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细胞生物学技术

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第二章第三章第四章电镜

1.电镜、分辨率、透射电子、二次电子、电子束、超薄切片、免疫电镜技术

电镜:以电电子束为光源,电磁场为透镜,利用电子散射产生的信号进行显微成像的具有高分辨率和放大倍率的显微镜。电镜用于研究组织和细胞的超微结构

分辨率:用于表示人眼和光学仪器能够辨别的两点之间最小距离的标志。人0.2mm,光镜0.2um。分辨率是衡量电镜性能的重要指标。

透射电子:当样品厚度小于100nm时,部分电子可穿透样品,将穿透样品的电子叫做透射电子。(利用透射电子信息成像的称为透射电镜)

二次电子:在入射电子的轰击下,样品表面5-50 nm 深度激发出来的电子称为二次电子。(利用二次电子信息成像的称为扫描电镜)

电子束:又称电子射线,电子束带负电荷,具有光的波动性、可折射性。电镜利用电子束作为“光源”成像。

超薄切片:将环氧树脂包埋的组织块切成100nm以下的薄切片称为超薄切片,超薄切片经电子染色后在TEM下观察组织细胞内部的超微结构。

immune electron microscopy:免疫电镜技术是将免疫学方法与电子显微镜技术相结合,利用抗原与抗体特异结合的特性,在超微结构水平定位特异大分子的技术。

2.电镜在医学领域的应用

观察细胞器和组织器官的超微结构;观察病毒和细菌等;观察组织细胞超微病理结构;用于临床疾病的诊断;观察生物材料复合体及模式生物等

3. 从分辨率、放大倍率、成像信号、样品制备、图像特点和应用几方面对透射电镜和扫描电镜进行比较

TEM分辨率为0.1nm,放大倍率是100万倍,成像信号为透射电子信号成像,样品制备过程复杂,要制成50~100nm的超薄切片,图像特点为二维结构,平面图像,TEM用于观察组织细胞内部的超微结构。

SEM分辨率为0.6nm,放大倍率是80万倍,成像信号为二次电子信号成像,样品制备方法较简单,标本可大而厚,图像特点为三维结构图像,立体感较强,SEM 用于观察样品表面及其断面立体形貌。

4.了解细胞内部的超微结构变化应选择哪种类型的电镜,为了保证良好的超微构,在样本取材及固定时应注意什么?如果是培养细胞,细胞数量一定要达到多少?

了解细胞内部的超微结构变化应选择TEM。

为保证良好的超微结构,在样本取材及固定时应注意做到快、小、轻、冷。快:在1分钟内固定组织,尽可能保持其生活状态,因为瞬间的拖延都会导致细胞超微结构的变化。小:组织块必须切成1mm3的小块,组织块过大其中央得不到及时固定会发生细胞自溶现象。轻:不要牵拉、锯、挤压组织。要用锐利的刀片,避免细胞受到损伤。冷:低温操作,4℃保存,降低酶的活性,避免组织发生自溶。

如果是培养细胞,细胞数量一定要达到1×107

5.在透射电镜样本取材时,样本不可大于1mm3,并在1分钟以内完成固定。请问如果组织块过大会出现什么后果?没有及时固定的组织电镜下会出现何种改变?

由于电镜固定液戊二醛对组织的穿透能力较弱,如果组织块过大会造成组织中心得不到及时固定,在电镜下没有得到及时固定组织细胞的细胞器会发生变性,特别是对缺血乏氧十分敏感的线粒体会出现肿胀和空泡变性等改变。

6.扫描电镜用于观察组织表面结构,因此取材时必需要充分暴露组织表面结构,请问常用的方法和注意事项有哪些?

在样品取材时必须充分暴露并保护好观察面,避免损伤要观察的部位,易卷曲的样品, 如气管、胃、肠粘膜可固定在滤纸上展平,要将表面的血液、粘液用生理盐水或缓冲液仔细漂洗干净。

7. 什么是血管灌注固定?为什么脑、心、肾脏等组织要进行灌注固定取材?在样品制备过程中为什么要进行半薄切片定位?

血管灌注固定是通过血管灌注适量的固定剂,在动物体内把活细胞在原位及时固定。血管灌注固定速度快,固定均匀,可减少离体或死亡后缺氧引起自发性的变化影响,特别是对脑、心肌、肾脏等对缺氧比较敏感的组织尤为重要。

半薄切片的意义在于:1 选取超薄切片的部位,超薄切片的面积一般要小于0.5mm2,要经过半薄切片来选取有意义的部位。2 对同一部位进行光、电镜对比观察,在较大范围内了解组织结构、病变部位和病理性质,有利于更确切的认识超薄切片中的结构及其相互关系。

第六章第八章

1.免疫细胞化学技术间接法的优点有哪些

1 只要拥有同一种属的一抗和标记的二抗就可以操作而不必对针对各种抗原的一抗做标

记,大大简化了抗体的制备

2 一个一抗分子可以和多个二抗分子结合,提高了灵敏度

3 一抗未经标记,可以避免标记造成的对抗体抗原结合的影响

2.免疫荧光双标技术

双标用两种荧光素分别显示不同的抗原物质,使几种待测物质可以由不同颜色的荧光素在同一张组织切片上反映出来,效果非常直观。双标要求一抗种属分开,二抗颜色分开。

3 名解ABC,LSAB,探针

ABC:亲和素生物素酶复合物技术,把亲和素与生物素偶联的过氧化物酶或碱性磷酸酶按照一定比例组合成亲和素-生物素-酶复合物,能保证其中的亲和素有一定的游离结合位点让生物素偶联物质结合。

LSAB:生物素标记的链球菌亲和素,具有灵敏度高。特异性强,稳定性好的优点。此法实验过程中有一下几点注意事项:封闭、使用双氧水、显色。

探针:指一些序列已知或序列未知但分子已知的核酸分子。后者指的是虽不明确该分子全部序列但已知其针对何靶分子。探针主要分为cDNA,RNA和寡核苷酸三种。

4.亲和技术原理

利用两物质之间亲和能力而互相结合,以定位特异分子的技术,最常用的亲和物质系统是亲和素和生物素。

5.原位杂交的应用

原理:使含有特异序列、经过标记的核酸单链即探针,在适宜条件下与组织细胞中的互补核酸单链即靶核酸发生杂交,再以放射自显影或免疫细胞化学方法对标记探针进行探测,从而在细胞原位显示特异的DNA或RNA分子。

应用:

6.为什么原位杂交技术是分子细胞生物学水平技术?(原位杂交技术中如何应用了其他几种细胞化学技术?)

