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微生物分子生物学

微生物分子生物学
微生物分子生物学

He Lab主要试验技术

一. western blot 及其相关操作

接mat材料: EF管蓝,黄枪头50ml离心管2%GLu培养基(非灭菌) 9或12cm平皿超

净工作台

步骤1.在每个平皿中加2%glu培养基,9cm加20ml,12cm加50ml .EP管标清菌种名称,加1ml. 2挑菌:根据斜面上孢子生长情况,从弱到强,越弱挑的越多,约黄豆大小,votex振荡.同时开超净台紫外灯.

3设置不同孢子浓度梯度.在平皿上标明菌种与浓度.

4.接菌将孢子接入相应的平皿

5.25°培养1-2d

切mat 材料2%Glu培养基,灭过的三角瓶,2个50ml离心管.泡沫靠垫(用于放离心管),

打孔器长镊子,工业酒精(用于给镊子等器材消毒),恒温摇床,卫生纸(防止培养基洒落)

1.点燃酒精灯,先烧镊子,再烧瓶口,打孔器等,放在枪头盒子上.

2.将菌液分装在100ml三角瓶,每个分50ml.用50离心管量取.注意打开三角瓶封口膜时要轻轻将膜摁下,尽量减少与手的接触,每接一瓶烧一次培养基瓶口,菌与平皿不能同时拿.

3.用打孔器(适当规格)在mat上打孔,右手拿打孔器,拇指摁住孔,来回转几圈.

4.将打孔器甩几下,泡在工业酒精,注意不要对着自己,倒放枪头盒上,用镊子夹取菌片到三角瓶中.

5.取下一个菌的平皿,打孔(重复2,3,4步)结束后记得清理卫生纸等垃圾,镊子打孔器使用顺序:甩培养基-泡酒精-灼烧-晾

收mat材料:EP 管孔板,滤纸,吸水纸,,镊子,液氮,dd水,卫生纸,真空泵,暗室,mat孢子

步骤1.根据样品数目准备EP管,并做好标记,放孔板上

2.从液氮桶取液氮.

3.准备若干30x30cm的吸水纸,对折,裁成10cm宽

4.将上述材料拿到暗室,打开真空泵,铺上一层滤纸,用dd水湿润.

5.用镊子将样品夹出,孢子过小可倒出,放漏斗上数秒,同时再对折吸水纸.

6.将样品夹出,放在吸水纸上,用力按压,使之充分干燥.

7.将样品加到标记好的EP管,放入液氮冷冻,准备下一个样品.

8.所有样品收集完毕后放入自封袋,放-80冰箱待用.

蛋白的提取

材料:冰盒(含冰),extration buffer,SDS,Triton,蛋白酶抑制剂(三种),三种移液器,离心机,votex,起子.研钵药匙, 杵标记好的EP 管 1.量取50ml extration buffer ,加入500ulpvsf抑制剂,另外两种抑制剂各50ul,混匀.

2.取出待提取的样品,放冰上(注意下面操作都不能离开冰面时间过长!)检查是否完好.

3.准备预冷的研钵,药匙,杵用起子把装有样品的EP管打开,倒出,用杵将样品磨成粉末状(向一个点用力,来回摆动,再向别处用力)聚成一条线,用药匙盛放到EP管(再液氮预冷后的)放液氮冷冻.或者放-80冰箱待用.

4.从液氮罐取出样品,根据样品多少加入与之等高的extration buffer.

5.放在votex 上振荡几秒,在4°10000rpm离心机离心15分钟.

6.取上清,注意不要吸到液面上层悬浮物和下面的沉淀,加到另一组做好标记的新EP管中.

7.放入自封袋,做好标记,放入-80冰箱或者直接测定浓度.

测定蛋白浓度

1材料:分光光度计,比色皿,考马斯亮蓝,EP管,50离心管。

2取考马斯亮蓝于50离心管,分装每个EP管各1ml,并分别加入2ul蛋白样。(枪头插入液面下打二挡)上下颠倒反应5min

3准备2管只加考马斯亮蓝,,分别用于清洗比色皿和分光光度计调零。调分光光度计至OD595nm处。

4用吸水纸将比色皿吸干,将样品倒入,盖上盖子,置于通光孔,待读数稳定记录下来,整理成Excel数表。(读数超过0.8要稀释)

5.用70%酒精清洗比色皿。

二大提质粒

转化

1.材料:JM109大肠杆菌,灭过的三角瓶黄枪头和LB液体培养基,含氨苄LB培养基的平皿,氨苄青霉素,水浴锅,冰盒,50ml离心管,恒温摇床

2.将构建好的载体(1ul)与感受态大肠杆菌(80ul)混合,冰浴30min

3.在42°水浴锅热击90s,冰浴3min。

4.在超净工作台加入LB培养基(倒瓶盖内,拿在左手,右手拿枪分装)复苏细胞30-60min,准备含氨苄的平板。

5.将菌液(50-200ul)涂到平板上,培养12h以上。

6.用离心管量取40-50mlLB培养基,并按1:1000加入氨苄溶液,倒入三角瓶。(酒精灯旁)

7.在培养好的平皿上用黄枪头挑去单菌落,丢入三角瓶内。

8.37°220rpm 培养12h以上。

小提

1.材料:孔板,EP管,离心机,votex,无水乙醇,70%乙醇,solution1,2,3,RNase水,ddH20恒温培养箱,酚,氯仿,异戊醇(25:24:1),乙酸钠,液氮。

2.将EP管摆放到孔板第一批和最后一排,自左至右,先摆第一排,每管分装1.5ml菌液

3.13000rpm常温离心30s。

4.用真空泵,左手开管(不要让管一次性弹开),右手拿吸管,插一个黄枪尖。吸去上清液。

5.取solution1,倒瓶盖上(左手拿着)每个管分装150ul。Votex数秒(中指拇指拿管,一定使管底液体翻上来)。自右至左盖上盖子,现盖最后一排。

6.同样方法每管加150ml solution2(NaOH与SDS等体积混合,现用现配),上下颠倒(借助手腕翻转)8次以上混匀。

7.每管加solution3 150 ml混匀。

8.13000rpm常温离心6min以上。

9.将上清液加入新EP管,(在沉淀的对侧管壁,可以直接将枪插到管底)每管加900ul无水乙醇,(加液体使枪头应悬空,不能污染管内液体,否则换枪头)上下混匀,至出现沉淀。

10.13000rpm常温离心6-10min,倒掉上清液。

11.每管加800ul70%乙醇清洗沉淀,可以13000rpm离心2min,倒掉上清,吸水纸擦去管口short(按离心机short键至6000转松开,速度下降后再按一次)真空泵吸干。

12.37°恒温烘干

13.每管加30-50ulRNAse水,37°恒温孵育30min以上,用手指轻轻弹管底,short。

大提

1.每12管合并成1管(左手拿管,右手拿枪,注意吹打混匀)

