生命科学中微量元素与健康的研究
生
命
科
学
中
微
量
元
素
与
健
康
的
研
究
学院：矿业工程学院
班级：矿物加工09级1班
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生命科学中微量元素与健康的研究
摘要：本文介绍了微量元素的种类，锌、硒、铬与健康的关系，对疤痕形成的影响，中医药与微量元素，癌细胞凋亡中微量元素的变化，纳米技术在微量元素中的应用。
关键词：微量元素；细胞凋亡；纳米技术
Abstract: this paper introduced the kinds of trace elements, zinc, selenium, chromium and health of the relation of the influence of the scar formation, traditional Chinese medicine and trace elements, the cancer cell apoptosis of trace element in the change, nanometer technology in trace elements of application.
Keywords: trace elements; The cell apoptosis; nanotechnology
生命科学中的微量元素是一门新兴的由多学科相互渗透的边缘科学。它与化学、生物学、医药学、食品营养学、环境科学和地学等学科有着密切的关系，是当今国际科学界引人瞩目的崭新领域。
在自然界中，目前已知天然存在的化学元素约有92种，而在人体内已发现81种，其中动物和人类营养必需或可能必需的元素有35种，它们是：常量元素：C、H、o、N、P、S、Cl、K、Na、Ca、Mg共11种。
微量元素：Al、As、B、Br、Cd、Co、Cr、Cu、F、Fe、Ge、I、Pb、Li、Mn、Mo、Ni、，Se、Sr、Sn、Sr、V、Zn共23种；现已证明对人体必需的微量元素有Fe、Cu、Zn、Se、Mo、Mn、Cr、I等8种。
从1980年以来，在营养文献上出现了“超微量元素"(Uiratrace Element)的术语。所谓超微量元素是指日膳食需要量低于1μg ／kg的元素，目前已知有Cr、I、Mo、Se：As、B、Br、Cd、F、Pb、Li、Ni、Si、Sn、V、Rb、Al、Ge、Rb等19种。
随着生命科学的发展，尤其是痕量分析技术的提高和生物医学成果的涌现，
发现微量元素与生物分子如蛋白质、肽、脂类、多糖、核酸、激素、维生素等有机的联系中常起着关键步骤的调控作用。微量元素不像某些维生素能在体内自行合成，从某种意义上讲，在人体所需的营养中甚至比维生素尤为重要。通过微量元素与健康相关性及其内在联系的探索，使微量元素的研究给人类社会带来健康及重大的效益，进而展示着它是当代生命科学活跃的前沿和趋向。
近年来大量的研究结果表明，微量元素与健康的关系极为密切。如微量元素与免疫、出生缺陷、衰老、疤痕的形成、糖尿病等，癌细胞凋亡中微量元素的变化，微量元素与中医药学研究新动态，纳米技术在微量元素中的应用等，下面挂一漏万的做一简介。
1 锌与人体健康
锌属于生命必需微量元素，被誉为“生命的火花”。与人体有关的含锌酶大约有100种，锌主要参与DNA聚合酶、RNA聚合酶、胸腺腺嘌呤核苷激酶、碳酸酐酶、碱性磷酸酯酶等的合成。并直接关系到核酸与蛋白质的合成及代谢、胶原的合成、纤维母细胞的再生、细胞分裂与呼吸、氧化还原过程，同时对保护细胞及细胞膜的稳定性起着重要的作用，因此锌对维持正常生理功能，保证人体健康有相当重要的作用。李青仁等报导了健康人1035例人血锌浓度，如表一：
中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所大约lO年的时间对我国19个省市1．4万个儿童和8个省市4000多名孕妇、乳母进行调查，结果表明：从每天的膳食中摄取的含锌量均不足，在对北京的小学生调查中发现缺锌率高达80％。?缺锌导致的疾病，如免疫力低下，消化功能紊乱，创伤组织、烧伤组织愈合不良或延缓，疤痕的形成，生长发育迟缓，智力发育不良等。国内外学者一致认为血清锌与儿童智力和学习能力呈正相关，尤其对小儿神经系统的发育有着不可忽略的影响。锌对学习和记忆力的影响，在于脑中的海马是学习记忆活动的重要核团，锌在海马中的生物学功能引人注目，试验证明，海马的含锌量与学习记忆功能呈
明显的正相关。
2 硒与人体健康
硒也是人体必需微量元素。关于硒的研究我国一直处于国际先进水平。我国医学家最早应用补硒来防治克山病和大骨节病等地方性疾病，取得了举世瞩目的成果，并获得了最高荣誉的大奖。目前我国硒与癌症、心血管疾病和抗衰老等方面的研究也处于国际领先地位。
钟晓曼等报导了硒、锌、铁等元素的缺乏与烧伤后疤痕的形成密切相关。从组织细胞学的层次分析，疤痕组织是由胶原纤维细胞异常分裂增殖而形成的，其基础是疤痕胶原纤维细胞DNA复制速度比正常胶原细胞DNA的复制速度快。研究结果表明，在DNA双链末端有一个被称为端粒(Telomere)的结构，是DNA双链螺旋结构保持稳定的最重要的结构。端粒是系住DNA双链不至于散开。最新研究结果表明端粒分解酶(Telomerase．II)使端粒结构破坏后，DNA双链打开，进入复制状态。微量元素硒能抑制端粒分解酶的活性，保护端粒结构，维持DNA结构的稳定性。锌能促进表皮修复，铁则可以抑制多种促有丝分裂因子的合成。疤痕体质的人体内硒、锌、铁的含量低于正常人，研究结果已经证明适量补充硒等元素可减少疤痕的形成，亦可在创面局部应用某些硒等微量元素制剂，可以抑制构成疤痕组织的胶原纤维的增殖，减少促有丝分裂因子的合成，从而促进创面上皮的修复，减少疤痕的形成。
3 铬与健康的关系
铬是人体必需的微量元素之一，也是人体内分泌腺的组成成份，参与人体糖和脂肪代谢。铬缺乏将导致糖、脂肪或蛋白质代谢紊乱对人体健康有着重要的生理功能。铬的功能是通过增加胰岛素活性，从而纠正糖、脂肪代谢异常的机制。邓岩晖等报导，血清铬含量与糖尿的关系研究表明，糖尿病患者的血清铬含量明显低于正常人，随着病程延长，血清铬的含量不断降低。铬的缺乏尚能引起动脉粥样硬化症、铬与冠心病、铬与脑血管急性损伤等。
实验证明三价铬能降低血清TC、VLPL和TG的效应。已知三价铬可激活磷酸葡萄糖变位酶、细胞色素酶系、琥珀酸脱氢酶、凝乳酶、胰蛋白酶等。因此铬的缺
乏与人体健康有着密切的关系。
4 癌细胞凋亡中微量元素的变化
李光城等用全反射荧光分析法进行了人体乳腺癌、肺癌、肝癌、胃癌、宫颈癌细胞凋亡前后的研究，得到了它们在凋亡前后不同元素的荧光谱，结果表明，凋亡前后的细胞的某些微量元素有了变化，甚至明显的变化，这是否可从改变人体微量元素入手去研究和治疗癌症提供了新的研究课题。寻找癌症与微量元素含量变化之间的关系和规律，应用这些规律可否为治疗癌症开辟一条新的途径。摘
录部分数据可以观察到癌细胞凋亡部分元素的变化情况，见表2.
