1药理药效研究 动物模型
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生物制药技术中的动物模型建立与应用动物模型在生物制药技术中的建立与应用生物制药技术作为当代医药领域的重要分支之一,已经成为新药研发的主要手段之一。
在药物研究和开发过程中,动物模型的建立和应用起着至关重要的作用。
本文将从动物模型的建立和应用两方面进行阐述,以探讨其在生物制药技术中的重要性。
一、动物模型的建立动物模型是指人类疾病在动物体内模拟出现的实验模型。
通过建立合适的动物模型,科研人员能够更加全面地了解药物在活体内的作用机制和效果,为药物的临床应用提供可靠的依据。
1.选择适当的动物种类在建立动物模型时,首先需要选择合适的动物种类。
常见的实验动物包括小鼠、大鼠、猪、犬等。
选择合适的动物种类需要考虑其生理解剖结构、遗传特性、疾病敏感性以及代谢能力等因素,以确保其与人体的相似度高,研究结果的可靠性强。
2.复制人类疾病模型动物模型的建立需要模拟出人类疾病的发生和发展过程。
通过遗传学、生理学、药理学等方法,使动物表现出与人类疾病相似的病理生理过程。
例如,利用基因编辑技术,将人类特定疾病相关基因插入小鼠基因组中,使其表达人类特定疾病的特征,如阿尔茨海默症、帕金森病等。
3.建立评价指标体系为了评估药物的疗效和安全性,需要建立相应的评价指标体系。
包括生理指标(如体重、体温、血压等)、病理指标(如病灶大小、形态学变化等)和生物化学指标(如酶活性、代谢产物等),通过这些指标可以客观地判断药物的影响以及治疗效果。
二、动物模型的应用1.药物疗效评价动物模型的建立为药物疗效评价提供了强有力的工具。
利用动物模型可以模拟人类疾病,测试药物对疾病的治疗效果。
通过观察动物的生理指标、临床症状和病理变化,评估药物的疗效和剂量反应关系,为临床前药物筛选提供重要依据。
2.药物毒性评价药物的毒性评价是新药研发过程中必不可少的环节。
动物模型能够帮助评估药物对机体的毒性作用,如药物对肝肾功能的影响、心脏和中枢神经系统的损伤等。
通过动物模型的毒性评价,可以及早发现及预测潜在的给药风险,保证药物的安全性。
药理学研究中的动物模型药理学是研究药物对生物系统的作用、药物相互作用及其在人体内的代谢和排泄等方面的科学。
而动物模型则是药理学研究的重要手段之一,是在药理学研究中广泛应用的实验方法。
本文将探讨动物模型在药理学研究中的运用以及存在的问题。
一、动物模型在药理学研究中的运用1.药效学研究药物剂量-反应关系是药一个药物治疗效果的关键参数。
通过对动物模型进行药效学研究,可以帮助研究者确定药物的剂量和给药方法,及其对特定疾病产生的治疗作用。
2.药代动力学研究药代动力学研究涉及药物在生物体内的吸收、分布、代谢及排泄等过程。
通过使用动物模型,研究者可以更好地理解人体内药物相互作用的机制,以及药物在体内的代谢及排泄吸收规律。
3.毒理学研究另外,动物模型也广泛应用于毒理学研究方面。
通过使用动物模型,研究者可以评估药物的毒性,并为药物的临床使用提供指导。
二、动物模型存在的问题1.模型转化性能的问题研究者对动物模型的应用需要深刻认识到动物模型本身具有的局限性。
动物模型无法完全反映人体内部各种细微变化的复杂性,因此,能否将动物的结果转化为人体的治疗方案存疑。
2.道德问题另外,动物模型研究也存在一定的道德问题。
因为动物在实验中往往会受到一定程度的折磨,所以必须确保实验的道德可接受,避免动物受到过度转化。
3.统计学意义上的问题最后,动物模型的应用还可能存在统计学意义上的问题,研究者必须严格控制实验中的各种环境因素,以确保研究结果的可靠性。
三、结语总体来说,动物模型在药理学研究中扮演着重要的角色。