2.每管加600ul酚氯仿异戊醇,votex。

3.13000常温离心3min。

4.吸取上清液(不要吸沉淀)至新管,加600ul氯仿异戊醇,votex,13000rpm常温离心3min。重复3次。

5.取上清液到新EP管中,加入管内液体体积1/10的乙酸钠(注意看管内液体到哪个刻度线),加入2.5倍体积无水乙醇,放液氮中冷冻3min。

6.颠倒混匀,13000rpm离心6min,short,真空泵小心烘干(37°下20min)。

7.根据质粒的量,加入适量ddH20,37度恒温20min以上,轻弹管底,short,合并成一管

8.取出1-2ul管内液体,加入总体积20%的loading buffer,用ddh20 补齐(如100ul体系=1ul质粒+20ulLD+79ulddH2O,即100倍稀释)

9.配胶将0.8g琼脂糖溶于100ml1xTAE,用微波炉溶解,带PE手套,(右手不能触摸无污染的物品)待胶冷却(不要凝固),用胶带粘好胶盘,插上合适的梳子,放胶架上。加5ulEB 左手拿专用的枪,右手拿试剂瓶,不要插到瓶底以免污染枪。轻轻摇匀,倒胶。

10.胶凝固后扯下胶带,将胶孔放到靠近阴极一侧,每孔点5-10ul,赶走气泡,竖直插入孔内,不要戳破胶,点6ulmarker,打开开关,30min

11.利用成像系统照胶,注意及时保存图像。对比条带与marker相对位置与亮度估算质粒浓度。

微生物分子生物学技术

一、质粒DNA提取及琼脂糖凝胶电泳 (一)碱变性法提取质粒DNA 质粒(Plasmid) 是细菌染色体外能自身独立复制的双股环状DNA。带有遗传信息,可赋予细菌某些新的表型。将质粒指纹图谱分析方法、质粒DNA探针技术及检测质粒的PCR技术用于临床感染性疾病的诊断和流行病学调查已成为现实。质粒作为载体在基因工程中起着重要的作用。 分离和纯化质粒DNA的方法很多,但这些方法基本包括三个步骤:即细菌的培养和质粒DNA的扩增,细菌菌体的裂解; 质粒DNA的提取与纯化。 本实验学习用碱变性方法提取质粒DNA。 【原理】 细菌培养物加入SDS和NaOH 碱性溶液处理后,菌体裂解,可使细菌的质粒DNA、染色体DNA和RNA 一起从细胞内释放出来,经琼脂糖凝胶电泳,因各种核酸分子的迁移率不同将上述核酸分成不同的带。用溴化乙锭(EB)染色后,在紫外线灯下可看到各种核酸带发出的荧光。根据荧光的位置,可区分不同的核酸带。 【材料】 1.菌株E.coli JM109(pUC19),E.coli RRI(pBR322) 2.试剂溶液Ⅰ( 50 mM葡萄糖, 25 mM Tris.Hcl PH 8.0, 10 mM EDTA) 溶液II ( 0.2 N NaOH,1%SDS) 用前新配制 溶液III ( 5 mM KAc溶液PH4.8) TE缓冲液(10mMTris.Hcl ,1mMEDTA PH8.0) LB液体培养基( 胰蛋白胨10g,,酵母粉5g, Nacl 10g. 加蒸馏水溶解,用NaOH调PH 至7.5,加水至1000 ml,15磅高压灭菌15分钟)。 【方法】 1.接种细菌于5ml LB液体培养基中,370C培养过夜。 2.3000 rpm/min,离心15min,弃上清。加入100ul 溶液1悬起细菌沉淀。 3.加入200ul前新配制的溶液II ,颠倒EP管5次混合均匀,置冰浴2min。 4.加入150ul溶液III温和地混匀,12000 rpm/min,离心5min。 5.吸取上清清亮裂解液放入另一新EP 管中,加等体积酚-氯仿-异戊醇抽提2次,12000 rpm/min,离心2min。(若不做酶切,此步可省略)吸取上清放入另一新EP 管中,加入二倍体积的冷乙醇,12000 rpm/min,离心10min。 6.弃乙醇,干燥后用30ul TE缓冲液洗下核酸,待电泳检测。 (二)琼脂糖凝胶电泳 琼脂糖凝胶电泳技术(Agarose gel electroghoresis)是分离、鉴定和提纯DNA片断的有效方法。凝胶分辨率决定于使用材料的浓度,并由此决定凝胶的孔径。琼脂糖凝胶可分辩0.1~6.0kb的双链DNA片段。琼脂糖凝胶电泳是一个电场作用。它首先利用琼脂糖的分子筛效应,此外,在弱碱性条件下,DNA分子带负电荷,从负极向正极移动。根据DNA分子大小、结构及所带电荷的不同,它们以不同的速率通过介质运动而相互分离。借助溴化乙锭(EB)能与双链DNA结合的作用,利用EB染色,并通过紫外线激发即可观察被分离DNA片段的位置。 【材料】 1.琼脂糖、10×TAE电泳缓冲液(40m MTris ,20 mM NaAc,1mM EDTA PH8.0) 2.载体缓冲液(0.25%溴酚蓝,30%甘油)、溴化乙锭水溶液(10mg/ml ) 3.凝胶槽、电泳仪 【方法】 1.取琼脂糖0.9g,加入100ml 1x TAE电泳缓冲液于250ml烧瓶中,1000C加热溶解。 2.平衡凝胶槽,放好两侧挡板,调节好梳子与底板的距离(一般高出底板0.5~1mm)。 3.铺板:在溶解好的凝胶中加入终浓度为0.5ug/ml 的溴化乙锭水溶液,轻轻混匀,待冷至500C左右倒入凝胶槽,胶厚一般为5~8mm。 4.待胶彻底凝固后,去掉两侧挡板,将凝胶放入盛有电泳液的槽中(加样孔朝向负极端,DNA由负极向正极移动),使液面高出凝胶2~3mm,小心拔出梳子。 5.DNA 样品与载体缓冲液5:1混合并加入凹孔中(样品不可溢出)。

