蛋白质家族分析 USCS Gene Sorter是一个很好的探索基因家族及其相关性的资源。这个工具以表格形式展示所选择的基因组中具有相关性的一些基因，可以进行几个不同层面的相关性分析，如蛋白质水平的同源性、基因表达谱的相似性或邻近基因。这个浏览器支持以不同的词组和术语的查询，包括基因名称、Swiss―Prot、蛋白质名称、GenBank的序列号，以及基因描述中的词组或术语。基因家族的展示可以灵活配置，用户可以设置列的数目和顺序、行的数量以及展示的基因。用户可利用"sortbyproteinhomology"来展示所选择的物种的同源性基因；通过"Configure"，用户还可以展示来源于一系列物种，如大鼠、斑马鱼、果蝇、线虫和酵母等中的基因直系同源系。这个程式可提供好几种不同的输出格式，展示的序列还可以下载。 Ensembl同样提供查询蛋白质家族的工具。首先，用户须拿到感兴趣的基因数据，这可以通过Text View或BLAST比对得到。在这个过程中，用户最好查询“All"索引，而不是“Family"的索引。在"Ensembl Gene Report"中，用户最有可能找到的是来自于其他物种

蛋白质相互作用信息的查询 研究一个基因及其编码的蛋白质时，除了一方面了解它们的功能外，另一方面需研究与此蛋白质相互作用的其他蛋白质的信息，以使研究人员能够更加深入地认清相关蛋白质的功能，更清楚地理解其调控机制。下面是与研究蛋白质相互作用相关的数据库应用系统。 STRING数据库(http：//string．embl．de/)是一个搜寻已知蛋白质之间和预测蛋白质之间相互作用的系统，这种相互作用既包括蛋白质之间直接的物理的相互作用，也包括蛋白质之间间接功能的相关性。它除了包含有实验数据、从PubMed摘要中文本挖掘的结果和综合其他数据库数据外，还有利用生物信息学的方法预测的结果。所应用的生物信息学的方法有：染色体临近、基因融合、系统进化谱和基于芯片数据的基因共表达。系统中利用一个打分机制对这些不同方法得来的结果给予一定的权重，最终给出一个综合的得分。 用户可以利用基因或蛋白质名称、氨基酸序列来查询相关蛋白质相互作用的信息。在查询的过程中，如果相关的蛋白质名称出现在几个不同的物种中，则数据库系统会将这些物种全部显示出来，用户自己再选择感兴趣的蛋白质进行下一步的查询。所得的结果中会包含有与所查

基因是否与疾病相关的查询 当研究一个人类基因时，一个最感兴趣的问题就是它是否与疾病相关。有两个方法可以查询这个信息，其中之一是查询已知的基因―疾病的相关性。另一方面，如果与某种疾病相关的基因未知，至少可以尝试将基因在染色体上的位置与相对应的疾病对应。 OMIM数据库是人类基因与遗传紊乱的编目，数据库含有文本的信息、图片和参考信息，同时还含有连接到NCBI Entrez数据库中Medline文章和序列信息。因此，当应用Entrez跨数据库的搜寻时，OMIM也自动被检索；当选择"Limits”时，搜寻可以限制在针对特殊的染色体，或0MIM数据库中单一的栏目+另一个访问数据的方法是应用“OMIM Gene Map"。OMIM Gene Map以染色体序列展示疾病基因的细胞遗传图谱位点和在OMIM中描述的其他基因，因此提供NCBI Map Viewer和描述遗传紊乱的OMIM记录的连接。Ensembl Disease View允许访问已知的疾病基因及其基因组连接(细胞遗传位点等)，用户可以展示以染色体号排列的所有OMIM疾病，或者通过简单的关键词搜寻来定位单个基因与疾病。 H―InvDB中的D

