Geneexpressionandregulation基因功能学习语言记忆生老病死chromosomeGene:codingsequence：continous（bacteria）discontinous(eukaryotes):exonandintronnon-codingsequence:regulationorintheconstructionofchromosomeRNAsplicingdiscoveryofsplitgene；splicingduringgeneexpressiondomainribozymeCech:catalyticRNAmoleculesCuenoud(1995):catalyticDNAmoleculesoriginoflife:RNA?DNA?Geneexpressionsequencetimepositioncontrolelementsregulatorelements•TATAbox•GCbox•enhancer•silencer•Zincfinger•leucinezipper•helix--loop--helix•LoopingtheoryLife:howlong?telomeregiraseDNAde-methylationDNAdamageandrepairbiologicalclockgene生物信息学概况•新兴的交叉学科•研究材料是生物学数据，采用方法是计算技术，传统叫“计算生物学”•近10年生物学研究从描述、定性的“经典”模式中脱胎，进入以机制、定量的“信息生物学”时代。定义从事对生物信息的获取、加工、储存、分配、分析和释读，并综合运用数学、计算机科学和生物学工具，以达到理解数据中生物学含义的目标。基因组数据库与Bioinformatics•DBJ、NCBI、NBI2002.41872GB数据，1600万条记录，355个数据库•84种生物测序完成，449种正在测序。•转录组、调控组、代谢组、信号组、酶组……(ome)时代。•通过比对，确定物种进化关系。三方面科学基础•需要发达的、复杂的、可相互交流的数据库系统•需要强有力的创新算法和软件•需要自动化大规模高通量的生物学研究方法和平台技术三层次重要内容•基因组信息学•蛋白质结构计算与模拟•分子与药物设计Theproteome&proteomics•2D----electrophoresis•Massspectrometry•bioinformatics本世纪生命科学中最有前瞻性、挑战性学科•结构基因组学•比较基因组学•功能基因组学•蛋白质组学蛋白质组学•基因组中的基因是否全部被转录和翻译？•基因产物表达量的变化和规律如何？•蛋白质如何进行修饰和功能表达？•开放阅读框预测和新功能开发？蛋白质组学•蛋白质组学技术研究进展及在生命科学领域中的应用•采用蛋白质组学技术进行快速药物筛选样品制备技术•蛋白质的提取原理、分级法提取技术方案及策略•生物体液中蛋白质的亲和提取及与质谱快速鉴定技术双向凝胶电泳技术•双向电泳技术原理•2D胶的不同染色技术和应用策略•2D重复性研究及高重复性、高匹配率的实施•2D图谱分析技术及分析生物质谱技术和生物信息分析•MALDI-TOF生物质谱仪原理、应用和进展•MALDI-TOF特点、对样品的要求•银染法进行MALDI-TOF质谱分析的技术•蛋白质肽质量指纹图谱分析及数据库•Q-TOF生物质谱仪原理、特点及蛋白质序列测定技术•全蛋白释放细胞破碎•细胞全蛋白单向凝胶电泳分离•细胞全蛋白双向凝胶电泳分离•双向电泳图谱分析•目的蛋白选择与取样•蛋白质亚基分离和质谱分析•目的蛋白质酶解与多肽鉴定•生物质谱仪测定肽质量指纹图谱•肽质量指纹图谱的信息分析我国重点高新技术领域技术预测与关键技术我国重点高新技术领域技术预测与关键技术•基因组测序关键技术•人类功能基因组•植物功能基因组•特殊微生物功能基因组•重要病原微生物功能基因组我国重点高新技术领域技术预测与关键技术•基因、蛋白质表达及调控•基因定点整合与高效转移•蛋白质组学•结构基因组学•基因Knock-out、Knock-in技术•基因沉默我国重点高新技术领域技术预测与关键技术•RNA干扰•植物转基因•动物转基因•分子标记•动物体细胞克隆•畜禽干细胞建系和定向诱导分化我国重点高新技术领域技术预测与关键技术•糖生物学与糖工程•细胞因子组（Kinome)•组合化学•组织与器官工程•基因治疗•细胞治疗我国重点高新技术领域技术预测与关键技术•蛋白质结构预测•新型生物工程产品的下游技术•生物信息•生物信息的开发、加工和利用•生物信息数据库的构建•DNA计算机我国重点高新技术领域技术预测与关键技术•生物转基因安全•生物技术产品的质量控制•极端环境微生物资源•生物催化和生物转化•生物反应器•动物生物反应器我国重点高新技术领域技术预测与关键技术•高通量筛选•人类S...