肿瘤分子生物学复习题

一肿瘤流行病学 肿瘤流行病学 肿瘤流行病学是研究人群中肿瘤的发生、发展、分布规律及其影响因素的一门学科,以阐明肿瘤的流行规律、拟订肿瘤的防治对策及检验肿瘤防治对策效果。 肺癌危险因素 1. 吸烟; 2. 职业因素:接触砷的无机化合物、石棉、二氯甲醚、铬及其他化合物,镍冶炼、芥子体、氯乙烯、煤油、焦油和石油中的多环芳烃,烟草的加热产物、硫酸烟雾等; 3. 氡:广泛存在于自然界的土壤、岩石、建筑材料中; 4. 空气污染:城市中每天燃烧的大量化石燃料以及柏油路的铺设和机动车辆的使用,均可导致居民密集区空气的污染; 5. 饮食营养失衡:(体重下降)在致癌的环境因素中,饮食和营养是重要构成部分,营养状况能够通过改变表遗传来导致癌症发生,尤其是维生素和必需氨基酸; 6. 人乳头瘤病毒感染; 7. 机体免疫力低下,内分泌失调,及家庭遗传对肺癌的发生/可能起到一定作用。 二癌基因与抑癌基因 癌基因 基因组中存在的一类能促进细胞分裂并有潜在致癌作用的基因。 癌基因活化的机制 逆转录病毒的转导;病毒插入,进入或靠近宿主细胞原癌基因而增强后者的表达;点突变,在ras癌基因中特别重要;染色体移位,不同染色体的一部分合并,造成基因重排,表达增加,如CML患者9号和22号染色体移位;基因扩增。抑癌基因 是一类可以抑制细胞分裂,并有抑制癌变作用的基因,突变或缺失而功能失活后能使正常细胞转化为肿瘤细胞。 抑癌基因的失活机制 Knudson氏的两次打击论: 二个等位基因中的一个缺失; 另一个等位基因突变; 基因5,端CpG岛胞嘧啶(C-5)高度甲基化,抑制抑癌基因的转录。 P53基因的功能 阻滞细胞周期;促进细胞调亡;参与DNA损伤修复,维持基因组稳定;抑制肿瘤血管生成 三细胞信号传导 G protein G蛋白,由α、β、γ三个不同亚基组成的GTP结合蛋白,具有GTP酶活性和七个跨膜结构域,在细胞信号通路中起信号转换器或分子开关的作用。 Second messenger 第二信使,受细胞外信号的作用,在胞质溶胶内形成或向胞质溶胶释放的细胞内小分子。通过作用于靶酶或胞内受体,将信号传递到级联反应下游,如cAMP、cGMP、Ca2+、IP3和DAG等。 Receptor tyrosine kinase (RTK) 受体酪氨酸激酶,细胞表面一类具有细胞外受体结构域、可使酪氨酸磷酸化的跨膜受体蛋白,在细胞信号的跨膜转导中发挥重要作用。 MAP kinase cascade MAP激酶级联式反应,是多种生长因子及其他信号分子与RTK作用后信号传导的下游通路,级联式反应中的最后一个

分子生物学简介

分子生物学(molecular biology )从分子水平研究作为生命活动主要物质基础的生物大分子结构与功能,从而阐明生命现象本质的科学。 重点研究下述领域: (1)蛋白质(包括酶)的结构和功能。 (2)核酸的结构和功能,包括遗传信息的传递。 (3)生物膜的结构和功能。 (4)生物调控的分子基础。 (5)生物进化。 分子生物学是第二次世界大战后,由生物化学,`遗传学,微生物学,病毒学,结构分析及高分子化学等不同研究领域结合而形成的一门交叉科学。目前分子生物学已发展成生命科学中的带头学科。 随着DNA的内部结构和遗传机制的秘密一点一点呈现在人们眼前,特别是当人们了解到遗传密码是由RNA转录表达的以后,生物学家不再仅仅满足于探索、提示生物遗传的秘密,而是开始跃跃欲试,设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。 如果将一种生物的DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA链上去,将DNA 重新组织一下,就可以按照人类的愿望,设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型,这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同。 这种做法就像技术科学的工程设计,按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”,“组装”成新的基因组合,创造出新的生物。这种完全按照人的意愿,由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术,就称为“基因工程”,或者说是“遗传工程”。 生物学的研究可以说长期以来都是科研的重点,惟其所涉及的方方面面与人类生活紧密相连。本世纪50年代以前的生物学研究,虽然有些已进入了微观领域,但总的来说,主要是研究生物个体组织、器官、细胞或是亚细胞这些东西之间的相互关系。50年代中期,随着沃森和克里克揭示出DNA分子的空间结构,生物学才真正开始了其揭开分子水平生命秘密的研究历程。到70年代,重组DNA技术的发展又给人们提供了研究DNA的强有力的手段,于是分子生物学就逐渐形成了。顾名思义,分子生物学就是研究生物大分子之间相互关系和作用的一门学科,而生物大分子主要是指基因和蛋白质两大类;分子生物学以遗传学、生物化学、细胞生物学等学科为基础,从分子水平上对生物体的多种生命现象进行研究;分子生物学在理论和实践中的发展也为基因工程的出现和发展打下了良好的基础,因此可以说基因工程就是分子生物学的工程应用。现在基因工程所展现出的强大生命力和巨大的经济发展潜力完全得益于分子生物学的迅猛发展,而且有证据表明,基因工程的进一步发展仍然要依赖于分子生物学研究的发展。 分子生物学是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,分子生物学一直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-核酸体系和蛋白质-脂质体系。 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

中外微生物学史上著名的十大人物

中外微生物学史上着名的十大人物 XX (生物制药二班生命科学学院黑龙江大学哈尔滨 150080) 摘要:在浩瀚的历史长河中,有这么一群人,不断地探索着这个神奇的世界,让我们知道这个世界上还有我们肉眼看不到的生物,我们永远不会忘记他们所作的贡献。 关键词:微生物学发展史;十大人物;生平事迹; Ten Public Figures in History of Microbiology at Home and Abroad XX (The 2th class of Biological Pharmaceutics,College of Life, Science,Heilongjiang University, Harbin, 150080) Abstract: In the vast history, so a group of people, constantly exploring the magical world, let us know in this world and our invisible creatures, we will never forget their contributions. Key words: the history of microbiology; ten public figures; life story and contributions; 自古以来,人类在日常生活和生产实践中,已经觉察到微生物的生命活动及其所发生的作用。在留下来的石刻上,记有酿酒的操作过程。中国在时期,就已经利用微生物分解有机物质的作用,进行沤粪积肥。但到17世纪中叶,微生物学的研究才取得重大进展。此后,欧洲涌现出一批又一批伟大的微生物学家。19世纪末,随着欧洲建立的一些细菌培养技术被教会医院的引入应用,中国人开始逐步了解微生物学,一大批学者投入微生物学的研究并取得了显着成就。 1673年,有个名叫列文虎克(Antoni van Leeuwenhoek,1632-1723)的荷兰人用自己制造的显微镜观察到了被他称为“小动物”的微生物世界。他给英国皇家学会写了许多信,介绍他的观察结果,他发现了杆菌、球菌和原生动物,表明他实实在在看到并记录了一类从前没有人看到过的微小生命。因为这个伟大的发现,他当上了英国皇家学会的会员。所以今天我们把列文虎克看成是微生物学的开山祖。不过,在列文虎克发现微生物后差不多过了200年,人们对微生物的认识还仅仅停留在对它们的形态进行描述上,并不知道原来是这些微小生命的生理活动对人类健康和生产实践有那样的重要关系。虽然他活着的时候就看到人们承认了他的发现,但等到100多年以后,当人们在用效率更高的显微镜重新观察列文虎克描述的形形色色的“小动物”,并知道他们会引起人类严重疾病和产生许多有用物质时,才真正认识到列文虎克对人类认识世界所作出的伟大贡献。 路易斯-巴斯德(Louis Pas-teur,1822—1895)是法国微生物学家、化学家,近代微生物学的奠基人。像牛顿开辟出经典力学一样,巴斯德开辟了微生物领域,他也是一位科学巨人。巴斯德一生进行了多项探索性的研究,取得了重大成果,是19世纪最有成就的科学家之一。他用一生的精力证明了三个科学