第九章流式细胞分析术

1.名解:流式细胞分析术,荧光补偿;DNA指数,增殖指数;收获率和纯度

FCM是以流式细胞仪为检测手段的一项能快速、精确的对单个细胞理化特性进行多参数定量分析和分选的技术。(层流技术保证了样品中的每一个细胞都沿流动室中心轴运动,实现了每一个细胞以相同的速度、相同方向、相同的轨迹流经仪器检测区。)荧光补偿:目前使用的荧光素都是宽发射谱的,相互之间有明显重叠部分。分束片和滤色片等光学元件不能完全解决这些问题。实际工作中常用的方法是利用电子技术或计算机软件等方法将串入相邻萤光通道的信号加以扣除。即荧光补偿。

DNA指数:DI,用于描述样品细胞DNA含量的偏离程度和倍体水平。定义为整成二倍体细胞的DI=1.0 ,而被测样品的DI为(被测样品中G0/G1细胞DNA含量)/正常二倍体DNA含量。

增殖指数:PI,用来反映肿瘤细胞的增殖能力。定义为样品细胞群体中S期细胞G2M 细胞之和占总细胞群体的百分比。

收获率:指分离后所得的细胞亚群数占原细胞样品中该亚群细胞数的百分比。

纯度:指分离后的样品中该亚群细胞所占的百分比。

2.FCM细胞散色光信号和荧光信号

FCM被测样品中的细胞流经了仪器检测区时受到激发光的照射,激发光与细胞相互作用后可产生散射光信号和荧光信号。

散射光信号分为前向角散射信号和侧向角散射信号。前与细胞大小有关,侧包含有细胞内部结构形态学信息。

荧光信号主要指经过特异萤光染色后细胞受照发射的荧光信号。(掌握荧光的特异性以及定量关系)

3.FCM的数据储存方式、FCM的不同显示方式

FCM数据储存方式为List Mode。显示方式分为单参数(直方图),双参数(散点图、等高线轮廓图和假三维图)和多参数数据显示。

直方图:横轴为该参数测量强度相对值,单位是道数。强度分布可以是线性的,也可以是对数的。纵轴一般是细胞数或细胞出现的频数。

散点图:在二维图上,X轴代表第一个测量参数,Y轴代表第二个测量参数。每个点代表一个细胞。

等高线:用等高线来表示细胞数,在一条等高线上细胞数相同,不同的等高线上细胞数不同。

假三维:纵轴与横轴分别代表被测细胞的两个测量参数,Z轴为细胞数。

多参数数据显示图:三维坐标匀为参数(散射光或荧光)而非细胞数。

4. 比较单细胞悬液的制备过程中分散细胞的方法

常用方法有酶消化法、机械法和化学试剂处理法。

机械法往往常成严重的细胞损伤,而结果却是较低的细胞产量。可以用低速离心去碎片,用尼龙网过滤团块等,也可利用电子学技术处理的方法排除团块和碎片的干扰。

酶学法、化学法对实体组织的分散效果较理想,但会造成所测化学成份的不良影响。

总之FCM所测细胞是单个分散状态;对细胞团块,细胞碎片尽可能少;细胞的活性不受损害,以保证下一步的荧光染色处理不受影响。

5. 酶消化法应注意哪些条件?

配制酶溶液试剂时要兼顾酶反应的适宜条件与活细胞要求的生理环境;注意酶溶液的适用浓度;注意酶消化过程的最佳温度与持续时间

6.读图:线性分布直方图、多参数数据显示方法P115、P118

第十一章图像分析系统

1.名解

图像分析:是分析细胞学技术中的重要分析手段,是在计算机技术,信号处理,自控理论,摄像技术等基础上发展起来的综合应用技术。

像素:构成图像的基本元素

数字图像:模拟图像经数字化处理(空间点阵上抽样和颜色灰度的量化)后,所得到的灰度值的二维数组

2.图像分析系统的采图步骤

图像输入(确定输入条件)---> 图像增强(图像像质改善)---> 图像分割(图像二值化)--->图像整理(特征提取)---> 图像识别处理和测量(标尺和参数)---> 数据分析

3.图像分析系统的应用

几何形态检测;显色程度表达;密度分布检测;定性分析和定量分析细胞核浆比测量。(DNA含量测量、骨标本几何参数测量、扫描电镜(SEM)图象几何参数测量、血管参数测量、白血球细胞测量、神经轴突测量、银颗粒密度测量、荧光定量测试、骨髓腔三维重建、免疫组化测量、电泳条带测量)

其他

1. 离心技术:利用旋转产生的离心力,将不同大小的颗粒从溶液中分离,如细胞、细胞器、病毒、大分子。包括差速离心法、沉降速度离心,又称移动区带(密度)离心和沉降平衡离心,又称等密度梯度离心。

2. 差速离心法:通过一系列递增速度的离心,依次将大小不同的颗粒逐级分离。分离大小相差悬殊的细胞和细胞结构成分。

3. 移动区带离心法:用梯度蔗糖或甘油作为介质,将要分离的样品放在介质表面,形成一个狭带,然后超速离心,使不同大小的颗粒以不同的速度向管底方向移动,形成一系列区带,从管底小孔中分次收集各种颗粒成分。分离密度相近而大小不等的细胞或细胞器。分离效果只与颗粒大小有关,与密度无关。

4. 等密度梯度离心:离心时采用包括各种颗粒密度范围的梯度介质,被分离颗粒达到与其相同的密度介质时不再移动,形成一系列区带,然后从管底收集。分离密度不等的颗粒,适

用于病毒、DNA、RNA、蛋白质等,效果只与颗粒密度有关,与大小无关。

5. 细胞培养技术:从生物体内取出细胞或组织,在体外模拟体内生理环境,在无菌、适当温度和一定营养条件下进行孵育培养,使之生存和生长,并维持其结构和功能的技术。

6. 染色质免疫沉淀技术:研究体内DNA与蛋白质相互作用的方法。它的基本原理是在活细胞状态下固定蛋白质-DNA复合物,并将其随机切断为一定长度范围内的染色质小片段,然后通过免疫学方法沉淀此复合体,特异性地富集目的蛋白结合的DNA片段,通过对目的片断的纯化与检测,从而获得蛋白质与DNA相互作用的信息。

7. 报告基因:是一种编码可被检测的蛋白质或酶的基因,一个其表达产物非常容易被鉴定的基因。把它的编码序列和基因表达调节序列相融合形成嵌合基因,或与其它目的基因相融合,在调控序列控制下进行表达,从而利用它的表达产物来标定目的基因的表达调控。

山大分子细胞生物学题库

ft大分子细胞生物学题库 一、填空 1、第一个观察到细胞的是英国物理学家,他把它称为cell,并记载在书名为的书里,这被认为是细胞学史上第一个细胞模式图。第一个观察到活细胞的是 --------- 。目前发现的最小的细胞是------ 。 2、次级溶酶体根据内含物的不同分为-----------和 ------ 两种。 3、线粒体各组成部分的标志酶分别为:外膜:-------------;膜间隙:------------;内膜: ------- ;基质中--------------。 4、染色体的三个关键序列为、、。 5、细胞表面受体根据传导机制不同分以下三类:------------、----------------、-------- 。 6、具分拣信号的蛋白有以下3 种不同的基本转运途径--------------、-------------、--------- ,上述三种运输均需消耗能量。 7、不同的细胞有不同的基因表达,表达的基因可分为两类--------------和 -------- 。细胞的分化是由于基因的----------- 。 8 、原癌基因激活的方式有--------------- 、------------ 、--------------- 、---------- 。 9、骨骼肌中细肌丝的组成包括-----------------、-------------、----------- 。 10、根据蛋白质与膜脂的结合方式,质膜蛋白可分为----------------、-------------、----------- 三类。 10、组成糖氨聚糖的重复二糖单位是和。 11、细胞学说的创始人是德国植物学家------------和德国动物学家------ 。 12、动物细胞之间对一些水溶性小分子具有通透作用的连接方式是-------- ,其基本结构单位称为------------。 13、物质穿膜中主动运输有和两种方式,被动运输有和两种。 14、在蛋白质合成过程中,核糖体大亚单位为------------中心,小亚单位为-------------- 中心。 15、核膜上孔膜区的特征性蛋白为一种跨膜糖蛋白----------;核纤层通过 ------ 与核 膜相连,其主要功能是--------------、-------------和------- 。 16、信号分子根据分泌方式可分为--------------、-------------、-------------、--------- 四种。 17、动物细胞表面存在由糖类物质组成的结构称为------- 。 18、内质网驻留蛋白的特点为C 端有由4 个氨基酸组成的驻留信号序列,在动物中为------- 。 19、再生的类型可分---------------和---------- 两种。 20、桥粒、半桥粒与胞内的------------相连,黏合带、黏合斑与胞内的------- 相连。 21、肌球蛋白的两个酶切位点分别是--------------- 和-------- 。 22、在细胞周期调控中,组成MPF 分子的CDC 是---------亚基,Cyclin 是 ----- 亚基。 23、负责联系细胞与细胞外基质(基膜)的细胞连接形式分别为------和 --- 。参与这两种连接方式的跨膜连接蛋白质又称为。 24、细胞中的离子泵主要有、和。 25、膜泡运输中的内吞作用主要包括和两种方式,其中--- 也是原生生物获取食物的重要方式。 26、肌球蛋白的两个“活动关节”分别能够被-----酶和------酶作用,--- 酶可将肌球蛋白从头部和杆部连接处断开。 27、细胞凋亡时细胞膜的主要变化为-----,细胞核的主要变化为-----;此外还会形成--- ,从而被其它细胞吞噬掉。

