医学影像发展与医学影像技术学的形成 医学影像是临床医学中发展最快的学科之一，它发展速度快，更新周期短，每1~2年就出现一项新技术。显著的特点是从疾病的形态学诊断发展到疾病的功能诊断，从大体形态诊断发展到分子水平诊断，以及定性和定量的诊断，从诊断的临床辅助科室发展到临床治疗的介入科室。以致在医学影像学的基础上形成了医学影像诊断学、医学影像治疗学和医学影像技术学等亚学科。 1895年德国物理学家伦琴发现X线，并把X线用于人体检查，开创了放射医学的先河。在此后的100多年内X线检查占着主导地位，幷广泛地用于临床，使得放射医学逐渐形成一个独立的学科，对临床疾病的诊断起着举足轻重的作用。当时的放射科医生来源有二，在大的教学医院的主要是医疗系毕业的学生，中小医院主要是放射中专班毕业的学生。此时放射科技术人员，在大的教学医院有解放前教会医院培养的技术人员和自己培养的学徒，中小医院的放射科诊断和技术没分家。在20世纪60～80年代，放射科医生基本上是正规学校毕业的学生，而技术人员则是招工顶职、复员军人、护士改行，或者是初高毕业生。 随着科学技术的发展，医学影像发展很快，新的医学影像设备不断涌现，新的影像技术不断产生，医学影像检查和治疗在临床的作用越来越大，应用范围不断扩展。对人员的要求越来越高。20世纪60年代出现影像增强技术，使得放射科以上在黑暗房间的检查彻底解放出来；20世纪70年代出现CT成像技术，该设备以高的密度分辨率使得放射科结束只能观察人体的骨骼和骷髅的历史，还能够观察人体的软组织病变，解决了传统X线难以解决的诊断难题，尤其是三维成像技术，为临床疾病的诊断和治疗开辟广阔的前景；20世纪80年代出现MR 成像技术，它以更高的软组织分辨率和多方位多参数的检查技术，能够观察人体更加细微的病变，解决普通X现、CT和心血管造影难以解决的问题，同时具有无辐射损伤和无创伤的特点，在人体的功能成像和分子水平有其独特的优势；20世纪80年代出现介入放射学，它通过微小的创伤解决了临床上某些疾病难以处理或创伤大的问题，使得放射科成为继内科和外科后的第三大治疗学科；20世纪80～90年代出现CR和DR成像技术，使得放射科进入全面的数字化X线检查，在成像质量、工作效率、图像保存和劳动强度等方面显示极大的优越性；20世纪90年代出现激光打印技术，使放射科技术人员彻底告别暗室手工冲洗胶片的历史，提高了工作效率，降低了劳动强度，保证了图像质量，幷实现了数字化图像的传输和打印；超声技术近来发展越来越快，临床应用范围越来越广，它以无创伤、效率高、诊断准确而受到广大的临床科室亲眯；核素扫描技术近年来发展很快，临床应用范围也不断扩大，它是真正意义上的功能水平和分子水平的成像。20世纪90年代后出现了PACS，实现了医学影像的大融合，将各种数字化的图像串联起来，可进行数字化图像的远程传输和远程会诊，并与医院的HIS、CIS、RIS等进行联网，实现了数字化医院。 由于医学影像设备的不断发展，医学影像技术的日新月异，医学影像学的CT、MR、介入、普放，超声和核医学等亚学科逐渐建立，医学影像技术学科也逐渐形成。 医学影像学的发展经历了三个阶段；X线的临床应用，放射学的形成，医学影像学的形成。总体走向是建立现代医学影像学：从大体形态学向分子、生理、功能代谢/基因成像过渡；从胶片采集、显示向数字采集/电子传输发展；对比剂从一般性组织增强向组织/疾病特异性增强发展。；介入治疗，以及与内镜、微创治疗/外科的融合、发展。具体走向是：影像信息更加具有敏感性、直观性、特异性、早期性；图像分析由定性向定量发展：由显示诊断信息向提供手术路径方案发展；图像采集与显示：由二维模拟向三维全数字化发展；图像存储由胶片硬拷贝向软拷贝无胶片化，乃至图像传输网络化发展；从单一图像技术向综合图像技术发展
光遗传学的研究进展 1111047 李双 摘要：光遗传学就是应用光来控制细胞的活性，已经被证明是神经科学中一种潜力无穷的研究工具。近来光遗传学的应用扩展到了信号转导的研究，也开始有医学临床的应用的报道，进一步发展光遗传学无疑将推动合成神经学、生理学及细胞生物学等多领域的研究。本文介绍光遗传学的发展历程，以及光遗传学在疾病治疗的多方面应用。 关键词：光遗传学疾病治疗神经病学 光遗传学（optogenet-ics）是一种通过使用光学技术和遗传技术来实现控制细胞行为的方法，它克服了传统的只用光学手段控制细胞或有机体活动的许多缺点，为神经科学提供了一种变革性的研究手段。通过光遗传学工具，能够激活清醒哺乳动物的单一神经元，并直接演示神经元激活表现出的行为结果，使得研究人员能够获得关于脊髓回路的一些重要信息。光遗传学研究使用的新技术可以推广到所有类型的神经细胞，比如大脑的嗅觉、视觉、触觉、听觉细胞等，开辟了一个新的让人激动的研究领域。 1.光遗传学的迅速崛起 在光遗传学领域中，格罗·米森伯克（Gero Miesenbck）实验室率先开展这方面的研究。2005 年，卡尔·迪瑟罗思（Karl Deisseroth）、爱德华·博伊登（Edward Boyden）和他们的同事们证明了来自于绿藻的视蛋白可以使神经元产生对光的应答。光遗传学开始引起人们的广泛注意。在其后的几年中，人们实现了活小鼠脑中光可控蛋白质的表达——甚至在活动中的、神志清醒的其他动物中也实现了这种表达——成为了神经科学中的一种重要的实验方法。在研究中，兴奋性的光学开关，比如蓝光激活了的通道视紫红质，已经与抑制性的光敏蛋白质（黄光激活的盐细菌视紫红质氯离子泵）联系起来了，从而开启了这