尽管存在一些问题,但研究者仍需要认真对待这种研究方法,尽力避免它的局限性,改善其缺陷,并为临床应用提供可靠的依据。
同时,必须通过科学的伦理道德评估来确保研究过程的公正公平。
只有慎重对待,才能更好地补充人类已知的药理学知识,为发现从动物实验中发现的新药物奠定基础。
药理实验选择动物模型的原则药理实验选择动物模型的原则药理学是一门研究药物在生物体内作用、代谢和副作用的学科,制药企业和学术研究者们需要经常进行药理学实验来评估药物的疗效和副作用。
在进行药理实验时,选择适合的动物模型非常重要,它直接关系到实验结果的准确性和真实性。
下面,我们将按照不同类型,分享药理实验选择动物模型的原则。
1. 哺乳动物模型哺乳动物包括鼠类、大鼠、兔子、狗和猴子等,它们具有和人类相似的器官和生理功能,适合于研究和评价药物的疗效和安全性。
常见药理实验的哺乳动物模型选择原则如下:(1)选择和人类代谢和药物反应相似的物种,有利于药物的有效性和毒副作用的测定。
(2)考虑动物的体型和代谢速率,这有助于确定药物的剂量和给药方式。
(3)确定动物的性别和年龄,避免物种差异以及性别和年龄的影响。
(4)考虑动物的基因型和遗传背景,有助于模拟人类的遗传多态性和药物反应的异质性。
2. 禽类模型禽类模型可用于研究一些病原体引起的感染疾病,如病毒和细菌感染,常用的有家禽和鸽子。
常见药理实验的禽类模型选择原则如下:(1)选择敏感或易感染的禽类物种,有助于观察不同病原体的感染症状和病理变化。
(2)考虑禽类的年龄和性别,这会影响禽类抵御病原体的能力。
(3)确定禽类的疫苗接种史和健康状态,以避免健康状况不良的禽类干扰实验结果。
3. 爬行动物模型爬行动物包括蜥蜴和蛇等,它们对温度变化和环境因素的适应能力很强,有助于研究某些药物对环境适应和耐受性的影响。
常见的药理实验的爬行动物模型选择原则如下:(1)选择能够适应实验环境的爬行动物,它们对温度和湿度的要求必须与实验要求相匹配。
(2)确定爬行动物的年龄、性别和体型,这会影响药物剂量的选择和实验的结果。
(3)考虑爬行动物的代谢速率和药物吸收,确定最佳的给药途径和适当的剂量。
总之,选择适合的动物模型是药理实验的关键之一,它直接决定了药效和安全性的评价。
在选择动物模型时,要考虑到物种差异、性别和年龄、药物代谢和吸收、剂量和给药方式等因素,确保实验结果的可靠性和准确性。
药物药效学研究方法与应用药物药效学是药学中一个重要的研究领域,主要关注药物的疗效和作用机制。
本文将介绍药物药效学的研究方法以及其在临床应用中的重要性。
一、药物药效学基本原理药物药效学研究的基本原理是通过研究药物在生物体内的作用机制和对疾病的治疗效果来评价药物的疗效。
药物的药效学研究主要包括药物的吸收、分布、代谢和排泄等方面的研究,以及药物与靶点的相互作用研究。
二、药物药效学的研究方法1. 动物实验动物实验是药物药效学研究中常用的一种方法。
通过在动物模型中给予不同剂量的药物,观察其对疾病的治疗效果以及对生物体的影响,来评价药物的疗效和安全性。
动物实验可以较好地模拟人体内药物的代谢过程和作用机制,为进一步的临床研究提供了重要的依据。
2. 体外实验体外实验是药物药效学研究中另一个重要的方法。
通过利用离体组织、细胞或酶等模型,研究药物和靶点之间的相互作用,探究药物的作用机制。
体外实验可以提供药物的初步筛选和安全性评价,为药物的临床应用奠定基础。
3. 临床试验临床试验是药物药效学研究中最重要也是最直接的方法。
通过选择符合条件的患者群体,并按照一定的方案给予药物治疗,观察并评价药物的疗效和安全性。
临床试验可以为药物的进一步开发和应用提供重要的依据,确保药物的疗效和安全性。
三、药物药效学的应用药物药效学的研究方法广泛应用于药物的开发、临床应用和药理学研究中,具有重要的意义和价值。