(完整版)分子生物学实验技术考试题(卷)库

一、名词解释 1.分配常数:又称分配系数,是指一种分析物在两种不相混合溶剂中的平衡常数。 2.多肽链的末端分析:确定多肽链的两末端可作为整条多肽链一级结构测定的标志,分为氨基端分析和羧基端分析。 3.连接酶:指能将双链DNA中一条单链上相邻两核苷酸连接成一条完整的分子的酶。 4.预杂交:在分子杂交实验之前对杂交膜上非样品区域进行封闭,用以降低探针在膜上的非特异性结合。 5.反转录PCR:是将反转录RNA与PCR结合起来建立的一种PCR技术。首先进行反转录产生cDNA,然后进行常规的PCR反应。 6.稳定表达:外源基因转染真核细胞并整合入基因组后的表达。 7.基因敲除:是指对一个结构已知但功能未知或未完全知道的基因,从分子水平上设计实验,将该基因从动物的原基因组中去除,或用其它无功能的DNA片断取代,然后从整体观察实验动物表型,推测相应基因的功能。 8.物理图谱:人类基因组的物理图是指以已知核苷酸序列的DNA片段为“路标”,以碱基对(bp,kb,Mb)作为基本测量单位(图距)的基因组图。 9.质谱图:不同质荷比的离子经质量分析器分开后,到检测器被检测并记录下来,经计算机处理后所表示出的图形。 10.侧向散射光:激光束照射细胞时,光以90度角散射的讯号,用于检测细胞内部结构属性。

11.离子交换层析:是以离子交换剂为固定相,液体为流动相的系统中进行的层析。 12.Edman降解:从多肽链游离的N末端测定氨基酸残基的序列的过程。 13.又称为限制性核酸内切酶(restriction endonuclease):是能够特异识别双链DNA序列并进行切割的一类酶。 14.电转移:用电泳技术将凝胶中的蛋白质,DNA或RNA条带按原位转移到固体支持物,形成印迹。 15.多重PCR:是在一次反应中加入多对引物,同时扩增一份模板样品中不同序列的PCR 过程。 16.融合表达: 在表达载体的多克隆位点上连有一段融合表达标签(Tag),表达产物为融合蛋白(有分N端或者C端融合表达),方便后继的纯化步骤或者检测。 17.同源重组:发生在DNA同源序列之间,有相同或近似碱基序列的DNA分子之间的遗传交换。 18.遗传图谱又称连锁图谱(linkage map),它是以具有遗传多态性的遗传标记为“路标”,以遗传学距离为图距的基因组图。 19.碎片离子:广义的碎片离子为由分子离子裂解产生的所有离子。 20.前向散射光:激光束照射细胞时,光以相对轴较小角度向前方散射的讯号用于检测细胞等离子的表面属性,信号强弱与细胞体积大小成正比。 21.亲和层析:利用共价连接有特异配体的层析介质分离蛋白质混合物中能特异结合配体的目的蛋白或其他分子的一种层析法。(利用分子与其配体间特殊的、可逆性的亲和结合

细胞生物学常用研究方法

Southern杂交: 是体外分析特异DNA序列的方法,操作时先用限制性内切酶将核DNA或线粒体DNA切成DNA片段,经凝胶电泳分离后,转移到醋酸纤维薄膜上,再用探针杂交,通过放射自显影,即可辨认出与探针互补的特殊核苷序列。 将RNA转移到薄膜上,用探针杂交,则称为Northern杂交。 RNAi技术: 是指在进化过程中高度保守的、由双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA)诱发的、同源mRNA高效特异性降解的现象。由于使用RNAi技术可以特异性剔除或关闭特定基因的表达,所以该技术已被广泛用于探索基因功能和传染性疾病及恶性肿瘤的基因治疗领域。可以利用siRNA或siRNA表达载体快速、经济、简便的以序列特异方式剔除目的基因表达,所以现在已经成为探索基因功能的重要研究手段。 Southern杂交一般利用琼脂糖凝胶电泳分离经限制性内切酶消化的DNA片段,将胶上的DNA变性并在原位将单链DNA片段转移至尼龙膜或其他固相支持物上,经干烤或者紫外线照射固定,再与相对应结构的标记探针进行杂交,用放射自显影或酶反应显色,从而检测特定DNA分子的含量]。 扫描电镜技术:是用一束极细的电子束扫描样品,在样品表面激发出次级电子,次级电子的多少与样品表面结构有关,次级电子由探测器收集,信号经放大用来调制荧光屏上电子束的强度,显示出与电子束同步的扫描图像。 细胞显微分光光度计:用来描述薄膜、涂层厚度超过1微米的物件的光学性能的显微技术。 免疫荧光技术:将免疫学方法(抗原抗体特异结合)与荧光标记技术结合起来研究特异蛋白抗原在细胞内分布的方法。由于荧光素所发的荧光可在荧光显微镜下检出,从而可对抗原进行细胞定位。 电镜超薄切片技术:超薄切片是为电镜观察提供极薄的切片样品的专门技术。用当代较好的超薄切片机,大多数生物材料,如果固定、包埋处理得合适,可以切成50-100微米的超薄切片。 Northern印迹杂交(Northern blot)。这是一种将RNA从琼脂糖凝胶中转印到硝酸纤维素膜上的方法。 放射自显影技术:放射自显影技术是利用放射性同位素的电离辐射对乳胶(含AgBr或AgCl)的感光作用,对细胞内生物大分子进行定性、定位与半定量研究的一种细胞化学技术。放射自显影技术(radioautography;autoradiography)用于研究标记化合物在机体、组织和细胞中的分布、定位、排出以及合成、更新、作用机理、作用部位等等。其原理是将放射性同位素(如14C和3H)标记的化合物导入生物体内,经过一段时间后,将标本制成切片或涂片,涂上卤化银乳胶,经一定时间的放射性曝光,组织中的放射性即可使乳胶感光。 核磁共振技术:可以直接研究溶液和活细胞中相对分子质量较小(20,000 道尔顿以下)的蛋白质、核酸以及其它分子的结构,而不损伤细胞。 DNA序列分析:在获得一个基因序列后,需要对其进行生物信息学分析,从中尽量发掘信

