❶ 在基因功能研究领域,近10年来有哪些新的研究成果
人类基因组计划引发的后基因组时代到来
高通量生物分析技术(如基因芯片,蛋白质组学等)
RNA科学的复兴:大量非编码RNA小分子的发现,对基因组的功能起到调控作用
干细胞技术
克隆技术
❷ 我国基因研究的成果意义是什么
以破译人类基因组全部遗传信息为目的的科学研究,是当前国际生物医学界攻克的前沿课题之一。据介绍,这项研究中最受关注的是对人类疾病相关基因和具有重要生物学功能基因的克隆分离和鉴定,以此获得对相关疾病进行基因治疗的可能性和生产生物制品的权利。
人类基因项目是国家“863”高科技计划的重要组成部分。在医学上,人类基因与人类的疾病有相关性,一旦弄清某基因与某疾病的具体关系,人们就可以制造出该疾病的基因药物,对人类健康长寿产生巨大影响。据介绍,人类基因样本总数约10万条,现已找到并完成测序的约有8000条。
近些年我国对人类基因组研究十分关注,在国家自然科学基金、“863计划”以及地方政府等多渠道的经费资助下,已在北京、上海两地建立了具备先进科研条件的国家级基因研究中心。同时,科技人员紧跟世界新技术的发展,在基因工程研究的关键技术和成果产业化方面均有突破性的进展。我国人类基因组研究已走在世界先进行列,某些基因工程药物也开始进入应用阶段。目前,我国在蛋白基因的突变研究、血液病的基因治疗、食管癌研究、分子进化理论、白血病相关基因的结构研究等项目的基础性研究上,有的成果已处于国际领先水平,有的已形成了自己的技术体系。而乙肝疫苗、重组α型干扰素、重组人红细胞生成素,以及转基因动物的药物生产器等10多个基因工程药物,均已进入了产业化阶段。
❸ 最新的生物研究成果
生物通综合:近期,我国生物领域研究取得了一些重要成果:中科院重离子束治癌技术即将进入临床治疗、云南大学人类遗传学研究中心发现三个疾病相关基因、华中农大转基因棉通过鉴定。此外,青岛大学中美干细胞与再生医学中心揭牌,河北省也有了首家植物分子育种中心。
云大发现高血压等三个疾病相关基因
中国少数民族DNA库项目负责人、云南大学人类遗传学研究中心主任肖春杰今日在接受记者采访时称,他们最新从中国首个少数民族DNA库中研究发现神经纤维瘤 、高血压、多指(趾)等三个疾病相关基因。此发现意味着在不久的将来罹患这三种疾病者可以根据其基因而“对症下药”。
据了解,不久前在此间的云南大学建成的中国首个少数民族DNA库拥有除高山族外的中国五十四个少数民族的DNA样品,覆盖了全中国十六个省和云南十四个地州的八千多份DNA样品,是目前国内外样品量最大、收集民族最齐全的基因库。
肖春杰教授称,其在研究中就揭示了云南二十五个少数民族Y-DNA(父系遗传)、mtDNA(母系遗传)和常染色体上共四十七个已知位点的基因频率或单倍群频率。此外还发现七种新单倍群;发现摩梭人的父系遗传结构与云南藏族最接近,而母系遗传结构最接近丽江纳西族,提出其形成原因可能是摩梭人母系社会中的走婚制度,并确定了高血压、多指等疾病相关基因。
他说,云南为人类遗传学家提供了得天独厚的研究材料,基因库建成后,国内外知名学者纷纷而至,力图在少数民族基因中寻找不同的遗传结构特点和多态性,且希望在云南少数民族基因库基础上,扩建一个包括疑难病症家系在内的隔离人群基因库。
目前,人类已肯定的单基因遗传疾病和性状已达六千六百多种,另外还有众多的多基因遗传病如冠心病、高血压、糖尿病、癌症、自身免疫性疾病等,以及至少三千多种不同方式的染色体异常引起的染色体病尚待研究。
肖春杰表示,今后还要加大收集量,要建成全中国资源共享的数据库,把全国所有的疾病基因家系全部集中起来,对患者做到真正的“对症下药”。
我国重离子束治癌技术即将进入临床治疗
我国重离子束治癌技术即将进入临床治疗
