表觀遺傳學(xué)研究方法精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的表觀遺傳學(xué)研究方法主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：表觀遺傳學(xué)研究方法范文

孫英麗，中國(guó)科學(xué)院北京基因組研究所“百人計(jì)劃”研究員、博士生導(dǎo)師，研究方向包括癌癥表觀基因組和癌癥基因組的研究、腫瘤細(xì)胞中表觀遺傳調(diào)控和DNA通路損傷修復(fù)通路的關(guān)系研究、針對(duì)腫瘤細(xì)胞特異表觀遺傳調(diào)控的藥物設(shè)計(jì)和篩選、針對(duì)腫瘤細(xì)胞DNA通路的藥物設(shè)計(jì)和篩選。2000年獲得北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院博士學(xué)位之后，她先后在麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院從事博士后研究和講師工作，進(jìn)行腫瘤與細(xì)胞凋亡、DNA損傷修復(fù)的研究。2010年回國(guó)后，進(jìn)入中國(guó)科學(xué)院北京基因組研究所工作。

我們能改變遺傳病掌控人類命運(yùn)這個(gè)事實(shí)嗎？“這正是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)努力的方向，現(xiàn)在我們已經(jīng)知道人類全部的基因組序列，接下來(lái)的任務(wù)就是通過(guò)人為手段調(diào)控和靶向作用于疾病基因?！睂O英麗笑著說(shuō)，“人類基因組解密以前想都不敢想，但現(xiàn)在人體內(nèi)幾乎每個(gè)密碼都被我們掌握了，這就涉及到一個(gè)新的概念—個(gè)性化醫(yī)療?！?/p>

“個(gè)性化醫(yī)療”，是一種新型的疾病診療理念，是指針對(duì)每個(gè)人身體特質(zhì)與病情特點(diǎn)給予針對(duì)性治療。如今，個(gè)性化醫(yī)療已不再是夢(mèng)想，它已經(jīng)在發(fā)病率很高的乳腺癌的治療中發(fā)揮了作用，運(yùn)用個(gè)性化醫(yī)療的方法，早中期乳腺癌的生存率已經(jīng)能夠達(dá)到90%。個(gè)性化醫(yī)療是中科院北京基因組研究所非常重要的一個(gè)研究方向，據(jù)孫英麗介紹，北京基因組研究所專門(mén)建立了個(gè)性化醫(yī)療和重大疾病重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，希望在個(gè)性化醫(yī)療方面能夠開(kāi)展更多研究，為每個(gè)人找到戰(zhàn)勝疾病的最佳“武器”。

孫英麗回國(guó)后主要從事的腫瘤細(xì)胞以及干細(xì)胞的表觀遺傳和基因組穩(wěn)定性的研究，又涉及到了一個(gè)新的研究方向—表觀遺傳學(xué)。表觀遺傳學(xué)是與遺傳學(xué)相對(duì)應(yīng)的概念，是人類基因組概念的一個(gè)補(bǔ)充，是不涉及DNA序列改變但影響細(xì)胞性狀的遺傳改變。傳統(tǒng)遺傳學(xué)認(rèn)為只有DNA的性狀發(fā)生了改變，才會(huì)影響功能和性狀。但隨著研究深入，人們發(fā)現(xiàn)即使是同卵雙胞胎，也會(huì)存在很大差別，有時(shí)候其中一個(gè)患了嚴(yán)重的疾病，另外一個(gè)可能很健康，這些傳統(tǒng)遺傳學(xué)無(wú)法解釋的問(wèn)題，有望用表觀遺傳學(xué)解答。

孫英麗解釋說(shuō)，人類患病原因除了受遺傳因素影響之外，還受環(huán)境影響，表觀遺傳學(xué)則將環(huán)境因素包括進(jìn)來(lái)，對(duì)傳統(tǒng)遺傳學(xué)進(jìn)行了很好的補(bǔ)充。目前在表觀遺傳學(xué)方面，孫英麗的研究主要集中在DNA甲基化和組蛋白甲基化兩個(gè)方向，目標(biāo)是檢測(cè)腫瘤患者的甲基化水平，并進(jìn)行相關(guān)調(diào)節(jié)，研發(fā)對(duì)腫瘤治療有針對(duì)性、特異性的藥物，提高治愈率。

第2篇：表觀遺傳學(xué)研究方法范文

【關(guān)鍵詞】 精準(zhǔn)醫(yī)療；腫瘤；研究進(jìn)展；綜述

DOI：10.14163/ki.11-5547/r.2016.04.216

精準(zhǔn)醫(yī)療是通過(guò)基因組、蛋白質(zhì)組等組學(xué)技術(shù)和其他前沿科技， 依據(jù)患者內(nèi)在生物學(xué)信息及臨床特點(diǎn)， 在分子學(xué)水平為疾病提供更加精細(xì)的分類及診斷， 從而對(duì)患者進(jìn)行個(gè)性化精準(zhǔn)治療的一種新型醫(yī)療模式[1]。2011 年美國(guó)相關(guān)學(xué)者首次提出精準(zhǔn)醫(yī)療的概念[2]。2015年美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬在國(guó)情咨文中談到“人類基因組計(jì)劃”， 并宣布實(shí)施精準(zhǔn)醫(yī)療計(jì)劃將這一研究推向新的[3]。

惡性腫瘤已成為目前全球主要的死亡原因之一， 其是一類基因性疾病， 大多具有自己獨(dú)特的基因印記和變異類型， 基因組發(fā)生的突變， 可以影響細(xì)胞信號(hào)、染色體、表觀調(diào)節(jié)及代謝等過(guò)程。這些研究成果很早已被利用在腫瘤的治療中， 許多針對(duì)這些特異基因改變及表觀遺傳學(xué)改變的靶向藥物已經(jīng)上市或正在研發(fā)。腫瘤的精準(zhǔn)醫(yī)療通常分為3個(gè)步驟：基因及表觀遺傳學(xué)檢測(cè)、大數(shù)據(jù)分析和臨床藥物應(yīng)用[1]。

1 基因及表觀遺傳學(xué)檢測(cè)

