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基因组学的发展

前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇基因组学的发展范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。

基因组学的发展

基因组学的发展范文第1篇

关键词:高校音乐;民族音乐;继承;发扬;探讨

民族音乐是民族文化的有机构成元素,也是音乐艺术发展史上的瑰宝。全球的不同国度的音乐文化,无不在本国与他国的交互融合中实现民族文化的传承以及发展。我国拥有56个民族,民族音乐能够映射民族文化鲜明特征,并且其在民族文化中所起到的传承作用也极为明显;其就像是在古老的中华沃土上诞生的艺术奇迹。悠远的中华文化、璀璨夺目的民族音乐文化以及多元化的民族音乐形式,不仅让我国公民陶醉,更让世界为之瞩目。然而由于各方因素,其中的问题亦不少。

一高校音乐教学中民族音乐教育目前的困局以及发展情况

我国民族音乐是非遗项目,因其独到的感染力在全球民族文化中的位置节节攀升。“民族音乐的”、“歌曲与舞蹈之乡”、“音乐文化的奇迹”等等饱含溢美之词的称呼是对中国民族音乐的高度精粹。但是很长一段时间内,高校音乐教学不管是在课程设立抑或教学形式方面,大部分都借鉴西方音乐教学的模式以及形式,在基础乐理、视唱练耳、和声、曲式、复调以及配器等理论的传授过程中,剽窃国外音乐理念的情况居多,而忽略了对本国民族音乐的挖掘以及应用。从中国高校音乐教学的情况来讲,大部分学生对国外艺术了如指掌,而对本国民族艺术文化却知之不祥甚至根本没有去了解的想法。在如今的年代,世界经济一体化的脚步加快,这对我国古老文明的冲击是剧烈的;特别是对我国传统的民族音乐文化来说更是如此。一部分人甚至指出:中国未来的音乐之路会与国外音乐发展之路重合,自此刻意贬低中国民族音乐文化,误导我国高校大学音乐教学,这对中国的民族音乐来说并不公平。而阅览中国高校音乐教程的教学提纲,国外乐理所占的比重极大,而中国民族音乐文化在其中却屈指可数,虽然一部分高校在课程布置方面添加了《民族音乐》教程,然而本国音乐以及民族音乐在其中仅仅是一笔带过,对民族音乐以及民族文化的传承和发展来说意义不大。我国高校音乐教学中无法传承和发展音乐文化是一种异象,有逐渐脱离主流的态势,这应引发我国的重视。

二民族音乐文化在我国高校音乐教学中的价值

上佳的音乐作品通常包括热烈的情感诉求,对学生的德育品质的形成有极大的助益。中国传统的民族音乐文化通常能够显示出巨大的思想价值,高校传授民族音乐的乐理,对学生来说,不但能够增广见闻,也让学生的审美趣味发生转变。民族音乐是中国人最喜闻乐见的音乐形式,其体现了中华民族的风貌与精气神。其在我国漫长的历史变迁中诞生、成长以及成熟,是对社会各方面发展情况的真实记载。高校音乐教学中,把民族音乐文化与高校音乐教学融合,让学生通过对民族音乐的领悟,提升其民族自尊心,让其以本国音乐为荣是当前甚至未来一段时期内我国高校音乐教学的重点。

三我国高校音乐教学中民族音乐文化的传承与发展对策

音乐教育不可能一蹴而就,特别是在体现中国特色的民族文化的传播以及教学中,更应参考高校音乐教学的具体情况,从民族音乐文化的独特历史底蕴方面来升华民族音乐文化的魅力,让学生在喧闹的世界中找到灵魂的归属。

1、高校音乐教学要重视对民族音乐的搜集与规整。民族音乐——特别是少数民族的音乐的搜集与规整,必须充分认知,并透过具象化的策略来进行维护以及传承,发掘并发扬音乐文化遗产。笔者通过走访以及调研了解到:目前能够演唱“川江号子”的艺术家已经屈指可数,外号“陕江号子王”的胡振浩业已达80岁以上的高龄,而可以演唱二百余首川江号子、20类以上的曲牌唱腔的陈邦贵业已年满90岁。此外,对某省某区域的小学生实施调研,可以演唱自身所属民族音乐的学生的比例很小。因此,发掘民族音乐并“抢救”民族音乐文化遗产已经刻不容缓。