线粒体及其相关疾病的遗传学研究进展（作者:___________单位: ___________邮编: ___________） 作者：齐科研相蕾陈静宋玉国霍正浩杨泽 【关键词】线粒体DNA 基因突变疾病 线粒体广泛分布于各种真核细胞中，其主要功能是通过呼吸链(电子传递链和氧化磷酸化系统)为细胞活动提供能量，并参与一些重要的代谢通路，维持细胞的钙、铁离子平衡，以及参与其他生命活动的信号传导。 此外，线粒体还与活性氧(reactiveoxygen species，ROS)的产生及细胞凋亡有关［1-3］。组成线粒体的蛋白质有1000多种，除呼吸链复合体蛋白受mtDNA与核基因双重编码，其他蛋白均由核基因编码。mtDNA突变或核基因突变都能引起线粒体功能紊乱［1，4］。早在1963年，Nass等人就发现有遗传物质DNA的存在。1981年，Anderson等发表了人类mtDNA全序列。1988年，Holt和Wallace分别在线粒体脑病和Leber’s遗传性视神经病(LHON)患者的细胞中发现了mtDNA突变，从此开辟了研究mtDNA突变与人类疾病的新领域。随着对mtDNA研究的深入，人们对mtDNA的突变和人类疾病的相关性
日益重视。芬兰的数据显示人群单个点突变(3243A＞G)的比率为1∶6000，然而，英国资料表明mtDNA疾病的患病率或易患比率为1∶3500［5］。动物模型和人类研究证据均证明，mtDNA突变是引起人类多因素疾病，部分遗传性疾病以及衰老的重要原因之一。本文将从以下几个方面对mtDNA突变和相关疾病进行阐述。 1 线粒体DNA的遗传学特征 线粒体DNA是存在于线粒体内而独立于细胞核染色体的较小基因组。与核基因相比，线粒体DNA具有一些显著特征。 1.1 母系遗传 Giles等［6］通过对几个欧洲家系线粒体DNA进行了单核苷酸多态性分析时，发现mtDNA 分子严格按照母系遗传方式进行传递。母系遗传是指只由母亲将其mtDNA分子传递给下一代，然后再通过女儿传给后代。有研究表明［7］，在受精过程中，精子线粒体会被卵子中泛素水解酶特异性识别而降解，这很好地解释为什么父源性mtDNA不能传播给后代。 1.2 异质性和突变负荷 核基因突变所产生的突变体分为纯合子(homozygote，等位基因都发生突变，含量为100％)和杂合子(heterozygote，等位基因中的一个发生突变，突变含量为50%)与核基因不同，线粒体基因突
浅谈表观遗传学 摘要：表观遗传学改变包括DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA作用等，产生基因组印记、母性影响、基因沉默、核仁显性、休眠转座子激活等效应。表观遗传变异是环境因素和细胞内遗传物质间交互作用的结果，其效应通过调节基因表达，控制生物学表型来实现。本文则从以上几个方面简述了表观遗传学的改变以及基本原理。 经典遗传学认为，核酸是遗传的分子基础，生命的遗传信息储存在核酸的碱基序列。每个个体内虽然所有细胞所含有的遗传信息是相通的，但由于基因的选择性表达，即不同细胞所表达的基因种类不同，这些来源相同的细胞经过增殖分化后将变成功能形态各不相同的细胞，从而组成机体内不同的组织和器官。几年来发现，在DNA序列不发生改变的情况下，基因表达也可发生能够遗传的改变，这种现象就被定义为表观遗传。它的主要论点是生命有机体的大部分性状是由DNA序列中编码蛋白质的基因传递的，但是DNA序列以外的化学标记编码的表观遗传密码，对于生命有机体的健康及其表型特征，同样也有深刻的影响。 表观遗传学的调节机制主要包括组蛋白修饰、DNA甲基化、非编码RNA作用等，通过这些调节模式，影响基因转录和(或)表达，从而参与调控机体的生长、发育、衰老及病理过程。这些调节模式相比核酸蛋白质的经典遗传途径更容易受环境的影响，因此表观遗传学更加关注环境诱导的表观遗传变异。因为表观遗传的这些调节机制易受环境影响，而任何一种调节机制发生异常都可能导致细胞状态、功能等发生紊乱，进而引起各种疾病，同时又由于许多表观遗传变异是可逆的，导致表观遗传异常引发的疾病相对容易治疗，因此近年来表观遗传学致病的研究成为了热门的话题之一。 组蛋白在DNA组装中发挥了关键作用, 利用核心组蛋白的共价修饰包括组蛋白甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化、ADP-核糖基化及特定氨基酸残基N-末端的SUMO化传递表观遗传学信息。修饰的主要靶点是组蛋白氨基末端上的赖氨酸、精氨酸残基，这些组蛋白翻译后修饰对基因特异性表达的调控，是其表观遗传学的重要标志。正常机体内，组蛋白修饰保持着可逆的动态平衡，当平衡打破，组蛋白去乙酰化则使得乙酰基从乙酰化组蛋白转移到乙酰辅酶A上,形成了致密的染色质状态, 从而使基因转录下降或沉默。
《医学影像诊断学》学习指南 一、课程介绍： 《医学影像诊断学》是运用X线、CT、MRI等成像技术来研究人体组织器官在正常和病理状态下的成像，以唯物辩证法的观点进行综合分析，进而判断病变性质，为临床治疗提供重要诊断依据的一门学科。随着医学影像医学检查手段和方法的不断进步，医学影像诊断学内容亦在不断丰富和更新，成为包括超声、X线、CT、MR、ECT、PET 和介入放射学等一门独立而成熟的临床学科。在本门课程的教学内容中除反映国内、外医学影像学的现状和成熟的观点外，还兼顾我国医学教育事业发展的实际需要，以系统为主线，在每系统中均以总论、正常X线、CT、MR表现和基本病变的表现为主，适当地编入了部分常见病和多发病的影像学诊断，以保持学科的系统性、完整性，忌片面求新求深。 本课程讲授中，为适应学生在今后工作中查阅外文文献和国际交流的需要，在学习中还需讲授重要名词和术语的英文单词。 二、课程学习目标： 1、掌握医学影像诊断学的基础理论与基本知识。 2、熟练掌握医学影像诊断学范畴内的各项技术，掌握各种影像学检查方法的原理 和疾病诊断合理方法的选择、疾病的影像学诊断基础（包括常规放射学、CT、MR、超声学、核医学、介入放射学。 3、能够运用影像学的诊断技术进行疾病诊断的能力。 4、了解影像诊断的理论前沿和发展动态。 三、课程学习内容与安排 医学影像专业本科生要求掌握各种影像检查方法的成像原理、检查技术，掌握各系统正常和基本病变的影像学表现，掌握一些常见病和多发病的影像诊断，了解本专业成像技术的最新进展。按照本专业的教学计划要求，分为理论课和实践课二大模块。 在理论课中按系统分为11个部分共78学时，实践课教学分为实验课、见习和实习3个部分。