基因是指攜帶有遺傳信息的DNA或RNA序列， 是控制性狀的基本遺傳單位?；蛲ㄟ^(guò)指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成來(lái)表達(dá)自己所攜帶的遺傳信息， 從而控制生物個(gè)體的性狀表現(xiàn)。基因檢測(cè)是通過(guò)對(duì)血液、其他體液或細(xì)胞的DNA檢測(cè)， 獲得腫瘤單核苷酸有義突變、拷貝數(shù)變異、融合基因等基因變異的信息。彌漫大B細(xì)胞淋巴瘤（DLBCL）曾一度認(rèn)為是一類性質(zhì)單一的疾病， 但近年發(fā)現(xiàn)DLBCL中具有不同的基因表達(dá)亞型， 如GCB（germinal-center B-cell-like）、ABC（activated B-cell-like）， 其起源于B細(xì)胞分化的不同階段， 具有不同的生物學(xué)特性， ABC亞型中的基因變異可以引起NF-κB的活性改變， 導(dǎo)致預(yù)后不良[4]， 這已被臨床實(shí)踐所證實(shí)。

表觀遺傳學(xué)就是研究基因表達(dá)的學(xué)科， 是指基因表達(dá)的改變不依賴于基因信息的改變， 而是依賴于DNA甲基化和組蛋白的化學(xué)修飾。這些異常改變?cè)谝欢l件下可以向正常逆轉(zhuǎn)。腫瘤發(fā)生過(guò)程最常見(jiàn)的表觀遺傳學(xué)改變?yōu)橐职┗騿?dòng)子區(qū)CpG島的甲基化， 其引起的表達(dá)沉默可以影響腫瘤相關(guān)信號(hào)通路[5]。DNA甲基化是真核細(xì)胞的表觀遺傳修飾之一， 甲基化程度愈高， 基因的表達(dá)則降低。骨髓異常增生綜合征存在p15、p16、降鈣素基因等一系列抑癌基因的過(guò)度甲基化， 使抑癌基因表達(dá)受抑制， 細(xì)胞易于形成惡性克隆[6]。其他表觀遺傳學(xué)改變?nèi)缃M蛋白的乙?；?、磷酸化等也均可影響基因的轉(zhuǎn)錄活性[5]。隨著二代基因測(cè)序技術(shù)及大規(guī)模多水平組學(xué)生物學(xué)技術(shù)的興起， 腫瘤精準(zhǔn)醫(yī)療有了越來(lái)越強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)。

2 大數(shù)據(jù)分析

目前已經(jīng)知道人類各種正常組織的基因及基因表達(dá)， 患者的基因及基因表達(dá)都有了參考標(biāo)準(zhǔn)， 基因表達(dá)數(shù)據(jù)的分析與建模已成為生物信息學(xué)研究領(lǐng)域中的重要課題。人類的基因數(shù)目很大， 基因及其表達(dá)的變異信息數(shù)據(jù)庫(kù)也十分龐大， 從海量的組學(xué)數(shù)據(jù)中提取有價(jià)值的數(shù)據(jù)， 就要祛除大量的“無(wú)關(guān)信息”， 這需要具有極高精確性的分析模型與分析方法， 全球很多學(xué)者均致力于該領(lǐng)域的研究。如人類腫瘤基因圖譜計(jì)劃（TCGA）， 就是應(yīng)用基因組分析技術(shù)， 特別是采用大規(guī)模的基因組測(cè)序方法， 將人類全部癌癥（近期目標(biāo)為50種包括亞型在內(nèi)的腫瘤）的基因組變異圖譜繪制出來(lái)， 并進(jìn)行系統(tǒng)分析， 旨在找到所有致癌和抑癌基因的微小變異， 其中包含體細(xì)胞突變、拷貝數(shù)變異、mRNA表達(dá)、蛋白質(zhì)表達(dá)等各類信息。這一計(jì)劃整合了約7000種人類腫瘤的復(fù)雜分子網(wǎng)絡(luò)[7]。2012年， 國(guó)際千人基因組計(jì)劃團(tuán)隊(duì)發(fā)表了1092個(gè)人類基因數(shù)據(jù)， 繪制了人類基因組遺傳多態(tài)性圖譜[8]。這些均表明人群中存在大量的遺傳變異， 從而造成腫瘤細(xì)胞生物學(xué)行為和藥物療效等方面的差異。

3 臨床藥物應(yīng)用

腫瘤的精準(zhǔn)醫(yī)療就是以大數(shù)據(jù)分析結(jié)果作為參考， 給予患者個(gè)體化的藥物治療方案， 再根據(jù)治療結(jié)果進(jìn)行反饋， 確認(rèn)更多有價(jià)值的基因及蛋白組靶點(diǎn)， 開(kāi)發(fā)更多的藥物， 保證精準(zhǔn)醫(yī)療的不斷完善。在應(yīng)用這些藥物治療腫瘤之前， 必須明確腫瘤中是否包含這些藥物所靶向的改變， 也只有這一部分患者才會(huì)對(duì)上述治療敏感。而對(duì)于無(wú)特異性基因改變或表觀遺傳學(xué)改變的腫瘤患者， 上述治療除了無(wú)效， 還會(huì)帶來(lái)一定的毒副反應(yīng)。

1997年11月上市的利妥昔單抗是抗CD20人鼠嵌合抗體， 是第1個(gè)應(yīng)用于臨床腫瘤的靶向治療藥物， 已成為治療彌漫大B細(xì)胞淋巴瘤及濾泡淋巴瘤等CD20陽(yáng)性的淋巴瘤的一線藥物[9]。伊馬替尼通過(guò)抑制bcr/abl融合基因的酪氨酸激酶活性、PDGFR和干細(xì)胞因子受體c-kit的活性， 治療慢性粒細(xì)胞白血病、Ph染色體陽(yáng)性的急性淋巴細(xì)胞白血病和胃腸間質(zhì)瘤[10， 11]。曲妥珠單抗僅適用于HER2基因陽(yáng)性的乳腺癌患者[12]。而阿扎胞苷則是首個(gè)被美國(guó)食品和藥物管理局（FDA）批準(zhǔn)的去甲基化的表觀遺傳藥物， 用于骨髓增生異常綜合征的治療[13]。均顯示出了顯著的療效， 堪稱精準(zhǔn)醫(yī)療的典范。可以看出， 可供選擇的藥物的多少直接關(guān)系到治療的成敗。研究表明， 這些靶向藥物除了單用， 還能相互或與化療藥物聯(lián)用， 以進(jìn)一步提高臨床療效。例如利妥昔單抗聯(lián)合CHOP方案治療DLBCL， 可以提高緩解率， 延長(zhǎng)患者的生存時(shí)間， 是目前國(guó)際上治療DLBCL的一線方案。