2、高校音乐教学要重视对民族音乐教科书的编纂以及推介。教科书承载着高校音乐教学的内容,而编纂与推介民族音乐教科书是高校音乐教学的当务之急。高校应在搜集与规整的前提下,挑选适当的民族音乐材料实施编纂以及改写,并在课程设立与编排方面着眼于民族音乐的挖掘。灿若星河的民族文化、源远流长的民族史实、异彩纷呈的民族音乐艺术呈现方式,均为民族音乐教科书编纂的参考元素。而在民族音乐呈现模式的挑选中,应权衡各民族文化的特征,从思维、民族特征方面凸显民歌、曲艺、唱腔、曲目的独特韵味。高校应综合相异地区民族音乐的继承与发展情况,并重视民族音乐自身的多样性,凸显本国民族文化的独到风格——特别是把高校音乐教学与民族音乐融会贯通,完成地区民族文化的继承来充实高校民族音乐素材。

3、高校音乐应重视对民族音乐课程的构建。课程构建是高校音乐教育的主导方向,应妥善处置国外音乐教育与民族音乐教育的融通。①从国外音乐的引进来实现中外音乐文化的沟通视界的开阔化,在国外音乐中取长补短,让我国音乐能够实现长足的进步。②要从对本民族音乐的发掘中传承我国的丰富的音乐文化内涵,从重塑人类音乐世界的战略高度来传承以及发展本民族音乐文化。而且,我国高校应以风味独特的民族民间乐曲入手,在课程设立方面增加少数民族音乐教程,透过对我国民族音乐的传承,来奠定高校民族音乐在教学中的重要位置。例如:恰当加入乡土音乐内容,创办有着鲜明的区域特征的音乐教程,提升民族音乐文化在高校音乐教育系统中的影响。

4、高校音乐教育应重视对民族乐理知识精通的老师的引入以及培育。对民族音乐的继承和发展来说,一支民族乐理基础扎实的老师团队是不可或缺的;高校必须大力引入我国民族音乐方面的专家来充当大学民族音乐课中的导师。例如:通过聘请我国少数民族传统乐器演奏抑或演绎的音乐界栋梁之才或者可以从民族音乐素材中获得灵感并创编民族歌曲曲目的创作家等等,让师资力量更为充实。此外,应激励老师在校外采风阶段考察民族区域,让其领略民族风情,透过搜集、规整以及研讨来提升民族音乐素质。而透过从民间聘任民间艺术家来校就职,抑或透过开办现场演绎活动以及讨论会,从而让音乐老师从内心深处认同民族音乐文化,让老师与学生在民族音乐文化的熏陶中能够对其进行正确定位,这其实就是对民族音乐文化的继承以及发展。

5、创造性地开发民族音乐教育形式,规整音乐教学资源。推动高校音乐教育革命,通常需要老师在教学形式上进行创新,并调整教学思维,接受新鲜的教学观念——尤其是在民族音乐的教学过程中,高校不但要在常规模式下讲授民族音乐,还应打造民族音乐文化的浓郁气氛,挑选与学生生活息息相关的民族音乐教学形式。例如:创办民族音乐社团,在大学文化的建设中宣扬民族音乐的关键性,让学生以本民族的民族音乐文化为荣;再例如:引入民族歌曲(如新疆舞曲、苗族歌曲等等),让学生领略新疆舞曲的柔媚,苗族歌曲的婉转动听。透过对相异民族歌舞的教学,拉近各民族学生间的距离,推介与发展民族音乐文化。

6、高校音乐教学应重视对民族音乐文化活动的创办。民族音乐文化的继承与发展要有探寻精神以及创新思维——尤其是在少数民族音乐的继承与发展方面。应从地区特征、文化内涵、活动模式以及宣扬媒介上实施全方位解析,探寻出一条与高校音乐教学特征吻合的民族音乐活动创办之路。例如:举行民族音乐实践采风活动,融合地区民族特征,在民族音乐采风阶段,不光要搜集民族音乐材料并实施规整;还要透过组织民族音乐汇演,让优美动听或慷慨激昂的民族民间歌曲传遍神州大地。

7、构建民族音乐教育的优良社会环境。气氛上佳的民族音乐教育环境对调动学生的积极性来说极为关键。高校的民族音乐教学,要引发社会各阶级的关注。在学校中应演播多元化的民族音乐歌曲;在电视节目、播音节目、互联网视频中体现民族文化元素,构成继承与发展民族文化的大环境,体现民族音乐文化的内涵。老师在这方面应让学生多看、多听、多学,通过学生喜闻乐见的形式——比如快板书、讲坛等让学生领略少数民族文化的历史(比如的歌唱家央金兰泽的《爱琴海》,歌颂了神山圣水,于华丽处见真情,也让听者领略了的风情)以及韵味。而学生在网络资源发达的当今社会,能够随处听到民族歌曲,就是为民族音乐文化的继承与发展提供跳板。