遗传学发展历史及研究进展 湛江师范学院09生本一班徐意媚2009574111 摘要：遗传学是一门探索生命起源和进化历程的学科，起源于人类的育种实践，于1910年进入现代遗传学阶段，并依次经历个体遗传学时期、细胞遗传学时期、数量遗传学和群体遗传学时期、细胞水平向分子水平过渡时期、分子遗传学时期。目前遗传学在医学、农牧业等领域取得重大突破，如表遗传学在肿瘤的治疗方面。21世纪将是遗传学迅猛发展的世纪，在经济、微生物、工业、制造业等许多领域都将有重大的突破。 关键词：遗传学发展历史研究现状发展前景 1 现代遗传学发展前 1.1遗传学起源于育种实践 人类在新石器时代就已经驯养动物和栽培植物，渐渐地人们学会了改良动植物品种的方法。写于公元60年左右的《论农作物》和533～544年间中国学者贾思勰在所著的《齐民要术》中均记载了嫁接技术，后者还特别记载了果树的嫁接，树苗的繁殖，家禽、家畜的阉割等技术。[1] 1.2 18世纪下半叶和19世纪上半叶期间 许多人都无法阐明亲代与子代性状之间的遗传规律，直到18世纪下半叶之后，拉马克和达尔文对生物界遗传和变异进行了系统的研究。拉马克通过长颈鹿的颈、家鸡的翅膀等认为环境条件的改变是生物变异的根本原因，并提出用进废退学说和获得性状遗传学说。达尔文达尔文以博物学家的身份进行了五年的考察工作，广泛研究遗传变异与生物进化关系，终于在1859年发表著作《物种起源》，书中提出自然选择和人工选择的进化学说，认为生物是由简单到复杂、低级再到高级逐渐进化的。除此之外，达尔文承认获得性状遗传的一些论点，并提出了“泛生论”假说，但至今未获得科学的证实。 1.3 新达尔文主义 以魏斯曼(Weismann A.，1834-1914) 为代表的等人支持达尔文选择理论否定获得性遗传，魏斯曼等人提出种质连续论，认为种质是世代连续不绝的。他们还通过对老鼠22代的割尾巴试验，否定后天获得性遗传，明确地区分种质和体质，认为种质可以影响体质，而体质不能影响种质，在理论上为遗传学的发展开辟了道路。[2] 2.现代遗传学的发展阶段
遗传学发展历史及研究进展 湛江师范学院 09生本3班黄佳玲 2009574310 摘要：自从孟德尔发现遗传定律的一个多世纪以来，人们对生物的遗传特性锲而不舍地深入研究。从假设到实验，从宏观到微观，遗传学的羽翼日渐丰满。从遗传因子到基因，从基因的概念到基因的本质、功能，基因的概念逐渐扩展，人们对基因的认识逐渐深化。可以说，基因概念的发展史，就是人们对基因认识的发展史，就是遗传学的发展史。而分子遗传学则主要研究基因的本质、基因的功能以及基因的变化等问题。 关键词：遗传学分子遗传学重组DNA技术 几千年来，人类对生物及人类自身的生殖、变异、遗传等现象的认识不断深入和发展。人类从古代就注意到遗传和变异的现象，并通过人工选择获得所需要的新品种。从19世纪起就对遗传和变异开始作系统的研究。按照不同历史时期的学术水平和工作特点，遗传学的研究进程大体上可以划分为经典遗传学、生化遗传学、分子遗传学、基因工程学、基因组学和表观遗传学等数个既彼此相对独立，又前后互相交融的不同发展阶段[1]。这当中，分子遗传学的地位无疑是相当重要的，它起到了承上启下的作用。它的早期研究都用微生物为材料，其形成和发展与微生物遗传学和生物化学也有密切关系。 分子遗传学的主要研究方向集中在核酸与蛋白质大分子的遗传作为上，重点是从DNA水平探索基因的分子结构与功能的关系，以及表达和调节的分子机理等诸多问题。 早在1927年马勒和1928年斯塔德勒就用 X射线等诱发了果蝇和玉米的基因突变，但是在此后一段时间中对基因突变机制的研究进展很慢。直到1944年，美国学者埃弗里等首先在肺炎双球菌中证实了转化因子是脱氧核糖核酸(DNA)，从而阐明了遗传的物质基础。1953年，美国分子遗传学家沃森和英国分子生物学家克里克提出了DNA分子结构的双螺旋模型，这一发现常被认为是分子遗传学的真正开端，它为有关的科学工作者着手研究构成分子遗传学两大理论支柱，即维系遗传现象分子本质的DNA自我复制和基因与蛋白质之间的关系，提供了正确的思路，奠定了成功的基础。1955年，美国分子生物学家本泽用基因重组分析方法，研究大肠杆菌的T4噬菌体中的基因精细结构[2]，其剖析重组的精细程度达到DNA多核苷酸链上相隔仅三个核苷酸的水平。这一工作在概念上沟通了分子遗传学和经典遗传学。 应该说二十世纪50年代初期至70年代初期，是分子遗传学迅猛发展快速进步的年代。在这短短的二十余年间，许多有关分子遗传学的基本原理[3]相继提出，大量的重要发现不断涌现。其中比较重要的有：1956年，美国科学家科恩伯格在大肠杆菌中发现了DNA聚合酶Ⅰ，这是可以在试管中合成DNA链的头一种核酸酶，从此拉开了DNA合成研究的序幕；1957年，弗伦克尔-康拉特和辛格证实，烟草花叶病毒TMV的遗传物质是RNA，进一步表明RNA同样具有重要的生物学意义；1958年梅塞尔森和斯塔尔发