4 小結(jié)

當(dāng)前的腫瘤治療正逐漸從宏觀層面對(duì)“病”用藥向更微觀的對(duì)“基因、表觀遺傳”用藥轉(zhuǎn)變， 精準(zhǔn)醫(yī)療可以實(shí)現(xiàn)“同病異治”或“異病同治”， 已成為腫瘤治療的一個(gè)趨勢(shì)。但目前該治療模式仍需進(jìn)一步完善， 需要發(fā)現(xiàn)更多的目標(biāo)靶向， 建立更完善的疾病知識(shí)網(wǎng)絡(luò)和新分類系統(tǒng)， 建立更精確、可靠的組學(xué)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化整合模型， 研發(fā)更多有效、低毒的靶向藥物。腫瘤的精準(zhǔn)醫(yī)療之路任重道遠(yuǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1] Mirnezami R， Nicholson J， Darzi A. Preparing for precision medicine. N Engl J Med， 2012， 366（6）：489-491.

[2] National Research Counci US Committee. Toward Precision Mdedicine：Building a Knowledge Network for Biomedical Research and a New Taxonomy of Disease.M. Washington DC：National Academies Press， 2011：2115-2116.

[3] Collins FS， Varmus H. A new initiative on precision medicine. N Engl J Med， 2015（372）：793-795.

[4] Alizadeh AA， Eisen MB， Davis RE， et al. Distinct types of diffuse large B-cell lymphoma identified by gene expression profiling.Nature， 2000（403）：503-511.

[5] 付小兵， 韓為東， 時(shí)占祥.生物治療中的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué).西安：第四軍醫(yī)大學(xué)出版社， 2014：216-250.

[6] 柯晴， 岑洪， 胡曉華. 去甲基化藥物地西他濱治療血液系統(tǒng)惡性腫瘤的研究進(jìn)展. 醫(yī)學(xué)綜述， 2010， 16（7）：1068-1070.

[7] John N Weinstein， Eric A Collisson. The Cancer Genome AtlasPan-Cancer analysis project. Nature Genetlcs， 2013， 45（10）：1113-1120.

[8] Abecasis GR， Auton A， Brooks LD， et al. An integrated map of genetic variation from 1， 092 human genomes J. Nature， 2012（491）： 56-65.

[9] Colombat P， Salles G， Brousse N， et al. Rituximab as single first-line therapy for patients with follicular lymphoma with a low tumor burden：clinical and molecular evaluation. Blood， 2001（97）：101-106.

[10] Cohen MH， Williams G， Johnson JR， et al. Approval summary forimatinib mesylate capsules in the treatment of chronic myelogenousleukemia. Clin Cancer Res， 2002， 8（5）：935-942.

[11] Dagher R， Cohen MH， Williams G， et al. Approval summary： imatinibmesylate in the treatment of metastatic and/or unresectablemalignant gastrointestinal stromal tumors. Clin Cancer Res， 2002， 8（10）：3034-3038.

[12] 賈朝陽(yáng)， 應(yīng)明真， 王雅杰. Her-2陽(yáng)性的復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移性乳腺癌的一線治療進(jìn)展.綜述與進(jìn)展， 2013， 42（4）：196-198.

第3篇：表觀遺傳學(xué)研究方法范文

十年如一日 醉心腫瘤研究

應(yīng)建明醫(yī)師于1998年獲北京醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)學(xué)士學(xué)位后免試保送攻讀北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部病理學(xué)系研究生,2000年7月畢業(yè)獲醫(yī)學(xué)碩士學(xué)位后分配到中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院病理科工作。 2003年公派前往美國(guó)約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院新加坡研究中心工作,從事腫瘤表觀遺傳學(xué)的研究。2004年7月在香港中文大學(xué)醫(yī)學(xué)院臨床腫瘤學(xué)系攻讀博士學(xué)位。2007年博士畢業(yè)后面臨繼續(xù)在國(guó)外任職的選擇,應(yīng)建明內(nèi)心依舊難以釋?xiě)训哪[瘤情結(jié)使他回到中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院病理科工作,現(xiàn)任病理科分子病理實(shí)驗(yàn)室主管。目前已發(fā)表論著40余篇,其中SCI論文20余篇,曾獲北京市科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)和2006-2007年度香港中文大學(xué)研究生最佳研究成績(jī)獎(jiǎng)。2009年入選北京市科技新星計(jì)劃。

應(yīng)建明醫(yī)師的科研工作方向?yàn)槟[瘤表觀遺傳學(xué)及腫瘤標(biāo)記物的鑒定和應(yīng)用?，F(xiàn)承擔(dān)及參與國(guó)家自然科學(xué)基金、院所科研項(xiàng)目基金6項(xiàng),并為國(guó)內(nèi)外多種著名腫瘤雜志的特約審稿人。腫瘤表觀遺傳學(xué)改變是腫瘤發(fā)生和發(fā)展最關(guān)鍵的分子機(jī)制之一。應(yīng)建明醫(yī)師主要從事發(fā)現(xiàn)和鑒定被表觀遺傳學(xué)機(jī)制尤其是DNA甲基化沉默的新抑癌基因。以國(guó)內(nèi)常見(jiàn)腫瘤如食管癌、鼻咽癌、結(jié)腸癌、胃癌、肺癌等為腫瘤模型,應(yīng)用各種技術(shù)如表觀遺傳學(xué)方法、基因組學(xué)、雜交消減、微距陣雜交等鑒定新的候選抑癌基因。部分研究成果發(fā)表于國(guó)際著名腫瘤學(xué)研究雜志。發(fā)現(xiàn)并研究這些被表觀遺傳學(xué)調(diào)控失活的抑癌基因,不但有利于了解腫瘤發(fā)生和發(fā)展的分子機(jī)制,而且為開(kāi)發(fā)新的腫瘤生物標(biāo)記物用于腫瘤早期診斷、預(yù)后評(píng)估及腫瘤分子治療提供了科學(xué)基礎(chǔ)和依據(jù)。

