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为高层次人才的培养营造一个良好的环境和进行前沿的生命科学研究, 本室根据生命科学的规律和发展现状与趋势，建立当今生命科学前沿的生物技术平台：

一、能加速疾病相关基因及重要生理功能基因发现的生物芯片技术平台生物芯片技术生物芯片：狭义的定义是指将生物分子或组织有序、微量地在一定载体上的排列或列阵。目前生物芯片的种类有核酸芯片（DNA Chips, genechips, DNA microarray）、蛋白芯片（protein chips）、脂类芯片（lipid chips）和组织芯片(Tissue chips)等。生物芯片技术: 广义上来讲是规模化检测生物分子相互作用的一种方法。它是结合生物分子相互作用的原理和光电计算机技术发展起来的系统分析方法。生物芯片制备及应用流程：蛋白芯片基本原理

应用领域： 1．生命科学研究: DNA拷贝数目检测基因突变和SNP基因分型 DNA与蛋白相互作用研究基因表达谱 2．药物及药学研究: 药物作用的分子靶高通量药物筛选系统（HTS）药物的毒性及毒理研究分子机制 3. 临床诊断: 传染性疾病遗传性疾病肿瘤分子标志 4. 法医学 5. 治疗性生物芯片 6. 其他
我们现在拥有以下基因库，欢迎有兴趣的各位专家学者使用。
1、human_apoptosis_V2.0.1_ genelist_s- 直接浏览下载
2、human_cancer_V2.0.1_ genelist_s- 直接浏览下载
3、human_liver_enzymes_V2.0.1_genelist_s- 直接浏览下载
4、human_signal_transduction_V2.0.1_genelist_ s- 直接浏览下载
5. human_cytokines & receptors_ genelist_s- 直接浏览下载
二、基因表型确定的转基因与基因改造技术平转基因技术转基因动物转基因动物是指用实验导入的方法将外源基因在染色体基因内稳定整合并能稳定表达的一类动物。1974年，Jaenisch应用显微注射法，在世界上首次成功地获得了SV40DNA转基因小鼠。到目前为止，人们已经成功地获得了转基因鼠、鸡、山羊、猪、绵羊、牛、蛙以及多种转基因鱼。转基因动物技术原核显微注射法逆转录病毒载体法胚胎干细胞介导法精子介导法转基因技术的应用在基础理论方面的应用由于外源动物基因可在转基因动物细胞中整合、表达，并制约于受体基因背景的调控，因此，可把转基因本身当作一个理想的功能标记，进而在理论实践方面得到应用：可以对基因的结构和功能进行研究，Jacob和Kollaid等用两种不同的基因的局部片段组合成融合基因，做转基因工作，观察了这些异常的外源基因在宿主动物中的表达情况，并进行了有意义的探讨。可以进行组织表达特异性研究，Fukamizu等用含有转录起点上游3Kb，下游1.2Kb的人肾素基因构建转基因小鼠。还可以研究发育过程的特异性表达。将不同的外源基因转入宿主动物受精卵或早期胚胎干细胞，可观察研究目的基因在胚胎不同发育阶段的特异性表达、闭关及调控机理。应用于动物生产在医学领域中的应用建立诊断和治疗人类疾病的动物模型，生产可用于人体器官移植的动物器官异源器官移植可能是解决世界范围内普遍存在.器官短缺的有效途径，目前对器官供体动物研究较多的是猪。猪作为人类器官移植的供体动物有以下一些优势：妊娠期短，产仔数多，后代生长快，而且不存在伦理方面的问题。更重要的是猪的不同发育时期的器官，诸如心脏、肾等与不同年龄的人的器官在大小上比较接近，极有可能代替病人的某些器官。能发红光的转基因鱼在美国得克萨斯州，一种能发红色荧光的转基因斑马鱼在水中游动。一家美国公司打算将这种会发光的转基因热带鱼作为宠物在美国销售，售价估计为每条5美元。这将是在美国销售的第一种转基因宠物，但部分环保人士担心它可能对生态环境造成危害。　