5 微量元素与中医药
阐明中医药微量元素学是中医药和微量元素相结合的一门科学，是多学科研究中医药学的一个重要分支。中医药微量元素医学就是以微量元素为核心，从微量元素角度来探讨中医药理论和实践有关问题相关性及规律的一门科学。这一门新兴的边缘学科，研究的问题比较复杂，需要采用最新的科学技术和手段，把生物无机化学配位化学原理和方法引入到中医药微量元素研究中。近十多年来中医药微量元素的研究进展非常迅速，取得重大成果，引起了国内外很多学者的重视。我国的科学工作者，在这个领域所取得的成果是非常突出的。由于分析测试方法的发展，原子吸收光谱(AAS)、原子发射光谱(AES)、等离体发射光谱(ICP)等方法，测定了中草药微量元素的含量，同一种中药，产地不同或测试的部位不同，
其微量元素的含量亦存在着差异。
6 纳米技术在微量元素中的研究
闫循智报道近年来纳米技术的应用相当广泛，在微量元素中的应用也日渐增多，纳米硒就是～种新的补硒剂，具有高生物活性，高科技含量和高稳定性优势。用纳米技术制备的纳米硒就是在医学领域中的纳米技术的典范。试验说明纳米硒在清除自由基的活性上提高了5倍，清除超氧阴离子和过氧化氢的活性上也有大幅度的提高。
综上所述，国内外学者把“微量元素"称为第三代医学，其研究工作方兴未艾，蓬勃开展，并应用了现代科学研究手段，对医药学的发展，新产品的研究开发和人类的健康正以突飞猛进的速度进行着深入的研究，坚信不久的将来必将获得这一领域的更大突破。
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《微量元素与人体健康》考试题及答案
一、解释下列概念（每个5分，共20分） 1、生命必需元素及其合格条件：。 生物赖以生存的化学元素称为生命元素，又称生物的必需元素。 合格条件： ①.该元素的参与生命过程中的某一环节（一个或一组反应），直接影响生物功能。 ②.生物体具有主动摄入并调节其体内分布和水平的机构； ③.在体内存在有发挥正常生物功能的、含该元素的生物活性化合物；作用不能被其它元素所取代； ④.缺乏时引起生化生理变化或发生病变，补充后可以恢复。 2、调查性研究：宏观研究——调查性研究 主要是通过医学流行病学或卫生调查的方法，有目的的采集样本，收集数据，并对数据进行统计分析。了解环境、食品和人体内微量元素与健康、疾病的关系，探索微量元素环境客观指标对人体微量元素的的含量及健康的影响规律。其中有现状调查、回顾调查、对比调查、前瞻调查。 3、微量元素及种类： 微量元素:其含量占人体总重量的万分之一以下，其包括：铁、锌、铜、碘、氟、锰、钼、钴、铬、硒、锡、硅、镍、钒、砷15种，共占人体体重的0.05 %,除此外，有些微量元素在体内含量已基本明确，但是否为人体所必需尚在探讨中，如锂、钡等。另有一些微量元素被公认对人体有害，如铅、镉、铍，但却为某些动物所必需。 微量元素的分类（按其生物学作用） ①.必须微量元素：这类微量元素每日需要量很少，但是维持机体生命活动不可缺少，如：铁、锌、铜、 锰、铬、钼、钴、硒、镍、钒、锡、氟、碘、锶等。 ②．可能必须微量元素：铷、砷、硼 ③．可能必须而且无害的微量元素：铝、钡、钛、铌、锆。 ④.非必须微量元素：铋、锑、铍、镉、 ⑤. 微量元素的其不同存在形式有不同的临床意义，如三价铬是必需的，而六价铬则有相当大的毒性和致 癌作用。 ⑥.在化学元素周期表中处于同一族的元素常常具有相似的生物学作用，如ⅡA族元素（钙、镁、锶）对 骨骼常有较大的亲和有力，ⅡB族元素（锌、镉、汞）对肝肾有则有特殊的亲和力，卤族元素对甲状腺的亲和力较大，同族元素间也常可呈现竞争和拮抗现象 4、地方病： 某些在特定地域内经常发生并相对稳定，与地理环境中物理、化学和生物因素密切相关的疾病。 二、简答题（每小题10分，共50分） 1、为什么说必需微量元素比维生素更重要？ 2、简述铁在人体内的作用及影响人体铁吸收的因素？ 铁的功能：○1.铁参加血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素、细胞色素氧化酶、过氧化物酶及触酶的合成。 ○2.缺铁或铁的利用不良时，上述成分失常，导致氧的运输、贮存、二氧化碳的运输及释放、电子的传递、氧化还原等代谢过程紊乱，产生病理变化，最后产生各种疾病。 ○3.缺铁时，肝脏的发育速度减慢，肝内合成DNA受到抑制，发生贫血，抑制生长发育。对感染的应激能 力降低 影响铁吸收的因素 ○1.食物因素：动物食品的铁的吸收率大于植物食品。动物食品与植物食品混合，有利于植物食品铁的吸
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材料与生命科学研究 众所周知，一个生命体的形成与世间万物是息息相关的。因此，人类在研究地球生命科学时，总是试着从各个方面对其进行研究，主要是研究各个领域与生命科学的联系和区别。今天我所探讨的就是材料与生命科学研究的联系。 说到生命科学，大家头脑里的第一反应肯定都是生物工程，像什么蛋白质，DNA，RNA等等与遗传信息有关的信息。在材料方面总的来说与生命科学研究有关的，相对来说最紧密的也就是材料科学与工程这一专业了。在材料科学专业中，材料科学基础一书中提到生命遗传信息的传递和ips细胞全能型的特点。在《Reprogrammingin vivo produces teratomasand iPS cells with totipotency features》一书中，曾这样写道：“Reprogramming of adult cells to generate induced pluripotent stem cells (iPS cells) has opened new therapeutic opportunities”.也就是说成年细胞生成诱导多能干细胞（iPS细胞）的重编程开辟了新的治疗机会;在材料学中，很多生物材料也为生命科学研究提供了便利。比如在生命体器官移植方面，钛合金等众多性能良好的材料能够提供很大的便利。还有在转基因过程中，所需要的媒介工具都是需要特殊的与生命体遗传信息相关的材料才能保证该过程完整有序的进行。 科学研究曾尝试过许多用来代替原生组织的材料，可是哪一种能发挥超出原配的能力呢？单拿出一个细胞就比现在世界上任何一台超级计算机要复杂。