原产于欧洲和亚洲,最适温度为 15-26 度,在中国主要分布于华北、东北、西北等地。冷季型草坪草具有良好的搞低温能力,其搞寒性在不同的冷季型草种和品种之间存在一定差异。在温暖的南部,在草坪中补播冷季型草种,暖季型草坪草冬季休眠时,使草坪仍能够保持绿色。 原产于欧亚大陆,广泛温带冷凉湿润地区。 [ 生态习性 ] 耐寒、耐旱、搞风能力强生长,在微酸性至中性土壤中生长得最好。喜排水良好、质地疏松、肥沃的壤土。通常用种子直播建立草坪。 [ 特点及用途 ] 该草种的优点是具有伸展能力较强的根茎、生活周期长,适应环境的能力强,耐践踏,混合播种效果好。缺点是建植较慢,易形成草垫层;夏季生长缓慢,易感病害,对贫瘠土壤的适应能力差。 应草种常用于公园、公共绿地、高尔夫球场发球台和球道、路旁、机场及其他运动场草坪的建植。
如:格兰马草 分布中国华北地区及欧亚大陆温带。 [生态习性]喜冷凉湿润气候,耐寒能力强能耐的严寒。耐盐碱能力强。结土壤要求不严,沙土壤土至粘土都能生长。特别是在潮湿的粘土直,一般草本不能生长,它却能正常生长。 [特点及用途]用于咸茅具有耐潮湿、耐盐碱的能力,可用作潮湿处和盐碱地的保土植物,地处盐碱地的高尔夫球场院和飞机场可分别用碱茅作障碍区及跑道两侧粗放管理的绿化材料。 主要分布在东半球温带和地中海地区,属质地粗糙的草地。 原产欧洲,中国引种栽培。分布在温带和地中海地区。 [生态习性]丛生型,表现类似多年生黑麦划,在欧洲常用于混播来提高运动场的耐磨性。但由于它夏季颜色不佳(即不耐高温)加之不搞寒,它的使用受到了限制。 [特点及用途]常用在路旁粗放管理的草坪。也可与其他草坪草混播用在运动场草坪。
如:结缕草、细叶结缕草、沟叶结缕草、中华结缕草、大穗结缕草。 原产亚洲东南部、主要分布在中国、朝鲜和日本等温暖地带。中国北起辽东半岛、南至海南岛,西至陕西关中等广大地区,均有野生,其中以胶东半岛、辽东半岛分布较多。 [生态习性]适应性和生长势强。喜温暖湿润气候,尤其在四季气温变化不显著,昼夜温差小的地区生长最好。耐寒性强,低温保绿性比大多数暖季型草坪亓强。适应范围广,具有一定的搞碱性。 [特点及用途]耐磨耐践踏,广泛用于温暖潮湿和过渡地带的运动场草坪。也用于庭院、公路和铁路两侧的固土护坡草坪。 主要分布于日本和朝鲜南部地区,中国南方地区和台湾省也有分布。 [生态习性]本种是优质观赏型草坪草种,喜温暖气候和湿润的土壤环境,也具有较强的搞旱性,但耐寒性和耐荫性较差,不及结缕草。 [特点及用途]常栽种于花坛内作封闭式花坛草坪或作草坪造型供人观赏。因其耐践踏性强,故也可用作运动场、飞机场及各种娱乐场所的美化植物。
一种具有明显遗传倾向的慢性、进行性视网膜色素上皮和光感受器的变性疾病。其遗传方式可为常染色体显性遗传或隐性遗传,也有散发病例。开始于儿童期,至青春期加重,多双眼受累。 (一)病因 目前认为视网膜色素变性是由于色素上皮内高度发育的吞噬酶系统有缺陷致使光感受器细胞外节 ,尤其是视杆细胞外节 的吞噬作用出现缺陷,影响了外节 的新陈代谢,脱落的盘膜堆积,可能成为自身性抗原,发生自身免疫反应。这种色素上皮的缺陷与遗传有关。此外,尚有内分泌障碍,微量元素铜铁代谢异常,营养障碍及视网膜脉络膜硬化等假说。 (二)病理 早期在赤道部的视杆细胞、色素上皮细胞与光感受器细胞同时发生变性和增殖改变,增生的上皮细胞和巨噬细胞移行到视网膜内和静脉附近的血管层。游离的色素颗粒聚集在视网膜血管周围,视网膜血管外膜增厚,管径明显缩小,管腔狭窄,神经胶质增生。晚期脉络膜毛细血管消失,视网膜内核层及神经节 细胞层变性。 (三)临床表现 本病特点:很早就有夜盲,暗适应减低,中心视力可保持很久,但视野逐渐缩小,及至晚期中心视力减退,视野呈管状
此型较多见,进展缓慢。主要改变有小动脉缺血和血管的渗透性改变。在视网膜后极部首先出现微动脉瘤、出血、渗出物和静脉扩张。这些病变多发生在糖尿病未能控制而病程较久的病例。微动脉瘤数目不等,常位于后极部视网膜深层,呈紫红色小球状,是由于视网膜循环障碍血液淤滞,组织缺氧使毛细血管变薄、扩张所致。出血可为圆形或不规则的小出血斑,位于视网膜外网状层,棉絮状渗出物是由于视网膜小动脉末梢闭塞导致局部视网膜缺血所致。淡黄色硬性渗出物边缘清楚,有时混杂有发亮的胆固醇结晶,围绕黄斑区呈环状排列。视网膜静脉扩张,甚至可呈腊肠状。荧光血管造影时,微动脉瘤在静脉早期充盈,通常表现为边界清晰的小圆形荧光点,大小约20~30微米、间或可见微动脉瘤与微动脉瘤相连,常在小的毛细血管闭塞区周围出现,由扩张的毛细血管将微动脉瘤连接形成串珠状外观。毛细血管扩张可显示荧光渗漏。毛细血管无灌注区是较严重的视网膜病变,荧光造影表现为视网膜上呈斑点状或片状无荧光暗区。当动、静脉相互交通和短路时,有轻度的荧光素渗漏。硬性渗出物边缘有荧光素渗漏。黄斑囊样小肿则表现为围绕中心凹排列的花辨状或图案。
正常人在清醒和平静的状态下,每16小时分泌0.5—1.0毫升泪液,在受刺激和情绪波动时泪液分泌量可明显增加。如果由于各种原因引起泪液的质和量的异常而出现眼睛干涩、酸胀、灼痛等症状就叫干眼症,又叫眼结膜干燥症。眼科专家调查,干眼症患者为数不少,以坐办公室的公务员、写字楼里的公司白领及学龄儿童为主,发病人数远比就诊人数多。很多人把干眼症表现出的眼部干涩等症状归结为工作或娱乐过度的正常反应,认为闭目养神、注意睡眠就行了。其实,干眼症就是病,不可忽视。秋季是干眼症多发季节,应更加爱护眼睛。专家分析说,干眼症病因有三方面:秋季天气干燥;空调使室内空气干燥;巨大的工作压力加之过度用眼,以及过于留恋电视、电脑等。另外,干眼病还和糖尿病、关节炎、女性更年期、内分泌失调等疾病及烟酒刺激、不良饮食习惯等有密切关系。 那么该如何预防干眼症呢? 1、切忌“目不转睛”。经常眨眼,眨眼至少要保证4—5次/分。 2、不吹太久的空调。避免座位上有气流吹过,并在座位附近放置茶水,以增加周边的湿度。 3、多吃水果、蔬菜、乳制品、鱼类等富含维生素的食品;多喝水对