生综考试终极版资料

生综一：基于BLAST序列比对的未知基因功能分析：1、利用其他字母掩盖低复杂序列区域，防止假阳性的产生。2、对查询序列作如下处理：（1）给定单词（word）长度w（一般蛋白质为3，核酸为11）和打分矩阵，将长度为n的查询序列从第一位到最后一位拿到n-w+1个单词（2）创建一个单词列表，其中的单词为经与上述单词比对打分后分数高于T的长度为w的单词。（3）单词表中的单词称为种子(seed),将单词表中的每一个单词在所有的数据库序列中找到其出现的每一个位置3、用动态规划的方法沿左右两个方向延伸种子直到打分不低于某一个临界分值（允许暂时低于该值）。得到的结果称为高分片段对（high-scoringsegmentpair,HSP）。4、BLAST算法得到的结果的统计显著性分析：计算E-value。它指对一个给定的打分值在随机情况下在数据库中搜索比对的结果数目的期望。结果：E值：越低越好；序列比对得分Score:越高越好；高得分片段的相似度Identity：越高越好。同源建模步骤及应用SWISS-model：同源建模方法预测蛋白质结构。一般由四步完成。1。从待测蛋白质序列出发，搜索蛋白质结构数据库（如PDB，SWISS-PROT等），得到许多相似序列（同源序列），选定其中一个（或几个）作为待测蛋白质序列的模板；2。待测蛋白质序列与选定的模板进行再次比对，插入各种可能的空位使两者的保守位置尽量对齐；3。建模：调整待测蛋白序列中主链各个原子的位置，产生与模板相同或相似的空间结构——待测蛋白质空间结构模型；4。利用能量最小化原理，使待测蛋白质侧链基团处于能量最小的位置。动力学模拟在蛋白质结构分析中的应用（1）蛋白折叠研究；（2）酶催化反应机理研究；（3）蛋白结构与功能关系研究（4）蛋白模型优化；（5）配体-受体诱导契合研究；（6）自由能计算研究转录因子（核受体）的调控细胞核内，核受体通过三种基本的作用模式调节基因转录：1，核受体与其伴侣转录因子的二聚体受到其配体亲脂性小分子激活后结合至靶DNA的靶序列从而调节转录；2，该二聚体受到配体激活后招募其他转录因子，通过其他转录因子与靶DNA的靶序列结合调节转录；3，该二聚体受到细胞表面受体或CDK蛋白激酶的激活而与靶DNA的靶序列结合调节转录。此外，最新研究发现核受体能够与胞浆蛋白发生相互作用，提示其可能具有转录因子之外的功能。细胞周期研究策略和方法：有丝分裂摇落法：得到M期细胞化学同步法：DNA合成阻断，同步于S期；中期阻断法，同步于M期。免疫组化、westernblot：检测参与细胞周期调控的蛋白质Brdu掺入实验：鉴别S-期细胞显微注射：（在高倍倒置显微镜下，利用显微操作器（Micromanipulator），控制显微注射针在显微镜视野内移动的机械装置，用来进行细胞或早期胚胎操作的一种方法）细胞融合：细胞核和细胞质对细胞周期进程的影响细胞凋亡的研究方法和策略：形态学检测：染色（HE染色、吖啶橙荧光染色、细胞骨架染色）、光镜观察、扫描电镜观察、投射电镜观察。DNA琼脂糖凝胶电泳（琼脂糖凝胶电泳是用琼脂糖作支持介质的一种电泳方法。其分析原理与其他支持物电泳最主要区别是：它兼有“分子筛”和“电泳”的双重作用。）tuneltechnique（DNA原位末端标记-tunel法染色）彗星电泳（包括测定DNA双链断裂的中性单细胞凝胶电泳技术和测定DNA单链断裂的碱性单细胞凝胶电泳技术）流式细胞检测（是一种在功能水平上对单细胞或其他生物粒子进行定量分析和分选的检测手段，它可以高速分析上万个细胞，并能同时从一个细胞中测得多个参数，与传统的荧光镜检查相比，具有速度快、精度高、准确性好等优点，成为当代最先进的细胞定量分析技术）生综二：模式形式：各种类型细胞并非无序排列，而是按照一定的空间模式排列。原肠胚形成：原肠胚形成是由囊胚细胞迁移、转变形成的，它由三层细胞层构成：外胚层(ectoderm)、中胚层(mesoderm)、内胚层(endoderm)。