微生物分子生物学

He Lab主要试验技术 一. western blot 及其相关操作 接mat材料: EF管蓝,黄枪头50ml离心管2%GLu培养基(非灭菌) 9或12cm平皿超 净工作台 步骤1.在每个平皿中加2%glu培养基,9cm加20ml,12cm加50ml .EP管标清菌种名称,加1ml. 2挑菌:根据斜面上孢子生长情况,从弱到强,越弱挑的越多,约黄豆大小,votex振荡.同时开超净台紫外灯. 3设置不同孢子浓度梯度.在平皿上标明菌种与浓度. 4.接菌将孢子接入相应的平皿 5.25°培养1-2d 切mat 材料2%Glu培养基,灭过的三角瓶,2个50ml离心管.泡沫靠垫(用于放离心管), 打孔器长镊子,工业酒精(用于给镊子等器材消毒),恒温摇床,卫生纸(防止培养基洒落) 1.点燃酒精灯,先烧镊子,再烧瓶口,打孔器等,放在枪头盒子上. 2.将菌液分装在100ml三角瓶,每个分50ml.用50离心管量取.注意打开三角瓶封口膜时要轻轻将膜摁下,尽量减少与手的接触,每接一瓶烧一次培养基瓶口,菌与平皿不能同时拿. 3.用打孔器(适当规格)在mat上打孔,右手拿打孔器,拇指摁住孔,来回转几圈. 4.将打孔器甩几下,泡在工业酒精,注意不要对着自己,倒放枪头盒上,用镊子夹取菌片到三角瓶中. 5.取下一个菌的平皿,打孔(重复2,3,4步)结束后记得清理卫生纸等垃圾,镊子打孔器使用顺序:甩培养基-泡酒精-灼烧-晾 收mat材料:EP 管孔板,滤纸,吸水纸,,镊子,液氮,dd水,卫生纸,真空泵,暗室,mat孢子 步骤1.根据样品数目准备EP管,并做好标记,放孔板上 2.从液氮桶取液氮. 3.准备若干30x30cm的吸水纸,对折,裁成10cm宽 4.将上述材料拿到暗室,打开真空泵,铺上一层滤纸,用dd水湿润. 5.用镊子将样品夹出,孢子过小可倒出,放漏斗上数秒,同时再对折吸水纸. 6.将样品夹出,放在吸水纸上,用力按压,使之充分干燥. 7.将样品加到标记好的EP管,放入液氮冷冻,准备下一个样品. 8.所有样品收集完毕后放入自封袋,放-80冰箱待用. 蛋白的提取 材料:冰盒(含冰),extration buffer,SDS,Triton,蛋白酶抑制剂(三种),三种移液器,离心机,votex,起子.研钵药匙, 杵标记好的EP 管 1.量取50ml extration buffer ,加入500ulpvsf抑制剂,另外两种抑制剂各50ul,混匀. 2.取出待提取的样品,放冰上(注意下面操作都不能离开冰面时间过长!)检查是否完好. 3.准备预冷的研钵,药匙,杵用起子把装有样品的EP管打开,倒出,用杵将样品磨成粉末状(向一个点用力,来回摆动,再向别处用力)聚成一条线,用药匙盛放到EP管(再液氮预冷后的)放液氮冷冻.或者放-80冰箱待用. 4.从液氮罐取出样品,根据样品多少加入与之等高的extration buffer.

微生物研究技术与方法 重点大全要点

第一章绪论 课程主要内容: 1、微生物学研究技术发展 2、微生物材料的准备 3、微生物研究中的物理化学方法基础 4、微生物的观察与微生物分析法 5、细胞破碎方法及亚细胞物质分离 6、微生物育种技术 7、固相化技术与生物传感器 8、免疫学技术 9、微生物学研究的分子生物学技术 微生物学研究技术发展: 微生物学是整个生物学中第一门具有一套自己独特操作技术的学科,其技术的发展主要包括: 1、显微镜术和制片染色技术 2、消毒灭菌技术和无菌操作技术 3、纯种分离和克隆化技术 4、合成培养基技术;选择性和鉴别性培养技术 5、突变型标记和筛选技术;深层液体培养技术 6、菌种保藏技术 7、原生质体制备和融合技术 8、各种DNA重组技术等 第二章微生物材料的准备 第一节灭菌、消毒、除菌与无菌操作 掌握知识要点: 原理、方法、生物活性物质的除菌 无菌操作:意识、个人卫生、环境卫生、灭菌、接种等操作、保存 一、几个基本概念 控制害菌的措施: 1)杀灭法: ○1灭菌:彻底杀灭(杀菌、溶菌)——一切微生物 ○2消毒:部分杀灭——仅杀灭病原菌 2)抑制法: ○1防腐:抑制霉腐微生物 ○2化疗:抑制宿主体内的病原菌 1、灭菌:采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的 措施。例如:高温灭菌、辐射灭菌等。 2、消毒:消除毒害,即传染源、致病菌。一种采用较温和的理化因素,仅杀死物体表面或 内部一部分对人体或动、植物有害的病原菌,而对被消毒的对象基本无害的措施。例如:

常用的对皮肤、水果、饮用水进行药剂消毒的方法 对啤酒、牛奶、果汁和酱油等进行消毒处理的巴氏消毒法 1)巴氏消毒法(pasteurization) 2)煮沸消毒法 采用在100℃下煮沸数分钟的方法,一般用于饮用水的消毒。 3、防腐:利用某种理化因素完全抑制霉腐微生物的生长繁殖,即通过抑菌作用防止食品、生物制品等对象发生霉腐的措施。 防腐的方法: ①低温:利用4℃以下的各种低温(0,-20,-70,-196℃)保藏食物、生化试剂、 生物制品或菌种等。 ②缺氧:可采用抽真空、充氮或二氧化碳、加入除氧剂等方法来有效防止食品和粮食 等的霉腐、变质而达到保鲜的目的。 除氧剂的种类很多,是由主要原料铁粉再加上一定量的辅料和填充剂制成,对糕点等含水量较高的新鲜食品有良好的保鲜功能。 ③干燥:采用晒干、烘干或红外线干燥等方法对粮食、食品等进行干燥保藏,是最常 见的防止霉腐的方法; 在密封条件下,用生石灰、无水氯化钙、无氧化二磷、氢氧化钾(或钠)或硅胶等作为吸湿剂,也可很好的达到食品、药品和器材等长期防霉腐的目的。 ④高渗:通过盐腌和糖渍等高渗措施来保存食物,是在民间早就流传的有效防霉腐的 方法。 ⑤高酸度:在我国和韩国等具有悠久历史的泡菜,就是利用乳酸菌的厌氧发酵使新鲜 蔬菜产生大量乳酸,借这种高酸度而达到抑制杂菌和防霉腐的目的。 ⑥高醇度:用白酒或黄酒保存食品,在我国有悠久传统,如:醉蟹、醉麸、醉笋和黄 泥螺等产品,都是特色风味食品。 ⑦加防腐剂:在有些食品、调味品、饮料、果汁或工业器材中,可加入适量的防腐剂 或防霉剂来达到防霉腐的目的,如: 用苯甲酸来使酱油防腐; 用尼泊金作墨汁防腐剂; 用山梨酸、脱氢醋酸作化妆品防腐剂; 用二甲基延胡索酸(DMF)作食品、饲料的防腐剂。 4、化疗——化学治疗 利用具有高度选择毒力即对病原菌具高度毒力而对宿主基本无毒的化学物质来抑制宿主体内病原微生物的生长繁殖,借以达到治疗该宿主传染病的一种措施。 用于化学治疗目的的化学物质称化学治疗剂,包括磺胺类等化学合成药物、抗生素、生物药物素和若干中草药中有效成分等。 要点: 1.灭菌:利用物理、化学方法杀死物体表面、内部全部的微生物。 2.消毒:杀死物体表面或内部有害微生物或使其钝化,使致病微生物不致病。 3.除菌:利用物理方法除去物体表面的微生物。