分子病理學(xué)的“踐行者”

通過(guò)應(yīng)建明醫(yī)師的講解使我們了解到,在腫瘤診治過(guò)程中,外科從術(shù)前、術(shù)中到術(shù)后,放化療從診斷到選擇治療方案,病理診斷的指導(dǎo)作用貫穿始終,包括療效評(píng)價(jià)以及判斷預(yù)后。然而,人類對(duì)腫瘤發(fā)生發(fā)展的認(rèn)識(shí)是局限的,在腫瘤發(fā)展的長(zhǎng)期連續(xù)過(guò)程中,傳統(tǒng)病理診斷依靠腫瘤組織形態(tài)的表現(xiàn)已經(jīng)不能滿足對(duì)不典型或少見(jiàn)腫瘤的診斷和鑒別診斷。隨著分子生物學(xué)和生物醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展,人們對(duì)腫瘤的分子機(jī)制逐漸得以闡明,病理學(xué)診斷步入了新的分子水平異常檢測(cè)和鑒別。應(yīng)建明醫(yī)師憑借著十余年的潛心研究和艱苦磨礪,在新的挑戰(zhàn)面臨時(shí)毅然承擔(dān)了建設(shè)和完善了分子病理實(shí)驗(yàn)室的重任,在擔(dān)任實(shí)驗(yàn)室主管的一年內(nèi)逐步開(kāi)展了以原位雜交、熒光原位雜交(FISH)、PCR、RT-PCR、DNA測(cè)序、流式細(xì)胞術(shù)等技術(shù)為主的十余項(xiàng)分子病理檢測(cè)項(xiàng)目。這些檢測(cè)項(xiàng)目的建立為腫瘤患者的診斷鑒別及促進(jìn)個(gè)體化治療提供了有力的幫助。

腫瘤病理診斷依靠組織形態(tài)結(jié)合當(dāng)前較完善的免疫組化技術(shù)可以對(duì)大部分腫瘤做出正確判斷,但對(duì)于某些類型腫瘤尤其是少見(jiàn)類型需要依賴分子病理檢測(cè)才能對(duì)其良惡性作出判斷,例如,克隆性基因重排檢測(cè)用于協(xié)助判斷良性淋巴結(jié)反應(yīng)性增生和惡性淋巴瘤;針對(duì)腫瘤的特異性染色體易位檢測(cè)用于協(xié)助鑒別軟組織腫瘤的組織來(lái)源。顯而易見(jiàn),分子病理檢測(cè)的應(yīng)用成為對(duì)這部分腫瘤的確診和鑒別分類不可缺少的關(guān)鍵性依據(jù),即所謂腫瘤分子分型,直接關(guān)系到后續(xù)的治療方案選擇。

隨著分子生物學(xué)、生物醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展和分子靶向藥物的出現(xiàn),分子靶向治療已經(jīng)成為了腫瘤治療的未來(lái)發(fā)展方向,而這種治療必須以腫瘤特異的分子靶點(diǎn)檢測(cè)為前提。這些分子靶點(diǎn)在同一種腫瘤的不同個(gè)體之間、甚至同一個(gè)體的腫瘤發(fā)展的不同階段是存在著差異的,必須根據(jù)患者的分子病理檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行治療方案和藥物的選擇。如檢測(cè)HER2基因的表達(dá)/擴(kuò)增狀態(tài)、EGFR和KRAS基因的突變狀態(tài)是選擇分子靶向藥物曲妥珠單抗、西妥昔單抗和易瑞沙治療乳腺癌、結(jié)直腸癌和肺腺癌的前提。大量的臨床研究已證實(shí)這些藥物對(duì)有適應(yīng)癥的患者具有很好的療效,反之則有毒副作用。

應(yīng)建明醫(yī)師告訴我們,分子病理檢測(cè)項(xiàng)目的建立只是個(gè)開(kāi)始,要確保這些檢測(cè)結(jié)果的長(zhǎng)期準(zhǔn)確性和可靠性必須進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制,避免檢測(cè)結(jié)果的假陽(yáng)性和假陰性。病理科非常注重分子病理檢測(cè)的室內(nèi)外質(zhì)控,并率先在乳腺癌的檢測(cè)項(xiàng)目中貫徹流程管理理念,從標(biāo)本的收集、固定到檢測(cè)實(shí)現(xiàn)了嚴(yán)格的規(guī)范化操作優(yōu)化流程。目前應(yīng)建明醫(yī)師還擔(dān)任著北京市病理質(zhì)量控制和改進(jìn)中心的熒光原位雜交(FISH)檢測(cè)管理工作組職務(wù)。