转基因农作物转基因农作物具有多种全新优良品质，其特征是采用生物工程技术将一个物种基因嵌入另一个物种中。从理论上讲，通过这种手段，人们可以按照自己的意愿得到所需要的食品。例如，将抗病虫害、抗除草剂等基因转入农作物，就可以获得具有相应基因的品种。还可以缩短获得新品种的时间，提高农作物的产量、增加作物的营养价值，生产一些高附加值的物质，如有药用价值的物质、维生素、工业上用的生物高分子聚合物等。转基因食品在农业上的应用是为了解决传统农业所造成的严重的环境污染，增加生物多样性，降低生产成本。例如，用基因工程技术培育出的抗病虫害转基因作物自身就可以杀死或抑制病虫害，不再需要单纯依靠农药解决病虫害问题，不仅提高了产量，降低了生产成本，而且保护了环境。目前推广的转基因作物主要有玉米、大豆、油菜、西红柿等. 虽然转基因作物自问世以来就伴随着激烈的争论，一项新技术其本身并不存在"善与恶"，而在于人们的利用目的。我们相信转基因技术只要是从人类的生存和健康角度出发去开发应用，对人类的贡献只会是利远远大于弊，以至于可以把弊害控制在最低限度，真正实现生物技术造福于人类。基因改造（基因敲除与基因纠正）基因敲除或基因纠正是根据DNA同源重组的原理，在动植物遗传物质染色体上.对其靶基因定点进行非表达型改造或进行错误纠正性改造，使其体内不产生该基因产物蛋白质或产生错误纠正/正常的蛋白质，其基本技术过程类似转基因动植物技术，但在胚干细胞植入之前，须确定同源重组的正确性。
三、确定基因功能发挥过程分子机制的分子细胞生物学研究技术平台
基因组就是一个物种中所有基因的整体组成。人类基因组有两层意义：遗传信息和遗传物质。要揭开生命的奥秘，就需要从整体水平研究基因的存在、基因的结构与功能、基因之间的相互关系。
蛋白质组是指“由一个细胞或一个组织的基因组所表达的全部相应的蛋白质”。微管依赖的分子马达K转运结构示意图微管结构及功能状态（含示意图）遗传信息沿DNA－RNA－蛋白质的方向流动现代遗传学家认为，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。
四、microRNA 克隆和功能鉴定
microRNA （ miRNA ）是近几年新发现的一类不编码蛋白质的单链小分子 RNA ，这种小分子 RNA 通过互补配对原则作用于 mRNA ，由此影响蛋白翻译过程引起基因沉默，其作用体现为在转录后水平对基因表达进行调控。
miRNA 作为 21 世纪生命科学研究最为重大的发现，已经在短时间内成为了世界顶尖科学家研究的焦点，并迅速取得了令人瞩目的进展，短短几年关于 miRNA 的研究报道已近 2000 篇，并被《 cell 》《 sccience 》等杂志大量收录。这些发现为我们勾勒了一个全新的、原本不为人知的基因转录后调控系统，极大的扩展了人类对于基因调控方式的认识。 miRNA 通过 RNA 干扰这种独特的方式影响着生命活动中的诸多方面，包括肿瘤的发生、发展、耐药；胚胎的分化、发育；细胞的凋亡；细胞抗病毒感染等方面，以这些突破性进展为基础， miRNA 已经成为科学研究的重要工具和多种疾病治疗的新手段。正是基于以上这些重大的意义，在 miRNA 参与的 RNAi 现象被发现仅仅几年后，其发现者安德鲁一费里和克拉格 - 米洛便获得了 2006 诺贝尔生理学医学奖。这在科学界是十分罕见的。
本实验室自 2003 年开始依靠独立稳定的技术平台，在哈佛大学归国学者汤华教授的率领下，充分发挥自身优势致力于 miRNA 的研究探索工作，取得大量成果。期间还多次与美国、法国的多家研究机构合作进行项目研究，在研究方向和研究水平上始终与世界最先进水平保持同步。目前的研究工作涉及 miRNA 研究的各个领域：如以发现新 miRNA 为目的的克隆鉴定工作； miRNA 生成、作用过程中的相关分子机制研究；利用生物芯片平台研究 miRNA 表达谱并以此为契机探索 miRNA 的靶基因和功能（ miRNA 参与肿瘤转移和耐药， miRNA 对病毒感染的影响等）。