随着放射学发展为医学影像学，该专业从临床医学中的一个辅助性学科跃升为支撑性学科。现代的医学影像学对先进科学技术依赖之深决定了它必将随着现代科技的前沿迅猛发展，进而对临床医学整体产生深刻的影响。 一．医学影像学对临床医学的宏观影响 （一）形态学信息显示方式的改变 医学影像学目前显示的信息类型已经从简单的二维的模拟影像转 科有重要的意义；脑功能性成像已 开发了若干年，且已在广泛的临床 应用中；ＣＴ与ＭＲＩ的肿瘤灌注成像 已逐步开展，以提供参数性诊断信 息；心脏与其他实质性器官，如肝 脏，灌注成像将提供相应器官微循 环改变的更直观的信息；心脏的 ＭＲ向量成像是研究心腔内循环状 况的新方法；分子影像学与基因影 像学的出现反映了医学影像学几乎 同步地冲入了这些崭新的医学领域。 这些还只是新的信息模式的一部份。 这些新的信息模式给临床医生提供 了大量新的有用的诊断信息，直接 影响对疾病的病情与预后的判断。 （四）对医学基本理论的冲击 医学影像学的迅速进展和新的 信息类型涌现，对临床医学乃至基 础医学的冲击已经到了必需改写教 科书的程度。如ＭＲ皮层功能定位研 究已发现了传统的解剖学与生理学 不了解、甚至描述不正确的神经反 射投射路径；脑与心肌的灌注成像 可直接提供缺血的脑或心肌存活状 况，从而需要彻底修改传统的治疗 方案；介入放射学的多种技术开发 使教科书中很多疾病的诊断与治疗 方法的描述要作重大修改。事实上， 介入放射学的开展是当前外科手术 中蓬勃发展的微创技术的先驱。 二．医学影像学对主要应用领 域的影响 （一）中枢神经系统 １．卒中 传统的ＣＴ检查对缺血性 卒中诊断的时间盲区达２４小时或更 久；传统的ＭＲＩ诊断缺血性卒中的 时间盲区也为１２小时左右；ＭＲＩ扩 散成像、ＭＲ灌注成像以及发展较晚 但应用更普及的ＣＴ灌注成像可提早 到发病后２小时作出诊断。缺血性卒 中的溶栓治疗是公认的介入性治疗变为： １．数字化影像 可用为各种重 建、重组和数字化存贮与传输的基 础； ２．复杂的重组影像 可作２Ｄ、３Ｄ、 ４Ｄ显示、内窥镜显示、曲面重组、多 平面重组、最大强（密）度投影、最小 强（密）度投影、遮蔽表面显示、容积 再现等； ３．除形态学信息以外还可作功 能性信息和代谢性信息的显示； ４．可作不同类型信息（ＣＴ、ＭＲＩ、 ＰＥＴ……）的融合显示与形态学、功 能性与代谢性信息的融合显示。 当代的影像学信息可以把相当 于大体解剖学的形态学信息乃至远 较大体解剖学信息丰富的各类信息 直观地提供给临床医生，使临床医 生免去解读常规的二维模式信息以 及横断层面信息的困难，得到丰富 的、很多是其他检查方法无法提供 的信息类型。 （二）形态学信息显示时相的改变 信息显示中时间分辨力的提高 已从早期的“实时重建”，发展为动态 器官的实时动态显示和多期相采集， 从时间的概念上扩大了采集到的信 息的“质”与“量”。如肝脏的多层ＣＴ 动态扫描已经可以准确地分辨动脉 早期、动脉期、动脉晚期、门脉流入 期、门脉晚期等期相，从而可捕捉到 以往不能显示的病变和／或表现。 此外，ＭＲ扩散成像、ＭＲ灌注成 像、ＣＴ灌注成像等除特定应用外，也 具有显示时相方面的优势，如可以 显著地提早脑缺血病变的显示时间， 从传统ＣＴ的发病后２４小时提早到发 病后２小时。 （三）新的信息模式不断涌现 近年开发并日趋完善的脑白质 束成像（ｔｒａｃｔｏｇｒａｐｈｙ）是基于ＭＲ扩 散成像发展的扩散张量成像（ｔｅｎｓｏｒ ｉｍａｇｉｎｇ）的直接结果，对神经内、外
遗传学进展概述 作者：戴宝生 克隆水稻分蘖的主控基因MOC1 据国家自然科学基金委员会2003年5月23日报道，最近，我国科学家成功分离和克隆了水稻分蘖的主控基因MOC1，该成果是由中国科学院遗传与发育研究所李家洋院士及其合作者在国内独立完成的。该研究结果已发表在Nature，2003，422：618上，这是我国分子遗传学基础研究领域的第一篇源自国内的Nature文章，标志着我国植物功能基因研究取得了重大突破。 分蘖是水稻等禾本科作物在发育过程中的一个重要的分枝现象，也是一个重要的农艺性状，它直接确定作物的穗数并进而影响产量。虽然对水稻分蘖的形态学、组织学及突变体都有过很多描述，但是控制分蘖的分子机制一直没有弄清。自1996年起，在国家科技部、国家自然科学基金委员会和中国科学院的共同资助下，李家洋和中国农业科学院国家水稻研究所的钱前博士等开始进行此方面的研究。经过不懈努力，项目组鉴定了一株分蘖的极端突变体——单杆突变体MOC1。通过遗传图谱定位克隆技术，分离鉴定了在水稻分蘖调控中起重要作用的基因MOC1，它的缺失可造成分蘖的停止。进一步的功能分析表明，该基因可编码一个属于GRAS家族的转录因子，该转录因子主要在腋芽中表达，功能是促进分蘖和促进腋芽的生长。对这一重要基因的深入研究，将有望解释禾本科作物分蘖调控的分子机制，对于水稻高产品种的培育有重要的理论和应用价值 走出“基因决定论”的误区 自从基因一词在20世纪初进入科学家的词汇表以来，它不仅是生物学家最为常用的词汇之一，也成为当今普通大众最为熟悉的科学术语之一。随着遗传学和分子生物学的进步，人们不仅知道了基因的化学性质——DNA序列，而且还认识到了基因的功能——编码蛋白质的氨基酸序列。由此，逐渐形成了一种广为流行的“基因决定论”：生命的各种性质和活动都是受基因控制的，甚至人类的精神活动也在基因的控制之下。不久前，芬兰赫尔辛基大学和瑞典卡罗林斯卡医学院的研究人员在某些患有诵读困难的病人中，发现了一种名为“DYXC1”的基因发生了突变。也就是说，人类的阅读可能受到这种“DYXC1”基因的控制。不可否认，基因对生命具有非常重要的作用，基因的异常通常就会导致生命的异常。但是，作为开放的复杂系统，生命活动从来就不是由一种因素就能完全决定的。当前越来越多的证据，正在向“基因决定论”挑战。科学家正在以一种全新的视野来理解生命现象。 不再是“垃圾” 随着基因组研究的深入，人们发现，在多细胞真核生物的基因组中，基因仅是其全部DNA 序列的一小部分。在人类基因组中，全部基因序列只占基因组的2％左右。基因组内的非基因序列曾一度被研究者称为“垃圾DNA”（junk DNA）。这些“垃圾DNA”中至少有一半是