1. 药物开发药物药效学的研究方法可以评价新药分子的疗效和作用机制,为新药的研发提供依据。
通过动物实验和体外实验,可以初步筛选候选药物,并评估其药效和安全性,为进一步的临床试验提供参考。
2. 临床应用药物药效学的研究方法可以评估药物的疗效和安全性,指导药物的合理应用。
通过临床试验,可以证实药物的疗效和副作用,为医生选择合适的药物治疗方案提供依据。
3. 药理学研究药物药效学的研究方法可以揭示药物与生物体之间的相互作用机制,深入研究药物的药理学特性。
药理学的研究方法药理学是研究药物在生物体内所产生的效应和作用机制的学科。
在药理学的研究中,常常需要使用各种研究方法来评价药物的药效、毒性和代谢动力学等方面的特性。
以下是一些常见的药理学研究方法:1. 组织和细胞培养技术:采用体外的组织和细胞培养技术,可以研究药物对细胞的作用机制和效应。
例如,通过培养癌细胞株,可以研究药物对癌细胞生长和存活的影响。
2. 动物实验:在动物模型中进行实验是药理学研究中常用的方法之一。
通过给动物注射药物,可以观察其对动物行为、生理功能和病理状态的影响,从而评价药物的药效和毒性。
常用的动物模型包括小鼠、大鼠、兔子和猪等。
3. 临床试验:在人体中进行的临床试验是评价药物疗效和安全性的重要手段。
临床试验的设计需要严格的伦理标准和科学要求,通常包括药代动力学、药效学、安全性和剂量反应关系等内容。
临床试验可以分为四个阶段:I期为安全性和耐受性试验,II期为疗效试验,III期为大样本、多中心的疗效试验,IV期为上市后的药物监测。
4. 分子生物学技术:现代药理学研究中,常常使用分子生物学技术来深入研究药物的靶点和作用机制。
例如,可以通过PCR、Western blot、ELISA等实验技术来检测药物对特定蛋白的表达、修饰和相互作用等。
5. 计算机模拟和分子对接:计算机模拟和分子对接是药理学研究中的重要工具。
通过利用分子模型和计算模拟技术,可以预测药物分子与靶点之间的相互作用,优化药物设计和筛选潜在的药物分子。
6. 流行病学研究:流行病学研究是研究人群健康状况、疾病发生和流行规律的科学。
在药理学研究中,流行病学研究可以用于评价药物的效果和不良反应风险等。
常用的流行病学研究方法包括人群调查、队列研究和病例对照研究等。
7. 药物代谢动力学研究:药物代谢动力学研究是评价药物在生物体内代谢和消除的过程。
通过测定药物在体内的浓度变化,可以获得药物的代谢动力学参数,并进而评估药物的临床用药指导。
总结起来,药理学的研究方法多种多样,包括组织和细胞培养技术、动物实验、临床试验、分子生物学技术、计算机模拟和分子对接、流行病学研究以及药物代谢动力学研究等。
中药在动物模型中的药效学研究中药在动物模型中的药效学研究引言:中药作为中国传统医学的重要组成部分,具有悠久的历史和丰富的临床应用经验。
随着现代科学技术的发展,越来越多的研究开始关注中药在动物模型中的药效学研究。
通过动物模型的研究,可以更好地理解中药的药理学特性、药效机制以及临床应用的科学依据。
本文将介绍中药在动物模型中的药效学研究的重要性、方法和应用。
一、中药在动物模型中的药效学研究的重要性中药在动物模型中的药效学研究对于中药的临床应用具有重要意义。
首先,通过动物模型的研究,可以评估中药的药效和安全性。
动物模型可以模拟人体疾病的发生和发展过程,通过给予中药治疗,观察其对疾病的疗效以及对动物的毒副作用。
这对于评估中药的疗效和安全性具有重要意义,为临床应用提供科学依据。
其次,动物模型可以帮助揭示中药的药效机制。
通过对动物模型中中药的作用机制的研究,可以更好地理解中药的药理学特性,为中药的开发和应用提供理论基础。
此外,动物模型还可以用于筛选中药的活性成分和优化中药的配方,提高中药的疗效和安全性。