Northern blot 检测 miRNA 表达

miRNA 相关蛋白的细胞内免疫荧光共定位

成功制备的 miRNA 表达谱芯片

miRNA 生成加工作用原理示意图

miRNA 前体二级结构图

为高层次人才的培养营造一个良好的环境和进行前沿的生命科学研究, 本室根据生命科学的规律和发展现状与趋势，建立当今生命科学前沿的生物技术平台：

一、能加速疾病相关基因及重要生理功能基因发现的生物芯片技术平台

生物芯片 技术

生物芯片：狭义的定义是指将生物分子或组织有序、微量地在一定载体上的排列或列阵。目前生物芯片的种类有核酸芯片（DNA Chips, genechips, DNA microarray）、蛋白芯片（protein chips）、脂类芯片（lipid chips）和组织芯片(Tissue chips)等。

生物芯片技术: 广义上来讲是规模化检测生物分子相互作用的一种方法。它是结合生物分子相互作用的原理和光电计算机技术发展起来的系统分析方法。

生物芯片制备及应用流程：

蛋白芯片基本原理

应用领域：

1．生命科学研究: DNA拷贝数目检测基因突变和SNP基因分型 DNA与蛋白相互作用研究基因表达谱

2．药物及药学研究: 药物作用的分子靶高通量药物筛选系统（HTS）药物的毒性及毒理研究分子机制

3. 临床诊断: 传染性疾病遗传性疾病肿瘤分子标志

4. 法医学

5. 治疗性生物芯片

6. 其他

我们现在拥有以下基因库，欢迎有兴趣的各位专家学者使用。

1、human_apoptosis_V2.0.1_ genelist_s- 直接浏览下载

2、human_cancer_V2.0.1_ genelist_s- 直接浏览下载

3、human_liver_enzymes_V2.0.1_genelist_s- 直接浏览下载

4、human_signal_transduction_V2.0.1_genelist_ s- 直接浏览下载

5. human_cytokines & receptors_ genelist_s- 直接浏览下载

二、基因表型确定的转基因与基因改造技术平

转基因技术

转基因动物

转基因动物是指用实验导入的方法将外源基因在染色体基因内稳定整合并能稳定表达的一类动物。1974年，Jaenisch应用显微注射法，在世界上首次成功地获得了SV40DNA转基因小鼠。到目前为止，人们已经成功地获得了转基因鼠、鸡、山羊、猪、绵羊、牛、蛙以及多种转基因鱼。
      转基因动物技术
      原核显微注射法
      逆转录病毒载体法
      胚胎干细胞介导法
      精子介导法
转基因技术的应用
    在基础理论方面的应用由于外源动物基因可在转基因动物细胞中整合、表达，并制约于受体基因背景的调控，因此，可把转基因本身当作一个理想的功能标记，进而在理论实践方面得到应用：

可以对基因的结构和功能进行研究，Jacob和Kollaid等用两种不同的基因的局部片段组合成融合基因，做转基因工作，观察了这些异常的外源基因在宿主动物中的表达情况，并进行了有意义的探讨。
可以进行组织表达特异性研究，Fukamizu等用含有转录起点上游3Kb，下游1.2Kb的人肾素基因构建转基因小鼠。
还可以研究发育过程的特异性表达。将不同的外源基因转入宿主动物受精卵或早期胚胎干细胞，可观察研究目的基因在胚胎不同发育阶段的特异性表达、闭关及调控机理。应用于动物生产

在医学领域中的应用
建立诊断和治疗人类疾病的动物模型，生产可用于人体器官移植的动物器官异源器官移植可能是解决世界范围内普遍存在.器官短缺的有效途径，目前对器官供体动物研究较多的是猪。猪作为人类器官移植的供体动物有以下一些优势：妊娠期短，产仔数多，后代生长快，而且不存在伦理方面的问题。更重要的是猪的不同发育时期的器官，诸如心脏、肾等与不同年龄的人的器官在大小上比较接近，极有可能代替病人的某些器官。

能发红光的转基因鱼

在美国得克萨斯州，一种能发红色荧光的转基因斑马鱼在水中游动。一家美国公司打算将这种会发光的转基因热带鱼作为宠物在美国销售，售价估计为每条5美元。这将是在美国销售的第一种转基因宠物，但部分环保人士担心它可能对生态环境造成危害。