四结语

综上,民族音乐在高校音乐教育中的融合以及推介是递进的,高校在归纳以及参考的前提下,应重视创新民族音乐教育的模式。通过多元化、异彩纷呈的民族音乐文化活动并凸显民族音乐自身的感染力,展示各民族的优秀品质,并融入民族文化活动,推动民族音乐文化的继承以及发展,让我国民族音乐为世界所喜爱。

作者:高海燕 单位:太原理工大学艺术学院

参考文献:

[1]博特乐图.高校到底培养什么样的传承人?——内蒙古大学艺术学院民族音乐传承班的探索[J].人民音乐,2015,(1):57-60.

[2]黄妙秋.非物质音乐文化遗产传承人与高校少数民族音乐师资队伍建设的接轨与契合[J].星海音乐学院学报,2015,(1):17-21.

[3]李松兰,黄虎.2014高校少数民族音乐传承现状调查报告——关于33份调查问卷的分析研究[J].星海音乐学院学报,2015,(3):65-75.

[4]李松,樊祖荫,张欢,等.对中国少数民族音乐文化传承的反思——“第三届全国高等音乐艺术院校少数民族音乐文化传承与学术研讨会”主题发言[J].中国音乐学,2013,(1):12-23.

[5]任占忠.世界多元文化背景下高校音乐教育中对我国民族音乐的传承与发展[J].艺术科技,2014,(10):212-212,176.

基因组学的发展范文第2篇

土壤宏基因组学技术是近来发展比较迅速的一种新方法,这种方法从土壤环境样品中直接提取微生物基因组DNA(宏基因组)并克隆于不同载体,再将重组载体转移到适宜的宿主以建立宏基因组文库;同时结合不同的筛选技术,从基因文库中筛选新基因或新的生物活性物质。应用这些免培养的新方法和新技术,可以绕过微生物菌种分离培养这一技术难关,直接在基因水平上研究、开发和利用无法培养的微生物资源;有利于揭示不可培养微生物的基因多样性,为农业、医药和环境的可持续发展提供丰富的资源。

1土壤宏基因文库的构建

关于土壤宏基因组学技术的构建已有许多研究报道,文库的构建需要足够高质量的DNA,由于土壤微生物往往会与土壤其他组分紧密结合,这就增加了提取土壤DNA的难度。常用的方法包括直接提取法和间接提取法。直接提取法是将样品直接悬浮在裂解缓冲液中处理,使其释放DNA,继而抽提纯化;间接提取法是首先去除土壤等杂质,通过不同的离心速度从土壤中分离出细胞,然后对细胞进行抽提。直接提取法提取的DN段较小(1~50kb),提取率高,操作简单;间接提取法提取的片断较大(20~500kb),纯度高,但操作繁琐,有些微生物在分离过程中会丢失。

根据插入片断大小,可以把基因文库分成2类:质粒载体的小片段插入(小于15kb)和柯斯质粒(15~40kb)或BAC(细菌人工染色体)(超过40kb)载体的大片段插入。大肠杆菌(Escherichiacoli)是表达土壤细菌基因或基因簇的通用宿主,穿梭载体或BAC文库可将大肠杆菌包含的文库信息转移至其他宿主如链霉菌或假单胞菌。

载体系统的选择取决于所提取土壤DNA的质量及研究目的,包括欲插入目的片段的大小、所需要的载体拷贝数、使用的宿主以及筛选方法等。如对腐殖质含量较高或剪切较严重的DNA样品适宜构建质粒文库,小片段的文库适用于筛选新的与代谢相关的单基因或小操纵子;而对于含较大基因簇或大片段的DNA样品则需要构建大片段和大容量的载体文库。Rondon直接把环境DNA克隆到低拷贝BAC载体,以大肠杆菌作为宿主构建了含100Mbp的小文库(SL1),并从这个文库中检测到DNA酶、脂肪酶、淀粉水解酶的活性。

