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研究基因功能的方法
基因功能的研究思路主要包括:
1.基因的亚细胞定位和时空(发育期或梯度药物处理浓度,不同组织/器官)表达谱;
2.基因在转录水平的调控(可以通过genomewalkingPCR或通过已有的资源库寻找该基因的启动子等转录调控区域,通过单杂交或ChIP等技术,寻找该基因的转录调控蛋白)
3.细胞生化水平的功能研究(也就是蛋白蛋白作用复合体的寻找验证,具体方法有酵母双杂交,GSTpulldown,co-IP,BRET,FRET,BiFc等等,对该基因的表达产物做一个细胞信号转导通路的定位)
4.gain-of-function&loss-of-function:也就是分别在细胞和个体水平,做该基因的超表达和knockdown(或knockout),从表型分析该基因的功能.
功能研究应从完整的分子-细胞-个体三个层次研究,综合分析.
关于基因的表达和定位，可以这样去做：
1.mRNA水平检测基因表达：选择表达目的基因的组织/细胞（发育不同时期、机体不同部位、加处理因素...），提取RNA，反转录，做RT-PCR或realtimeRT-PCR，检测基因的表达情况/变化。
（或者以northernblot、Rnaseprotectionassay方法，检测基因的mRNA 表达情况/变化。
）
2.蛋白质水平检测基因表达：选择相应的组织/细胞，以Westernblot、免疫组化（OR免疫荧光)检测目的蛋白的表达。
3.检测目的蛋白的细胞定位：将目的基因克隆至带荧光标签（如GFP）的表达载体，在适合的模式细胞中表达，在活细胞中观察蛋白的细胞定位。
合成生物学基础知识单选题100道及答案解析1. 合成生物学的核心思想是（）A. 对生物系统进行分析和模拟B. 从头设计和构建生物体系C. 对现有生物进行改造和优化D. 研究生物的进化过程答案：B解析：合成生物学的核心思想是从头设计和构建生物体系。
2. 以下哪项不是合成生物学的研究内容（）A. 基因编辑B. 生物信息学分析C. 生态系统保护D. 人工合成基因答案：C解析：生态系统保护不属于合成生物学的研究内容，合成生物学主要侧重于在分子水平上对生物体系的设计和构建。
3. 合成生物学中常用的基因合成方法是（）A. PCR 技术B. 化学合成法C. 反转录法D. 基因克隆答案：B解析：化学合成法是合成生物学中常用的基因合成方法。
4. 以下哪种工具酶在合成生物学中用于DNA 切割（）A. DNA 聚合酶B. 限制酶C. 连接酶D. 解旋酶答案：B解析：限制酶能识别特定的核苷酸序列，并在特定部位切割DNA。
5. 合成生物学的发展依赖于（）A. 物理学的进步B. 化学技术的创新C. 计算机科学的支持D. 以上都是答案：D解析：合成生物学的发展需要多学科的交叉支持，包括物理学、化学技术的创新以及计算机科学的辅助。
6. 合成生物学家构建基因线路时，常用的生物元件不包括（）A. 启动子B. 终止子C. 内含子D. 核糖体结合位点答案：C解析：内含子一般在基因表达过程中会被剪切掉，不是构建基因线路时常用的生物元件。
7. 在合成生物学中，用于检测基因表达水平的技术是（）A. 荧光定量PCRB. 凝胶电泳C. 质谱分析D. 核磁共振答案：A解析：荧光定量PCR 可以定量检测基因的表达水平。
8. 以下哪项不是合成生物学的应用领域（）A. 医学治疗B. 环境保护C. 天体物理研究D. 能源生产答案：C解析：天体物理研究与合成生物学无关。
9. 合成生物学中设计生物系统遵循的原则是（）A. 简单性和高效性B. 复杂性和稳定性C. 随机性和不确定性D. 独立性和单一性答案：A解析：简单性和高效性是设计生物系统通常遵循的原则。