中国科学院近代物理研究所基于兰州重离子加速器的浅层肿瘤治疗装置最近建成,已进行了动物试验、技术鉴定并制定了治疗计划,目前正在办理进入临床治疗的报批手续。中科院近代物理研究所负责人詹文龙透露,这套装置投入使用后,我国将成为世界上第4个具备重离子治癌能力的国家。
重离子就是比元素周期表上2号元素重并被电离的粒子。詹文龙说,利用重离子束治疗肿瘤,对健康组织损伤最小,对肿瘤疗效最佳,可以准确进行适形照射,精确控制和严格监测照射剂量,是迄今最理想的放射疗法。“重离子束在物质中的剂量损失集中于射程末端,这种物理学特性使之成为治疗肿瘤的理想方法。”
中科院近代物理研究所医学物理课题组负责人、研究员张红透露,世界上许多有重离子加速器的国家都倾注了大量的人力和物力,进行重离子束治癌装置的建造和治癌基础及临床应用研究,使得重离子束治癌成为放射治疗领域的前沿性研究热点。
詹文龙表示,重离子治癌仍属研发阶段,还有一些基础问题、技术与方法问题需要进一步探索和研究。
华中农业大学新型转基因强生根棉项目通过鉴定
华中农业大学新型转基因强生根棉项目通过鉴定
华中农业大学植物科技学院教授杨业华等主持的"Rol转基因强生根棉的培育及棉花转基因技术创新"项目,2004年12月通过湖北省武汉市科技局主持的专家鉴定。鉴定专家认为,该研究所创建的技术平台具有较强操作性,具有很好的应用前景;成果总体达到国内领先水平,其中直接转化幼芽成苗的方法为国际先进。
为改善棉种性状、降低栽种"门槛",专家设想将源于发根农杆菌的"人工重组生根基因"(rol基因)转移到栽培的陆地棉品种中,以增强棉花的生根能力和改善其根系发育状况,解决棉花移栽难以成活、缓苗期长、后期易早衰的问题。对南方棉区而言,甚至能直接省去营养钵育苗的移栽工序,从而大幅度提高棉花产量,大量节约劳力和生产成本。
"Rol转基因强生根棉的培育及棉花转基因技术创新"被列为武汉市科技攻关项目"植物转基因技术研究与利用"下属子课题立项后,杨业华教授等通过研究攻关,创建了以根癌农杆菌介导的棉花转基因技术平台,通过直接转化幼芽成苗的方法,绕过了传统方法的技术难点,缩短了获得转基因棉花植株的时间。
基于这一方法,研究者将rol生根基因转化陆地棉品种,获得了生根抗病丰产品系、生根抗虫丰产品系、优质纤维品系和rolB转基因雄性不育系等一系列具有重要应用价值潜力的棉花转基因材料。培养出三个高产优质、纤维品质好、皮棉产量高、具有应用价值的转基因棉花新品系。同时还获得了rolB转基因雄性不育性新材料。
青岛大学中美干细胞与再生医学中心揭牌
青岛大学中美干细胞与再生医学中心揭牌
一些常见病、疑难病的治疗又有了新途径。今天上午,由青医附院和美国得克萨斯大学健康科学中心联合出资建立的青岛大学中美干细胞与再生医学中心在青医附院正式揭牌,重点研究心脑血管疾病、神经系统疾病等干细胞治疗技术。
据了解,该中心内设立了分子生物学研究室、生化研究室、干细胞研究室、干细胞低温保存库、导管室等机构,重点研究干细胞体外建系和定向诱导技术,及内分泌代谢性疾病、心脑血管疾病、神经系统疾病等干细胞治疗技术。
河北省建首家植物分子育种中心
河北省建首家植物分子育种中心
昨天上午,由中科院遗传与发育生物学研究所、石家庄市农科院、省农林科学院共建的“中科院遗传与发育生物学研究所———石家庄植物分子育种中心”(以下简称石家庄育种中心)在石家庄市农科院揭牌。中科院院士李振声出席揭牌仪式。