普通的人造材料怎么能替代精巧的生物组织呢？生物有极强的恢复能力，但是受到超出恢复限度的损伤怎么办？我们通过诱导干细胞分化的方式去获得我们想要的组织，依靠生物体自己强大的自组织能力，就能使自己恢复如初。[Induced pluripotent stem cells for regenerative cardiovascular therapies and biomedical discovery]目前比较普遍的一种方法是体外培养，移植体内。还有直接注射干细胞。[Induced pluripotent stem cells for regenerative cardiovascular therapies and biomedical discovery]都有一定的道理和实验依据。但涉及到免疫排斥反应和其他潜在因素，尚需继续深入研究。 近几年来，科学家一直在寻求更加精确的方法对特定的基因进行敲除或者靶向修饰。其主要的问题出现在利用同源自然重组的效率很低，因此科学家们发明了在基因组水平上进行精确的基因编辑，从而发明了人工核酸酶介导的基因组编辑技术，该项技术的发展与材料科学有着密不可分的关系，在该过程所需要的介导酶都需要用到特殊的材料，以避免改造难度大，成本高等方面的困难。[Jasin M. Genetic manipulation of genomes with rarecutting endonucleases. Trends Genet, 1996, 12(6): 224-8]在材料与生命科学研究关系方面，我相信还有很多复杂的千丝万缕的联系，它们的关系也并不像我所说的如此简单，在此我只是就它们的一些联系做了简要的阐述，任何一门科学都不能脱离其他科学而独立存在。 生命科学学科从创立至今，遭受过很多怀疑反对，其实它并不是一门简单的学科，它所涉及的领域比之前任何一们科学都要广泛，都要全面。从细胞学到遗传学，从材料学到生物学，从生命体到自然界，从基因水平到个体水平，各个方面都彰显着生命科学的身影。我相信在科学家的不断努力以及科学技术不断发展的环境下，地球生命科学一定会很好的发展下去，它的前景是不可量度的，至于人们对生命科学研究所提出的各种疑问和质疑，那么只有时间能来回答，时间会证明生命科学这一学科的魅力。
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食品营养与运动对健康的重要性 摘要：随着社会发展，人们越来越重视健康，合理的饮食和运动是人类智力发展、身体潜能和社会活动能力充分发挥的必要条件。本文讲述了吃和健康的关系，运动和健康的关系。关键词：食品营养健康运动 内容 现在的社会发展迅速，人们的生活水准也在不断的提高。人们都生活在一个快节奏的社会，正是因为在这样的一个快节奏生活里面，所以人们的生活健康问题面临着越来越多的挑战，而显得并不是那么乐观。基于以上的原因，慢慢的很多人就开始停下来，开始注意自己的身体健康，开始提高自己的生活质量。那么，要想改变，我们就首先得从我们的食品营养开始说起了。我们每个人每天的能量都来自于我们所摄入的食物中的营养，只有充分的保证了我们所吃的食物营养足够，才能身体健康，充满活力。所以营养和健康就显得举足轻重。赵霖教授发表了题为《食品、营养与人类健康》【1】的主题报告里面就指出食物不仅仅是我们每天所需的能量的来源，更是对国家的稳定和社会发展有着不可或缺的作用。那么，接下来我们就来谈谈营养和健康之间的关系。 有资料【2】显示，平衡膳食就是要让营养的需要和膳食的供给之间保持着一个相对平衡的状态。让我们的人体生长及发育所需要的营养元素以及我们人体活动所需要的能量都能从食物中充分获得。而这也就需要我们的膳食要在各种营养素之间保持一定的比例。就是是说根据我们身体的需要来对蛋白质、维生素、脂肪等几大营养素进行搭配，从而进行搭配我们所吃的动物的肉、蔬菜、水果、以及主食粮食之间进行搭配。从而让我们的身体能够进行合理的吸收和利用，使我们能够达到合理营养。为什么需要这样呢？因为人体所需要的营养素不是单一的，近50多种，长期缺少任何一种都会然我们的身体出现问题。而在自然界中，又没有一种食物能够同时含有这近50多种营养元素。所以这就要求我们需要食物多样化，根据最新数据表示，人每天应该吃12种以上的不同的食物，每周应该吃30种以上的不同食物。因此，食物多样化就是我们平衡膳食的最基本要求。 人们通过食入各种食物，获得各种营养，来保证身体的各项需求，使身体能维持正常的运转。人的一生都离不开营养，也就是我们从出生的时候营养就开始伴随着我们，人们体质的好坏也和我们营养离不了关系，所以吃东西就显得十分关键了，那么我们应该怎么吃，吃什么才是对我们身体有益呢？ 我们根据食物的营养特点，可将其分为五大类：第一类为五谷、杂粮等，第二类为动物性食品，第三类为大豆及豆制品，第四类为蔬菜、水果，第五类为纯热能食物，它们分别为我们提供了蛋白质、B族维生素、和碳水化合物；脂肪、蛋白质、矿物质、维生素A和B 族维生素刘浩元【3】指出鱼肉中富含双碳烯酸、w-3脂肪酸，这二种物质健脑健心；蛋白质、脂肪、膳食纤维、矿物质和B族维生素；矿物质、维生素C、葫萝卜素和膳食纤维；油脂、糖和酒。只有保持食物的多样性，合理摄入这五大类食物，才能让我们的身体更加健康 当今比较健康的吃的观念认为，我们在制作合理的膳食过程中，我们需要搭配得当，要有荤菜，也要有素菜，同时要有粗粮和细粮的合理应用，从而保证我们的营养均衡，杂粮中我们能获得我们人体所必须的纤维素，蔬菜、瓜果又能给我们补充各种维生素，比如白菜、豆芽、橘子、核桃、莴笋、杏仁等等。其中维生素C等微量元素还能够软化人体血管，保护我们的心机等作用。 食物的多样化和单一食物营养元素的不全面性就要求我们需要做到膳食均衡，这样我们才能活得全面的营养。所以就要求我们做到什么食物都要都要吃一点，而且还不能只吃一种食物。但是由于世界太大，地理环境不一样，宗教习俗等的不同，导致了各地的饮食习惯