分子细胞生物学

第一章绪论 1 [1、构成有机体的基本单位。2、代谢与功能的基本单位。3、遗传的基本单位。] 原核:除Cell质膜外,无其他膜相结构;有核糖体。(细菌,支原体) 2、细胞生物 3、细胞器能的细胞器。包括线粒体、高尔基复合体、内质网、溶酶体等。 非膜相结构:细胞质中没有膜包裹的细胞结构。包括微管、微丝、核糖体、 核仁、中间丝等。 4、细胞细胞学说细胞学细胞生物学分子细胞生物学 19世纪自然科学的三大发现之一(进化论、能量守恒及转换定律) 的科学。 华生和克里克对DNA分子双螺旋结构的阐明和“中心法则”的提出以及三联体遗传密码的证明,为细胞分子水平的研究奠定了基础。 透射式电镜:观察细胞内部结构。 5、电子显微镜 扫描式电镜:细胞或组织表面的观察。 第二章细胞的化学组成 1 质,如核酸、蛋白质。 2、蛋白质的一级结构:是蛋白质的基本单位,表示一种蛋白质中氨基酸的数目、种类和排 列顺序。 3、DNA的种类:A-DNA、B-DNA、Z-DNA。 4、RNA按功能分为三种:tRNA(转运核糖核酸)、rRNA(核糖体核糖核酸)、mRNA(信 使核糖核酸)。还有snRNA、hnRNA。 第四章细胞膜及细胞表面 1 夹板”式形态,称之为单位膜。 2、磷脂分为:卵磷脂(PC)、脑磷脂(PE)、鞘磷脂(SM)、磷脂酰肌醇(PI)、磷脂酰丝 氨酸(PS)。 3、细胞膜的分子结构模型:磷脂双分子层模型、“蛋白质-脂质双分子层-蛋白质”三夹板模 型、单位膜模型、流动镶嵌模型、脂筏模型。 4、细胞表面的结构(P55图4-10):细胞被、细胞膜、细胞溶胶。 细胞表面蛋白质的作用:载体、受体、G蛋白(是一种酶)、受体介导入胞蛋白。 5、细胞通讯的机制(P61):环腺苷酸(cAMP)信号通路[P61图4-17及最后一段解释): 腺苷酸环化酶(AC)]、磷脂酰肌醇信号通路。 6、细胞表面的特化结构:微绒毛和内褶、伪足、纤毛和鞭毛。 第五章核糖体与蛋白质的生物合成 1、核糖体是由rRNA和蛋白质组成的核糖体颗粒。核糖体的大、小亚基来源于核仁。

分子细胞生物学思考题(2016))

分子细胞生物学思考题(2016年): 一、肿瘤细胞的十大生物学特性? 1.自给自足生长信号,可以自行其是的合成生长分化所需的生长信号,无需依赖外源性信号,神经胶母细胞瘤和恶性肉瘤中的癌细胞就分别获得了合成PDGF(血小板源生长因子)和TGFα(肿瘤生长因子α)的能力 2. 抗生长信号的不敏感,通过基因突变使得生长抑制信号失去活性,从而实现对抑制生长信号不敏感的目的。 3. 抵抗细胞死亡,主要方法是通过基因突变使p53蛋白失活 4. 潜力无限的复制能力;细胞的分裂能力与端粒有关,维持端粒的能力,主要是通过过量表达端粒酶实现的。 5. 持续的血管生成;肿瘤细胞中促进血管形成的信号分子如VEGF(血管内皮生长因子)和FGF(成纤维细胞生长因子)的表达水平都远高于相应的正常组织,而一些起抑制作用的信号分子如thrombospondin-1或β-interferon的表达则下降。 6. 组织浸润和转移;7避免免疫摧毁;8促进肿瘤的炎症炎症反应可为肿瘤微环境提供各种生物激活分子,例如包括生长因子(可维持癌细胞的增殖信号)、生存因子(可抑制细胞死亡)、促血管生成因子和细胞外基质修饰酶(可利于血管生长,癌细胞浸润和转移)、以及其它诱导信号(可激活EMT和癌细胞的其它一些特征)。此外,炎性细胞还会分泌一些化学物质,其中ROS可以加快临近癌细胞的基因突变9基因组不稳定和突变;,加速它们的恶化过程。10 细胞能量代谢异常即便在有氧气的条件下,癌细胞也会通过调控,使其能量主要来源于无氧糖酵解的代谢方式,这被称为“有氧糖酵解”。 二、简述DNA损伤检控点信号传导的一般途径,根据周期时相分为哪几类?并利用DNA 损伤检控点原理说明肿瘤发生的分子机制。 转导途径包括感受器(如ATM、A TR等)、转导因子(如Chk1、Chk2等)和效应器(如Cdc25A、Cdc25C、p21等)。感受器负责检测DNA结构的异常并启动检控点信号,转导因子进一步将信号转导给相应的效应器,效应器则引发这个路径上的生物学效应,引起细胞周期阻滞和对损伤DNA的有效修复。分三类:(1)G1期DNA损伤检控点:在进入下一个有丝分裂细胞周期之前将带有损伤的细胞阻滞在限制点;(2)S期DNA损伤检控点:当细胞内出现损伤时能够使DNA合成速度减慢或停止;(3)G2期DNA损伤检控点:功能是阻止带有DNA损伤的细胞进入有丝分裂期,阻滞在M期之前,为损伤修复提供足够的时间。机制:其主要在G1期和G2期发挥作用,G1期DNA损伤检测点关键分子有p53、Rb等,当DNA发生损伤严重时,p53等缺失细胞会停止DNA损伤修复,而细胞周期还进行,或者CdclinD上调加速细胞周期,使细胞逃避检测点,这都导致肿瘤发生;G2期检测途径主要是抑制Cdc2活性使细胞阻滞在G2期,且p53是其阻滞关键,p53及14-3-3δ蛋白缺失引起G2期检测点缺陷使细胞过早进入有丝分裂而导致肿瘤发生。 三、请举例说明信号通路与肿瘤细胞生物学特性的关系? 当胞外的IL-6和IL-6Rα相互作用,引起gp130/IL-6Rα蛋白复合物形成,继而被激活, gp130通过Janus激酶(Januskinase, JAK)的磷酸化激活STAT转录因子, 特别是STAT3和SHP2。磷酸化的STAT3 形成二聚体,转移至细胞核中,激活调控基因的转录活性,而STAT3的过度激活可表现出促进肿瘤生长的作用,它的转录活性是调节癌病变的先决条件,同时, STAT3是gp130介导的细胞的存活和G1期到S期细胞转录信号的一个重要分子。c-Myc和Pim是STAT3的靶基因,它们可以补偿STAT3在细胞存活和细胞周期转变的作用。SHP2与Ras/MAP(mitogen-activatedprotein,细胞因子的受体有丝分裂原激活蛋白)激酶信号通路密切相关,并且对有丝分裂原激活起着重要的作用。另外,细胞周期蛋白D1(CyclinD1)是STAT3下游信号途径中的一个重要的调控基因,它参与细胞周期的调控,其异常表达可加速细胞周期循环,导致细胞持续异常增殖。如在大肠炎导致的肿瘤中,由STAT3介导的IL-6和IL-11依赖的IEC可以促进G1和G2/M周期转换,促进细胞的增殖,以一个自发的机制同时诱发肿瘤和炎症。此外NF-κB可诱导IL-6和尿激酶纤溶酶原激活物调控其周围的成纤维母细胞基质产生VEGF和细胞外基质降解酶,促进肿瘤细胞的浸润和转移。