支气管哮喘的表观遗传学研究进展 摘要：支气管哮喘(简称: 哮喘)是一种常见的呼吸道疾病，发病率呈逐年上升趋势，其病理机制极其复杂，涉及环境因素、免疫调节紊乱、遗传背景等。近年来越来越多的证据表明表观遗传学在其发病机制中发挥重要作用，哮喘的表观遗传学相关研究主要涉及DNA甲基化、组蛋白修饰、miＲNA调控等方面。随着相关机制研究的深入，哮喘的表观遗传学相关药物研究也在进行中。 关键词：表观遗传;哮喘;甲基化;组蛋白修饰;miRNA 表观遗传学现象包括DNA甲基化、组蛋白修饰、miRNA 调控等，可不改变DNA 序列而改变基因表达水平，产生可遗传性改变。表观遗传调节的异常参与了癌症、炎症、代谢性疾病、神经精神疾病等的发生发展，近年来支气管哮喘的表观遗传学越来越受到关注，取得了一定进展。下面将从DNA甲基化、组蛋白修饰、miRNA 调控以及临床应用四个方面进行阐述。 1．DNA 甲基化 DNA甲基化是指DNA碱基在DNA甲基化转移酶( DNA methyltransferases DNMTs)的催化下与甲基发生共价结合的一种表观遗传修饰现象。大部分DNA 甲基化发生在位于结构基因启动子的核心序列和转录起始点的胞嘧啶-鸟嘌呤( CPG)［1］，DNA甲基化由DNMTs催化，DNMTs包括DNMT1、DNMT3A和DNMT3B，其中DNMT3A和DNMT3B主要功能是起始甲基化，DNMT1维持DNA甲基化水平［2］。基因启动子内的CpG岛高甲基化导致基因转录沉默，而低甲基化促进转录的发生。哮喘患者的Th1/Th2细胞失衡向Th2偏移是哮喘的一个明显特征，T淋巴细胞中Th1/Th2细胞失衡，Th2占优势与哮喘发病密切相关，由幼稚CD + 4T细胞分化为Th2产生多种细胞因子如IL-4、IL-5和IL-13等与过敏反应密切相关。DNA甲基化水平与遗传相关，同时受环境、年龄、疾病影响，遗传易感个体在致病环境暴露后通过DNA甲基化促进哮喘发生发展［3］，儿童哮喘及其他过敏性疾病的国际研究( ISAAC) 显示哮喘发病的时间趋势伴有一定地域性特点，亦提示环境因素与哮喘发病相关［4］，环境中的空气污染物、
医学影像发展与医学影像技术学的形成 ◆医学影像是临床医学中发展最快的学科之一，它发展速度快，更新周期短，每1~2年就出现 一项新技术。显著的特点是从疾病的形态学诊断发展到疾病的功能诊断，从大体形态诊断发展到分子水平诊断，以及定性和定量的诊断，从诊断的临床辅助科室发展到临床治疗的介入科室。以致在医学影像学的基础上形成了医学影像诊断学、医学影像治疗学和医学影像技术学等亚学科。 ◆1895年德国物理学家伦琴发现X线，并把X线用于人体检查，开创了放射医学的先河。在 此后的100多年内X线检查占着主导地位，幷广泛地用于临床，使得放射医学逐渐形成一个独立的学科，对临床疾病的诊断起着举足轻重的作用。当时的放射科医生来源有二，在大的教学医院的主要是医疗系毕业的学生，中小医院主要是放射中专班毕业的学生。此时放射科技术人员，在大的教学医院有解放前教会医院培养的技术人员和自己培养的学徒，中小医院的放射科诊断和技术没分家。在20世纪60～80年代，放射科医生基本上是正规学校毕业的学生，而技术人员则是招工顶职、复员军人、护士改行，或者是初高毕业生。 ◆随着科学技术的发展，医学影像发展很快，新的医学影像设备不断涌现，新的影像技术不断 产生，医学影像检查和治疗在临床的作用越来越大，应用范围不断扩展。对人员的要求越来越高。20世纪60年代出现影像增强技术，使得放射科以上在黑暗房间的检查彻底解放出来； 20世纪70年代出现CT成像技术，该设备以高的密度分辨率使得放射科结束只能观察人体的骨骼和骷髅的历史，还能够观察人体的软组织病变，解决了传统X线难以解决的诊断难题，尤其是三维成像技术，为临床疾病的诊断和治疗开辟广阔的前景；20世纪80年代出现MR成像技术，它以更高的软组织分辨率和多方位多参数的检查技术，能够观察人体更加细微的病变，解决普通X现、CT和心血管造影难以解决的问题，同时具有无辐射损伤和无创伤的特点，在人体的功能成像和分子水平有其独特的优势；20世纪80年代出现介入放射学，它通过微小的创伤解决了临床上某些疾病难以处理或创伤大的问题，使得放射科成为继内科和外科后的第三大治疗学科；20世纪80～90年代出现CR和DR成像技术，使得放射科进入全面的数字化X线检查，在成像质量、工作效率、图像保存和劳动强度等方面显示极大的优越性；20世纪90年代出现激光打印技术，使放射科技术人员彻底告别暗室手工冲洗胶片的历史，提高了工作效率，降低了劳动强度，保证了图像质量，幷实现了数字化图像的传输和打印；超声技术近来发展越来越快，临床应用范围越来越广，它以无创伤、效率高、诊断准确而受到广大的临床科室亲眯；核素扫描技术近年来发展很快，临床应用范围也不断扩