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我看DNA结构探索过程 毫无疑问，生命科学与化学有着密不可分的联系，我甚至认为生命科学就是用化学来解释生命。然而，仅仅知道一种物质的化学成分是远远不够的，结构才是其功能的基础。我们知道，构成元素相同的物质，由于结构不同，可能在功能上就相去甚远：左、右旋光物质的不同生理作用就是一个很好的例子。但是，我们不能孤立地来阐述生命科学与结构化学的关系，也就是说不能把生命科学看成一块，再把结构化学看成另一块，然后再说明他们间千丝万缕的联系；我认为，结构化学与生命科学是揉合在一起的，很多结构化学家在生命科学领域就有不凡的建树。鲍林就是以化学向生物学渗透的先驱者，他不仅进行了大分子研究，还对镰刀形细胞贫血分子病和大脑化学进行了大量的研究。然而我认为，最能体现结构化学与生命科学揉合一体的历史故事，就是鲍林与沃森和克里克关于DNA结构之争。在这个过程中，我们无法定义他们到底是化学家还是生物学家。而且，结构化学的知识不仅为他们建立模型提供了理论支持，而且在帮助他们判别真理与谬误、为他们的结论提供事实支持等方面起到了至关重要的作用。从这个故事中我们不仅可以看出，解决DNA结构这个世界性的生命科学课题，是许多化学家、物理学家、晶体学家、生化学家共同努力的结果，而且能受到许多在科学研究上的启发。在多学科交叉渗透的今天，我们更不能仅仅只重视专业课的学习，必须同时汲取其他学科的知识，为将来的研究打下基础。 在一九二四年以前，没有一个人真正懂得DNA的重要性。但就在那一年，科学家罗伯特·福尔根发现了一种方法能将DNA染成淡紫色。在这种方法的帮
助下，科学家们发现DNA仅存在于细胞核中。到了一九三一年，科学家乔基姆·哈默林用实验证明了植物长成什么样子完全取决于细胞核。随后的一切实验事实都表明，发出遗传信息的正是细胞核里的DNA。 于是，在美洲和欧、亚、非三洲各试验室里的人们都开始研究这个问题。在美国，著名的化学家莱纳斯·鲍林开始了对DNA的研究。在剑桥大学的卡文迪斯实验室里，英国人弗朗西斯·克里克和美国人詹姆斯·沃森也着手进行对奇异的DNA结构的探索。这是一场用结构化学来解释生命科学的竞赛，也是“一个远方传奇大力士被两个无名小卒砍倒的故事”。虽然我们已经知道了这场竞赛的结果，但我认为，这一探索的过程更让人留下深刻的印象。我将双方的研究进行了一些对比，确实从中学到了一些东西，希望和大家一起探讨。 一、双方的开端： 当时的鲍林已经是化学界的“权威”，他致力于蛋白质的研究。1951年夏天，鲍林开始深入研究有关DNA的材料，并常常找人讨论。他认为，与蛋白质相比，弄清DNA的结构不会很难，“这算不上一个最为紧迫的问题”。DNA在重量上是染色体的一种重要成分，但蛋白质也一样。大多数学者认为，蛋白质部分最有可能包含着遗传的信息。相对而言，DNA似乎就比较简单了，它很可能只是一种结构性的成分，只是用来帮助染色体折叠和打开的。鲍林就这样认为。在1952年初，几乎所有重要的遗传学学者都持这一种观点。我们可以看看后来鲍林自己的话：“我以前就知道DNA是一种遗传物质的论点，然而我没有接受这一论点。你们知道，那时我正热衷于蛋白质的研究，我认为蛋白质最有可能是遗传物质，不可能是核酸当然，核酸也有作用。在我著述的有关核酸的
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增加而减少。(2)蛋白质:锌与低分子、低亲和力蛋白组合的复合物会促进锌的吸收,锌的吸收率随着食物中蛋白质含量的增加而增加,呈现出明显的正相关。(3)低分子配体和螯合物:当锌与低分子配体或螯合物形成复合物时,可增加锌的溶解性,从而促进锌的吸收。由此提示,配体或螯合物(如EDTA),氨基酸(如组氨酸),有机酸(如 苹果酸、柠檬酸、乳酸)对锌的吸收有促进作用。(4)铁:每日从补充剂中摄取一定量的铁可以降低锌的吸收,相比较而言,铁摄入少时,锌的吸收会增加。 锌与酶的构成以及活性有密切的关系,大约有100多种特异性酶含有锌元素, 这些酶的活性有赖于锌的存在。在六大酶系中均可以发现锌依赖性金属酶,目前研究得较多的有核糖核酸(RNA)聚合酶、醇脱氢酶、碳酸酐酶和碱性磷酸酶。如果缺少锌,会导致一系列代谢紊乱以及病理变化,各种含锌酶的活性降低,如引起胱氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、赖氨酸的代谢紊乱。可能的含锌金属酶与疾病的关系,包括酒精性肝病中锌缺乏与乙醇脱氢酶的关系,以及胸苷激酶mRNA活性的降低可以部分解释缺锌动物的生长延迟。一些蛋白质中固有的区域与锌结合可使得蛋白质产生一些生物活性分子,大多数蛋白质包括半胱氨酸和组胺酸残基通过螯合作用与锌形成锌指蛋白。锌指蛋白是1985年在蛙卵母细胞转录因子TFⅢA中首次被证实的。锌指蛋白的丰富存在和他们关键的生化作用理论上决定了锌代谢的严格内稳态控制的重要性。在对某转录因子的体外实验中发现,使用膜锌MT (apomethallothionein)去除锌指蛋白中的锌,可能导致真功能的丧失。目前饮食中锌营养与锌指蛋白之间的关系还没有得到广泛的论证。 目前研究得较为清楚的有金属硫蛋白的表达,调节金属硫蛋白表达的机制包括金属结合转录因子(MTF1)在细胞内的细胞溶质结核中获得锌,然后与金属反应元素(MRE)作用,从而激活基因转录。动物实验表明,小鼠胚胎发育时MTF1一个基因无效突变会对胚胎产生致命影响,由此说明MTF1必然对一些关键基因起着调节作用。有证据显示锌可通过影响细胞凋亡和蛋白激酶细胞的活性来发挥其调节功能。另外,锌参与正常突触信号传导也是其调节功能中的一部分。
生命科学研究进展
