生命科学与研究进展答案2

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1、生命科学与技术研究进展试题库1.什么是系统生物学？1，系统生物学是研究一个生物系统中所有组成成分(基因、mRNA、蛋白质等)的构成，以及在特定条件下这些组成成分间的相互关系的学科。系统生物学不同于以往的实验生物学（仅关心个别的基因和蛋白质），它要研究所有的基因，所有的蛋白质，组分间的所有相互关系。基因组学，蛋白质组学等新兴学科发展，为我们积累了海量数据，而生物信息学可协助我们利用这些数据加速新的观察，从而建立了系统生物学，而后者的诞生进一步提示了后基因时代的生命科学研究能力。2,系统生物学的基本工作流程有这样四个阶段：首先是

2、对选定的某一生物系统的所有组分进行了解和确定，描绘出该系统的结构，包括基因相互作用网络和代谢途径，以及细胞内和细胞间的作用机理，以此构造出一个初步的系统模型。第二步是系统地改变被研究对象的内部组成成分（如基因突变）或外部生长条件，然后观测在这些情况下系统组分或结构所发生的相应变化，包括基因表达、蛋白质表达和相互作用、代谢途径等的变化，并把得到的有关信息进行整合。第三步是把通过实验得到的数据与根据模型预测的情况进行比较，并对初始模型进行修订。第四阶段是根据修正后的模型的预测或假设，设定和实施新的改变系统状态的实验，重复第二步和

3、第三步，不断地通过实验数据对模型进行修订和精练。第一到第三阶段，也就是“整合”-系统理论、“干涉”-实验生物学和“信息”-计算生物学等研究，即系统论和实验（experimental）、计算（computational）方法整合的系统生物学概念，目标就是要得到一个理想的模型，使其理论预测能够反映出生物系统的真实性。2.生物芯片在生命科学中的应用前景。生物芯片的最初形式是基因芯片，这也是最成熟的芯片技术它可用来进行基因测序、检测基因突变与缺失、发现新基因等。随着新的芯片形式的出现，生物芯片的功能不断得到扩展，同时亦从试验室的基础

4、研究不断走向了实际应用如疾病的诊断、新药的开发以及疾病的治疗，实现真正的对症下药。(1)疾病的基因表达分析在遗传病诊断中的应用随着HGP的开展，越来越多的遗传病相关基因被揭示出来，这就为从基因水平上认识遗传病并进行早期诊断奠定了基础。同时人类基因组计划的实施亦推动了方法学的进步，在此期间，基因突变检测技术得到了快速的发展，成为对多种遗传病进行诊断的常规手段。用基因芯片与用PCR荧光标记的标本DNA进行杂交便能实现遗传病的检测。分子遗传学的研究表明，肿瘤的发生及发展往往涉及到多种基因的异常和突变。用DNA芯片技术可以实现癌症的

5、快速精确检测，这表明DNA芯片技术在肿瘤诊断中具有较好的应用前景，可能发展成为大规模筛选由基因突变引起的疾病的常规技术。(2)药学研究中的应用对开发新药来讲，筛选是必不可少的手段和途径，选择合适的靶标是药物筛选及定向合成的关键因素之一。生物芯片技术所具有的高集成与组合化学相结合，为新药研究的初筛提供超高通量筛选。这可通过比较药物处理前后细胞基因表达的差异来推测筛选药物的作用靶标，从而找到导向药物。此外还可以用生物芯片技术对中药的真伪和有效成分进行快速鉴定和分析。DNA芯片技术可通过对基因表达的分析快速确定药物分子的有效性、毒

6、性及最佳剂量。DNA芯片技术可以使临床实验中药物可能出现的毒性反应尽早检测出来，以加快新药开发，并减少新药开发的风险。(3)个体化医疗 　　临床上，同样药物的剂量对病人甲有效可能对病人乙不起作用，而对病人丙则可能有副作用。在药物疗效与副作用方面，病人的反应差异很大。这主要是由于病人遗传学上存在差异（单核苷酸多态性，SNP），导致对药物产生不同的反应。如果利用基因芯片技术对患者先进行诊断，再开处方，就可对病人实施个体优化治疗。另一方面，在治疗中，很多同种疾病的具体病因是因人而异的，用药也应因人而异。 (4)测序　　 　　基因芯

7、片利用固定探针与样品进行分子杂交产生的杂交图谱而排列出待测样品的序列，这种测定方法快速而具有十分诱人的前景。 (5)生物信息学研究 　　人类基因组计划是人类为了认识自己而进行的一项伟大而影响深远的研究计划。目前的问题是面对大量的基因或基因片断序列如何研究其功能，只有知道其功能才能真正体现HGP计划的价值--破译人类基因这部天书。后基因组计划、蛋白组计划、疾病基因组计划等概念就是为实现这一目标而提出的。生物信息学将在其中扮演至关重要的角色。生物芯片技术就是为实现这一环节而建立的，使对个体生物信息进行高速、并行采集和分析成为可能

8、，必将成为未来生物信息学研究中的一个重要信息采集和处理平台，成为基因组信息学研究的主要技术支撑。生物芯片作为生物信息学的主要技术支撑和操作平台，其广阔的发展空间就不言而喻。 　1.GPCR为很么是重要的药物靶点？G蛋白偶联受体是一类非常重要的信号分子受体。是真核生物中最大的一类跨膜蛋白家族