二、中药在动物模型中的药效学研究的方法中药在动物模型中的药效学研究主要包括药效评价、药代动力学研究和药物安全性评价。
药效评价是中药在动物模型中的主要研究内容之一,通过给予动物一定剂量的中药,观察其对疾病的疗效以及对动物的影响。
常用的药效评价方法包括行为学观察、生理指标检测和组织病理学分析等。
药代动力学研究是研究中药在动物体内的吸收、分布、代谢和排泄过程,通过测定中药在动物体内的浓度-时间曲线,了解其在体内的代谢和排泄动力学特性。
药物安全性评价是评估中药对动物的毒副作用的研究,通过观察动物在给予中药后的生理指标变化、组织病理学变化以及行为学变化等,评估中药的安全性。
三、中药在动物模型中的药效学研究的应用中药在动物模型中的药效学研究广泛应用于临床医学和药物研发领域。
在临床医学中,中药在动物模型中的药效学研究可以为中药的临床应用提供科学依据。
Science &Technology Vision科技视界中药的药理研究从20年代初,陈克恢开始麻黄研究[1]以来,研究方法逐步完善,研究领域日益扩大,研究水平不断提高,形成了自己的学科体系,这就是中药药理学。
其中一个重要标志,就是中药药理动物模型的研究和应用。
中药药理动物模型是中药药理学独具一格的研究方法,它使中药药理学从中药和药理学脱胎而出,形成了独特的学科体系。
因此,有必要对中药药理动物模型进行整理、探索为进一步指导中药药理学发展、丰富实验动物学的内容起作用。
故本文较系统地论述了中药药理动物模型的概念、分类、现状和作用,探讨了中药药理动物模型的发展趋势。
1中药药理动物模型的概念中药药理动物模型是指根据中医药基本理论,为进行中药药理研究而对人类疾病原型的某些特征进行模拟复制,创造出的具有人类病证表现的动物实验对象及相关材料,包括人类疾病动物模型、人类证候动物模型、人类病证动物模型三部分的内容,它既是实验动物学的范畴,又是中药药理实验方法学的核心。
2中药药理动物模型的分类及现状中药药理动物模型的研究历经几十年的发展,已研制出百余种证型,其造模方法大致可归纳为以下三类:2.1依据中西医结合病因学说塑造动物模型:又称为中药药理病证动物模型[2]、病因病理结合型模型[3]这类模型的造模方法是既运用了中医的发病学说,又考虑了西医的致病原理,将现代医学的人类疾病动物模型与中医证候动物模型嫁接,建立病证结合动物模型。
如高脂性疾病血瘀证动物模型、失血性贫血血虚证动物模型、感染性休克厥脱证动物模型等,把现代医学的辨病论治与中医学的辨证论治结合起来,中西汇通[4]。
这方面的工作急待开展,以深化中药药理模型的研究,纠正证候动物模型难于深化、不好应用的不足。
2.2采用西医病因病理复制动物模型又称为中药药理疾病动物模型[2]、病理型模型[3],其可分为自发性的和诱发性的。
自发性疾病动物模型是指实验动物未经任何有意识的人工处理,在自然情况下,发生染色体畸变、基因突变,并通过定向培育而保留下来的疾病模型,如无胸腺裸鼠、重症肌无力小鼠、青光眼兔、高血压大鼠、肥胖症小鼠等;诱发性疾病动物模型是研究者通过使用物理、化学、生物等因素作用于动物,造成动物组织、器官或全身一定的损害,出现某些人类疾病的功能、代谢或形态结构方面的改变。
药物在不同生物体系中的药效研究药物是用于治疗疾病、缓解症状或预防疾病的物质。
药物的药效研究是了解药物在不同生物体系中的作用机制、药物代谢以及评估药物的疗效和安全性的重要环节。
本文将介绍药物在不同生物体系中药效研究的一般方法和应用。
一、药物在体外的药效研究药物在体外的药效研究是指在离体条件下对药物进行评价。
这种实验方式主要应用于药物的新发现或初步筛选阶段。
常见的体外实验方法包括酶反应体外研究和细胞培养实验。
1. 酶反应体外研究酶反应体外研究是评价药物与特定酶之间的相互作用。
通过测量药物对酶的抑制或促进作用,可以初步判断药物的活性和选择性。