生命科学研究进展 尹强 (江西农业大学理学院，江西南昌，330045) 现代生物技术已进入商品生产的激烈竞争阶段。据在京举行的关于“分子生物学进展”方面的学术报告会透露，美国科学院的院报中，每月的生物论文10倍于数理化天地论文的发表数量。这个数字显示了在当代人们对生命科学发展的重视程度。同样，在商品生产领域也表现出了同样的趋势。如在运用现代生物技术的遗传工程方面，美国每年在该领域投入的研究经费高达100多亿美元，有200多家大生物技术公司从事有关方面产品商品开发，已生产出了多种生物制品。在市场上出售的有人生长激素、胰岛素、调节血压的人肾素，还有乙型肝炎疫苗；可使肿瘤枯萎的生物技术药物已进入临床试验。美国利用遗传工程正在研制生物制品的还有多种，如具有抗癌作用的肿瘤坏死素、能溶解血栓的组织纤维蛋白溶酶活化剂及多种免疫系统调节制剂．科学工作者还正在研制艾滋病疫苗。在现阶段的动物试验中，这种疫苗已使老鼠体内产生了艾滋病抗体，并开始在人体上进行试验。 日本在生物技术方面的研发也不甘落后，该国的科学家把生物技术看成是使日本的技术在2l世纪处于世界领先地位的跳板。日本引进美国的生物技术，派出大量人员去美国学习，同时鼓励本国的科研。日本已研制出促进红细胞形成的血细胞生成素，可用于治疗肾脏疾病。 西欧各国在生物技术方面起步较慢，但在现代制药工业中生物技术却异军突起。他们在单克隆抗体和特异蛋白分子的生产方面处于世界领先地位。一些老企业也利用生物技术生产各种高效酶制剂，用于食品加工和废物处理。还有，他们在细胞融合领域也取得了重要进展，如番茄马铃薯的育成。在开发这类细胞融合技术产品时，除在产品实践方面有所突破外，还在育种理论上有新发现。如他们在研究报告中指出，利用细胞融合技术最有前途的是近亲植物细胞融合，它对提高品种质量效果明显。 俄罗斯生物技术研究也日趋活跃，他们在前苏联时期的研究基础上，先将遗传工程的重点放在农业方面，力图培育出“早熟、高产、营养丰富、能在贫瘠土地上生长的农作物。俄罗斯科学家还存分子生物学和医学生物技术方面进行了卓有成效的研究，在研究离子载体如何穿过细胞膜方面有突破性进展，了解这一点将使人们揭开细胞维持恒定状态的奥秘。 我国在现代生物技术开发方面虽然起步较晚，但发展迅速，在某些项目上已跻身于世界先进行列，引起了国际同行的关注。如存生物医学工程领域的人工器官，新华医院和上海第一结核病防治院共同研制的聚丙烯中空纤维人工肺已在全国推广应用，仅新华医院一家就用了300多例。过去不用人工肺死亡率达50％，现在应用新的人工肺，深低温手术无一例死亡，达到了国际先进水平。上海胸外医院、新华医院、人体代用材料研究所研制的人造血管、膨体心脏修补片已达到国际20世纪80年代水平。特别应提到的是，我周在转基因抗病虫害作物、生物大分子的合成及克隆生物领域取得的成果亦是颇多。我国还参与了人类基因组测序工作，说明我国在该领域占有一席之地。我们还必须进一步加强该领域的研究工作，以缩小与发达国家在生物技术研究开发方面的差距。 1 我国研制成功第二代人造血 查新报告显示，我国第一代人造血在临床应用中，已成功地抢救了400多名伤病员。研究第二代人造血的科研人员，在历时4年的探索中对氟碳人造血的合成、乳化、毒理以及药效等方面做了不少改进，储存期从半年延长到1.5年；它在血管中的半衰期也从原来的10 h延长到19.8h。这将更有利于患者恢复健康。人造血是国际生命科学界，特别是医学界关注的热门课题。第二代人造血是我国上海有机化学研究所、上海劳动卫生职业病防治研究所的科学工作者研制的。对第
现代生命科学技术与人类生活
现代生命科学技术与人类生活 草长莺飞，花开花落，万千生命以其独特的方式勾勒出那乐趣无穷的四时之景。人类身处其中感受着生命之美，探索着科学的奥妙。 阴阳者，天地之道也，万物之纲也，变化之父母，生杀之本始，神明之府也。包含了人类对生命、自然的探讨，所谓天地之道、万物之纲指的就是自然的规律，神明即指物质世界变化无穷。自从1859年达尔文发表了进化论，关于生命科学的研究从此一发不可收，遗传定律被一个接一个发现，1938年分子生物学诞生了标志着生命科学的研究进入了微观时期。1953年DNA勺结构被公布，中心法则也被提出。1973年重组DNA技术获得成功，1978年世界上 第一位试管婴儿诞生，1997年克隆羊多利出世，2000年人类基因组草图绘画成功，直到现在生命科学还在持续高速的发展着，同时也对我们的生活和社会产生了不可估量的影响和巨 大的推进作用。 民以食为天，粮食于人类就如水于鱼一样的重要，中国以世界上7%的土地养活了世界 上22%的人口，这都归功于袁隆平杂交水稻的研发，同时现代基因工程的实施，改善了各种作物的生物学特性，提高了各种农作物对环境的适应能力和抗病毒能力从而增加了各类作物的产量和使更多的地区能够种植。同时对于动物基因的改造缩短了部分动物的生长周期同时也能改善畜牧产品的品质如降低了牛奶中的乳糖含量使其能适用于更多的人群。现代酶工程也大大地丰富了人们的餐桌，如酒，这一特殊的饮料，古人对酒尤其偏爱，多少名句实在饮 酒时诞生的，即使在现代，酒在我们生活中随处可见，闲暇时喝点酒是一种不可言状的享受， 同时少量的饮酒对我们健康也有好处。 随着人类社会的快速发展，环境和能源的问题与经济发展之间的矛盾日益尖锐，人类逐渐意识到随着经济的快速发展，绿水青山正在远离我们，土地荒漠化、盐碱化、水污染、大气污染越来越严重，比如PM2.5这个最近新出的名词也反映了环境污染越发严重。这些问题大都源于人类对于自然界中资源的过度使用，随着生命科学的发展，微生物技术在新能源开 发做出了不可磨灭的贡献一一如生物柴油的开发、燃料乙醇的使用有效的缓解了能源压力，同时生物能源是可以再生的并可以循坏利用，理论上大部分非金属的垃圾均可以作为生物能 源从而有效缓解我国的能源危机。现在在我国的大多农村地区家家户户都有了沼气池，田里原本没用的秸秆和一些生活垃圾也到得了有效利用，改善了农村的居住环境，提高了农民们 的幸福感。酶工程的发展也为保护环境做出了重大贡献，固定化酶的使用为净化污水提供了 一项强有力的工具，污水中的主要成分是氯酚，而将过氧化物酶吸附在磁石上可以对其进行 特异性吸附，对氯酚的过滤作用几乎达到100%随着城市化和工业化的不断发展，高分子 材料在工业方面所占比重越来越大，但同时高分子材料的处理问题却成了一个难题，因此可生物降解的高分子材料就成了热门，而用酶法合成可降解高分子材料就是其中一个比较有效、便捷的方法。 现代医学的发展离不开现代生物科学技术的支持。 (1)微生物工程。战争不给人类带来流离失所更夺走了无数鲜活的生命，很多人死于 伤口感染之下。但是弗莱明发现的青霉素却有效的缓解了这一状况，在二战中青霉素拯救了 数不清的人民和盟军战士，更以治好了当时英国首相丘吉尔的肺炎而闻名于世。这只是现代生物技术中关于微生物技术的医学应用，随着科技的发展，各类生物技术的蓬勃发展，现代 生物技术在医学领域的作用越发不可估量。 (2)基因工程。从人类第一次合成人工胰岛素，基因工程在新药物开发领域就开始大 放异彩诸如人尿素酶、人生长素和干扰素等一系列药物如雨后春笋般接连涌现，平均每年都有3-4个新药或疫苗面世，基因工程在疾病诊断方面也起了巨大作用，如用单链DNA做成的基因探针可以诊断出苯丙酮尿症、血友病、杜氏肌营养不良症等遗传疾病大大提高了临床诊