功能基因组学的基本研究思路与基本方法功能基因组学，听起来像是一个高大上的专业名词对吧？别急，今天就带你走进这个有点“深奥”却又超有趣的领域，让你明白这玩意到底是怎么回事。
你知道吗？其实功能基因组学不是什么高高在上的学术语言，它就是帮助我们弄清楚基因在生物体内到底是干什么的。
咱们人体里有成千上万的基因，它们每一个都像是一个小小的工人，埋头在不同的岗位上忙碌着。
那这些工人到底在干嘛？它们有没有默契合作？这一切，就是功能基因组学要解开的谜团。
哎，你想想，咱们日常生活中，有些人特别擅长做饭，有些人擅长修电脑，大家在自己的“岗位”上发挥特长。
基因也是一样，它们各有分工。
功能基因组学就是要告诉我们，这些“基因小工人”在细胞里面扮演什么角色，如何配合，甚至是他们的工作出错会有什么后果。
想像一下，如果厨房里负责切菜的人突然拿错了刀，结果把土豆切成了蒜瓣，哈哈，后果可想而知！功能基因组学的研究，不就是要找出那些“出错”的基因吗？就是这么一回事。
说到研究方法嘛，那可真是五花八门。
咱们简单聊几种，毕竟一提到方法，很多人都头大。
不过你放心，我不会让你感觉像是读了一本《基因学大辞典》。
最常见的一种方法叫基因表达分析。
这个听起来有点复杂对吧？简单说，它就是看看哪些基因在某个时间点特别活跃。
就好比一个办公室，大家有时忙得团团转，有时又像是开了个假期。
所以，基因表达分析就相当于在记录每个基因“上班”的情况，看看他们究竟啥时候最忙，忙些什么，或者是根本没动静。
另外一种常用方法叫基因敲除，顾名思义，就是把某个基因“敲掉”，看看它不在时会发生什么。
就像在一个车间里，工人突然消失，大家还会正常运作吗？这个方法能帮我们了解某些基因是不是特别重要，或者是说，没有了它，大家还能正常工作。
就像是你家猫咪，突然变得特别粘人，原来是家里有了新鲜的空气净化器，它的基因变化影响了它的行为。
听起来是不是很有意思？不过也不是所有敲除都那么简单，毕竟有些基因真的是“全能工人”，一不小心就会把整个系统搞崩溃。
功能性基因组学的研究方法与应用随着基因测序技术的飞速发展，越来越多的基因被揭示出来。
然而，大多数基因的功能尚不清楚。
这导致我们无法充分理解生命现象的本质和遗传疾病的病因。
功能性基因组学是一种探索基因功能的科学，其研究目标是揭示基因在生理和病理过程中的功能和相互作用。
本文将讨论功能性基因组学的研究方法和应用。
一、基因表达分析基因的表达是基因功能的核心，因此研究基因表达的改变对于理解基因功能至关重要。
功能性基因组学通过分析mRNA、蛋白质和代谢产物的变化来探索基因表达的变化。
其中最常用的方法是基于RNA测序的转录组分析。
该方法可以高通量地检测基因的表达水平和剪接异构体，进而从基因表达角度研究同源基因的功能差异和进化过程。
另一种常用的方法是蛋白质组学，在分离和定量蛋白质的过程中，可以揭示蛋白质转录后修饰的差异，并研究蛋白质之间的相互作用。
二、基因功能注释基因功能注释指将基因和它们的功能联系起来，并为每个基因分配特定的生物学功能和代谢路径。
这是功能性基因组学研究的前提。
在功能注释的过程中，可以使用已有信息库中的注释和分析工具，如基因本体注释、Domain注释、通路分析等。
最近，机器学习算法被广泛应用于基因功能注释。
利用机器学习技术，可以从大量实验数据中学习，快速预测基因功能和分类。
三、基因敲除与基因编辑基因敲除和基因编辑是用于研究基因功能的有效技术。
基因敲除是通过RNA干扰、CRISPR/Cas9等技术来直接抑制特定基因的表达。
基因编辑可以通过CRISPR/Cas9等技术对细胞或整个生物进行精准的基因修饰。
这些技术可以直接证明基因在生物学功能上的作用，从而进一步深入研究其调控的生化途径和网络。
四、多组学综合分析多组学分析是将不同类型的数据进行整合和综合，从而更全面地探索基因的功能和代谢网络。