常用的酶反应实验包括酶动力学和酶抑制实验。
2. 细胞培养实验细胞培养实验是在体外培养的细胞系统中评估药物的效果。
这种实验方法可以模拟人体内细胞的功能和反应,对药物的细胞毒性、细胞增殖、细胞代谢等进行研究。
细胞培养实验通常包括体外细胞毒性实验、细胞增殖实验和细胞代谢实验等。
二、药物在动物体内的药效研究药物在动物体内的药效研究是评估药物在整个生物体系统中的作用机制和效果。
这种实验方法可以模拟人体内的生理环境,对药物的代谢、疗效和安全性进行全面评估。
常用的动物模型包括小鼠、大鼠、猴子等。
1. 小鼠模型小鼠模型是药物研究中最常用的动物模型之一。
小鼠模型可以用于评估药物的效能和毒性,并通过遗传工程技术构建特定疾病模型,如癌症模型、心脏病模型等。
2. 大鼠模型大鼠模型相较于小鼠模型更接近人体生理特征,因此在某些药物研究中更具代表性。
大鼠模型可以用于评估药物的药代动力学、疗效和安全性,尤其在药物代谢与排泄等方面更为可靠。
3. 猴子模型猴子模型是药物研究中最接近人类的动物模型之一。
猴子模型在特定疾病模拟和药效评估方面具有重要意义,但由于其成本高昂和伦理限制等因素,使用较为局限。
三、药物在人体内的药效研究药物在人体内的药效研究是最接近真实环境的研究。
通过在人体中进行临床试验,可以评估药物的疗效和安全性,为药物的进一步开发和临床应用提供依据。
药理学研究中的动物模型选择概述:动物模型在药理学研究中发挥着重要的作用。
通过合适的动物模型可以更好地理解药物的机制、效果以及安全性。
然而,在选择适当的动物模型时需要考虑多个因素,包括相似性、成本和可行性等。
本文将探讨药理学研究中动物模型选择的原则和常见的应用。
一、相似性1.1 物种相似性:选择与人类生理相似度较高的动物作为研究对象,如大鼠和小鼠。
因为这些动物在生命活动、器官结构和代谢途径等方面与人类有较好的相似性,能够提供更可靠的数据。
1.2 疾病模型:根据所研究的药物治疗目标来选择与之相关的疾病模型。
例如,在心血管领域,可以使用高胆固醇饮食诱导小鼠产生高血压或者缺血再灌注损伤等模型来评估药物对这些情况下心脏功能改善效果。
二、成本和可行性2.1 成本:动物模型的建立和维护需要耗费大量资金,因此在选择时需要考虑经济实用性。
多个相关研究中常用的小鼠是较经济实惠的选择。
2.2 可行性:动物模型的选取还要根据实验室条件、技术设备和人员配备等方面进行考虑。
对于一些高度特化的模型,如果缺乏相关资源,则不宜选择。
三、常见应用3.1 药效学评价:通过动物模型可以评估药物在生物体内的药效学参数,包括药代动力学和药效学等。
这些数据对于了解药物吸收、分布、代谢和排泄过程非常重要。
3.2 治疗策略验证:在新药开发阶段,动物模型常被用来验证治疗策略的有效性。
例如,在癌症治疗研究中,使用小鼠移植瘤模型可以评估抗肿瘤药物的疗效。
3.3 安全评价:动物模型能够帮助检测潜在毒副作用,并评估药物在各种毒理学指标上的影响。
这对于药物安全性评价以及制定适当的用药指南至关重要。
四、局限性和新技术4.1 物种差异:尽管动物模型在探索药理学的研究中有很大帮助,但人类与动物之间仍然存在一定的生理、代谢差异。
因此,不能直接将动物实验结果推广到人体。
4.2 替代方法:随着科技的发展,出现了许多替代动物模型的技术,如体外细胞培养和计算机模拟等。
这些新技术可以减少对动物实验的需求,并提供更快速、精确、经济高效的研究手段。
基于实验动物模型的中药药理作用及毒理学研究标题:基于实验动物模型的中药药理作用及毒理学研究摘要:本研究旨在通过使用实验动物模型,对中药药理作用及毒理学进行研究。
通过定量分析和构建模型等方法,我们系统地研究了中药药理作用的机制,并评估药物的毒理学潜力。