2土壤宏基因组文库的筛选

宏基因文库的筛选主要有功能驱动筛选、化合物结构水平的筛选、序列驱动筛选,底物诱导基因表达筛选。功能驱动筛选是根据重组克隆产生的新活性进行筛选,在工业上有很多重要的酶就是用这种方法发现的。其主要缺点是要在寄主中进行功能表达,造成筛选工作量大,效率低。化合物结构水平的筛选是根据不同结构的物质在色谱中有不同的峰值,通过比较转入和未转入外源基因的宿主细胞或发酵液抽提物的色谱图筛选产生新结构化合物的克隆子。此方法工作量大,费用高。序列驱动筛选是不依赖重组基因在宿主中表达来筛选,而是根据已知功能的基因序列设计探针或PCR引物,通过杂交进行筛选具有目标序列的克隆子。底物诱导基因表达筛选是利用底物诱导克隆子分解代谢基因进行筛选,这种方法已经成功的从宏基因中筛选出芳烃化合物诱导的基因。国内外的资料显示这4种筛选方法可以筛选到所需要的物质,但筛选效率低,费用高。

3土壤宏基因组研究现状

利用宏基因组学的技术,科研人员筛选到了许多功能基因,加拿大TerraGenDiscover公司最先在以链霉菌为宿主的宏基因组文库中筛选到了具有抗菌活性的5种新的小分子物质TerragineA、B、C、D、E;Courtois等利用柯斯载体构建了含5000个克隆子的环境基因组文库,采用PCR序列分析的方法,筛选出编码聚酮合成酶的新基因,同时采用HPLC技术发现了脂肪二烯醇中2种新的化合物,两者互为同分异构体;Yun等选用pUC19为克隆载体构建大肠杆菌基因组文库,利用活性筛选方法,从30000个重组子中筛选出1个含淀粉酶基因(amyM)的克隆子。

2005年,LimHK等以枯草芽孢杆菌为宿主,建立了森林土壤的宏基因组文库,筛选到2个具有抗菌活性的克隆,对其结构进行分析,得出其中一个为产红素的靛玉红,另一个为产蓝素的靛蓝,是靛玉红的异构体。2006年,VogetS等首次研究了从土壤宏基因组文库中筛选到的一种纤维素酶的性质,证实了其具有较广的pH值和温度适应范围,并且在较高的盐度时也具有活性,具有工业应用价值。

4土壤宏基因组学的技术局限性

总DNA提取技术尚存在一定的限制,土壤环境中,由于微生物与土壤颗粒紧密结合的特性以及腐殖酸等抑制性物质存在等原因,从中难以获得适于构建宏基因组文库的高分子量DNA。Bertrand等采用间接提取法,通过Nycodenz梯度离心,所回收的土壤DN段大小己能达到400kbp,但至今基于原位裂解获得>100kbp土壤DNA的提取技术尚未突破,运用原位裂解法构建更大片段环境宏基因组文库(现有的土壤宏基因组文库中,平均插人片段最大为44.5kb)仍是一个难点。不可避免地,环境宏基因组文库所包含微生物基因组信息的偏差将直接导致“基因遗漏”现象发生,如海洋中普遍存在的微生物固氮基因,却在测序量高达1.6Gbp的马尾藻海水宏基因组文库中被遗漏,表明仅运用宏基因组学技术同样会忽略部分的微生物资源。

阳性克隆筛选频率低是宏基因组学的另一个瓶颈所在,运用经典的功能筛选方式,往往是在数千个,甚至数百万个重组克隆子中才能检测到有用的活性克隆,造成此局面一个重要的原因是外源基因的异源表达水平低下。目前根据核酸序列相似性及基因保守区设计探针或引物的杂交、PCR筛选方法,从文库中发现新基因的比率尚不到已知基因的40%。

基因组学的发展范文第3篇

目前为止,科学家还没有真正地定论到底什么是基因,但是我们有对基因深刻的理解,可以阐述基因在细胞学的基础是什么。首先我们知道基因在染色体上,信息基础是DNA序列和遗传密码,功能技术是基因产物,这个产物包括RNA和蛋白质。

基因是经济,也是未来基因首先是资源,每个人都携带自己的基因;基因本身是知识,我们要了解基因的功能、基因的存在、基因的多样性;基因也可以成为专利,然后生产出基因药物;基因还可用于食疗;做农产品的基因组就是为了让农产品增产,所以基因是经济,也是未来;基因与健康的关系稍微复杂一些,基因可以归味入药,可以用于诊断疾病、治病救人。

基因产物的多样性通过数学家的参与,使生物学有更重大的发展,产生了数量遗传学。分子生物学的介入使生物学又有一个新的综合思考,就是分子生物学和观察生物学,这两个生物学之间的综合就产生了新的开阔领域。基因的研究或者生物学的研究有很多因素在里面,有环境因素,有基因型,有表现型、表型可塑型。