这是我省首家植物分子育种中心,它的成立对我省农业的可持续发展将产生深远影响。据了解,石家庄育种中心成立后,将以小麦、棉花、大豆等为研发的主要目标作物开展研究:围绕生态农业和优质高效农业对作物品种的要求和作物育种的实际情况,由单方或双方合作克隆相关目标基因或建立重要性状的分子标记;利用克隆的功能基因和重要性状的分子标记,以及优良的种质材料,通过转基因或分子标记辅助选择等途径,有针对性地、高效地应用于育种研究,选育符合生产要求的高水平的小麦(或其它作物)新品种。成果选育出来后,石家庄市农科院、省农林科学院将利用现有的农作物新品种推广和种子产业体系,对其进行推广和产业化开发,使其迅速转化为现实生产力并产生经济社会效益。
❹ 科学家对功能基因组研究取得了什么成果
番茄功能基因组主要进行基因的鉴定分离、克隆、测序、结构分析、功能分析等研究,其目的在于更为全面深入地认识基因、利用基因和操纵基因以最终服务于人类。在植物中拟南芥、玉米、水稻的全面的测序工作已经完成或趋于完成。番茄基因组计划刚开始实施,预计在今后的几年内会顺利完成,届时将对番茄基因的定位、克隆、结构、功能分析和分子标记辅助育种等产生巨大的促进作用。目前在番茄中已利用依图谱方法克隆、T-DNA克隆等方法,克隆了以下与番茄育种关系密切的基因:
抗番茄病毒病的基因:Tm、Tm-2;抗叶霉病的基因:Cf-2、Cf-4、Cf-5、Cf-9;抗细菌性斑点病的基因:Pto;抗根结线虫的基因:Mi;与果实颜色和类胡萝卜素代谢有关的基因:Del、B、og、og、HP、dg、T。
除质量性状基因外,众多研究者还从秘鲁番茄(S.arcanum LA1708)、多毛番茄(S.habrochaites LA1777)、小花番茄(S.neorickii LA2133)等20多个野生番茄中鉴定和分离了2000多个QTL,其中有40个与产量有关,54个与果实颜色有关,100多个与可溶性固形物有关,1000多个与果实硬度、大小、形状、成熟期、甜度、酸度、黏性等有关,一些主效QTL的近等基因系(QTL-NILs)或亚近等基因系(sub-NILs)也被建立。随后,低产QTL fw2.2和高可溶性固形物QTL Brix9-2-5相继被克隆,从而实现了利用野生番茄种质资源进行番茄遗传育种的一个新的跨越。
❺ 近年来生物学领域重大的科研成果或发现
中国
张亚平小组两栖类研究重要成果
全基因组关联分析
冻干Hib结合疫苗完成临床前专研究
973计划属“光合作用分子机理研究”项目
绿叶高效捕捉光能的奥秘
SARS病毒进化规律
领衔绘出四种鸡基因图谱
发现家蚕性别控制开关
发现物质第五态
美国
批准全球首宗胚胎干细胞试治疗人体试验
发现可调节血管生长的“开关”
研制“抗疟蚊”
接近开发出长效通用型流感疫苗
日本
培育可充当除草剂的非食用小麦
山中伸弥最新PNAS文章发现iPS培养新方法
纳米粒子与转铁蛋白结合即可猎杀癌细胞
新西兰研究人员称常服钙片增加患心脏病风险
瑞典研究人员开发出糖尿病新疗法 不注射胰岛素
韩研究发现新的癌症促进
韩国研究组找到了10年间未发现的蛋白质性能
印度开发出抗病毒蚕宝宝
加拿大科学家把致命微生物变成奇妙图形
❻ 人类基因组计划到目前为止有哪些成果
现代遗传学家认为,基因是DNA(脱氧核糖核酸)分子上具有遗传效应的特定核苷酸序列的总称,是具有遗传效应的DNA分子片段。基因位于染色体上,并在染色体上呈线性排列。基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代,还可以使遗传信息得到表达。
人类只有一个基因组,大约有5-10万个基因。人类基因组计划是美国科学家于1985年率先提出的,旨在阐明人类基因组30亿个碱基对的序列,发现所有人类基因并搞清其在染色体上的位置,破译人类全部遗传信息,使人类第一次在分子水平上全面地认识自我。计划于1990年正式启动,这一价值30亿美元的计划的目标是,为30亿个碱基对构成的人类基因组精确测序,从而最终弄清楚每种基因制造的蛋白质及其作用。