人腺病毒分子生物学常用检测技术

Advances in Microbiology 微生物前沿, 2017, 6(2), 11-16 Published Online June 2017 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/2517456401.html,/journal/amb https://https://www.wendangku.net/doc/2517456401.html,/10.12677/amb.2017.62002 The Molecular Biological Techniques for Human Adenovirus Detection Ye Li1,2, Tuo Dong1,2, Vladimir I. Zlobin3, Oleg Reva4, Zhangyi Qu1,2* 1Department of Microbiology, School of Public Health, Harbin Medical University, Harbin Heilongjiang 2Department of Natural-Foci Diseases, Institute of Environment-Associated Diseases, Sino-Russia Joint Medical Research Centre, Harbin Heilongjiang 3Research Institute for Biomedical Technologies, Irkutsk State Medical University, Irkutsk, Russia 4Department of Biochemistry, Bioinformatics and Computational Biology Unit, University of Pretoria, Pretoria, South Africa Received: May 12th, 2017; accepted: May 30th, 2017; published: Jun. 2nd, 2017 Abstract Adenovirus is one of the major viruses causing human respiratory diseases. The effective and rapid method in adenovirus detection is helpful to strengthen the surveillance of adenovirus in-fection, to investigate the epidemic trends timely, and to control the virus infection. The current molecular biological methods for adenovirus detection both used in laboratory and clinical are reviewed in this paper. The principle, characteristics and application of these techniques are commented. Keywords Adenovirus, PCR, Molecular Biological Detection 人腺病毒分子生物学常用检测技术 李烨1,2,董妥1,2,Vladimir I. Zlobin3,Oleg Reva4,曲章义1,2* 1哈尔滨医科大学,公共卫生学院,卫生微生物学教研室,黑龙江哈尔滨 2中俄医学研究中心,环境相关疾病研究所,自然疫源性疾病研究室,黑龙江哈尔滨 3俄罗斯伊尔库茨克国立医科大学,生物医学技术研究所,伊尔库茨克,俄罗斯 4南非比勒陀利亚大学,生物信息学与计算生物学部,生物化学系,比勒陀利亚,南非 收稿日期:2017年5月12日;录用日期:2017年5月30日;发布日期:2017年6月2日 *通讯作者。 文章引用: 李烨, 董妥, Vladimir I. Zlobin, Oleg Reva, 曲章义. 人腺病毒分子生物学常用检测技术[J]. 微生物前沿,2017,

分子生物学在微生物检验中的应用(精)

分子生物学在微生物检验中的应用南京军区福州总医院全军临床检验研究所兰小鹏 21 世纪是以分子生物学为代表的生命科学的时代,近年来,随着现代生物技术的快速发展,人类基因组计划的完成,尤其是生物化学、免疫学、生物仪器及计算机理论与技术的进步,分子生物学技术在医学、遗传学、法医学、生物学等各个领域广泛应用, 新的诊断技术和方法不断涌现并被广泛应用于微生物检测,为传染病的流行病学调查、基因的多样性、微生物的生物学特性、微生物的致病性和药物的耐受性、微生物的生物降解能力等各个方面提供了重要的信息。一.核酸杂交法 最初应用于微生物检测的分子生物学技术是基因探针方法,它是用带有同位素标记或非同 位素标记的DNA 或RNA 片段来检测样本中某一特定微生物核苷酸的方法。核酸杂交有原位杂交、打点杂交、斑点杂交、Sorthern杂交、Northern杂交等,核酸分子探针又可根据它们的来源和性质分为DNA探针、cDNA探针、RNA探针及人工合成的寡聚核苷酸探针等。其原理是通过标记根据病原体核酸片段制备的探针与病原体核酸片段杂交,观察是否产生特异的杂交信号。核酸探针技术具有特异性好、敏感性高、诊断速度快、操作较为简便等特点。目前,已建立了多种病原体的核酸杂交检测方法,尤其是近年来发展起来的荧光原位杂交技术(FISH) 更为常用。二.质粒DNA图谱分型技术 细菌质粒分析是较早被使用的对病原微生物流行病学进行调查的分子分型技术。这种技术包括萃取质粒DNA ,通过琼脂糖凝胶电泳分离DNA。由于不同菌株质粒DNA序列和大小不同,通过琼脂糖凝胶电泳分离得到的DNA质粒图谱也将不同,因此,与流行病相关的分离株能够被分类分型。质粒图谱分析的再现性和分辨力可通过限制性内切酶消化质粒而提高。虽然2个不相关质