基因组学人有数十万个基因,在不同的细胞里表达的基因不一样,人体由几十种组织,几百个细胞组成。基因组学或者叫做人类基因组计划开创的基因组生物学,主要目的是获取基本的生物学信息,包括六张基本的图,从DNA到蛋白质的相互作用。

人类基因组学研究计划的几个阶段目标

基因组编码的生命蓝图是现在生命科学研究很重要的起点。人类基因组学研究总体计划分几个阶段性目标:

“一个人”:1995~2004年,完成一个人的基因组,即人类基因组全部序列;

“几百人”:2003~2005年,完成几百个人的人类基因组的多样性,即人类基因组单倍体型图;

“几千人”:2005年以后,完成几千人基因组多样性,完成群体特异性基因变异图谱;

“每个人”:2010年以后,当技术准备充分,每个人的基因组都可以测定出来。

从基因组学到疾病与健康

基因可归味入药;基因可断疾切脉;基因可治病救人;基因可延年益寿;基因可返老还童;基因可起死回生。基因组计划的目的把基因组学的科学成果用到生物学其他领域里,用到人的健康上,最后到社会的应用。

目前,人类面对很多慢性疾病,如高血压、癌症等,对此,研发新药也有新的突破,中国科学家生产出来第一个用基因重组的药,是基因治疗药物,第一个在市场上应用。

基因组学的发展范文第4篇

【关键词】 药物基因组学 个体化用药 遗传多态性 疗效 毒副作用

早在20世纪50年代我们就知道遗传因素对药物反应的影响,典型的例子是蚕豆病,该病因遗传缺陷导致葡萄糖6-磷酸脱氢酶(G6PD)缺乏,或活性低下,引起一系列生化代谢异常,一般情况下患者无症状,但在吃蚕豆或使用抗疟药伯氨喹啉类及其他具有强氧化作用的药物后就会出现急性溶血反应;再有就是异烟肼的乙酰化作用,因个体乙酰化速度不同,导致不同个体使用同等剂量异烟肼时出现疗效差异,甚或发生毒副反应的现象。20世纪90年代,药物基因组学的出现使我们对不同个体用药后的药物反应差异有了更深入了解,对很多以前难以解释的药物反应现象有了合理的解释,对指导临床合理用药也有了更加科学的依据。

1 药物基因组学的概念

药物基因组学是基因功能学与分子药理学的有机结合,是研究基因序列变异及其药物不同反应的科学,以药物效应及安全性为目标,运用已知的基因理论研究各种基因突变与药效及安全性的关系,药物基因组学强调个体化;通过它可为患者或者特定人群寻找合适的药物及恰当的剂量,改善病人的治疗效果。

2 药物基因组学的临床意义

药物基因组学的研究涉及储多药物,本文仅以以下两类药物的基因组学研究成果来表述基因组学对指导临床用药的意义。

2.1氨基糖苷类药物与耳聋

氨基糖苷类抗生素自1945年问世以来,因其杀菌作用强、抗菌谱较宽且价格低廉而在临床上广为应用,但其致耳聋的毒性反应也一直困扰着全世界的医生。我国有听力残疾2000万人,其中60%~80%为氨基糖苷类药物中毒所致。

氨基糖苷类抗生素致聋可分为两类,一类因接受了毒性剂量而致聋;另一类则与遗传因素相关。国内外学者均证实:线粒体基因第1555位点A-G的均值性点突变和氨基糖苷类诱导的耳聋关系非常密切。[1]即带有线粒体A1555G点突变基因,哪怕是仅接受常规剂量或仅一次接触氨基糖苷类即可致不可逆的听力损失。这类耳聋占全部氨基糖苷类抗生素致聋患者的30%左右。目前,我国已绘制出不同于西方国家的耳聋基因突变谱,也已开发出针对中国人的耳聋基因芯片检测体系。如能在新生儿出生时或出生后3天内采集脐带血或足跟血筛查聋病易感基因,[2]使易感基因携带者终生避免使用氨基糖苷类药物,则可避免“一针致聋”的悲剧。

2.2抗高血压药物的选择与剂量

原发性高血压的发生与环境因素(生活习惯、烟酒嗜好等)和遗传因素关系密切。目前,临床常用的抗高血压药可分为五类:利尿药、β-受体阻断药、血管紧张素转化酶抑制剂、血管紧张素II受体阻断药和钙通道阻滞药,大多数情况下医生制定治疗方案主要根据病人的年龄、体重、高血压程度、有无并发症等,凭经验、试验性地选择药物和药物剂量,较少考虑遗传因素,很多高血压病人虽已用药,但并未能取得满意疗效。药物基因组学的研究发现:抗高血压药物的疗效与药物遗传多态性有密切关系,如能在用药前测定病人的基因类型,有目的地选择药物和药物剂量,既可使疾病得到及时有效的治疗、减少不良反应的发生,也能减少医疗费用的支出。