2014年第49卷第11期生物学通报5 1光遗传学技术 光遗传学技术是一种利用光学原理与基因工程相结合，使特定细胞类群表达或缺失某项功能的新兴实验技术。基于该项技术目的性强、精确度高等特点，近年来，在复杂的生物学机制尤其是脑科学、神经科学等领域的研究中得到了广泛应用，被《Nature Methods》定义为2010年的年度新兴实验方法［1］，光遗传学技术被誉为21世纪神经生物学最有影响力的技术方法。 1.1光遗传学技术的发展过程光遗传学技术起源于神经生物学，1979年Francis Crick等认为神经生物学领域中面临的最大挑战是：如何在脑神经研究中精确控制一类被研究的神经元而不影响其他周边神经元的功能。传统研究一般采用的方法是电极刺激或药物处理，然而电极刺激的针对性不强，药物处理作用时间周期太长、作用靶细胞多样等局限性因素，并不能很好地解决此类问题。在20世纪70年代人们对光激活细胞表达机制还不是很清楚，Crick提出可否用光控制细胞中的特定事件。40年前，微生物学家发现一些微生物可产生光门控蛋白，能直接调控质膜离子通道，1971年Stoeckenius和Oesterhelt研究发现细菌视紫红质作为一种离子通道能被光迅速激活，1977年Matsuno-Yagi和Mukohata发现了盐细菌视紫红质，Hegemann等发现了光敏感通道。 传统认为外来膜蛋白对神经细胞具有毒害作用，所以感光蛋白的研究并没有引起神经生物学领域学者的重视。随着基因工程的发展和绿色荧光蛋白在生命科学领域的广泛应用，通过引进外来吸光复合物对相应蛋白进行研究示踪，人们才把视线重新转移到视蛋白的研究上。2005年发现了一种微生物视蛋白，该视蛋白在没有添加任何化学或光敏感复合体的情况下就可以极为敏感地响应光刺激。2010年研究证明通道视紫红质、细菌视紫红质和盐细菌视紫红质蛋白在不同光作用下对神经细胞可以迅速、安全地起到“开关”作用。后期发现哺乳动物体内含有光控蛋白辅因子—— —全反式视黄醛，随着GPRS信号通路的研究发现，光遗传学的应用在活体哺乳动物体内具有更广阔的前景［2］。 1.2光遗传学技术作用机理生物体中存在一类膜蛋白可以感受不同波长光的刺激并对该光学刺激产生一系列效应的响应机制，该类蛋白被称为视蛋白（opsin）。视蛋白属于一类视紫红质通道蛋白，可分为2种类型：typeI为一类微生物视蛋白，typeII为一类动物视蛋白。两者均需要视觉色素视黄醛作为辅基。视蛋白的种类和结构不同，导致蛋白对光的吸收峰有所不同。2种类型视蛋白虽然都可编码7次跨膜的蛋白，但序列同源性系数极低，相似性系数跨度达到25%~80%［3］。typeI 在原核生物、藻类和真菌中表达，是个庞大的亚家族，功能主要是感光和作为离子通道，作用原理为typeI编码的视紫红质通道蛋白与全反式视黄醛共价结合，当一定波长的光照时，全反式视黄醛异构化为13-顺式视黄醛，引起通道蛋白构象变化，打开离子通道，完成细胞生理功能；typeII在高等真核生物中表达，功能主要是视觉通路、昼夜节律和色觉分辨通路，作用原理为typeII基因编码GPCRS（G蛋白偶联受体），在黑暗环境中与11-顺式视黄醛结合，当视蛋白GPRS吸收光后，共价结 光遗传学技术在神经生物学领域的发展及应用 邴杰（北京师范大学生命科学学院北京100875） 摘要光遗传学技术是基因工程学与光学相结合的一项新兴技术。简要介绍了光遗传学技术的概念、发展过程及作用机理，概述了光遗传学技术中通道视蛋白的类型和该技术在神经生物学领域的应用。 关键词光遗传学技术视蛋白光学技术神经生物学 中国图书分类号：Q31文献标识码：A
细胞融合技术的发展及其应用 摘要 细胞融合技术作为细胞工程的一项核心技术在农业、医药、环保等领域得到迅速发展和应用，且其应用领域不断扩大。本文简述了细胞融合技术技术中的常用方法：仙台病毒(HVJ)诱导法、聚乙二醇(PEG)化学诱导法、电融合诱导法、激光诱导法及此技术的最新研究进展：空间细胞融合技术、离子束细胞融合技术、非对称细胞融合技术等。该技术不仅为核质关系、基因定位、基因调控、遗传互补、细胞免疫、疾病发生、膜蛋白动力学等理论领域的研究提供了有力的手段，而且被广泛应用于免疫学、遗传学、发育生物学，在实际应用中特别是在单克隆抗体、抗肿瘤疫苗及动植物远缘杂交育种和微生物茵种选育，绘制基因图谱等方面具有十分重要的意义。随着细胞融合技术的不断改进和完善，动物、植物及微生物细胞融合技术无论在基础理论研究还是在实际应用产生的影响将日益显著。 关键词：细胞融合；方法；应用；进展 细胞融合技术是近年来迅速发展起来的一项新生物工程技术。所谓细胞融合指在外力(诱导剂或促融剂)作用下，两个或两个以上的异源(种、属间)细胞或原生质体相互接触，从而发生膜融合、胞质融合和核融合，并形成杂种细胞的现象称为细胞融合(cell fusion)或细胞杂交(cell hybridization)[1]。利用现代科学技术，把来自于不同种生物的单个细胞融合成一个细胞，这个新细胞(杂合细胞)得到了来自两个细胞的遗传物质(包括细胞核的染色体组合和核外基因)，将具有新的遗传学或生物学特性。目前，通过原生质体融合进行体细胞杂交已成为细胞工程研究的重要内容之一[2]。 细胞融合技术不仅为核质相互关系、基因调控、遗传互补、肿瘤发生、基因定位、衰老控制等领域的研究提供了有力的手段，而且在遗传学、动植物远缘杂交育种、发生生物学、免疫医学以及医药、食品、农业等方面都有广泛的应用价值。特别是在单克隆抗体的制备、哺乳动物的克隆以及抗癌疫苗的研发等技术中，细胞融合技术已成为关键技术。随着研究的不断深入，细胞融合技术的应用领域越来越广，产生的影响也日益显著。本文就其目前的研究进展及其应用进行综述。
