模式生物线虫 726寝室.ppt

应用一：细胞程序性死亡中基因规则的发现 阶段一 悉尼·布雷内在20世纪60年代初期接触细胞分化和器官发育的课题,在简单的无细胞生物与复杂多细胞生物这两个极端之间找到到一种既简单,又是多细胞的生物——秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans) 1974年, Brenner 发现EMS 能够诱导秀丽线虫基因组的特定基因发生突变，不同的突变与特定的基因相关连，对于器官的发育产生特定的效应。为以秀丽线虫为模式进行动物个体发育的遗传研究奠定基础。 Sydney Brenner 阶段二 约翰·苏尔斯顿使用微分干涉显微镜来研究秀丽线虫细胞的命运。他首先观察了雌雄同体的幼虫细胞的命运，进而研究了由受精卵开始所产生的每一个细胞的来龙去脉。他发现，特化后的细胞在正常的细胞分化过程中进行着细胞程序性死亡,最终绘制出了当今世界上独一无二的一份细胞谱系。 应用一：细胞程序性死亡中基因规则的发现 John E. Sulston 阶段三 罗伯特·霍维茨在秀丽线虫中发现了控制细胞死亡的基因，egl-1、ced-9、ced-4 和ced-3这四个基因组成一条线性的调控途径以控制细胞程序性死亡。其中ced-9和ced-3的基因产物分别对应于哺乳动物中的凋亡抑制因子Bcl-2和执行凋亡的一类酶——caspase 应用一：细胞程序性死亡中基因规则的发现 Robert Horvitz 死亡决定 　　 死亡过程　　　　　　　　吞噬作用　　 废物降解 这一发现的意义： 一些疾病，比如癌症和特定的自身免疫性疾病，都是那些在正常情况下应该死亡的细胞却存活下来造成的，许多针对癌症的处理策略都是建立在刺激细胞“自杀程序”的基础上。 神经变性疾病、艾滋病、中风和心肌梗塞是由于细胞过多死亡造成，可利用基因控制手段抑制细胞死亡。 应用一：细胞程序性死亡中基因规则的发现 应用二：RNA干扰(RNAi） 2006年诺贝尔生理学或医学奖颁给了美国科学家安德鲁·菲尔和克雷格·梅洛以表彰他们发现了RNA干扰。 安德鲁?菲尔 克雷格?梅洛 应用二：RNA干扰(RNAi） RNA干扰：是一个生物过程，在这个过程中双链RNA以一种非常明确的方式抑制了基因表达。自1998年发现以来，RNA干扰已经作为一种强大的“基因沉默”技术而出现。这项技术被用于全球的实验室来确定各种病症中哪种基因起到了重要作用。 安德鲁?菲尔和克雷格?梅洛做的实验 应用二：RNA干扰(RNAi） RNA干扰机制： 应用二：RNA干扰(RNAi） RNAi的运用 RNAi在探索基因功能中的应用：RNAi主要通过在转录后水平阻断基因的表达，并借此研究基因的功能; RNAi在基因治疗和抗肿瘤方面中的应用：如我们可以按拟定的方式来关闭非必需或致病基因的功能。从理论上说，若能关闭致病基因的表达则很多疾病将被治愈如肿瘤，在动物中已证实RNAi的方法使导致血胆固醇升高的基因沉默； RNAi在抗病毒感染方面的应用：Novina等以siRNA干扰TCD4+的 CD4分子表达,HIV就不感染该细胞,中断了病毒感染的环节,达到预防感染的目的; RNAi在药物开发中的应用：美国Alynlma的一个经鼻腔给药的小干扰RNA(siRNA)药物AIJNRSV01能有效对抗小鼠呼吸道合胞病毒,希望能在2006年上半年开始工期临床试验RNA(siRNA)药物对病毒的多种变异株都有效。 应用三：研究细胞癌变及药物筛选 线虫优势：基于秀丽线虫与人在多种生命活动调控机制上的相似性，可以用秀丽线虫为动物模型进行药物筛选。 相关研究：实验室发现樟脑丸的一种代谢产物1, 4-萘醌(1, 4-naphthoquione)可抑制线虫的促凋亡蛋白CED-3的活性，从而抑制细胞凋亡这一发现表明，人们日常生活中使用的樟脑丸极有可能通过抑制细胞凋亡而引发癌症。 应用四：癌症的检查 日本科研人员必威体育精装版发现，线虫在识别癌症方面有“特长”。线虫可根据气味准确辨识出癌症患者的尿液，未来有望据此开发出简单而廉价的诊断方法。 线虫普遍远离健康人的尿液，而聚集到癌症患者的尿液旁，准确率高达95%左右。此次研究涉及胃癌、食道癌、前列腺癌、胰腺癌等多种癌症，有些癌症还处于很早期阶段，而线虫不分癌症种类和发展程度，都能准确识别出癌症患者的尿液。研究人员说，线虫与狗的嗅觉能力相当，且更容易饲养. 应用五：衰老和年龄的研究 相关研究： 南京大学模式动物研究所与加州大学伯克利分校的科学家们发现了基因间相互作用的方法，使得线虫的寿命延长 5 倍，相当于人类活到400-500岁。 结束语 在短短的五十年期间的研究表明，不仅是细胞生物学领域，还是在别的科