人类基因组计划(Human Genome Project,HGP)于1990年正式启动,其主要目标有:识别人类DNA中所有基因(超过10万个);测定组成人类DNA的30亿碱基对的序列;将这些信息储存到数据库中;开发出有关数据分析工具;致力于解决该计划可能引发的伦理、法律和社会问题。
经过多国科学家的共同努力,1999年11月23日,美国国家科学院的官员和参加人类基因组计划的科学家们庆祝人类基因组计划公众DNA测序工作完成第10亿个碱基对的测定。12月1日,一个由英、美、日等国科学家组成的研究小组宣布,他们已经破译了人类第22对染色体中所有(545个)与蛋白质合成有关的基因序列,这是人类首次了解了一条完整的人类染色体的结构,它可能使人们找到多种治疗疾病的新方法。
研究显示,第22对染色体与免疫系统、先天性心脏病、精神分裂、智力迟钝和白血病以及多种癌症相关。完成对第22对染色体的测定将对这些疾病的早期诊断和治疗起到帮助作用。这一成果是宏大的人类基因组计划的一个里程碑。
我国在1993年启动了相关研究项目,近两年又在上海和北京相继成立了国家人类基因组南、北两个中心。1 999年7月,我国在国际人类基因组注册,承担了其中1%的测序任务,此举标志着我国已掌握生命科学领域中最前沿的大片段基因组测序技术,在结构基因组学中占了一席之地。
人类基因组计划是当代生命科学一项伟大的科学工程,它奠定了21世纪生命科学发展和现代医药生物技术产业化的基础。原计划用15年时间即到2005年完成30亿碱基对全部序列测定,但由于它在科学上的巨大意义和商业上的巨大价值,使得这一计划完成时间一再前提。1998年对原计划进行了修改,准备提前两年即2003年3月完成测序工作。有关人士认为,从商界介入人类基因组力度看,估计完成时间还会再提前。(
❼ 研究基因会给人们带来哪些好处
随着DNA指纹图及其相关技术的不断更新和日趋完善,近年来,DNA指纹图技术已扩展到生物学的各个领域,并日益显示其独特的优势。
一个弄清人类全部基因蓝图的国际计划正在进行。其中美国华盛顿大学的默克教授教导的小组,每组要确认400个新的基因序列至1996年3月,他们已确定了35.5万个基因序列。在21世纪初,人类就可以把30亿个密码的排列情况,10万个基因的情况研究清楚。
有科学家预计,未来10年,10大产品将彻底改变人们的工作和生活方式,并使人们更深刻地感受到科学技术的神奇力量,而其中第一项就是基因药品。人类对自身基因的研究和基因工程的进展,将在今后10年中使制药业取得飞跃,治疗骨质疏松、老年性痴呆等疑难杂症的药物将问世,艾滋病的治疗也将取得突破。人们可以了解自身的基因图谱,医生诊断时需要考虑病人的基因组成。
目前,科研人员已能够识别某些可导致人体患癌的遗传基因,这些癌症包括乳腺癌、结肠癌及一些罕见的癌症。
美国一些研究儿童基因疾病的科学家,已经分离出一种特殊的基因。据称,大约有1%的美国人(即2600人)携带这种基因,这种基因称为毛细管扩展变异基因。科研人员认为携带这种基因的人,其发生癌症的概率要比其他人高出3至5倍。这些癌症包括肺癌、皮肤癌、胃癌和胰腺癌等。使用X线检查,较易判别是否携带有这种基因。
不仅如此,英国伦敦大学基因学教授史蒂夫·琼斯最近在英国科学周刊上发表报告指出,社会进步特别是医疗条件的改善,使得自然选择的威力逐渐在人类社会中失效,人种已开始退化。