通过比较基因组学确定大基因组区域保守的非编码序列 基于一般的假设，在不相似序列中的保守区域极有可能具有一定的功能，保守的非编码序列(conserved non―coding sequences，CNS)被认为是基因组中调控区域的高度可靠的候选者。CNS不仅在启动子的邻近区域找到，还发现存在于启动子相距一定距离的位点上，如增强子。因此，随着可利用的基因组的增加，比较基因组学在生物信息学领域迅速扩展。大的基因组序列的比较需要特异的序列比对算法，已有的工具BLAST、BLAT已不适应这个目的。现在已有不少相关工具可以利用，它们主要由两个不同的研究院开发，即Lawrence Berkeley Lab(LBL)和Lawrence Livermore Nat Lab(LLL)。 如果用户对人类基因中基因间的区域以及它的上游邻近基因感兴趣，得到这个区域的是使用UCSC Genome Brower。可以利用各种序列号(GenBank、RefSeq、EST、LocusLink)、HUGO基因符号以及基因组位置等在浏览区中进行来查询。当选择基因位置时一定要注意基因组装配的版本，如人类"hgl5"版本与UC

通过预计算的比对结果确定CNS 运用预计算全基因组比对的结果揭示保守区域比用户自己进行序列比对分析更快速．且准确性高。几种相关的工具可以实现这个目的。VISTABrowser(http：//pipeline．1b1．gov/cgi―bin/gateway2)可以让用户检查全基因组装配子的预计算比对结果，并可以是一对一和多序列比对。这个工具与UCSC Genome Browser紧密连接。浏览全基因组比对时，只要选择一个基础基因组，然后输入一个RefSeq基因名称或这个基因组中一个位置(如chrX：1―100000)。应注意的是，为了利用这个浏览器，Java 2一定要安装在计算机上。这个工具可以允许用户移动、缩放和分析基因组比对结果。用户可以选择或去选择单个的生物体，缩放高保守区域，或直接转到UCSC浏览器上。用户还可以直接利用rVISTA进行转录因子结合位点分析，点击“i"(alignment details)可以产生新的页面，所有一对一比对和rVISTA分析连接都呈现在上面。 ECR Brower(http：//ecrbrowser．dcode．org/)是一个动态的全基因组浏览工具

通过自身计算的比对确立CNS 1．用户递交的所有序列mVISTA(主要VISTA)是用来可视化分析来源于不同物种的任意长度的比对。VISTA是特异设计用于展示多达100个物种的“orthologous genes/regulatory regions”的比对。序列不能粘贴，只能以．txt的格式保存为FASTA文本。除此以外，用户可以为参考序列提供一个注释的文件，确定外显子、UTR等的位置。提供的第一个序列的注释可以应用到第二个序列的同源区。输出结果除了PDF文本的VISTA作图外，还包含满足特殊标准的两个序列中保守区域和一对一的比对结果。 zPicture(LLL)是比对两个输入序列最方便的方法。它是基于Blastz比对程式上的动态比对和可视化工具，可以有几种输入方式，如复制/粘贴、{asta文本、NCBI序列号，或从UCSCGenomeBrowser中上载序列和基因注释。输出结果包括几个不同的格式和动态的可视化工具来展示保守区域，并允许用户自行确立参数。同时，有直接的连接来递交比对到rVISTA进行分析。 2．用户直接递交参照序列 Genome VISTA(LBL)让用户进行自己递

第二信使cAMP抑制JNK活化的机制及对细胞死亡的调控作用 第二信使cAMP与其它信号途径的“crosstalk”是cAMP调控多种细胞生命活动的重要机制。我们以往的研究揭示，在成纤维细胞中，cAMP通过PKA-CREB-DLC抑制v38活化，进而抑制NF-KB活化、促进TNF-a诱导的细胞死亡。但cAMP发挥抗凋亡作用的机制还不清楚。cAMP显著拮抗UV诱导的成纤维细胞凋亡。尽管cAMP抑制UV诱导的p38活化，但抑制p38活性对UV诱导的凋亡无显著影响。进一步的探讨发现cAMP通过抑制JNK活化拮抗UV诱导的凋亡。cAMP抑制JNK活化依赖于CREB介导的转录并涉及上游MAP2K，这一方式与其抑制p38很相似。但是DLC和另一己知JNK抑制因子p21WAFl并不是介导cAMP对JNK抑制作用的主要因子。cAMP通过CREB诱导cFLIPL和MKP-1表达上调，knock downc FLIPL或MKP-1逆转cAMP对JNK活化的抑制作用和对UV诱导细胞凋亡的抑制作用。因而我们的结果提供了cAMP抑制JNK活化、拮抗凋亡的一种分子机制。并且cAMP对JNK／p38途径的特异性抑制机