第4篇：表觀遺傳學(xué)研究方法范文

心肌缺血時(shí)，有氧代謝發(fā)生障礙，葡萄糖利用減少，脂肪酸利用增多，使氧利用率下降，心臟供能不足；同時(shí)，無(wú)氧代謝導(dǎo)致的酸性代謝產(chǎn)物增加，引起細(xì)胞內(nèi)酸中毒。此外，心肌缺血還能引起氧自由基及鈣離子超載，誘導(dǎo)心肌細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致嚴(yán)重的臨床癥狀。因此，改善能量代謝，清除自由基，減輕鈣超載，抵抗細(xì)胞凋亡，實(shí)現(xiàn)心肌保護(hù)作用成為改善心肌缺血的重要途徑［10］。研究表明，針灸在實(shí)現(xiàn)心肌保護(hù)方面具有自身的優(yōu)勢(shì)。一方面，針灸可通過(guò)改善能量代謝，實(shí)現(xiàn)心肌保護(hù)。心肌缺血時(shí)，能量代謝相關(guān)酶發(fā)生改變，電針能提高心肌組織糖原、琥珀酸脫氫酶和三磷酸腺苷酶的活性，糾正心肌相關(guān)酶的異常，增強(qiáng)能量代謝，改善心肌缺血。另一方面，針灸可減少自由基，緩解心肌缺血癥狀。熱休克蛋白（HSP）屬應(yīng)激蛋白，能減少氧自由基釋放，減輕心肌缺血損傷，從而保護(hù)機(jī)體［11］。研究證明電針“內(nèi)關(guān)”穴可以增強(qiáng)缺血心肌細(xì)胞HSP90和HSP70mRNA表達(dá)，以減少氧自由基的釋放，從而緩解家兔心肌缺血癥狀［12－13］；而且，針刺“內(nèi)關(guān)”穴能抑制細(xì)胞內(nèi)Ca2＋超載，實(shí)現(xiàn)心肌細(xì)胞保護(hù)，電針“內(nèi)關(guān)”通過(guò)上調(diào)心肌鈣泵和鈉泵基因表達(dá)，增強(qiáng)鈣泵和鈉泵活性，降低心肌細(xì)胞內(nèi)Ca2＋含量，從而達(dá)到抑制鈣超載，實(shí)現(xiàn)對(duì)心肌組織的保護(hù)作用，表現(xiàn)為促進(jìn)心電活動(dòng)、改善心肌組織形態(tài)和超微結(jié)構(gòu)［14］。大量研究表明，針刺可以調(diào)控凋亡基因的表達(dá)水平，延長(zhǎng)細(xì)胞周期，減少細(xì)胞凋亡，保護(hù)缺血心肌細(xì)胞。有研究指出電針可以調(diào)節(jié)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡因子Bax和抗凋亡因子Bcl－2在家兔缺血心肌中的表達(dá)，即抑制凋亡基因Bax和促進(jìn)抗凋亡基因Bcl－2的表達(dá)，抑制心肌細(xì)胞凋亡，從而達(dá)到保護(hù)心肌細(xì)胞的作用［15］。c－fos基因是一種原癌基因，參與調(diào)節(jié)體內(nèi)許多過(guò)程，如細(xì)胞周期、細(xì)胞分化、腫瘤轉(zhuǎn)化及細(xì)胞凋亡等，正常情況下細(xì)胞內(nèi)c－fos表達(dá)呈低水平狀態(tài)，心肌缺血可激活c－fos基因的表達(dá)從而啟動(dòng)心肌細(xì)胞凋亡。研究表明，電針可降低c－fos基因表達(dá)，改善急性心肌缺血的過(guò)程［16－17］。所以不難看出，針灸能通過(guò)多種途徑實(shí)現(xiàn)心肌細(xì)胞保護(hù)。總之，針灸干預(yù)心肌缺血的療效和機(jī)制已初步得到證實(shí)和揭示，但尚未完全闡明，在一定程度影響了針灸治療心肌缺血在臨床的應(yīng)用和推廣。因此，需要引進(jìn)新的理念、新的方法技術(shù)進(jìn)行深入探索。

2表觀遺傳調(diào)控在針灸治療心肌缺血的機(jī)制研究中的應(yīng)用

目前主要涉及的表觀遺傳調(diào)控包括CG輔酶甲基化、組蛋白轉(zhuǎn)錄后修飾、RNA干擾等，具體可分為DNA甲基化、蛋白質(zhì)共價(jià)修飾、染色質(zhì)重塑、微小RNA調(diào)控4個(gè)方面［18－19］。越來(lái)越多的研究表明，表觀遺傳調(diào)控在心肌缺血過(guò)程中扮演重要角色，參與了疾病的發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后的全部過(guò)程，因此，我們探討從該角度開(kāi)展針灸治療心肌缺血機(jī)制研究的新方向。2．1表觀遺傳調(diào)控與心肌缺血的相關(guān)性以動(dòng)物和人為載體的研究都表明，心肌缺血與表觀遺傳調(diào)控密切相關(guān)。表觀遺傳標(biāo)記物在心肌缺血發(fā)生發(fā)展過(guò)程中的變化，反映出DNA甲基化、組蛋白修飾、染色質(zhì)重塑及微小RNA是調(diào)控心肌缺血的關(guān)鍵因素。大鼠神經(jīng)甲基化系統(tǒng)在心肌缺血中受到抑制，可導(dǎo)致缺血部位的兒茶酚胺濃度升高，作用于心臟，使心率加快，收縮力增強(qiáng)，心輸出量增加；懷孕期間的營(yíng)養(yǎng)不良會(huì)改變DNA甲基化，增加成年后患心血管病的風(fēng)險(xiǎn)，且DNA甲基化在6個(gè)特殊位點(diǎn)對(duì)產(chǎn)前環(huán)境很敏感，可能提高婦女患心肌缺血的風(fēng)險(xiǎn)［20－22］。同時(shí)，有研究認(rèn)為，組蛋白H3賴氨酸4甲基化（H3K4me）轉(zhuǎn)移酶和它們的輔助因子是調(diào)控胚胎發(fā)育及細(xì)胞特異性的重要因素［23］；而Smyd2作為一種組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶，介導(dǎo)H3K4甲基化，改變心肌細(xì)胞組蛋白甲基化修飾和心肌細(xì)胞靶基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控，促進(jìn)心肌細(xì)胞分化和發(fā)育［24－25］。最新研究報(bào)道組蛋白H3賴氨酸27去甲基化酶賴氨酸K特異性脫甲基6A（UTX）可以促進(jìn)心肌細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育，UTX基因敲除小鼠因心臟發(fā)育障礙死于胚胎發(fā)育早期［26］。除甲基化之外，組蛋白的乙?；谛募∪毖械淖饔檬艿綇V泛關(guān)注。發(fā)生心肌缺血后，心肌細(xì)胞蛋白發(fā)生了去乙酰化，抑制去乙?；瘎t能減少其損傷，組蛋白去乙?；福℉DAC）抑制劑通過(guò)組蛋白去乙?；窼irt1介導(dǎo)，后者含量增加，能有效促進(jìn)心肌缺血耐受，誘導(dǎo)心肌保護(hù)［27－29］。HDAC－7抑制劑可與缺氧誘導(dǎo)因子（HIF）結(jié)合影響基因轉(zhuǎn)錄，增強(qiáng)HIF活性，從而促進(jìn)心臟血管新生［30－31］。同時(shí)，HDAC抑制劑曲古柳菌素A可降低缺血心肌凋亡基因Caspase3表達(dá)，抑制心肌細(xì)胞凋亡，也可促進(jìn)干細(xì)胞向心肌細(xì)胞分化，介導(dǎo)心肌細(xì)胞再生［32－33］。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，組蛋白H3賴氨酸9乙?；℉3K9ace）與缺血心肌保護(hù)密切相關(guān)，通過(guò)調(diào)節(jié)血管再生因子、細(xì)胞凋亡因子和HSP基因表達(dá)達(dá)到抗缺血性損傷效果。其中VEGF、Sirt1與組蛋白賴氨酸乙?；P(guān)系最為密切［34－39］。除組蛋白修飾之外，microRNA上調(diào)或下調(diào)通過(guò)作用于靶基因激活相應(yīng)的分子信號(hào)通路參與心肌保護(hù)，調(diào)控心肌缺血損傷。染色體重塑也被證明與心肌細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)［40－41］。