肿瘤分子生物学资料

非病毒性生物载体(化学和物理方法) 由于病毒载体是一类外源性的核酸结构材料, 且病毒本身存在一些无法解决的问题, 故不少研究人员正在努力寻找一些人体本身的生物结构材料来作为人类基因治疗的载体, 如人体细胞某些核酸结构材料.非病毒载体广义上讲就是除了病毒载体外的所有基因治疗 载体。本质:模仿病毒 非病毒载体具有较好的临床应用前景,但需要解决对靶细胞转染的定向性、转染效率低、表达时间短、全身应用及保存不稳定性等问题。在多学科的共同努力,非病毒基因载体的基因治疗将不断降低不良反应,提高疗效。 1) 裸DNA(naked DNA)(基因枪,水压法) 将目的基因连接在表达质粒或噬菌体中直接注射而不依赖其它物质介导,是最简单的非病毒载体系统。将质粒直接导入动物组织,诱导动物的免疫系统对所表达的蛋白质产生体液免疫或细胞免疫,即基因疫苗。Nakamura等将荧光素酶基因的裸DNA直接接种到小鼠胃浆膜下,发现该基因能在胃部明显高表达,一次接种后的高表达时间可持续12h之久,其他临近器官则无明显基因表达。肌内注射后可直接诱导相应的免疫反应,也可检测到DNA明显表达。电穿孔(electroporation)技术和微粒子轰击法(microparticle bombardment,即基因 枪)的出现,大大提高了裸DNA的转染效率,而且可使DNA直接到达细胞核,避免了各种酶对DNA的降解。Dietrich等采用该方法将白介素12/自介素2基因质粒转染皮下负荷Lewis肺癌的裸鼠,证明能明显减慢肿瘤生长、减少肿瘤转移、延长宿主生存期。 2) 脂质体和脂质复合物(Liposome and lipoplexes) 脂质体能够介导极性大分子穿透细胞膜,携带DNA进入细胞。脂质体可分为中性脂质体、负电性脂质体、正电性脂质体。它一般都带有一个疏水基团,保证脂质体分散在水介质中时形成脂双层结构,有效保护分子中的疏水部分,将氨基暴露在水介质中,后者通过静电引力与DNA结合并将DNA大分子压缩成可运输的小单元,成三明治状,形成脂质体复合物。增加分子中N+数目以及N+与疏水链的距离即有利于基因转移。阳离子脂质体与DNA形成的复合物颗粒大小从50 am到1 pm不等;体外细胞试验中大颗粒的转染效率优于小颗粒。物理因素如Zeta 电位、粒子大小、DNA/J]旨质体比例和介质离子强度等都影响脂质复合物的稳定性、复合物的形成和转染效率。脂质体DNA复合物局部注射,报告基因仅表达在注射点周围;肝门静脉、动脉血管注射后主要分布在肝脏[5]。脂质体或脂质复合物也可直接应用于病变部位,如气管内给药可使肺泡上皮细胞中的p半乳糖苷酶基因表达,给予P53凋亡诱导基因可使早期肺肿瘤缩小。使用精蛋白或组蛋白来源的肽压缩DNA后,则DNA被包裹在脂质囊内部,如脂质/鱼精蛋白/DNA复合物,后者是研究的最热门的系统之一。该复合物粒子大小介于100 am 到250 am之间,比传统脂质复合物小3—4倍,介导基因转移的效果优于传统脂质复合物。氯喹可在一定条件下提高阳离子脂质体介导基因传染,因其可提高内吞体的pH而有效抑制内吞体与溶酶体的融合作用,促进复合物从内吞体中释放。联用电穿孔技术或者结合灭活病毒或其肽片段作为膜激动剂能提高复合物进入细胞核的能力。静脉注射脂质体/DNA复合物,对肿瘤部位超声处理可增加肿瘤组织对脂质体/DNA复合物的摄取和表达。 3) 阳离子多聚物(Polyplex) 阳离子聚合物表面的正电荷可与带负电的基因形成带正电荷的复合物,该复合物借静电作用吸附于细胞表面,通过细胞内吞而将基因导入细胞,并获得表达。目前研究较多的阳离子聚合物主要有多肽类:聚赖氨酸、聚谷氨酸及其衍生物;多聚胺类:聚乙烯亚胺、聚丙烯亚

细胞分子生物学

分子生物学在环境中的应用 摘要介绍了与环境污染相关研究中的分子生物学技术,如分子标记技术、生物传感技术、基因重组及基因芯片技术等以及这些相关技术在环境微生物分类、环境微生物监测和环境微生物治理污染中的应用。结果表明,分子生物学技术在研究环境微生物中发挥了重要作用。 关键词环境微生物;分子生物学技术;环境监测;应用 一、引言 随着工农业的发展,世界范围内的环境污染日益严重,生态平衡不断被破坏。大量人工合成的并难以被天然微生物迅速降解转化的污染性化合物进入到自然环境中,严重威胁人类及其他生物正常生存发展。因此,治理各种环境污染已成为世界各国普遍关注并努力攻克的热点问题。随着研究的深入,污染治理已逐渐由宏观向微观研究发展,对精确性的要求日益增强,分子生物学技术的应用为污染、防治提供了新的思路和方法。随着该技术的日臻完善,将被越来越多地引入到环境污染治理中。利用分子生物学技术已揭示了许多污染生态学中的重要机理,同时,先进的分子生物学技术也为环境监测、污染环境的治理和生物修复等应用技术提供了更快速、更灵敏、更科学的依据与方法,从而极大地推进了污染治理的实践进展。 二、与环境相关的分子生物学技术 分子生物学是研究核酸、蛋白质等生物大分子的功能、形态结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学[7]。分子生物学的研究内容包含4个方面:DNA重组技术,基因表达调控研究,生物大分子的结构功能研究,基因组、功能基因组与生物信息学研究。在环境中应用的分子生物技术有:基因重组技术、电泳技术、分子杂交与印记技术等。随着分子生物学的发展,越来越多的新技术应用到了环境中。 (一)PCR—DGGE技术 利用分子生物学技术可以进行微生物群落结构分析及种群丰度和群落动态分析、环境微生物分子分类、环境微生物群落功能基因与表达分析等。PCR技术即多聚酶链式反应(Polymerase Chain Reaction),该技术是一种选择性体外扩增DNA的方法,是1985年由美国PE—Cetus公司Kary Mullis等人发现。此技术可在生物体外将微量的目的基因进行扩增,该法结果相对可靠,为基因分析与研究提供了一种强有力手段。变性梯度凝胶电泳(Denatured Gradient Gel Electrophoresis,DGGE)最初是Lerman等人于20世纪80年代初期发明的,起初主要用来检测DNA片段中的点突变。Muyzer等人在1993年首次将其应用于微生物群落结构研究[5]。后来又发展出其衍生技术,温度梯度凝胶电泳(Tempera—ture Gradient Gel Electrophoresis,TGGE)[4]。此后,该技术被广泛用于微生物分子生态学研究的各个领域,目前已经发展成为研究微生物群落结构的主要分子生物学方法之一。DGGE/TGGE技术在一般

当代微生物学的发展趋势

当代微生物学的发展趋势Prepared on 21 November 2021

当代微生物学的发展趋势 当代微生物学的发展趋势 当代微生物学的发展趋势,一方面是由于分子生物学新技术不断出现,使得微生物学研究得以迅速向纵深发展,已从细胞水平、酶学水平逐渐进入到基因水平、分子水平和后基因组水平。另一方面是大大拓宽了微生物学的宏观研究领域,与其他生命科学和技术、其他学科交叉、综合形成许多新的学科发展点甚至孕育新的分支学科。近20~30年来,微生物学研究中分子生物技术与方法的运用,已使微生物学迅速丰富着新理论、新发现、新技术和新成果。C.Woese1977年提出并建立了细菌(bacteria)、古菌(archaea)和真核生物(eucarya)并列的生命三域的理论,揭示了古细菌在生物系统发育中的地位,创立了利用分子生物学技术进行在分子和基因水平上进行分类鉴定的理论与技术。微生物细胞结构与功能、生理生化与遗传学研究的结合,已经进入到基因和分子水平,即在基因和分子水平上研究了微生物分化的基因调控,分子信号物质及其作用机制,生物大分子物质装配成细胞器过程的基因调控,催化各种生理生化反应的酶的基因及其组成、表达和调控,阐明了蛋白质生物合成机制,建立了酶生物合成和活性调节模式,探查了许多核酸序列,构建了100多种微生物的基因核酸序列图谱。如大肠杆菌(Escheriachiacoli)的基因图谱早已绘出,1/3多的基因产物已完成了生化研究,80%的代谢途径已有了解,染色体复制模式及调控方式已基本阐明,对许多操纵子的主要特征已有描述,对大肠杆菌细胞高分子的合成已探明,并可以在试管中模拟,即进入了后基因组时期。对固氮酶