氯化镧抑制TNF-α诱导NF-κB信号通路活化 观察氯化镧对NF-κB信号通路中关键分子的蛋白表达和磷酸化及NF-κB／p65亚基与靶基因结合能力的影响，探索氯化镧抑制NFκB活化的可能作用位点。以1×106个／ml接种细胞于含10％胎牛血清的RMPll640液体培养基中，于5％C02、37℃,恒温培养，随机分组如下：①TNFα组：以含TNFα20ng／ml的无血清培养基培养Hela细胞。②氯化镧+TNF-α组：分别以含氯化镧5，25，50和100gmol／L的培养基培养Hela细胞4h后弃培养基并以无热原生理盐水漂洗细胞三遍，再加入含TNFα 20ng／ml的培养基继续培养。③空白对照组：培养基为不含血清，不加氯化镧和TNFα。④氯化镧对照组：以含氯化镧100gmol／L的培养基培养Hela细胞。各组细胞根据检测方法的要求分别培养于24孔培养板或培养瓶中，于30min后，收集培养上清、细胞待检。运用Westernblot技术测定胞浆提取物中IrBa蛋白表达和磷酸化水平及胞核提取物中NF-κB／p65蛋白表达水平；最后用Transcription Factor Assay kit试剂盒

外周T细胞免疫调节亲合力模式与自我非我辨别 自我非我辨别(self non-self discrimination)和控制免疫反应的类型、强度及其范围(controlling the magnitude and classofimmune responses)，是免疫系统用以控制对任何一种可能的外界抗原发生有效的免疫反应，却不损伤自身组织和器官的两种同等重要的调节途径。为确保免疫系统的最佳功能状态，两者既彼此关联，又相互区别。免疫相关疾病的发生和发展往往是由于这两个过程中的一个，尤其是前者即自我非我辨别失调所至。 当代免疫学尚无统一的见解去准确地解释中枢胸腺阴性选择与外周免疫调节机制之间的关系。而对这一关系的正确理解，恰恰是进一步区分自我非我辨别和控制免疫反应的类别、强度及其范围这样两种不同外周免疫调控途径的基础。概念上对这两种外周免疫调控途径的混淆，导至了当前对免疫相关疾病发生发展的理解和防治的不准确性，极可能造成严重临床后果。 提出和初步验证的《外周T细胞免疫调节亲合力模式》是一个尝试在系统生物学的总体水平上理解免疫系统如何行使其自我非我辨别的生物学功能以达自身耐受的通用理论它首次

越来越多的怪异基因 斯坦特和他同时代的科学家都非常清楚地知道，这其中的某些细节是非常重要的。他们知道，在蛋白质固定到其附近的DNA位时，基因可被关闭或开启。他们还了解到，一些编码RNA分子的基因从来不会变成蛋白质。相反，他们有其他的任务，如帮助建立核糖体内的蛋白质。 但是，这些例外似乎显得并不重要，还不足以引起科学家对基因的定义提出疑问。耶鲁大学的生物信息学家马克・格斯坦说：“生物学的工作方式迥异于数学。如果你在数学找到一个反例，你就必须回过头去重新思考定义。生物学并不如此，当出现一、两个反例时，人们更愿意对其进行处理。” 20世纪80年代和90年代，科学家们发现了越来越多的反例，当一个细胞产生一个RNA转录时，它会把巨大的DNA块切断，只留存一些小残余。（细胞复制的DNA部分称为外显子，被抛在一边的部分称为内含子。）大量非编码的DNA片段存在于这些蛋白质编码区域。人类基因组中的2.1万个蛋白质编码基因只占了整个基因组的1.2%%。 2000年，一个国际科学家小组完成了首个基因组―――人体细胞中的所有遗传物质的草图。他们确定了许多蛋白质编码基因的位置，但是人类基因组中98.8%%的其他