通过实验数据的收集和分析,我们得出了详细的结论并提出了进一步的建议。
1. 引言中药在世界范围内被广泛使用,并在许多方面展示出潜在的药理作用。
然而,中药的药理作用和毒理学机制仍然不完全清楚。
本文旨在通过实验动物模型研究中药的药理作用和毒理学,从而为中药的应用提供更加准确的科学依据。
2. 研究主题本研究的主题是中药的药理作用和毒理学研究。
我们选取了几种常用的中药材作为研究对象,通过动物实验进行观察和分析,并尝试解释其药理作用机制和潜在毒性。
3. 研究方法3.1 动物模型的选择和建立我们选择合适的动物模型来研究中药的药理作用和毒理学。
根据不同中药的特点,我们使用了小鼠、大鼠或其他适合的动物模型,并注射或灌胃给药。
3.2 中药提取和制备我们使用标准化的方法提取中药中的有效成分,并制备成适合实验的剂型。
不同的中药可以采用不同的提取方法和剂型制备方法。
3.3 药理作用的观察和分析我们观察和记录动物在给药后的生理和行为变化,如体重、进食情况、活动性等,并通过生化指标和组织学分析等方法评估药物的药理作用。
3.4 毒理学的评估我们收集动物在给药后的毒性反应数据,并分析毒性指标的变化。
我们还进行了组织学分析和病理学评估,以评估药物的潜在毒性。
4. 数据分析与结果呈现我们对实验数据进行了定量分析和统计学处理。
通过相关性分析和回归分析等方法,我们评估了不同中药的药理作用和毒理学效应。
我们使用图表和表格对结果进行了详细的呈现。
5. 结论通过实验动物模型的研究,我们深入了解了不同中药的药理作用和毒理学效应。
我们发现某些中药具有明显的药理作用,且对动物没有显著的毒性。
然而,还有一些中药表现出潜在的毒性,并需要进一步的研究和评估。
(一)生物大分子主要包括核酸、蛋白质、多糖等,其主要特征是由小分子的构件分子组成,具有复杂的空间结构,而且结构与生物活性密切相关。
生物小分子包括游离核苷酸、辅基辅酶、寡糖、寡肽、寡核苷酸、类脂、维生素、信号分子以及许多生物大分子的代谢产物等等。
乳糖操纵子包括:启动子;操纵基因;结构基因(Z, Y, A)(二)基因按其功能可分为:结构基因、调节基因、rRNA基因与tRNA基因。
常见的调节基因有microRNAs,siRNAs,piRNAs ……真核生物的RNA聚合酶(3种):RNA聚合酶I,II,III。
种类I II III分布核仁核基质核基质产物rRNA mRNA, microRNA 5S rRNA, tRNA, siRNA任一链上的可读框(ORF)方向总是由5,→3,。
原核生物转座因子主要有二类:插入序列(IS);复合型转座子(Tn)根据转座的的机制和结果,可将转座分为:复制型转座、保守型转座。
质粒DNA可以有共价闭合环状DNA、缺口的环状DNA、线性DNA三种结构状态。
琼脂糖凝胶电泳时涌动速度的快慢:超螺旋<线性<环状DNA(与分子量有关)按质粒复制的调控及其拷贝数可分两类:严紧控制型质粒、松弛控制型质粒。
影响质粒稳定性的因素:①宿主细胞分裂时质粒能否均衡地分配到子代细胞。
②质粒分子自身结构的稳定性。
真核生物基因组可分为细胞核基因组和细胞器基因组。
真核生物基因组存在大量的重复序列:单拷贝序列、中度重复序列(Alu家族)、高度重复序列。
DNA多态性主要包括单核苷酸多态性(SNP)和串联重复序列多态性。
真核基因组的另一特点是存在多基因家族与假基因真核生物有两类细胞器能携带遗传物质:线粒体和叶绿体。
高等动物线粒体基因组具有独特的特点:①母系遗传;②线粒体DNA损伤后不易修复;(三) ③遗传密码与通用遗传密码存在差别。
蛋白质组学研究需要两条互补的实验工作流程:基于凝胶的工作流程和基于液相色谱的工作流程。
基于凝胶的工作流程是目前使用的较为广泛的、发展最为成熟的工作流程。
双向凝胶电泳(2-DE):利用蛋白质的等电点与分子量差异分离之。