肿瘤分子生物学讲义

肿瘤分子生物学讲义 第一节概述 (1) 第二节肿瘤的发生机制 (4) 第三节癌基因及其致癌的分子机制 (5) 第四节抑癌基因及其抑癌的分子机制 (9) 第五节肿瘤转移相关基因 (11) 第六节肿瘤的预防和治疗 (13) 第一节概述 一、肿瘤及肿瘤分子生物学的概念 肿瘤(tumor)是一类疾病的总称,它们的基本特征是细胞增殖与凋亡失控,扩张性增生形成新生物。肿瘤可分为良性肿瘤(benign tumor)和恶性肿瘤(malignant tumor)。 良性肿瘤生长缓慢,虽可增长至相当大的体积,但仍保留正常细胞的某些特性,通常在瘤体外有完整的包膜,手术切除后患者预后良好。绝大多数良性肿瘤基本上是无害的,不引起或很少引起宿主损伤。不过有极少数良性肿瘤因其靠近生命中枢或能合成大量生物活性物质也可能杀伤宿主。例如,脑膜上生长缓慢的良性肿瘤通过压迫使得生命中枢萎缩破坏,最终导致宿主死亡;胰岛细胞良性肿瘤可以分泌大量胰岛素而引起体内胰岛素过量,导致低血糖和死亡。 恶性肿瘤统称为癌症(cancer),它不同于良性肿瘤的最重要的特性是能侵袭周围组织,疾病晚期癌细胞发生远端转移,破坏受侵袭的脏器,最终使机体衰亡,但如能在侵袭转移前切除癌瘤,一般预后明显改善。由于技术水平的限制,目前临床诊断的癌症患者多处于中晚期。加上不良生活方式如吸烟、过度饮酒、不合理饮食习惯,以及环境污染增加等因素,在刚过去的20世纪,世界各国许多常见癌症的发病率在总体上呈上升趋势,或维持在高水平,在我国的情况亦大致如此。目前除几种较少见的癌症如妇科的宫颈癌、绒癌等的死亡率有明显下降外,多数常见恶性肿瘤死亡率还处于令人忧心的高位态势下。有研究者预测,在21世纪癌症仍将是危害人类健康的主要疾病之一,故应引起预防、临床和基础研究者的高度关注。 恶性肿瘤几乎在所有类型的细胞中均可发生。根据组织学来源,癌症的起源可分为三种:癌(carcinoma)起源于上皮细胞,大部分成人癌症属此类;淋巴瘤起源于脾和淋巴结等的淋巴细胞;肉瘤(sarcoma)起源于间叶组织如结缔组织、骨和肌肉等。以上在各种实质性组织、脏器中发生的癌症属实体肿瘤(solid tumor)。白血病起源于骨髓造血细胞,恶性细胞存在于流动的血液中,属液体肿瘤(liquid tumor)。 肿瘤分子生物学,就是用分子生物学的理论和技术来研究肿瘤的一门科学,是医学和生物学的一门交叉学科 二、肿瘤的生物学特征 1、癌症是体细胞遗传病 就本质而论,癌症是一种遗传学疾病或体细胞遗传学疾病,可简称为遗传病。在癌细胞中发生的遗传学变异有:基因内的碱基替代、缺失、插入和基因扩增等,以及染色体的数量和结构的改变,如非整倍体、易位等;表遗传学改变有:DNA甲基化型式改变、组蛋白修饰和染色质改型等。这些改变引起了肿瘤抑制基因灭活和原癌基因的活化,它们所产生的恶性表型通过有丝分裂能在细胞世代间传递。上述过程均发生在体细胞,这是占全部癌症中绝大多数的、散发性癌症的发生模式。遗传性癌综合征不同于其他一些遗传病,它遗传的仅是癌易感性,还需要体细胞的多次击中才能产生恶性表型。 基因组内存在两类癌相关基因:一类基因直接调控细胞增殖与凋亡、运动与黏着,以及细胞基质的改型等,并参与细胞的信号转导,结果得以维持正常组织细胞的自稳性。当这些基因缺陷造成上述过程失衡,随着细胞各种恶性特征的积累,最终癌症发生。这些基因包括癌基因、肿瘤抑制基因中把关基因(gatekeeper gene);另一类基因并不直接调控细胞的增殖和凋亡,而是影响第一类癌相关基因的突变速率的管护基因(caretaker gene),这包括各类DNA修复基因,还包括代谢酶多态性在内的一组修饰基因(modifier gene)。 2、癌细胞的恶性生物学特征

微生物检验中分子生物学技术的应用研究

微生物检验中分子生物学技术的应用研究 针对微生物分检验中,分子生物学技术的应用进行分析,阐述了现代分子生物学技术在微生物检验中的应用优势,结合这些内容,探讨了微生物检验中分子生物学技术的应用,内容有:聚合酶链的反应技术,基因芯片技术,核酸探针技术,其他分子生物技术在微生物检验中的应用。此后,研究了分子生物学技术在微生物检验应用中的发展趋势。 标签:微生物检验;分子生物学技术;聚合酶链反应;基因芯片技术;核酸探针 当今中国,科学技术不断进步,人们越来越重视各种检验结果的科学性和精确性。当下,分子生物学技术在微生物检验中的应用是一种较为新颖的检验技术。对此,本文针对微生物检验工作中,分子生物学技术的应用原理和应用方式进行详细分析,以分子生物学技术概念作为依据,探讨了检验中所用的原理和监测方向。而分子生物学技术在微生物检验过程中,主要是对生物大分子结构、功能和生物合成等相关科学进行应用。 1 现代分子生物学技术在微生物检验中的应用优势 分子生物学主要是将脱氧核糖算以及核糖核酸等的研究为基础的相应技术,是一种对微生物进行检验的方法。当前使用的分析生物技术,能够有效促进并且提高微生物检验精神和检验范围。当前,生物检验越来越受到人们的中开始,这种情况下,能够在一定程度上促进其他相关领域的进一步发展,例如农业、食品和药品等[1]。 2 微生物检验中分子生物学技术的应用 2.1 聚合酶链的反应技术 因为微生物检验的种类繁多,若检验目的不同,可能会出现技术方面的差异。应用现代分子生物学检验,目的是为了提高检验的准确性、提高精度。在不同检验技术当中,聚合酶链反应技术是一项分子生物学技术,具有较高的代表性。当前,对聚合酶链反应技术进行应用,能够同时鉴定并检验不同病原微生物,其使用的检验原理为:对同一聚合酶链反应管理中,增加不同病原微生物特异性引物,从而产生一定的聚合酶链反应,实现同时检测[2]。 2.2 基因芯片技术 在微生物检验过程中,为了促使现代化分子生物学技术的效果得到充分发挥,技术人员应当对更加高端的基因芯片技术进行科学检验。在上个世纪90年代,就已经开发除去了基因芯片技术,这一技术主要是将尼龙膜和玻璃片作为载体,在一定单位面积中,有序、高密度的对较多生物活性分子进行排列,这样做

肿瘤分子生物学新选.