转基因农作物

转基因农作物具有多种全新优良品质，其特征是采用生物工程技术将一个物种基因嵌入另一个物种中。从理论上讲，通过这种手段，人们可以按照自己的意愿得到所需要的食品。例如，将抗病虫害、抗除草剂等基因转入农作物，就可以获得具有相应基因的品种。还可以缩短获得新品种的时间，提高农作物的产量、增加作物的营养价值，生产一些高附加值的物质，如有药用价值的物质、维生素、工业上用的生物高分子聚合物等。转基因食品在农业上的应用是为了解决传统农业所造成的严重的环境污染，增加生物多样性，降低生产成本。例如，用基因工程技术培育出的抗病虫害转基因作物自身就可以杀死或抑制病虫害，不再需要单纯依靠农药解决病虫害问题，不仅提高了产量，降低了生产成本，而且保护了环境。目前推广的转基因作物主要有玉米、大豆、油菜、西红柿等.

虽然转基因作物自问世以来就伴随着激烈的争论，一项新技术其本身并不存在"善与恶"，而在于人们的利用目的。我们相信转基因技术只要是从人类的生存和健康角度出发去开发应用，对人类的贡献只会是利远远大于弊，以至于可以把弊害控制在最低限度，真正实现生物技术造福于人类。

基因改造（基因敲除与基因纠正）

基因敲除或基因纠正是根据DNA同源重组的原理，在动植物遗传物质染色体上.对其靶基因定点进行非表达型改造或进行错误纠正性改造，使其体内不产生该基因产物蛋白质或产生错误纠正/正常的蛋白质，其基本技术过程类似转基因动植物技术，但在胚干细胞植入之前，须确定同源重组的正确性。

三、确定基因功能发挥过程分子机制的

分子细胞生物学研究技术平台

基因组就是一个物种中所有基因的整体组成。人类基因组有两层意义：遗传信息和遗传物质。要揭开生命的奥秘，就需要从整体水平研究基因的存在、基因的结构与功能、基因之间的相互关系。

蛋白质组是指“由一个细胞或一个组织的基因组所表达的全部相应的蛋白质”。

微管依赖的分子马达K转运结构示意图微管结构及功能状态（含示意图）

遗传信息沿DNA－RNA－蛋白质的方向流动

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。

四、microRNA 克隆和功能鉴定

microRNA （ miRNA ）是近几年新发现的一类不编码蛋白质的单链小分子 RNA ，这种小分子 RNA 通过互补配对原则作用于 mRNA ，由此影响蛋白翻译过程引起基因沉默，其作用体现为在转录后水平对基因表达进行调控。

miRNA 作为 21 世纪生命科学研究最为重大的发现，已经在短时间内成为了世界顶尖科学家研究的焦点，并迅速取得了令人瞩目的进展，短短几年关于 miRNA 的研究报道已近 2000 篇，并被《 cell 》《 sccience 》等杂志大量收录。这些发现为我们勾勒了一个全新的、原本不为人知的基因转录后调控系统，极大的扩展了人类对于基因调控方式的认识。 miRNA 通过 RNA 干扰这种独特的方式影响着生命活动中的诸多方面，包括肿瘤的发生、发展、耐药；胚胎的分化、发育；细胞的凋亡；细胞抗病毒感染等方面，以这些突破性进展为基础， miRNA 已经成为科学研究的重要工具和多种疾病治疗的新手段。正是基于以上这些重大的意义，在 miRNA 参与的 RNAi 现象被发现仅仅几年后，其发现者安德鲁一费里和克拉格 - 米洛便获得了 2006 诺贝尔生理学医学奖。这在科学界是十分罕见的。

本实验室自 2003 年开始依靠独立稳定的技术平台，在哈佛大学归国学者汤华教授的率领下，充分发挥自身优势致力于 miRNA 的研究探索工作，取得大量成果。期间还多次与美国、法国的多家研究机构合作进行项目研究，在研究方向和研究水平上始终与世界最先进水平保持同步。目前的研究工作涉及 miRNA 研究的各个领域：如以发现新 miRNA 为目的的克隆鉴定工作； miRNA 生成、作用过程中的相关分子机制研究；利用生物芯片平台研究 miRNA 表达谱并以此为契机探索 miRNA 的靶基因和功能（ miRNA 参与肿瘤转移和耐药， miRNA 对病毒感染的影响等）。

Northern blot 检测 miRNA 表达

miRNA 相关蛋白的细胞内免疫荧光共定位

成功制备的 miRNA 表达谱芯片

miRNA 生成加工作用原理示意图

miRNA 前体二级结构图