在囊胚不断向内凹陷的过程中，形成外、中、内三个胚层，内胚层中间的空间是原肠腔。外胚层和内胚层最终形成组织的鞘，即上皮(epithelia),覆盖在器官的外表面和内表面。原肠胚外胚层发育成神经系统,感觉器官,表皮及其附属结构;中胚层发育成骨骼,肌肉,循环,排泄,生殖系统等;内胚层发育成肝,胰等腺体,呼吸道,消化道的上皮。胚胎由囊胚继续发育，由原始的单胚层细胞发展成具有双层或三层胚层结构的胚胎，称为原肠胚（或神经胚）。程序性死亡：又名细胞凋亡，是一个主动的由基因决定的自动结束生命的过程。具体指细胞遇到内、外环境因子刺激时，受基因调控启动的自杀保护措施，包括一些分子机制的诱导激活和基因编程，通过这种方式去除体内非必需细胞或即将发生特化的细胞。程序性死亡的意义：作为细胞的一种基本生物学现象，在多细胞生物去除不需要的或异常的细胞中起着必要的作用。它在生物体的进化、内环境的稳定以及多个系统的发育中发挥重要的作用。1.结构和形态形成：PCD在器官发生和组织重塑中发挥至关重要的作用。其中众所周知的就是高等脊椎动物中手指（脚趾）的形成。在胚胎发育期间借助于指间的细胞凋亡，我们才有了手指而不是鸭蹼。2.清除结构：在发育的过程中，机体借助于PCD清除掉那些不再需要的，发挥过渡功能的结构。其中包括进化残留物、单性别中需要或仅短暂发挥功能的结构。例如，人在胚胎阶段是有尾巴的，正因为组成尾巴的细胞恰当地死亡，才使我们在出生后没有尾巴。如果这些细胞没有恰当地死亡，就会出现长尾巴的新生儿。3.调控细胞数目：发育中的组织和器官主要依赖于细胞分裂和PCD之间的动态平衡以维持适当的细胞数目。大多数的器官，例如神经细胞、免疫系统和生殖系统均借助于PCD清除过度生成的细胞。4.清除潜在危险。PCD还可在发育阶段和成人后的生命过程中发挥保护作用清除异常及潜在危险的细胞。如何提高ips的诱导效率：现阶段，iPS细胞的获得效率很低，大约万分之几到千分之几。导致体细胞重编程为iPS细胞效率低下的原因主要是因为现阶段对其相关的分子机制的研究尚不清楚。由于成体细胞通过去分化途径重编程为iPS细胞是一个缓慢而复杂的过程，有诸多分子参与其中。而Oct-4、Sox2、Klf4及c-Myc这四个基本因子在iPS细胞形成过程中的作用机制也尚不明确。再者，即使是最通用的通过病毒转染方式来诱导，其转染效率也并非100%，而同时表达四个因子的细胞比例就更低了。此外，这四个因子诱导得到全能iPS细胞也属于随机事件，而该事件依赖于体细胞中Oct-4等干性转录因子随机发生的渗漏表达以及表观遗传学的随机性变化。试想如果能够选择合适的成体细胞作为重编程起始细胞，加入恰当的小分子化合物来催化，把这种随机事件变成必然事件，必然会高效率的诱导iPS细胞的形成低浓度氧环境。京都大学教授山中伸弥等人在iPS细胞研究过程中，发现机体内的干细胞总是集中于氧气相对少的地方。于是，他们在利用人体皮肤细胞培养iPS细胞时把培养环境的氧浓度从通常的21%降到5%，发现iPS细胞的生成效率可提高到原来的2.5倍至4.2倍。但如果进一步降低氧浓度到1%，就会适得其反导致部分细胞死亡。研究人员又利用实验鼠的皮肤细胞培养iPS细胞，发现5%的氧浓度也是最合适的。小分子化合物的参与。越来越多的研究表明，通过不同转录因子的组合或者与小分子化合物联用，都可以极大提高鼠和人体细胞重编程为iPS细胞的效率，这些小分子化合物在促进细胞重编程方面起重要作用。而当在培养液中加入小分子化合物BIX或PD0325901与CHIR99021，则可显著提高重编程效率。组蛋白甲基转移酶G9a的抑制剂BIX-01294最早被发现可替代Oct-4,与其余的3个重编程因子一起诱导NPCs形成iPS细胞。此外,BIX-01294还可提高Oct-4和Klf4两个因子重编程NPCs的效率。不同组织来源的体细胞其诱导效率不同。