總之，DNA甲基化、組蛋白修飾、微小RNA等表觀遺傳調(diào)控在心肌缺血過(guò)程中具有重要意義。2．2表觀遺傳調(diào)控與針灸防治心肌缺血機(jī)制研究從上述表觀遺傳調(diào)控與心肌缺血的相關(guān)研究成果可知，表觀遺傳調(diào)控介導(dǎo)細(xì)胞凋亡、心肌細(xì)胞保護(hù)和心臟血管再生，在心肌缺血發(fā)生發(fā)展過(guò)程中具有特殊地位，是目前醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn)。從該角度切入進(jìn)行針灸防治心肌缺血研究，必然是今后研究的一個(gè)新方向。同時(shí)，結(jié)合表觀遺傳調(diào)控自身特性，即強(qiáng)調(diào)除了DNA和RNA序列以外，還有許多調(diào)控基因信息，雖然本身不改變基因的序列，但其通過(guò)基因修飾、蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)、DNA和其它分子的相互作用，多層次、多途徑影響和調(diào)節(jié)遺傳基因的功能和特性，這些調(diào)節(jié)同時(shí)存在可逆性。這與針灸作用整體性、綜合性、雙向性、多靶點(diǎn)的特點(diǎn)具有一定的相似性。因此，將表觀遺傳學(xué)的理念和技術(shù)引入針灸抗心肌缺血機(jī)制研究，乃至整個(gè)針灸研究領(lǐng)域，都具有較強(qiáng)的可行性。結(jié)合針灸自身優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，以及其抗心肌缺血研究現(xiàn)狀，融合上述表觀遺傳調(diào)控在心肌缺血發(fā)生發(fā)展過(guò)程的作用特點(diǎn)，我們認(rèn)為，今后的研究可從兩個(gè)方面進(jìn)行，一是針灸對(duì)心肌缺血疾病的預(yù)防。治未病思想歷來(lái)是中醫(yī)理論的核心，早在《黃帝內(nèi)經(jīng)》中就強(qiáng)調(diào)“不治已病治未病”?，F(xiàn)代研究證實(shí)，針刺具有提高機(jī)體機(jī)能的作用，如實(shí)施心肌缺血再灌注手術(shù)前針灸“內(nèi)關(guān)”穴，能提高心肌細(xì)胞耐缺血能力，延長(zhǎng)動(dòng)物生存期，這無(wú)疑為心肌缺血患者贏得了寶貴的搶救時(shí)間［42］。而表觀遺傳調(diào)控與之密切相關(guān)，HDAC直接參與耐缺血，如果以此進(jìn)行深入研究，一旦得以證實(shí)，將為臨床進(jìn)行再通手術(shù)前實(shí)施針灸干預(yù)的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)［43］。另一方面，則是在現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)上，繼續(xù)深入探討針灸抗心臟缺血機(jī)制研究。根據(jù)心肌缺血的不同階段，有重點(diǎn)地開(kāi)展相應(yīng)研究。如急性期、亞急性期，主要圍繞針灸促心肌細(xì)胞存活、抑制細(xì)胞凋亡，以及改善能量代謝，從而實(shí)現(xiàn)心肌細(xì)胞保護(hù)進(jìn)行研究。針灸能有效調(diào)控心肌組織中Sirt1、HSP70、Caspase3、c－fos、Bcl－2等物質(zhì)的表達(dá)，實(shí)現(xiàn)保護(hù)心肌目的，但其背后的調(diào)控機(jī)制如何，尚未得到證明。研究表明，HDAC能有效調(diào)控Caspase3表達(dá)，H3K9ace能影響HSP70水平等，從這些角度深入揭示針灸促心肌保護(hù)機(jī)制，將為針灸的更廣泛應(yīng)用提供基礎(chǔ)。在慢性期，則主要圍繞促進(jìn)血管新生開(kāi)展。已有的研究證實(shí)針灸能促缺血區(qū)域的血管新生，且與VEGF密切相關(guān)，但調(diào)控VEGF表達(dá)發(fā)生改變的機(jī)制并未得到證明。腫瘤存在大量的新生血管，研究中發(fā)現(xiàn)，H3K9ace在此過(guò)程中扮演重要角色，我們可以推測(cè)，在針灸促VEGF表達(dá)，介導(dǎo)血管新生過(guò)程中，H3K9ace可能具有重要意義。同時(shí)，也可以充分結(jié)合針灸抗心肌缺血機(jī)制研究成果，著重篩選出相應(yīng)優(yōu)勢(shì)靶點(diǎn)，進(jìn)行新藥開(kāi)發(fā)，或許可能成為新藥開(kāi)發(fā)的新靶點(diǎn)。除此之外，還可進(jìn)行相應(yīng)的拓展。研究表明，心臟中存在心肌干細(xì)胞，在某些影響因素干預(yù)下，能不斷增殖、分化形成新的心肌干細(xì)胞。這個(gè)過(guò)程中表觀遺傳調(diào)控發(fā)揮重要作用［44］。針灸有促體內(nèi)干細(xì)胞增殖、分化的能力，比如促腦內(nèi)神經(jīng)發(fā)生，實(shí)現(xiàn)腦保護(hù)［44－45］。那么針灸是否也能促進(jìn)心臟干細(xì)胞增殖、分化，實(shí)現(xiàn)心肌保護(hù)？從表觀遺傳學(xué)的角度研究，也將成為我們關(guān)注的方向。