第一向:等电聚焦IEF;第二向:SDS-PAGE染色方法:考马斯亮蓝染色;银染(不含戊二醛);荧光染色(Cy3, Cy5),放射性同位素标记等。
目前应用最普遍的蛋白质数据库是NRDB 和dbEST 数据库。
典型的真核转录因子都含有二个结构域:DNA结合结构域(DNA-BD)和转录激活结构域(AD)。
(四)基因工程的工具酶:限制性核酸酶内切酶;DNA聚合酶;DNA连接酶;碱性磷酸酶;核酸酶S1II型限制酶能识别双链DNA的特定核苷酸序列,并在此序列内有特异的切割位点。
II型限制酶的作用:根据需要在特定的位点上精确切割双链DNA分子。
II类酶识别序列特点---回文结构。
切口:平端切口、粘端切口。
DNA-polⅠ具有3种酶活性:①5,→3,聚合酶活性;②3,→5,核酸外切酶活性;③5,→3,核酸外切酶活性。
Klenow片段的功能:①补齐双链DNA的3,末端,同时可使3,末端DNA标记同位素;②在cDNA克隆中,合成cDNA第二链;③DNA序列分析。
Taq DNA聚合酶具有5,→3,聚合酶活性和依赖于聚合作用的5,→3,外切酶活性。
Taq DNA聚合酶可用于DNA测序及通过PCR对DNA分子的特定序列进行体外扩增。
逆转录酶的功能:①逆转录作用;②核酸酶H的水解作用;③依赖DNA的DNA聚合酶作用。
末端转移酶:底物是单链DNA或有3,突出末端的双链DNA,需要Mg2+参与;底物是平端或3,凹端的双链DNA,需要Co2+。
末端转移酶的功能:①在载体或目的基因3,末端加上互补的同质多聚尾,形成人工粘性末端,便于DNA重组连接。
②用于DNA 3,末端的同位素探针标记。
DNA连接酶包括大肠杆菌DNA连接酶和T4 DNA连接酶两种类型,两者的辅基不同,前者需NAD+,后者需ATP。
它们催化的反应也不尽相同,大肠杆菌DNA连接酶只能连接粘性末端,而T4 DNA连接酶既能连接粘性末端,又能连接平末端。
核酸酶S1的功能:水解双链DNA、RNA或DNA-RNA杂交体中的单链部分。
载体包括克隆载体和表达载体。
常用的载体有:质粒、噬菌体、粘粒、酵母质粒和病毒等。
质粒克隆载体的用途:①用于保存和扩增< 2Kb目的DNA。
②构建cDNA文库。
③目的DNA的测序。
④作为核酸杂交时的探针来源。
噬菌体:指感染细菌的病毒。
按其生活周期分为两种类型:溶菌性噬菌体和溶原性噬菌体。
λ噬菌体的用途:①用作一般的克隆载体;②用于构建基因组或cDNA文库(<22Kb);③用于抗体库或随机肽库的构建;④核酸的序列分析。
黏性质粒含有质粒复制的起始位点(ori)、携带抗药基因、用于插入目的基因的单一酶切位点以及λ噬菌体的cos位点。
黏性质粒的用途:①克隆大片段DNA;②构建基因组文库。
外源目的基因在新宿主细胞中是否克隆成功,是通过鉴定克隆是否表达的方法来证实。
原核细胞的表达载体主要是大肠杆菌表达载体。
原核表达载体调控元件:有启动子-核糖体结合位点-克隆位点-转录终止信号。
大肠杆菌表达载体中常用的启动子有乳糖启动子(Lac)、色氨酸启动子(Trp)、人工构建的Tac启动子(Trp-Lac)以及λ噬菌体P L和P R启动子等。
SD序列是核糖体RNA的识别与结合位点。
外源基因在原核细胞中的表达载体分为三型:非融合型表达载体、分泌型克隆表达载体、融合型表达载体。
真核表达载体表达元件:有启动子/增强子--克隆位点--终止位点和加poly A信号。
酵母复制型载体是穿梭质粒载体。
目的基因和载体酶切与连接:黏性末端连接、平末端连接、通过同聚尾连接。
(五)基因诊断的特点:①特异性高;②灵敏度高;③稳定性高;④适用范围广;⑤临床应用前景好。
基因诊断的基本策略:①检测已知的能产生某种特定功能蛋白的基因;②检测与某种遗传标志连锁的致病基因;③检测表型克隆基因。