2.2.1β-受体阻断药 β-受体阻断药通过降低交感神经功能产生降压作用。影响大部分β-受体阻断药代谢的酶是细胞色素P450酶(CYP)系中的CYP2D6,该酶具有遗传多态性,其基因变异可高度影响CYP2D6的活性。[3]CYP2D6可分为弱代谢型(PM)、中间代谢型(IM)、强代谢型(EM)和超强代谢型(UEM) 4种表型。PM的发生是由于CYP2D6基因突变造成酶活性的缺陷,此型患者代谢药物的能力下降,可导致血药浓度过高, 易诱发严重的不良反应如支气管哮喘、心血管疾病,甚至死亡,对此基因型病人,临床用药应减少药量。IM型者属于强代谢者中较弱的一部分,因基因突变导致酶活性略微降低,此类病人用药也应适当减少剂量。EM是正常人群的代谢表型,故临床上使用常规治疗剂量有效。UEM则是由于出现CYP2D6的多基因拷贝,使酶蛋白高度表达,导致酶活性的显著增高,此基因型代谢药物能力强,从而使血药浓度降低而达不到治疗效果,故应适当增加药量,[4]或改用其他药物。

药效学机制对β-受体阻断药反应的影响较药动学机制更为重要。体内β-受体的数量和受体对药物敏感性的变化是造成个体对β-受体阻断药反应差异的主要原因之一。[5]目前已知β1-受体存在两种突变, 一种位于受体蛋白N端49位,由甘氨酸取代丝氨酸(Ser49Gly),另一种位于C端389位,由甘氨酸取代精氨酸(Arg389Gly)。研究表明:突变型纯合子( Gly 49 及Gly389) 对β-受体阻断药反应都不及野生型。[4]也就是说,由于基因突变,导致患者对β-受体阻断药的敏感性下降;另一方面,遗传背景不同的种族对β-受体阻断药或激动药的敏感性也存在着差异,[5]这些差异都影响到β-受体阻断药临床应用时的剂量选择。

2.2.2噻嗪类利尿药 噻嗪类利尿药是最常用的基础降压药物,其降压原理是促进钠水排出,减少有效血容量,并扩张外周血管使血压下降。与噻嗪类利尿药降压作用个体差异相关的基因有:α-内收蛋白(α-adducin)、血管紧张素转换酶(ACE)的基因、G蛋白基因、编码WNK酶的基因,此外, NO酶、E298D 突变也与噻嗪类利尿药的降压效果有关。[4]

目前发现α-Adducin 具功能意义的突变为G460T,大量的研究表明, 含至少1个460T突变基因的患者使用利尿药的近期效应是血压(包括平均动脉压)下降幅度更大, 而远期效应则表现为相对其他降压药物而言更明显的降低心肌梗死和中风的发生率。[4]国内有学者[6]报道:ACE基因I/D多态性和氢氯噻嗪的降压作用密切相关,但目前研究结果还不太一致。有报道说:对同时携带ACE的I型等位基因及adducin的Trp460等位基因的患者氢氯噻嗪的疗效最好,而携带ACE的D/D等位基因及adducin的Gly/Trp等位基因的患者用氢氯噻嗪治疗后血压下降最少,[7]所以临床用药时如能联合分析ACE和α-adducin两方面的基因多态性,则有助于预测利尿剂的疗效。

2.2.3血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI) ACEI的降压作用主要通过抑制周围和组织中的ACE,使血管紧张素II生成减少,同时抑制缓激肽酶使缓激肽降解减少,而达到降压目的。ACEI与基因多态性关系的研究主要集中在RAAS,多态位点包括ACE基因I/D、AGT基因M235T和血管紧张素II- I型受体(AT1R)基因A1166C。[8]其中研究最广泛的是ACE基因I/D多态性,用卡托普利、依那普利、赖诺普利和培垛普利研究ACEI抗高血压的疗效,研究结果并不一致,说明:原发性高血压患者对ACEI类药物反应的差异部分由遗传因素决定。有人发现AT1基因多态性(A1166C)与ACEI类药物的降压疗效相关,且此相关性在老年患者和超体重患者中尤为明显。[7]