基因遗传的第二通道 研究结果表明，基因组还以另一种方式被组织起来，这种方式给人们提出了一个问题，即重要的基因是怎样遗传的。我们的DNA上镶嵌着数以百万计的蛋白质和其他分子，他们决定着哪些基因能产生副本，哪些则不能。新细胞继承了这些分子和DNA，换句话说，遗传可流经第二个通道。 第二通道的最突出的粒子就是一种叫做柳穿鱼的普通花卉。大多数柳穿鱼植物以镜面对称的方式长有白色花瓣，但是，某些柳穿鱼则长有黄色的五角星。柳穿鱼将这两种花的形式传递给它们的后代。然而，它们花朵之间的差异并不归结为它们DNA中的差异。 相反，这种差异应归结为附着于它们DNA的顶端（cap）模式。这些顶端由碳和氢组成，被称为甲基族。星形柳穿鱼在一个与花朵发育相关的基因上具有一种独特的顶端模式。 DNA不只是被甲基族覆盖，还被轴样的蛋白―――组蛋白缠绕着，组蛋白能解开DNA的一股，从而使细胞不能从它制作副本。悬挂在DNA上所有这些分子，统称为表观遗传标记，它们对于细胞形成身体内的最终形式是必不可少的。当一个胚胎成熟时，不同细胞内的表观遗传标记被改变，导致它们发育成不同的组织。一旦表观遗传标记的最终模式被确定，它就会死死地粘

不死的假基因 表观遗传标记的迷人不仅在于它们的影响，还在于它们是如何在第一个地方被创立的。譬如，要将一个甲基族的顶端放在DNA上，一簇蛋白质就必须被导引到正确的位置。事实上，它们必须由一个能找到它们的RNA分子将他们导引到那里。 这些RNA“导游”，就像核糖体中的RNA分子一样，并不适用于传统的基因概念。这些RNA分子并不引发蛋白质的产生，而是立即开始在细胞内着手自己的工作。在过去的十年里，科学家们发现了一些从不会成为蛋白质的新型RNA分子。科学家们将之称为非编码RNA。2006年，马萨诸塞大学的克雷格・梅洛和斯坦福大学的安德鲁・法尔因发现小RNA分子能通过干扰基因转录造成基因静默而获得了诺贝尔奖。 这些发现让科学家们感到疑惑，我们的细胞到底能制作多少非编码RNA，Encode的早期研究结果给出的答案是：很多。虽然人类基因组中只有1.2%%能编码蛋白质，但Encode科学家估计，在人类基因组中能产生RNA转录的可占到惊人的93%%。 Encode成员、澳大利亚昆士兰大学的约翰・马蒂克相信，很多的这些转录正做着科学家们尚未了解的重要工作。他说：“我敢打赌这个比例是绝大多数，但无法确定是8

基因组中的外来客 基因组中的许多多余物并非来自死亡的基因，而是来自入侵的病毒。病毒反复地感染人类的远祖，并将其DNA添加到代代相传的遗传物质中。这些病毒一旦侵入人类基因组，它们有时就会制作自身的新副本，这些副本则被粘贴到基因组的其他位置。经过许多代以后，它们发生变异，然后就会失去移动的能力。豪斯勒说：“我们的基因组里充斥着这些小病毒的腐烂尸体，这些病毒以我们的基因组为家已经数百万年之久了。” 当这些相当数量的病毒DNA四处跳跃时，在人类基因组中它们就会造成很大的损害。它们能够干扰基因，使其停止制作重要的蛋白质。数百种遗传疾病就跟这些跳跃密切相关。非编码DNA在基因组中的最重要工作之一是阻止这种病毒DNA的快速蔓延。 当然，这些入侵者中的某些也已进化成有用的形式。某些病毒DNA片段经过进化后能制作出我们细胞使用的RNA基因。其他片段则已进化到我们的蛋白质能附着和打开附近基因的位置。 在这个入侵病毒、不死的假基因、不断调整的外显子和表观遗传标记的丛林里，传统的基因概念还能存续下去吗？这是一个开放性的问题，今年3月，普若哈斯卡准备在圣塔菲研究所举行的会议上提出这个问题。 在《美国科学家》杂志