(完整版)第三章细胞生物学研究方法总结

第三章 细胞生物学研究方法 第一节细胞形态结构的观察方法 分辨率: 肉眼0.2mm 光镜0.2μm 电镜0.2nm 一、光学显微镜技术 (light microscopy ) (一)普通复式光学显微镜技术 a . 光学放大系统:目镜和物镜 光镜 照明系统:光源、折光镜和聚光镜,有时另加各种滤光片 组成 机械和支架系统 b .分辨率D :分开两个质点间的最小距离。 0.61 λ 其中: λ为光源波长 D = α为物镜镜口张角 N ·sinα/2 N 为介质折射率 c.普通光镜样品制备: 固定(如甲醛)、包埋(如石蜡)、切片(约5μm)、染色 (二)荧光显微镜技术(fluorescence microscopy 光镜水平对特异蛋白定性定位) 1.FM 包括免疫荧光技术和荧光素直接标记技术 2.不同荧光素的激发光波长范围不同,所以同一样品可以同时用两种以上荧光 素标记。荧光显微镜中只有激发荧光可以成像。 (三)激光共焦点扫描显微镜技术(laser scanning confocal microscopy ) 1.特点:瞬间只用很小一部分光照明,保证只有来自焦平面的光成像,成像清晰 分辨率比普通荧光显微镜提高1.4-1.7倍。 通过改变焦平面位置可以观察较厚样品的内部构造,进行三维重构。 2. 共焦点是指物镜和聚光镜同时聚焦到同一小点。 (四)相差和微分干涉显微镜技术 1.相差显微镜(phase-contrast microscopy ) 光线通过不同密度物质产生相位差,相差显微镜将其变成振幅差。它与普通光镜 的不同是其物镜后有一块“相差板”,夸大了不同密度造成的相位差。 2.微分干涉显微镜(differential -interference microscopy )——用的是平面偏振光 光经棱镜折射成两束,通过样品相邻部位,再经棱镜汇合,使样品厚度上的微 小 差别转化为明暗区别,使样品产生很强的立体感。 二、电子显微镜技术(electron microscope ) (一)电子显微镜基本知识 1.与光镜的基本区别:电子束作光源、电磁透镜聚焦、镜筒高真空、荧光屏等成像 2.分辨本领与有效放大倍数: 分辨率0.2nm ,比肉眼放大有效放大倍 数 分辨本领指电镜处于最佳状态下的分辨率。 实际情况中,分辨率受样品限制。 3.电子显微镜 电子束照明系统:电子枪、聚光镜 基本构造 成像系统:物镜、中间镜、投影镜等 真空系统:用两级真空泵不断抽气 记录系统:荧光屏或感光胶片成像 (二)主要电镜制样技术介绍

医学分子细胞生物学

1.“医学分子细胞生物学”共六次课,你对其中的哪些内容最感兴趣?为什么? 答:细胞周期及调控。 理由:细胞周期的准确调控对生物的生存、繁殖、发育和遗传均是十分重要的。对简单生物而言,调控细胞周期主要是为了适应自然环境,以便根据环境状况调节繁殖速度,以保证物种的繁衍。复杂生物的细胞则需要面对来自自然环境和其他细胞、组织的信号,并做出正确的应答,以保证组织、器官和个体的形成、省长以及创伤愈合等过程能正常进行,以及创伤愈合等过程能正常进行,因而需要更为精细的细胞周期调控机制。 这些都是与了解生物整个生长过程必不可少的知识,我是一个热爱自然的人,所以,我对这方面的知识最感兴趣。 2.你希望能听到哪些领域或主题的深入介绍?为什么? 答:转基因食品。 理由:含有转基因生物成份的食品称为转基因食品。目前为止,科学家不能完全预知对生物进行转基因改造,有可能导致何种突变而对环境和人造成危害。虽然实验非常成熟,但其对人类可能造成的影响,或许要在未来几代人后才显现。然而,中国作为多种生物的起源地和生物多样性中心,蕴藏了大量的物种资源。一旦受到转基因生物的基因污染,不仅是对世界的生物多样性的环境,还会影响到科学家运用物种和基因多样性资源解决粮食安全问题的能力。转基因技术将外来基因,植入人类的日常食物,例如大豆、玉米甚至大米中。长期进食转基因食品,对人类健康有何影响仍是未知之数。在国际上对转基因食品安全还有争议的时候,部分转基因食品已经在消费者不知情的情况下被端上了饭桌,严重伤害了消费者对转基因食品的知情权和选择权。显然目前发展生态农业与有机农业、保护农业遗传资源、推动农业走可持续道路是有待我们解决的重大问题。所以,我们应该多学习和研究这方面的课题,避免对人类、对自然界造成不必要的伤害。 3.请给我们一些建议? 答:1.几乎一次课一个老师,老师换得过于频繁,让人感觉什么都讲了点,可是知识没有了衔接性,又觉得什么都没有学到。所以,建议一个老师来完成所有的课时。 2.内容太深奥了,全校性选修课是每个专业每个年级都可以选,而我们非医学专业的学生(医事法律专业)去听建立在一定理论基础上的专业性很强的课显然难以消化。所以,希望老师讲一些基础理论或者是在教务处网站的选课系统中注明建议医学专业的学生选。 3.多举一些生活实例来帮助我们消化理解知识,并且可以多一些视频或者图片让教学更形象具体。 4.就医学细胞生物学或医学的相互渗透和影响,你预期哪些方面会有长足的发展,怎样的发展,并给我们的生活带来变化? 答:发酵工程。现代发酵技术给我们带来了一些以前不曾存在的新型产品,比如说一种被称作单细胞蛋白的新型动物饲料,就是利用发酵工程以农作物秸杆、造纸废液等废弃物培养藻类、放线菌、细菌、酵母等单细胞生物而获得的高产产品,这不仅含有高蛋白,而且含有丰富的维生素和脂类等,既是家禽家畜的良好饲料,又可用来生产高营养的人造蛋白食品。在食品、药品、原材料等方面应该可以发展,通过发酵可以生产抗生素以及氨基酸,还可以获得一些药物的中间原料,例如癌症和心血管疾病。所以,我相信,发酵工程以后会在各个领域给我们的生活带来意想不到的利益。

常用分子生物学和细胞生物学实验技术介绍

常用分子生物学和细胞生物学实验技术介绍 (2011-04-23 11:01:29)转载▼ 标签:分子生物学细胞生物学常用实用技术基本实验室技术生物学实验教育 常用的分子生物学基本技术 核酸分子杂交技术 由于核酸分子杂交的高度特异性及检测方法的灵敏性,它已成为分子生物学中最常用的基本技术,被广泛应用于基因克隆的筛选,酶切图谱的制作,基因序列的定量和定性分析及基因突变的检测等。其基本原理是具有一定同源性的原条核酸单链在一定的条件下(适宜的温室度及离子强度等)可按碱基互补原成双链。杂交的双方是待测核酸序列及探针(probe),待测核酸序列可以是克隆的基因征段,也可以是未克隆化的基因组DNA和细胞总RNA。核酸探针是指用放射性核素、生物素或其他活性物质标记的,能与特定的核酸序列发生特异性互补的已知DNA或RNA片段。根据其来源和性质可分为cDNA探针、基因组探针、寡核苷酸探针、RNA探针等。 固相杂交 固相杂交(solid-phase hybridization)是将变性的DNA固定于固体基质(硝酸纤维素膜或尼龙滤膜)上,再与探针进行杂交,故也称为膜上印迹杂交。 斑步杂交(dot hybridization) 是道先将被测的DNA或RNA变性后固定在滤膜上然后加入过量的标记好的DNA或RNA探针进行杂交。该法的特点是操作简单,事先不用限制性内切酶消化或凝胶电永分离核酸样品,可在同一张膜上同时进行多个样品的检测;根据斑点杂并的结果,可以推算出杂交阳性的拷贝数。该法的缺点是不能鉴定所测基因的相对分子质量,而且特异性较差,有一定比例的假阳性。 印迹杂交(blotting hybridization) Southern印迹杂交:凝胶电离经限制性内切酶消化的DNA片段,将凝胶上的DNA 变性并在原位将单链DNA片段转移至硝基纤维素膜或其他固相支持物上,经干烤固定,再与相对应结构的已标记的探针进行那时交反应,用放射性自显影或酶反应显