3小結(jié)

第5篇：表觀遺傳學(xué)研究方法范文

關(guān)鍵詞：生物科學(xué) 遺傳學(xué) 教學(xué)內(nèi)容 重復(fù)

中圖分類號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.19.020

遺傳學(xué)是研究生物遺傳和變異規(guī)律的一門(mén)科學(xué)。它是現(xiàn)代生命科學(xué)教學(xué)中最重要的主干課程之一，是高等院校生物科學(xué)等相關(guān)專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課?，F(xiàn)今，遺傳學(xué)正以極快的速度向前發(fā)展，并不斷滲透到其它生物、醫(yī)學(xué)學(xué)科，這使得原本在遺傳學(xué)中講授的內(nèi)容也同時(shí)出現(xiàn)在其他課程的教學(xué)內(nèi)容中。這種現(xiàn)象反映了遺傳學(xué)在生命科學(xué)中的核心地位，也凸顯了高校遺傳學(xué)教學(xué)所面臨的教學(xué)內(nèi)容重復(fù)問(wèn)題。事實(shí)上，為體現(xiàn)一門(mén)課程的系統(tǒng)性、完整性和先進(jìn)性，在編寫(xiě)教材時(shí)，學(xué)科之間有關(guān)內(nèi)容的相互滲透、交叉以至重復(fù)是不可避免的。但相同的內(nèi)容在多門(mén)課程的課堂教學(xué)中反復(fù)出現(xiàn)會(huì)使學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣，浪費(fèi)寶貴的課時(shí)，使教學(xué)效率大打折扣。本文將對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出一些對(duì)策供同行討論。

1 遺傳學(xué)與其它課程教學(xué)內(nèi)容重復(fù)的具體表現(xiàn)

目前，我國(guó)各大專院校生物、醫(yī)藥、農(nóng)林等專業(yè)均開(kāi)設(shè)有遺傳學(xué)。雖然不同專業(yè)的教學(xué)重點(diǎn)有所不同，但核心內(nèi)容相對(duì)統(tǒng)一。遺傳學(xué)是筆者所在學(xué)院生物科學(xué)等專業(yè)本科生的一門(mén)必修課，這門(mén)課的任務(wù)是：引導(dǎo)學(xué)生牢固掌握遺傳學(xué)最重要的基本原理，熟悉各分支學(xué)科的主要理論與研究方法，了解遺傳學(xué)的重大理論與技術(shù)進(jìn)展，熟悉遺傳學(xué)研究技術(shù)與實(shí)驗(yàn)裝備，為學(xué)生畢業(yè)后在本學(xué)科以及相關(guān)學(xué)科中的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

除遺傳學(xué)外，我院還為生物科學(xué)專業(yè)的學(xué)生開(kāi)設(shè)有細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程、生物化學(xué)、微生物學(xué)等專業(yè)必修課。我們選用的遺傳學(xué)教材的內(nèi)容基本上涵蓋了遺傳學(xué)的各個(gè)發(fā)展階段，其中，遺傳物質(zhì)的細(xì)胞學(xué)和分子基礎(chǔ)、染色體的結(jié)構(gòu)變異、基因突變與DNA損傷修復(fù)、原核生物和真核生物基因表達(dá)的調(diào)控等章節(jié)[1]與上述幾門(mén)課程的教學(xué)內(nèi)容分別存在著不同程度的交叉（表1），有的甚至是其它課程的重點(diǎn)內(nèi)容。尤以分子生物學(xué)、基因工程這兩門(mén)課的教學(xué)內(nèi)容與遺傳學(xué)的相似度最高，這三門(mén)課幾乎都重復(fù)著共同的遺傳學(xué)問(wèn)題――遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、調(diào)控、突變、重組等。另外，我院生物科學(xué)專業(yè)細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)的開(kāi)課時(shí)間與遺傳學(xué)相同，這使得遺傳學(xué)教學(xué)內(nèi)容重復(fù)的問(wèn)題更加突出。

表1 遺傳學(xué)教學(xué)內(nèi)容在其它課程中的分布

2 問(wèn)題的根源

其它課程的教學(xué)內(nèi)容與遺傳學(xué)出現(xiàn)重復(fù)并不是偶然的，這種局面的形成與遺傳學(xué)自身的發(fā)展特點(diǎn)及其學(xué)科內(nèi)涵有很大的關(guān)系。

遺傳學(xué)的研究進(jìn)程按照不同歷史時(shí)期的學(xué)術(shù)水平和工作特點(diǎn)，大體上可劃分為經(jīng)典遺傳學(xué)、生化遺傳學(xué)、分子遺傳學(xué)、基因工程學(xué)、基因組學(xué)和表觀遺傳學(xué)等數(shù)個(gè)既彼此相對(duì)獨(dú)立又前后互相交融的不同發(fā)展階段[2]。如果以半個(gè)多世紀(jì)前Watson和Crick提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)為界，也可以簡(jiǎn)單的將整個(gè)遺傳學(xué)的發(fā)展過(guò)程劃分為經(jīng)典遺傳學(xué)（classical genetics）和分子遺傳學(xué)（molecular genetics）兩大階段：經(jīng)典遺傳學(xué)以孟德?tīng)栠z傳學(xué)為基礎(chǔ)，主要研究性狀在系譜中的傳遞，即基因在親代和子代之間的傳遞問(wèn)題；分子遺傳學(xué)則是在分子水平上研究生物遺傳和變異機(jī)制的遺傳學(xué)分支，主要研究基因的本質(zhì)、基因的功能以及基因的變化等問(wèn)題。