他认为,自然选择是生物进化中的主要力量,经自然选择的物种均是适应环境的优良品种。过去由于人类生存条件艰苦,新生儿死亡率很高.人们从小到大均面临着生存的威胁,因而生理和心理素质较高的人才得以生存下来,这也使得人类的基因不断改良。二次大战后,全世界的生存条件特别是医疗条件有了极大的改善,因而自然选择的威力越来越小,使得大量因为基因变异而产生的素质不高的基因能够遗传下去,最终导致人种的总体退化。他还指出,近几十年来,由于化学制剂的广泛应用,男子的精子减少、质量下降,使得后代的基本素质也比以前降低。另外,受教育程度高的人生育的子女少,受教育程度低的人生育的子女多,导致人口素质的逆增长。这都将导致人口素质的逐步退化。
因此,一些人士提出利用基因监测技术选择理想的胎儿,以人工优生方法代替自然选择。
另外,台湾的一位教授经过20多年的研究,于1988年提出基因与人类行为的因果理论、认为对具有犯罪、精神病等倾向的人,可以通过基因矫正或蛋白质化合物的药物补充来达到预防、治疗的效果。
目前我国正在组织科学家执行一个弄清水稻全部基因的计划,已取得一些重大成果,预计我国可以在世界上第一个得到全部水稻基因的图谱。不久前从中国科学院遗传研究所和中国水稻研究所传来捷报:用DNA指纹图技术鉴定杂交水稻种子的真伪获重大突破,并初步建立了一套鉴定“汕优63”的分子检测技术体系。多少年来,作物种子质量一直是农业丰歉的根本问题。随着这项工作的深入开展,其他水稻杂交品种及其他作物种子的鉴定工作,可望短期用上DNA指纹图技术。
美国科学家最近分离出了促使植物开花的遗传基因“开关”,这一成果有可能人为地控制作物的成熟时间,缩短生长周期,或者改变某些作物在一些地区不适宜生长的状况。
黑龙江水产研究所的科技人员巧妙地把鱼和牛、羊的基因相联后培育出的鱼,既保留着鱼的鲜味,又长得快、个儿大。前两年就推上市场的一种“生物工程”新型西红柿,无须采取任何防腐措施。即可存放三周。
也许在20年内,人们将按基因选择饮食,达到延年益寿的目的。科学家们已经发现,同样的食物所引起的体内生物化学变化的程度是不同的,而产生这种差异的根源是基因。
这个概念是由英国食品研究所的加里?威廉森提出的。威廉森博士研究认为,一些蔬菜如椰菜和卷心菜等,含有许多能刺激体内起防卫作用的化学物质谷胱甘肽转移酶。它被认为是决定一个吸烟者是否会生肺癌的一种因素。他说:“人口的大约一半具有能产生这种物质的基因,而另一半则没有。这就是为什么有些人能终身吸烟并在90岁时寿终正寝的原因所在。”如果一种食物含有谷胱甘肽转移酶,那么,体内不能产生这种化学物质的人们就能从吃这种食物中大大得益。
威廉森博士的研究对公众健康的意义是惊人的。未来的营养指导将不再像现在这样笼统,而可能是因人而异的。
在穿用方面,我国国家级重大科技攻关项目“转基因抗虫棉的培育及其杂种优势利用研究”已取得突破,这个由江苏省农科院负责的研究项目,成功获得了抗虫棉品系11个,杂种优势组合3个,并在江苏、湖北、安徽、河南等省累计试种1.12万亩,抗虫效果达80%以上。
由此看来,基因技术的应用前景远不止公安等部门。在医药行业,可以把人的基因转移到微生物中生产疫苗、细胞因子、激素、抗体等;在农业领域,可以把经济价值低的植物的耐寒抗旱、耐盐碱、抗病虫害的基因甚至微生物的基因,转移到经济价值高的农作物中,培育出高产粮棉油作物和果蔬;在环境保护方面,通过基因重组手段可以把多种微生物的特点综合起来,培育出一种超级微生物,用以高效率地分解城市垃圾或处理工厂废水。此外,基因工程在化工、食品、轻工、采矿、能源、国防等众多行业和领域都有不少已经成功的实例和非常光明的应用前景。
❽ 基因工程最近几年的研究成果有哪些
基因工程最近几年的研究成果有哪些
关于转基因生物的安全性,没有科学性共识。尽管如此,基因工程农作物已被大规模投放,生物医学应用也日益增加。转基因生物还被投入工业使用和环境恢复,而公众对此却知之甚少。最近几年,越来越多的证据证明存在生态、健康危害和风险,对农民也有不利影响.