分子细胞生物学作业

分子细胞生物学 1.简述表达调控的基本概念和真核基因表达调控的特点(10分)。 2.简述转录后水平的基因沉默现象、基因表达调控的新途径及其应用现状(10分)。3.请你简述细胞分化,干细胞发展现状,如何理解认识现状与应用关系(10分)? 4.请叙述细胞周期内容与细胞周期调控实验的基本原理,请你设计一种有关细胞周期调控的实验(10分)。 5.细胞信号理论与实践的应用现状,从你所理解的几种细胞信号通路,谈谈验证实验设计及其依据原理(10分)。 6.由基因选择性表达结果与细胞分化关系,生物的表观遗传的关系(10分)。 7.细胞凋亡及其信号转导关系说明细胞凋亡须具备必要的基本元件,请举一列叙述说明(10分)。 8.如何理解真核细胞基因表达调控的复杂性(10分)? 9.根据你所从事的研究方向,探讨与分子细胞生物学的关系及应用(20分) 1.简述表达调控的基本概念和真核基因表达调控的特点(10分)。 答:基因表达调控:指位于基因组内的基因如何被表达成为有功能的蛋白质(或RNA),在什么组织中表达,什么时候表达,表达多少等等。在内、外环境因子作用下,基因表达在多层次受多种因子调控。基因表达调控的异常是造成突变和疾患的重要原因。 真核基因表达调控的特点: (1)转录水平的调控。Britten和Davidson于1969年提出的真核生物单拷贝基因转录调控的模型——Britten—Davidson模型。该模型认为在整合基因的5’端连接着一段具有高度专一性的DNA序列,称之为传感基因。在传感基因上有该基因编码的传感蛋白。外来信号分子和传感蛋白结合相互作用形成复合物。该复合物作用于和它相邻的综合基因组,亦称受体基因,而转录产生mRNA,后者翻译成激活蛋白。真核生物基因组中等重复DNA序列和单

第三章细胞生物学研究方法总结

第三章 细胞生物学研究方法 第一节 细胞形态结构的观察方法 分辨率: 肉眼0.2mm 光镜0.2μm 电镜0.2nm 一、光学显微镜技术 (light microscopy ) (一)普通复式光学显微镜技术 a . 光学放大系统:目镜和物镜 光镜 照明系统:光源、折光镜和聚光镜,有时另加各种滤光片 组成 机械和支架系统 b .分辨率D :分开两个质点间的最小距离。 0.61 λ 其中: λ为光源波长 D = α为物镜镜口张角 N ·sin α/2 N 为介质折射率 c.普通光镜样品制备: 固定(如甲醛)、包埋(如石蜡)、切片(约5μm )、染色 (二)荧光显微镜技术(fluorescence microscopy 光镜水平对特异蛋白定性定位) 1. FM 包括免疫荧光技术和荧光素直接标记技术 2. 不同荧光素的激发光波长范围不同,所以同一样品可以同时用两种以上荧光 素标记。荧光显微镜中只有激发荧光可以成像。 (三)激光共焦点扫描显微镜技术(laser scanning confocal microscopy ) 1.特点:瞬间只用很小一部分光照明,保证只有来自焦平面的光成像,成像清晰 分辨率比普通荧光显微镜提高1.4-1.7倍。 通过改变焦平面位置可以观察较厚样品的内部构造,进行三维重构。 2. 共焦点是指物镜和聚光镜同时聚焦到同一小点。 (四)相差和微分干涉显微镜技术 1.相差显微镜(phase-contrast microscopy ) 光线通过不同密度物质产生相位差,相差显微镜将其变成振幅差。它与普通光镜的不同是其物镜后有一块“相差板”,夸大了不同密度造成的相位差。 2.微分干涉显微镜(differential -interference microscopy )——用的是平面偏振光 光经棱镜折射成两束,通过样品相邻部位,再经棱镜汇合,使样品厚度上的微小 差别转化为明暗区别,使样品产生很强的立体感。 二、电子显微镜技术(electron microscope ) (一) 电子显微镜基本知识 1.与光镜的基本区别:电子束作光源、电磁透镜聚焦、镜筒高真空、荧光屏等成像 2.分辨本领与有效放大倍数: 分辨率0.2nm ,比肉眼放大 分辨本领指电镜处于最佳状态下的分辨率。 实际情况中,分辨率受样品限制。 3.电子显微镜 电子束照明系统:电子枪、聚光镜 基本构造 成像系统:物镜、中间镜、投影镜等 真空系统:用两级真空泵不断抽气 记录系统:荧光屏或感光胶片成像 (二) 主要电镜制样技术介绍 制样要求:①要求样品很薄(数十纳米) ②要求保持精细结构 1.超薄切片技术 ①固定:保持样品形态结构,甚至超微和分子水平上结构。 固定剂:常用饿酸(OsO 4)和戊二醛等,另外有物理方法如高频微波。

细胞生物学技术

第二章第三章第四章电镜 1.电镜、分辨率、透射电子、二次电子、电子束、超薄切片、免疫电镜技术 电镜:以电电子束为光源,电磁场为透镜,利用电子散射产生的信号进行显微成像的具有高分辨率和放大倍率的显微镜。电镜用于研究组织和细胞的超微结构 分辨率:用于表示人眼和光学仪器能够辨别的两点之间最小距离的标志。人0.2mm,光镜0.2um。分辨率是衡量电镜性能的重要指标。 透射电子:当样品厚度小于100nm时,部分电子可穿透样品,将穿透样品的电子叫做透射电子。(利用透射电子信息成像的称为透射电镜) 二次电子:在入射电子的轰击下,样品表面5-50 nm 深度激发出来的电子称为二次电子。(利用二次电子信息成像的称为扫描电镜) 电子束:又称电子射线,电子束带负电荷,具有光的波动性、可折射性。电镜利用电子束作为“光源”成像。 超薄切片:将环氧树脂包埋的组织块切成100nm以下的薄切片称为超薄切片,超薄切片经电子染色后在TEM下观察组织细胞内部的超微结构。 immune electron microscopy:免疫电镜技术是将免疫学方法与电子显微镜技术相结合,利用抗原与抗体特异结合的特性,在超微结构水平定位特异大分子的技术。 2.电镜在医学领域的应用 观察细胞器和组织器官的超微结构;观察病毒和细菌等;观察组织细胞超微病理结构;用于临床疾病的诊断;观察生物材料复合体及模式生物等 3. 从分辨率、放大倍率、成像信号、样品制备、图像特点和应用几方面对透射电镜和扫描电镜进行比较 TEM分辨率为0.1nm,放大倍率是100万倍,成像信号为透射电子信号成像,样品制备过程复杂,要制成50~100nm的超薄切片,图像特点为二维结构,平面图像,TEM用于观察组织细胞内部的超微结构。 SEM分辨率为0.6nm,放大倍率是80万倍,成像信号为二次电子信号成像,样品制备方法较简单,标本可大而厚,图像特点为三维结构图像,立体感较强,SEM 用于观察样品表面及其断面立体形貌。