组织化学发展的基础 组织化学(histochemistry)也称细胞化学(cytochemistry)，是运用物理学、化学、免疫学和分子生物学等原理与技术，对组织与细胞的化学成分或酶活性进行定性、定位和定量研究的科学。 传统的组织化学只是利用物理或化学反应显示组织或细胞内的化学成分或酶活性而对其进行定性、定位和定量研究。随着电镜技术、免疫学和分子生物学技术的发展，在传统组织化学的基础上逐渐形成免疫组织化学、免疫电镜组织化学和原位杂交等技术。因此，广义的组织化学则包括传统的组织化学、免疫组织化学、电镜组织化学、免疫电镜组织化学和原位杂交组织化学。 组织化学基于并源于组织学、细胞学和生物化学。又有别于这些学科。组织化学与组织学和细胞学的不同在于，前者的着眼点是研究组织细胞内的化学组成及其含量和酶的存在及其活性，而后者的着眼点是研究组织细胞的形态结构及其与功能的关系。组织化学与生物化学的不同在于，虽然两者均着眼于组织细胞内的化学组成及其含量和酶的存在及其活性，但是，生物化学技术中通常是将组织和细胞破坏，制成匀浆，然后进行化学测定，而不考虑定位；在组织化学技术中。是尽可能在组织或细胞内原位显示

细胞生物学发展与组织化学 细胞生物学是从细胞、亚细胞和分子三个水平研究生命活动规律的科学，组织化学以细胞生物学为基础发展而来。显微镜的发明与细胞的发现将人类对机体的认识从宏观世界引向微观世界的广阔领域，由此人们从肉眼所见的大体结构开始探索光学显微镜下组织细胞的微细结构，正因为有了对机体微细结构的充分认识，才有可能产生对组织细胞的化学成分进行定性、定位和定量研究的渴求。然而，光学显微镜的分辨率有限，仅能观察到细胞膜、细胞质和细胞核，对于亚细胞结构，即超微结构的观察无能为力。1932年，德国科学家Knoll和Ruska在西门子(Siemens)公司设计研制了世界上第一台透射电子显微镜。又把人类对机体的认识带入了超微结构领域。人们只有对机体结构深入了解。才可能透彻阐明其功能。著名生物学家Wilson的名言“一切生物学关键问题必须在细胞中寻找”，至今还有着很深的内涵。细胞生物学的发展历程为组织化学的产生和发展奠定了形态学基础。

生物化学发展与组织化学 生物化学是一门运用化学原理及方法研究生命的科学。它一方面是进行细胞组成成分的化学分析，另一方面是对这些成分在生命过程中所发生的化学反应进行分析，而组织化学正是利用这些化学反应原理来实现对组织细胞化学成分的定性、定位和定量研究。20世纪初，人类已经认识到组成蛋白质的20个标准氨基酸中的19种。E．Fischer提出蛋白质是由相邻氨基酸之间的肽链连接而成，并推论这些肽链是由一个氨基酸的。―氨基和相邻的羟基连接时脱去水而形成。到19世纪末，其他细胞成分，如脂肪、碳水化合物与核酸也被认知。甚至能被部分提纯。例如，FriedrichMiescher(1871年)在其细胞成分研究中，从死的白细胞核中分离出脱氧核糖核酸(DNA)。但是，当时这一重要发现并没有与遗传联系起来，几乎过于50年之后，才开始认识到DNA在遗传中所起的重要作用。因此，在生物化学的发展中对生物体大分子物质结构和功能的认识为组织化学奠定了基础。例如。在组织化学中对组织细胞成分中酶的检测，是将组织切片置于含有特异性底物的溶液中，溶液中的底物经组织切片中酶水解、氧化等作用形成反应产物，即初级反应产物。初级反应产

免疫学发展与组织化学 18世纪70年代英国医生Edward Jenner研究出用牛痘菌预防天花的方法，为免疫学对传染病的预防开辟了广阔前景。19世纪末．法国化学家、微生物学家Louis Pasteur在研究人和动物传染病时，分析了免疫现象，并在琴纳的启发下发明用减毒炭疽杆菌苗株制成疫苗，预防动物炭疽病，用减毒狂犬病毒株制成疫苗．预防人类狂犬病。德国细菌学家、免疫学家Emil Adolf von Behring于1890年发现免疫血清中有抗白喉毒素的抗毒素存在．日本细菌学家北里柴三郎也发现抗破伤风毒素的抗毒素，两人共同研究血清疗法成功。从此，人们开始探词・免疫机制，把细胞的吞噬作用和抗毒素的中和作用看成是特异性免疫的根据，并逐步展开了细胞免疫和体液免疫两大学派的争鸣。体液免疫学派代表是德国细菌学家Ehrlich Paul。他用生物化学方法研究免疫现象。特别是以蛋白质化学和糖化学作为基础，探讨抗原和抗体的本质及其相互作用。于1896年提出抗体形成的侧链学说。到20世纪60年代，对体液免疫研究已经达到分子水平，即揭示了抗体的分子结构和功能。同时，对细胞免疫研究也有明显进展，特别是在杂交瘤技术