遗传学发展历史及研究进展 【摘要】从1900年孟德尔的遗传学理论被重新发现时，遗传学才被典礼在科学的基础上。本世纪，遗传学已成为生物科学领域中发展最快的一门学科，几乎所有的生物学科都可以与遗传学形成交叉学科。遗传学作为自然科学的一个学科，有其建立、发展和不断完善的进程。 【关键词】历史进程发展趋势研究进展 什么是遗传学（Genetics）？遗传学就是研究生物的遗传与变异的科学。遗传是生物的一种属性，是生命世界的一种自然现象。遗传使生物体的特征得以延续，变异造成了生物体间的差别，遗传与变异构成生物进化的基础。与所有的学科一样，遗传学也是在人们的生产实践活动中发展起来的，是与生产实践紧密联系在一起的。从遗传学的建立、发展来看，研究遗传学的意义是十分深刻的。 一、遗传学的历史进程 1.远古时代 在远古时代，祖先们稚嫩的思维认为生物和非生物之间不存在什么区别，所有的东西都认为是活的。但是，祖先们在研究过程中都发现了一个事实——有些东西可以自我繁衍。“龙生龙，凤生凤”之类的俗语，可以算的上是最早的遗传学概念。在生产实践中，产生了实用遗传学，祖先们开始控制种畜的交配，选育优良的种子，淘汰较差的种畜和种子，以满足他们的需求。 2.中世纪 中世纪有一种观念严重地阻碍了科学的发展——自然发生论（Spontaneous Generation）。然而十七世纪一位意大利科学家雷迪用实验成功地否定了自然发生论。接下来，荷兰一位业余的科学家列文·虎克发明了显微镜并发现了细胞、证实了精细胞的存在和了解到多种生物都是拥有性别的。与此同时，科学家威廉·哈维也开始研究女性在生殖过程中的作用。到十九世纪为止，科学家们已发现动物和植物都有性别，自然生长论几近穷途末路。 3.十九世纪 十九世纪是一个不断进步的时代，科学家们和生产实践的工作者们碰到的问题不断地促进了对基因的探索。通过大量努力的探索，遗传规律开始被发现。一位来自奥地利布鲁恩的修道士，他用豌豆作为实验材料，进行了大量研究遗传问题的育种试验，1866年，他发表了《植物杂交试验》的论文，揭示了性状分离和独立分配的遗传规律。他就是现代遗传学的创始人——孟德尔。然而，当时的科学家正热衷于研究达尔文的进化论而忽视了这一重大发现。直到1900年，孟德尔遗传规律才被重新发现，这也标志着现代遗传学的开端。 二、现代遗传学的发展
表观遗传学修饰与肿瘤耐药关系的研究进展本文就DNA甲基化和组蛋白乙酰化与恶性肿瘤耐药的关系及其在逆转耐药中的作用方面的研究进展述之如下。 1DNA甲基化和组蛋白乙酰化 1.1DNA甲基化DNA甲基化是指在DNA复制以后，在DNA甲基化酶的作用下，将S-腺苷甲硫氨酸分子上的甲基转移到DNA分子中胞嘧啶残基的第5位碳原子上，随着甲基向DNA分子的引入，改变了DNA分子的构象，直接或通过序列特异性甲基化蛋白、甲基化结合蛋白间接影响转录因子与基因调控区的结合。目前发现的DNA甲基化酶有两种：一种是维持甲基转移酶；另一种是重新甲基转移酶。 1.2组蛋白乙酰化染色质的基本单位为核小体，核小体是由组蛋白八聚体和DNA缠绕而成。组蛋白乙酰化是表观遗传学修饰的另一主要方式，它属于一种可逆的动态过程。 1.3DNA甲基化与组蛋白乙酰化的关系由于组蛋白去乙酰化和DNA 甲基化一样，可以导致基因沉默，学者们认为两者之间存在串扰现象。 2表观遗传学修饰与恶性肿瘤耐药 2.1基因下调导致耐药在恶性肿瘤中有一些抑癌基因和凋亡信号通路的基因通过表观遗传学修饰的机制下调，并与化疗耐药有关。其中研究比较确切的一个基因是hMLH1，它编码DNA错配修复酶。此外，由于表观遗传学修饰造成下调的基因，均可导致恶性肿瘤耐药。 2.2基因上调导致耐药在恶性肿瘤中，表观遗传学修饰的改变也可导致一些基因的上调，包括与细胞增殖和存活相关的基因。上调基
因FANCF编码一种相对分子质量为42000的蛋白质，与肿瘤的易感性相关。2003年，Taniguchi等证实在卵巢恶性肿瘤获得耐药的过程中，FANCF基因发生DNA去甲基化和重新表达。另一个上调基因Synuclein-γ与肿瘤转移密切相关。同样，由表观遗传学修饰导致的MDR-1基因的上调也参与卵巢恶性肿瘤耐药的形成。 3表观遗传学修饰机制在肿瘤治疗中的应用 3.1DNA甲基化抑制剂目前了解最深入的甲基化抑制剂是5-氮杂脱氧胞苷（5-aza-dc）。较5-氮杂胞苷（5-aza-C）相比，5-aza-dc 首先插入DNA，细胞毒性比较低，并且能够逆转组蛋白八聚体中H3的第9位赖氨酸的甲基化。有关5-aza-dc治疗卵巢恶性肿瘤的体外实验研究结果表明，它能够恢复一些沉默基因的表达，并且可以恢复对顺柏的敏感性，其中最引人注目的是hMLH1基因。有关地西他滨（DAC）治疗的临床试验，研究结果显示，结果显示：DAC是一种有效的治疗耐药性复发性恶性肿瘤的药物。 3.2HDAC抑制剂由于组蛋白去乙酰化是基因沉默的另一机制，使用HDAC抑制剂（HDACI）是使表观遗传学修饰的基因重新表达的又一策略。根据化学结构，可将HDACI分为短链脂肪酸类、氯肟酸类、环形肽类、苯酸胺类等4类。丁酸苯酯（PB）和丙戊酸（VPA）属短链脂肪酸类。PB是临床前研究最深入的一种HDACI，在包括卵巢恶性肿瘤在内的实体肿瘤（21例）Ⅰ期临床试验中有3例患者分别有4~7个月的肿瘤无进展期，其不良反应是短期记忆缺失、意识障碍、眩晕、呕吐。因此，其临床有效性仍有待于进一步在Ⅰ、Ⅱ期临床试验中确定。在VPA的临床试验中，Kuendgen等在