这些不同类型的数据包括基因表达、蛋白质组学、代谢组学、脂质组学和微生物组学等。
通过这些数据的综合分析，可以获得更多的生物学洞察和揭示不同组分之间的复杂相互作用。
功能基因组学的研究方法
功能基因组学可有趣啦，那它都有啥研究方法呢？
一种是基因表达谱分析哦。
这就像是给基因们做个大普查，看看在不同的情况，比如说细胞在健康状态和生病状态下，哪些基因特别活跃，哪些又变得很安静。
科学家们可以用像微阵列技术这样的方法，就像是在一个小芯片上排满了基因的小探子，来检测基因的表达水平呢。
这就好比是给基因们做一个大型的社交活跃度调查，知道它们在不同场景下的表现。
还有基因敲除和基因敲入技术呀。
基因敲除就像是把某个调皮捣蛋或者可能有特殊作用的基因从细胞这个大家庭里赶出去，然后看看细胞会发生什么变化。
要是这个细胞突然变得不正常了，比如说不能正常分裂或者对某种药物特别敏感了，那就说明这个被敲除的基因可能有着很重要的功能哦。
而基因敲入呢，就是把一个新的基因或者改变后的基因放进细胞里，看看它会给细胞带来什么新的特性，这就像是给细胞这个小世界里引进了一个新居民，看看大家怎么相处。
RNA干扰技术也是很厉害的研究方法呢。
它就像是一个小小的基因干扰器，可以特异性地让某些基因的表达降低。
想象一下，这个技术就像一个调皮的小精灵，悄悄地跑到基因旁边，让基因不能好好地发挥作用，然后我们就能通过细胞或者生物体的变化，来推断这个基因本来的功能啦。
蛋白质 - 蛋白质相互作用的研究也不能少。
基因最终是要通过蛋白质来发挥功能的嘛。
科学家们就像侦探一样，去寻找哪些蛋白质之间是好朋友，它们之间互相合作或者互相调节。
可以用酵母双杂交系统这样的方法，就像是给蛋白质们创造一个特殊的社交场所，看看谁和谁会互相结合，这样就能知道基因在蛋白质这个层面上是怎么协同工作的啦。
研究植物基因功能的策略和方法研究植物基因功能主要有两种策略：正向遗传学（forward genetics）和反向遗传学（reverse genetics）策略。
正向遗传学即通过生物个体或细胞基因组的自发突变或人工诱变，寻找相关表型或性状改变，然后通过图位克隆并结合一些基因差异表达筛选技术（如差减杂交、差异显示PCR、差异显示分析等）从这些特定性状变化的个体或细胞中找到对应的突变基因，并揭示其功能，例如遗传病基因的克隆。
反向遗传学的原理正好相反，人们首先是改变某个特定的基因或蛋白质，然后再去寻找与之有关的表型变化，例如基因剔除技术或转基因研究。
简单地说，正向遗传学是从表型变化研究基因变化，而反向遗传学则是从基因变化研究表型变化。
研究植物体内基因功能的方法主要有以下几种：（1）基因功能丧失或减少，即筛选目的基因功能部分丧失或全部丧失的突变体，比较其与野生型的表型差异来确定该基因功能；（2）基因功能增加或获得，即筛选目的基因高水平表达的植株，比较其与相应对照植株（野生型植株，功能丧失突变体或模式植物植株）差异，观察其表型性状变化来鉴定基因功能；（3）基因异位表达（Ectopic expression），通过定向调控靶基因的时空表达模式来研究基因功能；（4）微阵列（Microarray）是一种在全基因组水平对基因表达进行高通量检测的技术；（5）酵母双杂交技术（Yeast two-hybrid system）用于分析基因产物即蛋白质之间的互作。
1 基因功能丧失或减少以前，通常通过筛选自然突变体来获得基因功能部分或全部丧失的突变体，但概率较低；现在一般通过各种人工方法来获得合适突变体。
人工产生基因功能丧失的方法有插入突变、反义抑制（antisense suppression）、共抑制（cosuppression）、双链RNA干扰（double-stranded RNA interference, dsRNAi）。