运动营养与健康论文
运动营养与健康 通过一学期的运动营养学学习，使我受益匪浅。作为一名体育教育专业的学生，我们应该了解更多的运动营养学知识，这有利于我们今后在体育教学生涯中的实践运用。运动营养学是营养学的一个分支，是运动医学的重要组成部分，是研究健康人群和运动员在运动过程中营养学问题的学科。下面就来谈谈我所学习到的运动营养与健康。 现在越来越多的人为了健康和娱乐参加体育活动。这些体育活动包括娱乐性的散步到竞赛的不同运动水平。对于不同性别、年龄和健康状况的人来说，采用什么运动方式是至关重要的，只有科学的健身才有可能达到增强体能，增进活力，预防疾病和延年益寿的目的。与此同时，适当的营养对保持每个人的运动水平和健康状况同样起重要的作用。运动方式的不当和只注重运动而忽视合理的营养，都不可能达到运动健身的目的，甚则实得其反，损害健康。任何年龄层的人的健康来自于良好的营养加有规律运动的生活方式，它将使我们自我感觉良好，精力充沛，工作有创造性，不易患某些慢性疾病。运动和营养将使我们生活的更健康、更富有、更聪明。 目前我们所进行的各种日常运动主要属于中等强度的有氧运动，也有人称之为“轻体育”。这些运动不拘形式，可以慢跑、快走、骑车、打球、登山等，机体主要以有氧代谢的方式提供能量。与有氧运动相对比的是无氧运动，如一些高强度、短时间的运动方式：100米跑、跳高、举重、投掷等，这些运动时机体供应的氧气不能满足需求，肌肉工作时没有充足的氧气，能量利用不充分，肌肉的工作时间就受到限制，因此，这些运动项目相对不适合健身锻炼，也达不到锻炼的效果。 那么，有氧运动又是通过哪些方面促进我们的健康呢？ 1 改善心肺功能 2 控制血压 3 减肥 4 增加骨密度，防止骨质疏松 5 改善心理状态 要有适量的运动。我们所建议的运动是有氧运动，慢跑和散步都是比较好的有氧运动。按照三个三安排运动比较好，一周至少锻炼三次；一次运动在三十分钟左右，感到身体微微有汗即可；每次运动心跳在一百三十次左右。
生命科学研究进展论文
RNA干涉及其应用 摘要 RNA干涉（RNAi）是将双链导入细胞引起特异基因mRNA降解的一种细胞反应过程.它是转录后基因沉默的一种。RNAi发生过程主要分为3个阶段:起始阶段，扩增阶段，效应阶段。RNAi在生物界中广泛存在.综述RNAi现象的发现、发生机制及其应用,并展望未来的研究. 关键词 RNA干涉 RNA干涉应用 RNA interference and its application Abstract Introduction of double-stranded RNA into cells can induce specific mRNA degradation. This process is called RNA interference(RNAi). It is a kind of post-transcriptional gene silencing. RNAi patlway can be divided into three step: initiation step, amplification step and effector step . RNAi exists in a wide variety of organisms. The discovery , mechanism and application were reviewed in the paper . In addition, the out look of RNAi was introduced . Key words RNA interference application RNA 干涉(RNA interference ,简称RNAi) 是将双链RNA(dsRNA) 导入细胞引起特异基因mRNA 降解的一种细胞反应过程.它是转录后基因沉默(PTGS)的种.1998 年, Fire 等人[1]在利用反义核酸技术来抑制线虫基因表达时意外地发现,由正义和反义RNA 退火形成dsRNA 引起的基因表达抑制要比单独应用正义或反义RNA 强10 倍以上. dsRNA 引起的基因表达抑制不是正义或反义RNA 引起的基因表达抑
现代生命科学与经济感想
现代生命科学与经济感想 学了现代生命科学与经济这门课之后，总体而言收获还是非常大的。这门课让我对生命科学学科有了一定的了解，在我心里，它也不是以前那么高大神秘了。听了一学期的课，老师讲了不同的知识，但是我对遗传和转基因技术这两方面印象比较深刻，同时又比较感兴趣。 遗传算法是模拟达尔文生物进化论的自然选择和遗传学机理的生物进化过程的计算模型，是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法。遗传算法是从代表问题可能潜在的解集的一个种群开始的，而一个种群则由经过基因编码的一定数目的个体组成。每个个体实际上是染色体带有特征的实体。染色体作为遗传物质的主要载体，即多个基因的集合，其内部表现（即基因型）是某种基因组合，它决定了个体的形状的外部表现，如黑头发的特征是由染色体中控制这一特征的某种基因组合决定的。因此，在一开始需要实现从表现型到基因型的映射即编码工作。由于仿照基因编码的工作很复杂，我们往往进行简化，如二进制编码，初代种群产生之后，按照适者生存和优胜劣汰的原理，逐代演化产生出越来越好的近似解，在每一代，根据问题域中个体的适应度大小选择个体，并借助于自然遗传学的遗传算子进行组合交叉和变异，产生出代表新的解集的种群。 转基因技术的理论基础来源于进化论衍生来的分子生物学。基因片段的来源可以是提取特定生物体基因组中所需要的目的基因，也可以是人工合成指定序列的DNA片段。DNA片段被转入特定生物中，与其本身的基因组进行重组，再从重组体中进行数代的人工选育，从而获得具有稳定表现特定的遗传性状的个体。该技术可以使重组生物增加人们所期望的新性状，培育出新品种。 自1996年首例转基因农作物产业化应用以来，全球转基因技术研究与产业应用快速发展。发达国家纷纷把发展转基因技术作为抢占未来科技制高点和增强农业国际竞争力的战略重点，发展中国家也积极跟进，并呈现以下发展态势：一是品种培育速度加快。