细胞生物学实验方法与技术

第二节细胞生物学实验方法与技术 细胞生物学是生命科学中的重要分支,它以生命基本单位细胞为研究对象,应用近代物理、化学和实验生物学方法,从显微、亚显微和分子水平来揭示细胞生命活动及规律,其中包括细胞的生长、发育、分裂、分化、遗传、变异(包括癌变)、兴奋、运动、代谢、衰老与死亡等基本生命现象,并且利用与调控细胞的行为活动,已达到为生产实践尤其为医药卫生事业服务。当前细胞生物学与医药保健事业联系的较为紧密的热点问题主要有以下几种:1)真核细胞基因结构及其表达调控;2)细胞膜、膜系、受体与信号传递研究;3)细胞生长、分化、衰老、癌变、死亡,尤其是程序性细胞死亡的研究;4) 细胞工程,包括基因工程及体细胞核移植的研究。 一、细胞培养常用方法 1、细胞原代培养(primay culture)又称初代培养,即直接从机体取下细胞、组织、或器官、让他们在体外维持与生长。原代细胞的特点是细胞或组织刚离开机体,他们的生物状态尚未发生很大的改变,一定程度上可反映他们在体内的状态,表现出来源组织或细胞的特性,因此用于药物实验尤其是药物对细胞活动、结构、代谢、有无毒性或杀伤作用等研究是极好工具。常用的原代培养方法有组织快培养法及消化培养法。前者方法简单,细胞也较易生长,尤其是培养心肌有时能观察到心肌组织块的搏动。细胞从组织块外长并铺满培养皿或培养瓶后即可进行传代。 2、细胞的传代培养当细胞生长至单层汇合时,便需要进行分离培养否则会因无繁殖空间、营养耗竭而影响生长,甚至整片细胞脱离基质悬浮起来直至死亡。为此当细胞达到一定密度时必须传代或再次培养,目的是借此繁殖更多的细胞,另一方面是防止细胞的退化死亡。 二、器官培养方法 器官培养(organ culture)是指用特殊的装置使器官、器官原基或它们的一部分在体外存活,幷保持其原有的结构和功能。器官培养可模拟体内的三维结构,用于观察组织间的相互反应、组织与细胞的分化以及外界因子包括药物对组织细胞的作用。 器官培养方法很多,最经典的方法即表玻皿器官培养法;一种最常用的方法是不锈钢金属网格法及Wolff培养法和扩散盒培养法,实验者可根据情况选择采用。 三、放射自显影术测定 放射自显影术(autoradiography)是利用放射性同位素电离辐射对核子乳胶的感光作用,显示标本或样品中放射物的分布、定量以及定位的方法。放射性同位素能在紧密接触的感光乳胶中记录下它存在的部位和强度,准确显示出形态与功能的定位关系。现已可将放射自显影术与电镜以及生物分子结合起来。不但可以研究放射性物质在组织和细胞内的分布代谢,而且可以揭示核酸合成及其损伤等改变,目前已在生命科学各领域被广泛应用。 四、染色体分析技术 染色质或染色体是遗传物质在细胞水平的形态特征。前者是指当细胞处于合成期时遗传物质经碱性染料着色后,呈现出细丝状弥漫结构;当细胞进入分裂期时,染色质细丝高度螺旋化凝聚为形态有特征的染色体。特别是在分裂中期,复制后的染色体达到最高程度的凝聚,称为中期染色,是进行染色体形态观察分析的最佳时期。染色体分析应用领域越来越广,主要用于以下几方面:1)为临床诊断提供新手段;2)研究不育和习惯性流产发生的遗传基础; 3) 通过检查胎儿的染色体,预防有染色体异常患儿出生(先天愚型);4)根据染色体的多肽性进行亲子和异型配子的起源研究;结合DNA重组技术可以将基因定位于染色体的具体

厦大分子细胞生物学思考题答案整理版

1、请简述1条与恶性肿瘤发生发展相关的信号通路,这些通路是如何影响恶性肿瘤的发生发展的。 P13k/Akt信号通路属于酪氨酸激酶受体介导的信号传导系统。P13K/Akt通路信号传导:P13K/Akt通路信号的传导始于各种激活因子与p13K偶联的受体结合,活化受体。激活因子主要为胰岛素、胰岛素样生长因子一l(ICF-L)、脑源性神经营养因子(NGF)、表皮生长因子(EGF)等。P13K/Akt信号通路的负性调控:P13K/Akt信号通路活性随着PIP3降解而减弱。P13K/Akt信号传导通路与肿瘤 肿瘤往往由于细胞增殖和凋亡调控失衡而得以快速生长,活性异常的P13K/Akt信号通路通过调节细胞存活和凋亡,促进肿瘤生长。一方面,活化的Akt阻断了葡萄糖合成酶3β(GSK-3β)抑制CyclinDl表达和myc基因扩增的作用,导致细胞快速增殖;同时,激活的Akt又可抑制FOXO家族蛋白活性,使细胞周期抑制剂如p27kipl、p130Rb2等表达下调,CyclinDl表达增加,加速细胞周期。另一方面,磷酸化Akt 作用于foxo家族蛋白导致前凋亡蛋白Bim和FasL表达量下降而减少凋亡发生;同时磷酸化其下游蛋白Bad 及YAP,抑制p53相关转录因子P73活性并使前凋亡蛋白Bax表达量减少而抑制凋亡;还通过磷酸化激活IKK和Mdm2癌蛋白,调节NF-KB与p53活性而影响细胞存活。此外,激活的p13k,akt信号通路通过促进肿瘤血管形成、增强细胞粘附能力、改变细胞骨架等作用参与乳腺癌、甲状腺癌、卵巢癌等肿瘤的侵袭和转移Wnt/β-catenin 信号通路在胰腺癌发生和发展中的作用机制 (1)Wnt/β-catenin 信号通路对胰腺癌细胞增殖的作用机制 β-catenin是Wnt通路的调解中心,胞质中的β-catenin与TCF / LEF结合后进入细胞核成为转录激活剂,最终激活Wnt靶基因,如C-Myc、细胞周期蛋白D1(CyclinD1)、环氧合酶-2(COX-2)、c-Jun及纤连蛋白(FN)等。C-Myc是一种常见的原癌基因,可使细胞无限增殖获永生化功能,是调控细胞周期的主要基因,与多种肿瘤发生发展有关。C-Myc表达的变化与细胞的增殖及分化状态有关,其表达产物在调节细胞生长、分化或恶性转化中发挥作用。Cyc1inDl基因又称PARDI,是Gl期细胞增殖信号的关键蛋白,是细胞周期素之一。CyclinD1能与细胞周期蛋白激酶(CDK4)结合激活成CDK4一CyclinD1复合物,与多种蛋白协同作用促进细胞由G1期向s期的过渡。Schuuring等研究表明Cyclin-D1扩增和蛋白表达在多种组织的癌变早期就已出现,且与肿瘤的浸润生长、淋巴转移及预后差有关。COX-2能激活环磷酸腺苷(cAMP)途径诱导肿瘤血管生成,并通过抑制机体免疫系统和改变肿瘤周围微环境而利于肿瘤的浸润转移,其代谢产物前列腺素E2(PGE2)能够刺激细胞增殖抑制凋亡。另外,COX-2高表达促使慢性炎症部位形成癌前微环境(PCM),其具有类似肿瘤微环境(CM)的生物特性可以促使慢性炎症向肿瘤转变。 (2)Wnt/β-catenin 信号通路对胰腺癌细胞浸润迁移的作用机制 Wnt2是循环肿瘤细胞(CTC)的候选基因,能够促进胰腺癌细胞的迁移,在人体中胰腺癌非贴壁肿瘤干细胞的形成与多种Wnt基因的上调有关。对galectin-3进行转染使β-catenin下调后,胰腺癌细胞的迁移和侵袭能力都受到抑制。胰腺癌细胞与周围基质环境之间的相互作用中也出现Wnt信号通路的激活。有研究表明位于上皮组织的E-cad与β-catenin结合减少的胰腺癌患者往预后较差。Krebs yon den Lundgen-6/Mucin 1敲除后,E-cad 和E-cad/β-catenin 复合体的表达都增加, 但核中的β-catenin, cyclin D1和c-myc的表达都减少,导致胰腺癌细胞的增殖减缓、凋亡增多和侵袭能力下降。定位在细胞膜上的β-catenin受到E-cad的控制以维持细胞与细胞的粘附。在正常成体细胞中,胞质内的β-catenin大部分与E-cad 及α-连环蛋白(α-catenin)结合形成复合体参与细胞骨架的调节,维持同型细胞的黏附,保证上皮的完整性,防止细胞转移,少部分游离的β-catenin在胞质内被降解复合体磷酸化后由泛素蛋白酶体识别并降解,保持胞内β-catenin血低水平状态。Wnt通路激活后β-catenin即与E-cad分离,使β-catenin由细胞膜解离而进入胞质和胞核,导致E-cad介导的细胞黏附连接作用丧失,使肿瘤细胞脱落、分散和移动,从而形成转移和浸润。 2、简述DNA损伤检控点信号传导的一般途径,根据周期时相分为哪几类?并利用DNA损伤检控点原理说明肿瘤发生的分子机制。 答:转导途径包括感受器(如ATM、ATR等)、转导因子(如Chk1、Chk2等)和效应器(如Cdc25A、Cdc25C、p21等)。感受器负责检测DNA结构的异常并启动检控点信号,转导因子进一步将信号转导给相应的效应器,效应器则引发这个路径上的生物学效应,引起细胞周期阻滞。分三类:(1)G1期DNA损伤检控点:在进