分子生物学发展与组织化学 在20世纪前半叶，细胞生物学家和生物化学家在细胞破碎超速离心、蛋白质分离、提纯和生化分析、细胞内生化反应和能量转换以及对酶的功能和维生素方面均积累了大量资料。并在此基础上发展成为当今的分子生物学。1953年Watson和Crick提出了DNA分子双股螺旋结构学说。根据碱基配对的原则，DNA的信息精确地传递给蛋白质。这一划时代的发现带动了分子生物学的迅速发展。1961年两名法国学者Francois Jacob和Jacques Monod发表了他们对基因调控方面的研究成果，获得了重大突破：一是证实了信使核糖核酸(mRNA)携带着DNA合成蛋白质所需要的信息；二是发现了遗传密码，证明了信息贮存于核酸之中；三是发现了蛋白质是靠传递tRNA和核糖体的帮助翻译合成。20世纪70年代后，由于新兴生物技术的迅速发展，相继出现了蛋白质与核酸序列分析与人工合成、基因重组等。这些研究成果的不断涌现，无疑为组织化学的发展带来了生机。将碱基配对的分子杂交原理与组织化学相结合便产生了在核酸原有位置上进行细胞内核酸定性、定位的分子原位杂交组织化学技术。

组织化学的兴起 19世纪初期，法国植物学家Raspail在研究植物的受精作用时，首次发现了碘对淀粉的反应，此后还发现了蛋白质和糖的显色反应，利用指示剂显色测定细胞原生质的pH值等。1830年Raspail发表了《在生理学中使用显微镜观察化学物质》的论著，从此标志着组织化学技术的开端，Raspail也因此被认为是组织化学技术的创始者。此后，许多学者的大量研究陆续发现了许多其他组织化学反应，如Vogel(1845年)和Perls(1867年)分别用硫化物和普鲁士蓝法显示铁；Millon的米伦法显示蛋白质(1849年)；Bencke(1862年)将甲苯胺蓝等苯胺染料用于组织学研究；Heidenhain发现细胞的嗜铬反应(1870年)；Miescher用甲基绿显示细胞核的染色质(1873年)；Weigert(1884年)和Mar―chi(1892年)提出髓鞘染色法；Daddi(1896年)首次应用苏丹Ⅲ(sudan m)进行离体脂肪染色；Klebs(1868年)和Stuve(1872年)的过氧化物酶显示法：Ehrlich(1885年)发现细胞色素氧化酶。Mann自1902年起，逐渐建立了完善的

现代组织化学的发展 近半个世纪是现代组织化学蓬勃发展时期。组织(细胞)化学新方法的建立，使其技术手段更精细，内容更丰富，如Mann自1902年起及此后许多学者的研究，逐渐建立了完善的组织冷冻切片技术，弥补了一般化学固定及石蜡包埋的缺点，可防止脂类、多糖类和无机盐的丢失，防止酶活性丧失等，推动了脂类、黏多糖及酶的组织化学研究。 在蛋白质和氨基酸组织化学显色法的研究中，Danielli(1947年)建立了显示蛋白质(酪氨酸、色氨酸和组氨酸)的四氮盐反应，还有坂口(1925年)建立并经其他学者改进的精氨酸(组蛋白中富含)显色法，Danielli(1950年)和Pearse(19"年)等建立的SS基和SH基反应(显示胱氨酸和半胱氨酸，与角蛋白检测相关)，vanGieson的胶原显示法，Foot(1925年)显示网状纤维的银浸法，Weigert、Verhoeff(1908)和Gomori(1950年)等的弹性纤维染色法，Mallory(1938年)的纤维蛋白染色法等。 在核酸组织化学显色法的研究中，最著名的是Feulgen和Rossenbeck(1924年)建立的Feulgen-Schiff反应