随着生命科学、基因组学、信息学等学科的发展，转基因技术研究日新月异，研究手段、装备水平不断提高，基因克隆技术突飞猛进，一些新基因、新性状和新产品不断涌现。品种培育呈代际特征，全球转基因生物新品种已从抗虫和抗除草剂等第一代产品，向改善营养品质和提高产量的第二代产品，以及工业、医药和生物反应器等第三代产品转变，多基因聚合的复合性状正成为转基因技术研究与应用的重点。 二是产业化应用规模迅速扩大。截至2009年底，全球已有25个国家批准了24种转基因作物的商业化应用。以转基因大豆、棉花、玉米、油菜为代表的转基因作物种植面积，由1996年的2550万亩发展到2009年的20亿亩，14年间增长了79倍。 三是生态和经济效益十分显著。1996至2007年，全球转基因作物的累计收益高达440亿美元，累计减少杀虫剂使用35.9万吨。2008年，全球转基因产品市场价值达到75亿美元。 2009年11月27日，农业部批准了“华恢1号”、“Bt汕优63”两种转基因水稻，一种BVLA430101转基因玉米的安全证书，两个产品分别限在湖北省和山东省生产应用。获得两个转基因水稻安全证书的是华中农业大学张启发教授及其同事。这是中国首次为转基因水稻颁发安全证书，也是全球首次为转基因主粮发
微量元素与人体健康的关系
微量元素与人体健康的关系 环境质量和社会发展水平对各地区人体的健康状况、生活质量和疾病流行有很大的制约作用。不同的地理环境对健康影响差异很大 ,构成不同的健康问题。我国是一个既有迅速现代化的大城市又有蓬勃发展的广大农村的大国 ,兼有发达国家和发展中国家所有的多种环境健康问题。在发展卫生事业存在的诸多困难中 ,较突出的问题是 :广泛的地方性疾病严重威胁人民的健康 ;环境污染 ;人口老龄化严重 ;疾病构成已发生变化等等 ,这些都不同程度地影响着人民的健康 ,而且因地而异。因此 ,需要有因地制宜的对策和区域综合整治措施 ,才能收到迅速有效、稳固和长远的效果。 环境砷对人体健康的影响： 砷是一种具有类金属特性的元素 ,广泛分布于大气、水、土壤、岩石和生物体中。砷化物自被发现以来就以其毒性而闻名 ,但其生理及药理学作用亦不容忽视。随着社会的发展 ,砷在工农业及医药、化学等领域广为应用 ,这在不同程度上造成环境污染 ,直接或间接影响到人们的健康 ;同时 ,国内外不断有新的富砷天然环境和地方性砷中毒事件被报道 ,其对所在地区居民健康的影响也引起普遍关注。流行病学调查结果已表明砷是一种致癌物质 ,砷的危险度评价也日益受到重视。 砷对动物的功效. 砷化物早已用于饲料的添加剂中 ,每千克饲料中几克浓度范围的砷可增加动物体重 ,这可能是通过保护机体不患肠病或提高动物对饲料的利用率而起作用的。而给大鼠、小鸡、小猪、山羊等 4种不同动物喂以低砷饲料 (含砷量低于 35ng/ g),在它们幼年期便发现生长速度减慢 ,山羊生育能力明显受损 ,新生山羊的存活率亦降低。如在山羊哺乳期饲以低砷饲料 (含砷量低于 1 0 ng/ g),则山羊可因心肌和骨骼肌受损而发生死亡。超微结构观察可见心肌线粒体结构异常 ,膜上有小颗粒状高密度物质 ,而在晚期 ,线粒体膜可发生破裂。砷也可影响蛋氨酸和同型半胱氨酸的代谢。在砷缺乏的大鼠和小鼠中 ,发现肝脏S-腺苷甲硫氨酸 (SAM)浓度降低 ,而 S-腺苷同型半胱氨酸浓度升高。不同动物的实验结果均证实砷缺乏对动物产生不利影响 ,说明砷至少对动物是必需微量元素。 砷对人体的功效.人们很早就发现了砷的药用价值 ,如过去渔民用的祛寒剂、宫廷用的“长生丹”和美容用品以及砷凡纳明、Fowler's液等均含有砷。欧洲某些山区居民从幼年时就开始服用砷 ,至成年时剂量逐渐增加 ,已远远高出所报道的中毒剂量的范围。据称 ,摄入“适量”砷能使人有舒适强壮感 ,并可使骨髓造血旺盛 ,红细胞增多 ,组织细胞生长和繁殖活跃 ,食欲和体重增加等。但迄今为止 ,尚缺乏充分科学依据来证实 ,关于“适量”的界限也无法确定。近年来 ,有中国学者直接将三氧化二砷(As2 O3 ,1 0 mg/ d,静脉滴注 )用于急性早幼性粒细胞性白血病的治疗 ,取得了可喜效果 ,并引起世界上广泛关注。但在治疗过程中亦有部分病人发生砷中毒现象 ,而且治疗后砷的远期效应也应引起重视。目前尚无证据证明砷是人类必需微量元素 ,但有些研究结果表明砷可能具有重要生理功能。在ω- 3-脂肪酸存在的情况下 ,砷可增加皮肤出血时间 ,提示砷有可能是一种未知的出血因子。而且有学者发现 ,血液透析可影响体内砷平衡 ,使血清中砷含量降低。血清低砷水平也可能与中枢神经系统疾病、血管性疾病以及肿瘤发生等有关。 砷的毒作用.砷和砷化物的毒性与其化学形态密切相关 ,无机砷的毒性远高于有机砷 ,且砷中毒主要由无机砷引起。但对有机砷的毒性也应注意 ,有证据表明甲基胂可与细胞间的巯基结合 ,易于诱发氧化性组织损伤 ;二甲胂酸亦可在细胞分裂中期诱导非整倍体的产生 ,提示有机砷在砷致癌过程中也有一定作用。以恶心、呕吐、腹泻及严重腹痛为主要特征的急性砷中毒多发生在误服、谋杀或事故等情况下 ,严重者可发生神经异常、呼吸困难、心脏衰竭而死亡。慢性砷中毒是一个以皮肤损害为主的全身性疾病 ,可引起皮肤病、造血功能低下、肝脏损害、感觉障碍、外周神经炎、厌食以及皮肤和内脏肿瘤等。最近有人群资料表明慢性砷中毒与高血
生命科学研究方法