2.2.4血管紧张素Ⅱ受体阻滞药 沙坦类降压药主要通过阻滞血管紧张素Ⅱ受体,降低外周血管阻力,产生降压作用。沙坦类药物在体内主要依靠CYP2C9代谢, 该基因突变使酶活性明显下降,毒性增加, 疗效降低。另外, CYP11B2 的多态性被证实与血管紧张素Ⅱ受体阻滞药的降压效果相关,该基因突变引起机体对血管紧张素Ⅱ受体阻滞药敏感性增加, 表现为收缩压下降较无突变型明显。[4]

2.2.5钙通道阻滞药(CCI) 钙通道阻滞药是近30年来广泛应用于临床的一类治疗心血管疾病的药物,通过阻滞钙离子L通道, 抑制血管平滑肌及心肌钙离子内流, 从而使血管平滑肌松弛心肌收缩力降低, 使血压下降。钙通道阻滞药在体内的代谢主要依靠CYP3A,该基因突变可引起CYP3A酶活性下降,可导致体内血药浓度增加, 药物的毒性也相应增加, 故应适当减少药物的用量。[4]

3 展望

药物基因组学经过十几年的发展,在药物代谢、转运和药理作用的基因多态性的研究有很大的进展。在有些药物上有重大突破,如氨基糖苷类的耳聋问题,但更多的药物研究还都处在起步阶段,有待于更加深入的研究。相信随着病理、药理机制研究的深入、药物基因组学研究方法及新技术的不断的完善,以及个体化用药基因芯片的研发,不久的将来,很多药物都可以实现以基因为导向、“量体裁衣”式的个体化用药治疗模式,使临床用药更具针对性、高效性和安全性,实现治疗学上按基因选药的个体化用药的飞跃。 参 考 文 献

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基因组学的发展范文第5篇

(青年俊才候选人)。主要从事鱼类比较基因组学和群体基因组学研究。迄今在BMC Biology、Molecular Biology and Evolution、Molecular Ecology等国际知名学术期刊发表学术论文20余篇。

鱼类几乎占领了地球上所有水域中的生态位,既是生态系统的重要组成部分和生物资源,也是重要的科学研究对象。“中国的鱼类研究具有源远流长的历史。遗憾的是,目前斑马鱼、青、刺鱼、鲡鱼等成为模式生物的鱼类,都是由外国学者所倡导和建立的。某种角度上中国的鱼类研究缺少自己的标签。”郭宝成说。10多年来,郭宝成遨游在鱼类世界里,他的身影穿梭在实验室里、野外采样现场、讲台上、学术报告会议上,忙碌而又充实。

始于兴趣,享受科研

“早在中山大学读本科的时候,受益于本科生导师制,师从鱼类生理学家和鱼类养殖学家林浩然院士。”郭宝成就是这样跟鱼结了缘。

兴趣使然,研究生时期,郭宝成选择就读于中国鱼类学研究中心――中国科学院水生生物研究所,师从中国鱼类分子系统学与生物地理学的杰出研究者――何舜平研究员。郭宝成回忆说:“何老师给了我极大的学术自由,宽松自由的学习氛围使我感受到了科研是一种享受。”

同时,郭宝成也深刻感知到科研容不得半点浮躁,并且在之后的科研道路上用自己的行动践行着这一箴言。“何老师总是告诫我们要把有限的时间和精力都投入到实验室和科研项目上。很多老院士、老科学家,他们一辈子就专注于做一件事。”郭宝成也坚信,有付出就会有回报,你的付出即便现在看不到回报,但在未来一定会反馈给你。

2010年,郭宝成顺利拿到了中国科学院水生生物研究所水生生物学博士学位,5年的硕博连读使他在鱼类分子进化领域得到了系统的训练与积累,但是郭宝成却希望能够继续深造,开阔学术视野。“在鱼类研究领域,国外无论是在理论上,还是在实际应用中,都有很多值得学习的地方。”博士毕业后,郭宝成先后在瑞士苏黎世大学和芬兰赫尔辛基大学继续从事有关鱼类进化基因组学的研究。

国外6年的科研历程使郭宝成建立了广泛的学术交流网络,瑞士苏黎世大学的Andreas Wagner教授、芬兰赫尔辛基大学的JuhaMerila教授、德国明斯特大学的Erich Bornberg-Bauer教授、英国皇家学会院士牛津大学的 PerterHoland教授、加拿大麦吉尔大学的Frederic Chain博士、芬兰赫尔辛基大学的Zitong Li博士都是郭宝成科研路上的合作者。