染色体原位杂交技术在植物研究中的应用 摘要：染色体原位杂交(chromosome in situ hybridization,CISH)是一种新兴的日趋完善的技术。本文从以下几个方面对其在植物研究中的应用进行了综述：（1）外源染色质及远缘杂种的鉴定；（2）多倍体起源、非整倍体的鉴定；（3）植物基因工程及基因表达研究；（4）物种进化及亲缘关系的探讨；（5）植物基因物理图谱的构建等。 关键词：染色体原位杂交；植物；细胞遗传学 Abstract: In situ hybridization (chromosome in situ hybridization, CISH) is an emerging maturing technology. Its application in plant research are reviewed as follows: (1) exogenous chromatin and Identification of distant hybrids; (2) polyploid origin, identification of aneuploidy; (3) plant genetic engineering and gene expression studies; (4) the evolution of species and of kinship; (5)physical map construction of plant genes. Keywords: in situ hybridization; plants; cytogenetic 引言 原位杂交技术最早是由Gall和Parue[1]利用标记的rDNA探针与非洲爪蟾细胞核杂交建立起来的。该技术是从Southern和Northern杂交技术衍生而来的，其中染色体原位杂交在原位杂交技术中应用最为广泛。染色体原位杂交技术是根据核酸分子碱基互补配对原则，利用标记的DNA或寡核苷酸等探针同染色体上的DNA进行杂交，从而对染色体的待测核酸进行定位、定性或相对定量分析。 早期的染色体原位杂交技术，由于使用的探针为放射性标记，虽然该方法对于组织及染色体样本制备的要求不太高，且具有较高的灵敏度，但它不安全、不稳定、背景不理想，周期长，因而该技术发展较慢；然而20世纪80年代以后，非放射性探针的使用及PCR技术的发明，使得染色体原位杂交技术在动物及人类遗传学和分子生物学研究中迅速得到了广泛的应用，但在植物研究中一直很难有突破性的进展[2,3]。原因主要是由于植物细胞较低的有丝分裂指数和细胞壁的存在。随着植物染色体制备技术的改进，染色体显带技术、荧光标记技术、检测技术及电镜技术的发展和完善，染色体原位杂交技术在植物学研究上展示了更加广阔的应用前景。 1染色体原位杂交技术在植物研究中的应用
深圳大学考试答题纸 （以论文、报告等形式考核专用） 二OO八?二OO九学年度第二学期 课程编号23130006 课程名称生物医学工程导论主讲教师陈思平/汪天富评分 学号2006041034姓名涂远游专业年级大三工商管理（1）班 题目：医学影像学研究进展 医学影像学是一门通过对图像的观察，分析，归纳与综合而作出疾病诊断的一门学科。随着科技的飞速发展，它已由以前单一的，传统的X射线诊断学扩展为包括X射线，CT,MRI及超声的现代医学影像诊断学和介入放射学，形成了集医学诊断和介入治疗学为一体的诊治并存的新模式一一医学影像学。至今，医学影像学科已成为医院中作用特殊。任务重大，不可或缺的重要科室，同时，医学影像学的发展也有力地促进了其它临床各学科的发展。 自从伦琴1985年发现X射线以后不久，X射线就被用于人体检查，进行疾病诊断，形成了放射诊断学这一新学科，并奠定了医学影像学的基础。至今放射诊断学仍是医学影像学中的重要内容，应用普遍。 20世纪70年代和80年代又相继出现了X射线计算机体层成像（CT）, 核共振成像（MRI）和发射体层成像（ECT）,包括单光子发射体层成像（SPECT）与正电子发射体层（PET）等新的成像技术。这些成像技术都是通过数字化探测器，将X射线影像直接转化为数字化信号输入计算机，并由计算机将该影像还原在显示器上，由医生观察显示器而无需拍片。现在数字成像已由CT和MRI等扩展到X射线成像，使传统的模拟X射线也改成为数字成像。数字成像改变了图像的显示方式，图像解读也由照片观察过渡到兼用屏幕观察，
到计算机辅助检测（CAD ）。影像诊断也试用计算机辅助诊断（CAD ），以减轻图像过多，解读费时的压力。图像的保存，传输与利用，由于有了图像存档与传输系统（PACS）而发生了巨大变化，并使远程放射学成为现实，极大地方便了会诊工作。随着信息放射学的发展，远程放射技术作为传送图像信息的一种新方式越来越显示出其必要性和重要性。远程放射技术分别采用普通电话线，同轴电缆，光纤电缆，激光与通讯卫星相连的微波发射装置和远程通讯系统传送图像。远程放射技术的应用在今后还会有更大的发展，采用远程放射技术进行医学影像的诊断是未来发展的必然趋势。 由于图像数字化，网络和PACS 得应用，影像科学将逐步成为数字化和无胶片学科。虽然各种成像技术的成像原理与方法不同，诊断价值与限度亦各异，但都是使人体内部结构和器官成像，借以了解人体解剖与生理功能状况及病理变化，以达到诊断的目的，都属于活体器官的视诊范畴，是特殊的诊断方法。 而近几十年来，由于微电子学与电子计算机的发展以及分子医学的发展，致使影像诊断设备不断改进，检查技术也不断创新。影像诊断已从单一的形态成像诊断发展为形态成像，功能成像和代谢成像并用的综合诊断。继CT与MRI 之后，又有脑磁源图（MSI）应用于临床。分子影像学也在研究中。 影像诊断学的发展潜力是无限的，特别是近年来发展起来的图像引导手术导航系统是医学影像技术取得的重大进展。利用图像引导技术可显示出器官的内部构造，便于脑部肿瘤。动脉肿瘤和其他缺陷的诊疗，增强了诊断和治疗之间的联系。用图像引导可缩小外科计划和实施两者之间的差距，结合先进的示踪技术，可在数字化的图像上测出外科器械的精确位置，使医生能观察到内窥镜或激光纤维之类的器械在体内的部位。