Aasen等人研究表明，以从发根鞘部位生发的角质层表皮干样细胞为供体细胞，同样通过逆转录病毒介导表达Oct-4、Sox2、Klf4及c-Myc，成功诱导iPS细胞形成，并经过mRNA水平检测，发现其诱导效率与成纤维细胞相比，大约提高了100倍，而且iPS克隆出现的时间也缩短至10天，出现速度也提高了近两倍。除此之外，信号转导通路的激活，如Wnt通路;表观遗传信息的修饰都可以提高iPS细胞形成效率。1、化学物质，如TGFβ受体抑制剂2、小分子，如BIX-01294和BayK8644中科院上海药物研究所/国家新药筛选中心的百人计划女博士谢欣，本研究工作得到中科院干细胞先导专项及科技部重大科学研究计划的支持。Lithium,ananti-psychoticdrug,greatlyenhancesthegenerationofinducedpluripotentstemcells.CellResearch.2011-07-05干细胞具有在体外大量增殖和分化为多种细胞的潜能，可为再生医学的替代疗法提供充足的细胞来源。2006年以来，日美科学家利用病毒载体转染不同转录因子（Oct4,Sox2,Klf4,c-Myc等），成功将体细胞重编程为诱导多能干细胞（iPS）。iPS细胞具有和胚胎干细胞类似的功能，却绕开了胚胎干细胞研究一直面临的伦理和法律等诸多障碍，因此在医疗领域的应用前景非常广阔。然而病毒载体及原癌基因的应用使iPS的安全性受到质疑；而且iPS的诱导效率也有待进一步提高。因此科学家们一直致力于寻找新的方法来减少转录因子的数量、避免转录因子的整合并提高的重编程效率。博士生王荃、许新秀等在筛选了近两千个小分子化合物后发现，用于抗抑郁和治疗躁狂的老药LiCl能显著增加iPS克隆数。在小鼠体细胞重编程过程中，LiCl能提高四因子诱导效率5倍，三因子诱导效率近60倍，使重编程效率接近15%。在人体细胞重编程过程中，LiCl可有效提高Oct4单因子诱导人iPS的成功率。机理研究揭示，LiCl的促重编程作用并非主要通过对GSK3b的抑制。与其他GSK3b抑制剂不同，LiCl不仅能增加干细胞基因Nanog的表达，还能提高Nanog的转录活性。LiCl还能通过降低H3K4特异性组蛋白去甲基化酶LSD1的表达来改变细胞的表观遗传修饰，从而提高细胞重编程效率。本研究不仅发现了有效提高重编程效率的小分子化合物，也部分揭示了重编程的机理，还为老药新用提出了新的思路。3、抑制p534、维生素C诱导多能性干细胞（inducedpluripotentstemcells，iPScells）是具有胚胎干细胞特性的一种细胞，由体细胞诱导而来，可作为胚胎干细胞最好的替代品用于科学研究和临床治疗。但是iPS细胞的成功诱导比较复杂，诱导效率一直是科学界的难题，通常每万个细胞才能诱导成功一例iPS细胞。最近，中科院广州生物医药与健康研究院裴端卿带领的研究小组发现，通过在培养过程中添加维生素C可使iPS诱导效率提高10倍。通过老鼠和人细胞实验发现，培养时添加维生素C可促进相关基因表达，推动体细胞进入重编程状态。CellStemCell,24December2009VitaminCEnhancestheGenerationofMouseandHumanInducedPluripotentStemCells5、microRNAs，如miR-291-3p,miR-294,andmiR-295北京大学生命科学学院邓宏魁研究组和北京大学定量生物学中心汤超研究组合作，首次证明小鼠体细胞编程可由调控分化的基因完成，并在此基础上提出细胞命运决定的“跷跷板模型”。2013年5月23日，该成果研究论文“Inductionofpluripotencyinmousesomaticcellswithlineagespecifiers”于《细胞》（Cell）期刊以封面文章形式在线发表。《细胞》同期还配发了希伯来大学NissimBenvenisty教授对该工作的评论文章。2006年，日本科学家ShinyaYamanaka发现向小鼠体细胞转入胚胎干细胞特异因子（O