分子细胞生物学往年大题

一、内膜分泌 1、细胞膜组成:膜脂:磷脂、糖脂、甾醇(动物中称为胆固醇) 膜蛋白:膜整合蛋白、外周蛋白 2、细胞膜的特性: (1)不对称性:指同一种膜脂分子在膜的脂双层中呈不均匀分布。 (2)流动性:主要指分子的侧向运动,它在很大程度上是由脂分子本身的性质决定。 3、物质的跨膜运输的形式: (1)、被动运输简单扩散:分子通过热运动以自由扩散的方式由膜浓度高的一侧向膜浓 度低的一侧移动,它不需要能量和运输蛋白的协作。如N2、 O2、CO2、乙醇等非极性小分子以此种方式运输。 协助扩散:需要转运蛋白的协作,如离子、氨基酸、单糖、核苷酸等协助 扩散。 (2)、主动运输:物质由低浓度向高浓度运输,需要细胞提供能量,同时也需要膜上转运蛋白的协作。 一、ATP直接提供能量的运输 1 Na+/K+泵:有多亚基组成,转进2个K+,转出3个 Na+。ATP水解,释放出磷酸(Pi),磷酸 化载体蛋白,使其构象发生变化,Na+的 结合位点由胞内转向胞外,Na+与结合位 点结合力减弱,暴露出K+结合位点,且 结合位点强,使得Na+和K+在膜两侧进 行跨膜运输。 2 Ca2+泵:结合位点朝向变化,结合力变化。 3质子泵:通过ATP供能转移质子,又可通过跨膜质子 浓度梯度来合成ATP 二、协同运输(ATP间接供能) 某种离子的跨膜梯度来提供能量转运另一种分子。协同运输离子运输产生能量带动运 输离子被转运。 协同运输分为同向协同运输和逆向协同运输。 (3)、内吞作用和外排作用:在转运过程中,大分子或颗粒物质被包裹在脂双层膜围绕的囊泡中,因此又称膜泡运输,这种形式的运输过程中涉及膜的融合与断裂,因此也耗能,属于主动运输 4、细胞连接:封闭连接,锚定连接和通讯连接。 1)、封闭连接:紧密连接是典型代表,上皮细胞之间的一种特殊的封闭连接,阻止可溶性物质从上皮细胞层一侧扩散到另一侧,形成渗透屏障起重要作用。紧密连接的主要作用是封闭相邻的细胞间的接缝,防止从细胞间隙穿过。 机理:通过跨膜蛋白紧密排列形成脊索,两个细胞间的脊索相对应,紧密连接在一起。而细胞连接的紧密程度与脊索的数量有关,脊索越多,其连接程度越紧密。脊索之间是网状排列,而不是平行排列,结合更牢固,脊索阻断分子的穿过间隙是无方向性的。 2)、锚定连接:通过细胞骨架系统和细胞质膜蛋白将细胞与相邻细胞或细胞与基质之间连接起来。根据直接参与细胞连接的细胞骨架纤维种类的不同,锚定连接又分为与中间丝相关的

分子细胞生物学试题

研究生分子细胞生物学试题 一简答题(每题10分,共40分) 1简述花发育的A,B,C模型? 2 什么是B基因组染色体,并说明B染色体的功能? 3 什么是细胞凋亡,你认为细胞凋亡在生物的个体发育中起到什么作用? 4 简述RFLP和RAPD基本原理并比较其优缺点?根据你现有知识假设让你开发一种新的分子标记你会从那些方面进行? 二论述题(每题20分,共60分) 1、衰老是目前世界科学家们研究的热点之一,根据所学知识你认为怎样才能延缓人的衰老? 2、在生物的进化过程中经常发现单倍体总DNA和编码基因信息的总DNA含量存在差别的现象,这就是C值矛盾。根据你对基因概念发展的了解论述C值矛盾形成的原因。 3 在禾谷类农作物生长发育过程中,除主茎外,往往形成众多的分枝,使整个植株呈现丛生状,这一现象在农业生物学上被称为分蘖。分蘖是禾谷类作物最重要的农艺性状之一,在很大程度上决定了作物的产量。作为单子叶植物一种特殊的分枝现象,分蘖同时也是最重要的植物遗传学和发育生物学的基本问题之一。虽然分蘖现象在组织解剖学已有相当系统的研究,但对其分子遗传调控机制的了解基本上是空白。通过遗传筛选,中国科学院遗传发育研究所李家洋院士等鉴定了一个单分蘖的突变体moc1(英文"单分蘖"monoculm1的缩写)。与野生型(即正常植株)多分蘖、丛生的表型比较,moc1突变体除了主茎外没有任何分蘖枝的形成。遗传分析表明,moc1表型是由单基因隐性突变造成的。通过遗传图谱定位克隆技术,李家洋研究小组分离鉴定了MOC1基因。试验结果在2003年4月份在Nature上发表,请你说出图谱定位法分离MOC1基因并进行功能验证的基本过程?除该方法外你还可以利用那些基因克隆方法对该基因进行分离,并说明原理(至少两种)? 野生型(即正常植株;右侧)和moc1突变体 (左侧)的形态比较

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