基因诊断的基本步骤:获得待检样品;制备和标记核酸探针;基因检测分析。
根据致病基因的遗传方式将遗传性疾病分为:单基因病和多基因病。
根据控制遗传疾病的染色体和基因性质,分为:常染色体遗传、X连锁遗传和线粒体遗传。
基因突变主要包括点突变(转换, 颠换)、片段性突变和动态性突变。
分子诊断的常用技术和方法:核酸分子杂交;基因酶谱;连锁分析;PCR;基因芯片;DNA测序。
探针的种类:基因组DNA探针;cDNA探针;寡核苷酸探针;RNA 探针。
探针的标记方法:放射性同位素标记法、非放射性标记法。
DNA序列测定是最直接、最准确的基因诊断技术。
基因诊断的基本方法:①基因突变的检测;②多态性分析;③基因表达异常的检测;④外源基因的检测。
基因诊断的策略:①从基因产物入手;②从基因定位入手;③从比较正常和异常基因的差异入手。
基因诊断的时机:①症状前诊断;②产前诊断;③着床前诊断。
(六)基因治疗中常用的载体有两类:病毒载体和非病毒载体。
病毒载体主要有:逆转录病毒、腺病毒、疱疹病毒、腺相关病毒、痘苗病毒载体、HIV病毒载体、杆状病毒载体等。
非病毒载体包括脂质体、分子耦联载体、裸露DNA、染色体载体、多聚物。
与病毒载体的主要区别在于:采用理化方法将治疗基因转移入患者体内。
(七)细胞常用的破碎方法:机械法、化学法、物理法。
生物大分子的分离纯化:①盐析法;②有机溶剂沉淀法;③透析。
降低极性的方法:向水溶液中加入蔗糖或甘油、加入中性盐可增加溶液的离子强度。
核酸分离纯化的原则:①持核酸碱基序列的完整性;②尽量清除其它分子的污染,保证核酸制品的纯度。
酚抽提法(SDS法):EDTA:为离子螯合剂,抑制DNA酶的活性,降低细胞膜稳定性。
SDS:为阴离子去垢剂,溶解细胞膜、核膜,乳化脂质、蛋白质,并使其变性沉淀,同时变性DNA酶;无DNA酶的RNA酶可高效水解RNA而避免DNA的消化。
蛋白酶K:消化DNA酶和胞中的蛋白质。
酚:变性沉淀蛋白,抑制DNase活性pH 8.0的Tris溶液:保证抽提时DNA进入水相,防止DNA变性。
玻棒缠绕法的两个关键步骤:①基因组DNA沉淀在细胞裂解液和乙醇的交界面;②将DNA沉淀缠绕在带钩玻棒上。
质粒DNA的提取与纯化的经典方法:碱裂解法;煮沸裂解法;SDS裂解法。
蛋白质分离纯化的总体原则:①保证靶蛋白结构的完整,防止降解和活性蛋白质的变性;②尽量满足研究与诊断对靶蛋白纯度的要求。
(八)变性DNA的性质:①溶液黏度降低;②溶液旋光性发生改变;③紫外吸收增加(双链DNA<单链DNA<单核苷酸)。
Tm的特点:①爆发式;②狭窄性。
Tm的影响因素:DNA分子大小和碱基的组成;溶液的离子强度;pH值;变性剂。
DNA分子大小和碱基的组成--- DNA的均一性;DNA的(G+C)含量。
核酸杂交的本质:就是在一定条件下使互补核酸链实现复性选择探针的最基本的原则:①高度特异性;②探针的来源是否方便;③制备探针的难易程度。
核酸探针的类型:基因组DNA探针;cDNA探针;RNA探针;人工合成的寡核苷酸探针。
同位素标记探针的方法:①缺口平移法(双链);②随机引物法(单链);③DNA探针的末端标记法;④PCR标记DNA探针;⑤单向体外转录制备RNA探针。
非放射性标记核酸探针的方法分为化学修饰标记法和酶促反应标记法。
常用的非放射标记物有辣根过氧化物酶、荧光素、生物素、光敏生物素、地高辛等。
核酸分子杂交技术一般过程:①探针制备及标记;②待测核酸样品制备;③杂交;④杂交后处理;⑤显示结果;⑥结果分析。
(九)荧光定量PCR原理:初始模板量的对数值与Ct 值之间呈线性关系。
荧光信号如何产生:⑴荧光染料法:SYBR green:特异性结合双链,释放荧光信号。
⑵荧光探针法:①Taqman技术;②分子信标;③复合探针法。