基因工程细菌影响土壤生物,导致植物死亡
1999出版的研究资料例举了基因工程微生物释放到环境中将如何导致广泛的生态破环。
当把克氏杆菌的基因工程菌株与砂土和小麦作物加入微观体中时,喂食线虫类生物的细菌和真菌数量明显增加,导致植物死亡。而加入亲本非基因工程菌株时,仅有喂食线虫类生物的细菌数量增加,而植物不会死亡。没有植物而将任何一种菌株引入土壤都不会改变线虫类群落。
克氏杆菌是一种能使乳糖发酵的常见土壤细菌。基因工程细菌被制造用来在发酵桶中产生使农业废物转换为乙醇的增强乙醇浓缩物。发酵残留物,包括基因工程细菌亦可于土壤改良。
研究证明,一些土壤生态系统中的基因工程细菌在某些条件下可长期存活,时间之长足以刺激土壤生物产生变化,影响植物生长和营养循环进程。虽然仍不清楚此类就地观测的程度,但是基因工程细菌引起植物死亡的发现也说明如果使用此种土壤改良有杀伤农作物的可能。
致命基因工程鼠痘病毒偶然产生
澳大利亚研究员在研发对相对无害的鼠痘病毒基因工程时竟意外制创造出可彻底消灭老鼠的杀手病毒。
研究员们将白细胞间介素4的基因(在身体中自然产生)插入到一种鼠痘病毒中以促进抗体的产生,并创造出用于控制鼠害的鼠类避妊疫苗。非常意外的是,插入的基因完全抑制了老鼠的免疫系统。鼠痘病毒通常仅导致轻微的症状,但加入IL-4基因后,该病毒9天内使所有动物致死。更糟的是,此种基因工程病毒对接种疫苗有着异乎寻常的抵抗力。
经改良的鼠痘病毒虽然对人类无影响,但却与天花关系十分密切,让人担心基因工程将会被用于生物战。一名研究员在谈及他们决定出版研究成果的原因时曾说: 我们想警告普通民众,现在有了这种有潜在危险的技术,我们还想让科学界明白,必须小心行事,制造高危致命生物并不是太困难。
杀虫剂使用的增加大部分是由于HT作物,尤其是HT大豆使用的杀虫剂增加,这一点可追溯到对HT作物的严重依赖性以及杂草管理的单一除草剂(草甘磷)使用。这已导致转移到更加难以控制的杂草,而某些杂草中还出现了遗传抗性,迫使许多农民在基因工程作物上喷洒更多的除草剂以对杂草适当进行控制。HT大豆中的抗草甘膦杉叶藻(marestail)于2000年在美国首次出现,在HT棉花中也已鉴别出此种物质[27]。
其它研究显示,基因工程农作物本身也会对其使用的除草剂产生抗性,引发严重的自身自长作物问题(同一块地里早先种植的作物种子发芽的植物后来变成杂草)并迫使进一步使用除草剂。加拿大科学家证实了抗多种除草剂之基因工程油菜的迅速演化,此种作物因花粉长距离传播而融合了不同公司研制的单价抗除草剂特性。
此外,科学家还在2002年确认了转基因可从Bt向日葵移动到附近的野生向日葵,使杂化物更强、对化学药品更具抗性,因为较之无基因控制的情况,杂化物多了50%的种子,且种子健康,甚至在干旱条件下也如此。
北卡罗莱那州大学的研究显示,Bt油菜与相关杂草、鸟食草之间的交叉物可产生抗虫性杂合物,使杂草控制更困难。
所有这些事件使预防方法和严格的生物安全管理变得突出。预防原则在《卡塔赫纳生物安全协议》这一主要管理转基因微生物的国际法律中已得到重申。尤其是第 10(6)条声称,如果缺乏科学定论,缔约方可限制或禁止转基因生物的进口,以避免或使生物多样性及人类健康的不利影响降到最低。
❾ 介绍一项基因研究及其创新的科技成果(如转基因技术),并说明其在人类生产生活中的作用。
转如抗病毒基因的西红柿,人食用后会增强对病毒的抵抗力。如樊代明教授曾培育过“抗乙肝病毒基因”的作物用来抵抗乙肝病毒。但这些还并没有真正应用,是未来发展的方向。
转基因最常见的是粮食自身有抗虫性,如转移因抗虫玉米,这种玉米表达抗虫蛋白,虫子吃后会死掉,故能减少农药用量,且对人体无害。