肿瘤(tumor)是一类疾病的总称,它们的基本特征是细胞增殖与凋亡失控,扩张性增生形成新生物。肿瘤可分为良性肿瘤(benign tumor)和恶性肿瘤(malignant tumor)。良性肿瘤生长缓慢,虽可增长至相当大的体积,但仍保留正常细胞的某些特性,通常在瘤体外有完整的包膜,手术切除后患者预后良好。绝大多数良性肿瘤基本上是无害的,不引起或很少引起宿主损伤。 恶性肿瘤统称为癌症(cancer),它不同于良性肿瘤的最重要的特性是能侵袭周围组织,疾病晚期癌细胞发生远端转移,破坏受侵袭的脏器,最终使机体衰亡,但如能在侵袭转移前切除癌瘤,一般预后明显改善。 2、癌细胞的恶性生物学特征 (1)失去了对中止细胞增殖信号和细胞分化信号的反应,并可传出自主的细胞生长、增殖信号。 (2)逃避了细胞凋亡和衰老,是细胞永生。当正常细胞受到严重损伤和营养缺乏时,就发生凋亡并自动解体;而癌细胞并不一定会发生凋亡。体外培养的正常细胞,即使没有受到损伤,约分裂50后也会自动停止分裂,最终细胞死亡(细胞衰老);而癌细胞能无限制地增殖,获得了永生化。这可能与调控细胞凋亡基因的缺陷和端粒酶恢复活性相关。 (3)失去细胞的区域性限制,具有了侵袭和转移能力。例如在体外培养的正常细胞中增殖至彼此接触时,就停止生长和分裂(结出抑制),故细胞呈单层生长,而癌细胞失去了接触抑制,继续分裂而呈多层重叠生长;同时癌细胞表面的识别能力和黏着性发生了改变,使癌细胞不能像不同的正常组织细胞那样保持彼此分开,而能侵入临近组织。 (4)自主的血管生成能力,这保证了肿瘤体积增大后和新形成转移肿瘤的血液供应,以维持癌细胞生长和增殖之所需。 上述这些癌细胞的恶性特性,使它们能在没有增殖信号的情况下,自主地无限制增殖,当达到一定的体积时就可能侵袭邻近组织,癌细胞还可能脱落进入血液和淋巴液,发生远端转移并扩增,最终导致宿主死亡。 3、癌的单克隆起源和异质性 除少数例外,癌是原始的、单个癌细胞增殖的后代,即癌为单克隆起源。这一观点已被普遍接受,部分是依据来自X染色体上基因表达的观察。妇女有两条X染色体,在卵裂的后期其中一条X染色体随机失活,如一位基因杂合子的妇女患癌,若是多克隆起源,癌细胞则可能有两种等位基因表达的产物;若是单克隆起源,则癌细胞仅有一种等位基因表达产物,而研究结果证实了癌为单克隆起源。 由于与DNA修复和细胞分裂等一系列相关基因的缺陷,使癌细胞基因组和染色体的稳定性下降,于是在肿瘤演进过程中,就可能不断产生新的癌细胞干系,它们彼此间免疫系统和治疗等因子作用下,如不能被全部杀灭,就可能选择了恶性程度更高的癌细胞干系,它们继续重复突变、扩增和选择的过程,给治疗带来困难。 二、癌基因 癌基因是正常细胞基因即原癌基因(proto-oncogene)的一种转化形式。它编码具有显性转化性质的调节蛋白,即改变了的单拷贝序列能转化整个细胞,而另一正常序列不能阻断这种转化能力。 1. 原癌基因的蛋白质产物 (1)生长因子growth factor 生长因子刺激静止期或G0期细胞进入细胞周期。这一有丝分裂应答需要两个生长因子互补群之间的协同作用。第一互补群是“感受性因子”(competence factors),如PDGF、

中外微生物学史上著名的十大人物

中外微生物学史上著名的十大人物 XX (生物制药二班生命科学学院黑龙江大学哈尔滨150080) 摘要:在浩瀚的历史长河中,有这么一群人,不断地探索着这个神奇的世界,让我们知道这个世界上还有我们肉眼看不到的生物,我们永远不会忘记他们所作的贡献。 关键词:微生物学发展史;十大人物;生平事迹; Ten Public Figures in History of Microbiology at Home and Abroad XX (The 2th class of Biological Pharmaceutics,College of Life, Science,Heilongjiang University, Harbin, 150080) Abstract: In the vast history, so a group of people, constantly exploring the magical world, let us know in this world and our invisible creatures, we will never forget their contributions. Key words: the history of microbiology; ten public figures; life story and contributions; 自古以来,人类在日常生活和生产实践中,已经觉察到微生物的生命活动及其所发生的作用。在古希腊留下来的石刻上,记有酿酒的操作过程。中国在春秋战国时期,就已经利用微生物分解有机物质的作用,进行沤粪积肥。但到17世纪中叶,微生物学的研究才取得重大进展。此后,欧洲涌现出一批又一批伟大的微生物学家。19世纪末,随着欧洲建立的一些细菌培养技术被教会医院的引入应用,中国人开始逐步了解微生物学,一大批学者投入微生物学的研究并取得了显著成就。 1673年,有个名叫列文虎克(Antoni van Leeuwenhoek,1632-1723)的荷兰人用自己制造的显微镜观察到了被他称为“小动物”的微生物世界。他给英国皇家学会写了许多信,介绍他的观察结果,他发现了杆菌、球菌和原生动物,表明他实实在在看到并记录了一类从前没有人看到过的微小生命。因为这个伟大的发现,他当上了英国皇家学会的会员。所以今天我们把列文虎克看成是微生物学的开山祖。不过,在列文虎克发现微生物后差不多过了200年,人们对微生物的认识还仅仅停留在对它们的形态进行描述上,并不知道原来是这些微小生命的生理活动对人类健康和生产实践有那样的重要关系。虽然他活着的时候就看到人们承认了他的发现,但等到100多年以后,当人们在用效率更高的显微镜重新观察列文虎克描述的形形色色的“小动物”,并知道他们会引起人类严重疾病和产生许多有用物质时,才真正认识到列文虎克对人类认识世界所作出的伟大贡献。 路易斯-巴斯德(Louis Pas-teur,1822—1895)是法国微生物学家、化学家,近代微生物学的奠基人。像牛顿开辟出经典力学一样,巴斯德开辟了微生物领域,他也是一位科学巨人。巴斯德一生进行了多项探索性的研究,取得了重大成果,是19世纪最有成就的科学家之一。他用一生的精力证明了三个科学问题:(1)每一种发酵作用都是由于一种微菌的发展,这位法国化学家发现用加热的

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