生命学院2017年秋《生命科学研究方法》学习心得体会 1 1 《生命科学研究方法》课程心得 姓名（亲笔签名）： 学号： 导师： 专业： 日期： 年 月 日 《生命科学研究方法》这门课邀请的大多是相关仪器平台的负责人，它们有着专业的仪器操作技术和运用仪器平台解决实际问题的能力，能在研究生生涯伊始接受这样多方面、多类型的专业培训是一段获益良多的经历，首先感谢课程开设老师苏莉教授和我院众多参与本课程的邀请老师，来自不同领域、不同地方的受邀老师共同打造了这样一门有广度与深度的课程。 在八周共十六个讲座中，我深刻地了解在研究生期间应该怎样做科研，包括培养科学的意识、实验平台的利用、实验仪器技术等方面有了初步的。其中卢群伟老师结合他本人的学术历程以及科研经历为我们讲解了仪器在生命科学研究中不可小觑的作用，以及仪器技术人员需要具备的品质。“生命科学领域的每一次进步都源自技术的突破”，他说：“合适、高效的研究方法对一个优秀的科研工作者是必不可少的。有一个好的仪器固然重要，但首先我们要有一个好的实验设计，当我们了解各种仪器的功能特性之后，就要学会利用它们。设计高水平的实验技术路线，达到更精确的检测与更准确的判断。” 紧接着刘斌老师具体讲解了生科院2楼科研共享平台的账号注册、仪器借用的基本流程和仪器种类和使用规范等，刘秀丽老师对光电国家实验室生物光学成像研究平台做了详细介绍。让我们对我校众多科研共享平台有了一定的了解，这为我们接下来实验的进行带来了极大地便利，利用这些先进仪器提高科技创新能力。 此外，武汉生物技术研究院公共技术服务平台副部长付爱思博士讲述的荧光定量PCR 技术，陈希博士讲述的蛋白提取以及Western Blot 实验中的注意事项都非常及时地为我的实验提供了有效的帮助；武汉大学生命科学学院陈向东教授通过自己实验室的案例讲解了多种典型的微生物保种方法和复苏方式；印象深刻的还有来自中国地质大学（武汉）材料与化学学院夏帆教授风趣幽默的授课风格，将自己做实验的过程更像一场探险的方式娓娓道来，其中遇到的难关仿佛就是在座的我们此刻正面临的问题，夏帆老师强大的吸引力带动我们积极思考，当这些问题逐个被突破时忍不住鼓掌庆祝一番。课程末尾夏帆老师还语重心长地教育我们要珍惜光阴，用心度过每一天。 关于建议，我觉得可以建个群让授课老师和学生在群里交流实验过程中遇到的困难，以及科研历程的心得体会等，学生更加近距离接触各领域内的优秀人才，共同促进生命领域的发展。
现代生命科学前沿专期末考试题
现代生命科学前沿专期末考试题 考试时间 1月13日14:00~16:00，地点：学院一、二教（如果坐不下再开微格教室），形式：闭卷，拉单桌，不允许携带任何资料。 1.论述当代生命科学五个方面的最新进展（30分） a 神经生物学研究进展:2014年诺贝尔生理学或医学奖授予了发现构成大脑定位系统细胞的三位科学家.他们发现在实验动物经过某些特定位置时,位于海马附近内嗅皮质的另一些神经细胞被激活,这些脑区构成一个六边形网络,每个网格细胞在特定的空间图式中起作用.这些网格细胞共同构成一个坐标系,便于实验动物在三维空间的活动.这些研究解决了哲学家和科学家几个世纪来一直争论不休的一个问题,即大脑如何对我们周围空间产生地图,以及如何通过这个系统在复杂的环境中导航的. b.细胞生物学研究进展:2006年,日本山中伸弥研究小组通过将逆转录病毒介导的Oct4, Sox2, Klf4及c-Myc四个基因转入鼠成纤维母细胞,将成体细胞重编程为具有多分化潜能的干细胞,并将该类干细胞命名为iPS细胞.2007年, 美国Thomson 实验室，俞君英博士报道了Oct4, Sox2,Nanog及Lin28 四个基因的转染可将人成纤维母细胞重编程为iPS细胞。2008年4 月, Hanna等将镰刀型红细胞贫血模型小鼠的皮肤成纤维细胞诱导为iPS细胞, 改善了小鼠的贫血症状。2008年9月, 美国哈佛大学采用iPS技术, 将人类胰腺细胞逆向分化为能分泌胰岛素的B细胞, 成功治愈了糖尿病小鼠。利用这些方法，可以避开伦理学的限制获得具有多能性的细胞,这为发育生物学和医学研究提供了更多可能的应用. c.分子生物学研究进展:以半乳凝素-3为例,研究表明癌症患者血液中半乳凝素-3水平大幅升高.半乳凝素-3参与肿瘤细胞的增殖、粘附、侵袭、克隆存活以及肿瘤血管生成等过程.而一些半乳凝素-3抑制剂如乳糖基胺,乳糖基亮氨酸,酸碱修饰的柠檬
当前生命科学和未来10年之后的研究热点
当前生命科学和未来10年之后的研究热点 摘要：生命科学是研究生命现象、生命活动的本质、特征和发生、发展规律，以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的科学。用于有效地控制生命活动，能动地改造生物界，造福人类生命科学与人类生存、人民健康、经济建设和社会发展有着密切关系，是当今在全球范围内最受关注的基础自然科学。生命科学是系统地阐述与生命特性有关的重大课题的科学。支配着无生命世界的物理和化学定律同样也适用于生命世界，无须赋于生活物质一种神秘的活力。对于生命科学的深入了解，无疑也能促进物理、化学等人类其它知识领域的发展。正文：生物信息学作为当今生命科学研究最重要的平台技术，其两大主要任务，即发现致病基因、阐明生命发育进化规律和对海量数据的收集、整理已经逐渐逼近生命科学研究的纵深，并开始有所收获，正在成为后基因组时代生命前沿科学研究中解析海量数据的最佳工具。 蛋白质组学：蛋白质组学研究也是当代生命科学的前沿热点。随着被誉为解读人类生命“天书”的人类基因组计划的成功实施，人类已初步掌握了自身的遗传信息。为了真正破译、读懂这部“天书”，各国科学家随即将生命科学的战略重点转到以阐明人类基因组整体功能为目标的功能基因组学上。蛋白质作为生命活动的“执行者”，自然成为新的研究焦点。以研究一种细胞、组织或完整生物体所拥有的全套蛋白质为特征的蛋白质组学自然就成为功能基因组学中的“中流砥柱”，构成了功能基因组学研究的战略制高点。 功能基因组：随着人类基因组计划的实施和推进，生命科学研究已进入了后基因组时代。在这个时代，生命科学的主要研究对象是功能基因组学，包括结构基因组研究和蛋白质组研究等。尽管现在已有多个物种的基因组被测序，但在这些基因组中通常有一半以上基因的功能是未知的。目前功能基因组中所采用的策略，如基因芯片、基因表达序列分析(Serial analysis of gene expression, SAGE)等，都是从细胞中mRNA的角度来考虑的，其前提是细胞中mRNA的水平反映了蛋白质表达的水平。但事实并不完全如此，从DNA mRNA 蛋白质，存在三个层次的调控，即转录水平调控(Transcriptional control )，翻译水平调控(Translational control)，翻译后水平调控(Post-translational control )。从mRNA角度考虑，实际上仅包括了转录水平调控，并不能全面代表蛋白质表达水平。实验也证明，组织中mRNA丰度与蛋白质丰度的相关性并不好，尤其对于低丰度蛋白质来说，相关性更差。更重要的是，蛋白质复杂的翻译后修饰、蛋白质的亚细胞定位或迁移、蛋白质－蛋白质相互作用等则几乎无法从mRNA水平来判断。毋庸