“其实,科研是没有国界、不分领域的。我和很多科学研究者都素未谋面,但是我们通常会用e-mail进行交流,共同的兴趣爱好驱使我们走到一起。比如,我在瑞士的导师提倡‘idea-driven’,他的实验室里有做鱼的、做酵母的、做老鼠的,大家的研究对象不尽相同,但总是可以相互学习借鉴。”郭宝成说。

勇于开拓,解锁鱼类基因进化密码

基因(M)重复作为普遍存在的生物学现象,是基因组和遗传系统多样化的重要推动力量。重复基因的功能分化一直是研究热点,也是郭宝成的研究内容之一。通过数据挖掘,郭宝成发现已有的研究大都集中于重复基因序列碱基变异,插入缺失对重复基因的影响是研究中的“缺口”。因此,他决定以在进化过程中,基因(组)重复尤其突出的鱼类为研究对象,系统研究插入缺失对重复基因分化的影响。

郭宝成发现重复基因比单拷贝基因积累了更多的插入缺失,重复基因两个拷贝均有插入缺失积累,缺失的积累要比插入的积累普遍,插入缺失倾向积累于蛋白质二级结构的环结构域及三级结构的表面,重复基因两个拷贝间的序列分化程度与其插入缺失积累密度呈显著的正相关,插入缺失而非碱基变异是重复基因两个拷贝间蛋白四级结构分化的主要原因。通过总结上述研究成果,郭宝成提出了插入与缺失是重复基因进化的重要动力。研究结果发表于国际知名分子进化刊物Molecular Biology and Evolution,受到编辑与审稿人的高度认可。

生物适应性进化的遗传基础是生物学研究的基本问题,了解生物适应性进化的遗传基础,对于生物多样性的保护以及资源的可持续利用至关重要。因此,郭宝成以鱼类海水向淡水的适应为其研究的切入点。

已有研究表明,环境因子是方向性选择的重要动力,因此具有非常高盐度和温度梯度变化的波罗的海为研究海洋鱼类群体分化提供了天然的实验室。通过对波罗的海中三刺鱼和鲱鱼群体的研究,郭宝成发现,遗传分化发生在三刺鱼和鲱鱼的整个基因组范围;而盐度和温度的变化是波罗的海三刺鱼和鲱鱼遗传分化的动力。为海洋鱼类群体分化及局部适应(local adaptation)提供了确凿的证据,研究成果发表在BMC系列旗舰刊物BMC Biology和分子生态学代表性刊物Molecular Ecology上,发表一年来已受到数十次引用。积跬步,以至千里

“促进和提高中国的鱼类进化研究”,这是长久以来萦绕在郭宝成内心的声音。2016年,郭宝成作为中国科学院动物研究所“百人计划―青年俊才”候选人从芬兰归来。在未来几年里,一方面,他将以前期的研究成果为切入点,继续深入研究插入与缺失在重复基因功能分化中的作用及其在鱼类物种分化中可能的作用;另一方面,为了研究生物进化的重复性和可预测性,郭宝成拟以发生适应辐射的刺鱼类群为研究对象,运用群体基因组学和比较基因组学的方法,研究全球范围内,刺鱼从海水向淡水适应辐射过程中,种内平行进化与种间趋同进化的遗传基础,从而进一步揭示适应辐射发生遗传机制的一般规律。郭宝成已经逐步组建起了属于自己的鱼类进化与基因组学研究团队,并且得到了国家自然科学基金的资助。

在开展科学研究的同时,郭宝成深知科研平台在创新型人才的培养中蕴含着巨大的潜力。他说:“人才培养工作是科学研究的重中之重,毕竟科研最终是要由人完成的。就鱼类研究在国内的发展来看,我们应该以人为本,培养一批以鱼类为研究对象,掌握分子与细胞生物学、遗传学、基因组学以及生物信息学技术的复合型人才,以此带动我国鱼类研究的发展。”目前.郭宝成的中国科学院动物研究所鱼类进化与基因组学研究团队已经纳入了1名博士后、1名博士生和2名硕士研究生,并且正在逐步扩展当中。

在具体的科研人才培养工作中,郭宝成认为,学生独立思考与动手能力是并重的。他说:“作为学生科研道路上的指引者,我们既要培养学生的独立思考能力,组织学生参加各种学术会议,开拓眼界,又要培养学生动手解决科学问题的能力。独立思考能让学生知道什么是科学研究的重要问题或者亟待解决的问题,而动手能力则为问题的解决提供了保障。”