在整個(gè)遺傳學(xué)的發(fā)展史上，分子遺傳學(xué)的地位無(wú)疑是相當(dāng)重要的。它的興起使遺傳學(xué)的面貌煥然一新，既系統(tǒng)地繼承和發(fā)展了經(jīng)典遺傳學(xué)和生化遺傳學(xué)的研究脈絡(luò)，又全面地影響并滲透到后繼學(xué)科的各個(gè)領(lǐng)域。從內(nèi)容上來(lái)看，分子遺傳學(xué)與分子生物學(xué)的學(xué)科界限十分模糊。通過(guò)對(duì)上述課程教學(xué)內(nèi)容的分析我們也不難發(fā)現(xiàn)，那些重復(fù)的內(nèi)容有相當(dāng)一部分是分子遺傳學(xué)范疇的。另外，由于生化遺傳學(xué)和早期的分子遺傳學(xué)研究都以微生物為材料，因此遺傳學(xué)與微生物學(xué)、生物化學(xué)之間必然存在著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。而基因工程學(xué)、基因組學(xué)本身就是現(xiàn)代遺傳學(xué)的分支學(xué)科，它們成為生物科學(xué)專業(yè)的必修課或進(jìn)入課堂教學(xué)是高校課程設(shè)置不斷細(xì)化和專業(yè)化的結(jié)果，也難免會(huì)與同時(shí)開(kāi)設(shè)的遺傳學(xué)存在教學(xué)內(nèi)容上的重疊。

3 解決教學(xué)內(nèi)容重復(fù)問(wèn)題的對(duì)策

教學(xué)內(nèi)容重復(fù)無(wú)疑會(huì)影響教學(xué)效果。我們通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，從授課內(nèi)容本身、教師和學(xué)生、以及教學(xué)方法等環(huán)節(jié)入手，能夠有效地避免重復(fù)對(duì)教學(xué)帶來(lái)的不利影響。

3.1 合理調(diào)整教學(xué)內(nèi)容

近些年來(lái)，同行們?cè)谶z傳學(xué)教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整上作了大量的改革和探索。常見(jiàn)的做法是根據(jù)自己的理解及理論專長(zhǎng)跳躍式地分割講授，或根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)對(duì)教學(xué)內(nèi)容做出取舍，甚至有人提出只講經(jīng)典遺傳學(xué)而放棄分子遺傳學(xué)。上述做法并不能有效地解決遺傳學(xué)的教學(xué)內(nèi)容重復(fù)問(wèn)題，相反會(huì)造成教學(xué)不成體系的局面，對(duì)“教”和“學(xué)”都很不利[3]；而如果無(wú)視教學(xué)內(nèi)容重復(fù)的存在，貪多求全、面面俱到，對(duì)所有內(nèi)容蜻蜓點(diǎn)水般逐一講解，又無(wú)法實(shí)現(xiàn)大學(xué)遺傳學(xué)教學(xué)深度和難度的提升。

我們認(rèn)為，對(duì)遺傳學(xué)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行刪減是必要的，但必須遵循遺傳學(xué)的發(fā)展歷史和保持其完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，不能大刀闊斧整章刪除，而應(yīng)在重復(fù)章節(jié)內(nèi)部進(jìn)行微調(diào)，具體做法包括：精簡(jiǎn)繁雜冗長(zhǎng)的內(nèi)容，下放學(xué)生能看懂的內(nèi)容（自學(xué)），突出基礎(chǔ)性、應(yīng)用性的內(nèi)容，增加前瞻性的內(nèi)容等。這就要求教師有較高的遺傳學(xué)理論修養(yǎng)，準(zhǔn)確把握各章節(jié)特別是重復(fù)內(nèi)容在整個(gè)遺傳學(xué)教學(xué)體系中的地位，做好教學(xué)內(nèi)容的層次劃分，根據(jù)層次選擇不同的授課側(cè)重點(diǎn)。

3.2 加強(qiáng)授課教師之間以及師生間的協(xié)調(diào)溝通

教學(xué)內(nèi)容重復(fù)已成為遺傳學(xué)等課程授課教師的共識(shí)，對(duì)各自的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行刪減無(wú)疑成了最簡(jiǎn)單、最常用的一種解決方法。但如果大家在沒(méi)有交流的情況下對(duì)同樣的內(nèi)容都作了刪除，重復(fù)的內(nèi)容反而會(huì)變成被遺忘的內(nèi)容。因此，積極促成遺傳學(xué)與其他相關(guān)課程任課教師間的溝通十分必要。

我們認(rèn)為，集體備課是教師之間進(jìn)行相互溝通的一種有效形式。通過(guò)這種方式，相關(guān)課程的教學(xué)人員能夠坐下來(lái)共同研究教學(xué)內(nèi)容，在“知己知彼”的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)、統(tǒng)籌各自的授課章節(jié)，明確重復(fù)內(nèi)容的教學(xué)分工，制訂滿足包括遺傳學(xué)在內(nèi)的多門(mén)課程教學(xué)需要的授課計(jì)劃，做到各有側(cè)重而又不失體系的完整性。這不僅可避免實(shí)際教學(xué)過(guò)程中的低級(jí)重復(fù)，還能保證課程之間的相互銜接，有助于學(xué)生順利地掌握所有課程的教學(xué)內(nèi)容。另一方面，還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)授課教師和學(xué)生之間的課內(nèi)外交流。如：教師可在開(kāi)課前召開(kāi)師生座談會(huì)，了解所教班級(jí)學(xué)生對(duì)重復(fù)內(nèi)容的掌握情況；開(kāi)課后則根據(jù)學(xué)生的反饋，隨時(shí)調(diào)整教學(xué)方案。

3.3 優(yōu)選教學(xué)方法

為了保持遺傳學(xué)完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，所謂的重復(fù)內(nèi)容不但不可不講，而且還要下功夫選擇合適的教學(xué)形式或方法來(lái)講。對(duì)于在其他課程已深入學(xué)過(guò)而在遺傳學(xué)中只需一般了解的內(nèi)容，通過(guò)簡(jiǎn)單的問(wèn)答引導(dǎo)學(xué)生回顧這部分內(nèi)容即可；對(duì)于對(duì)遺傳學(xué)新知識(shí)點(diǎn)有重要鋪墊作用的其他課程的基礎(chǔ)性知識(shí)，可采取布置學(xué)生課前或課中自學(xué)、再集中小結(jié)的方法幫助學(xué)生鞏固復(fù)習(xí)之，還要注意從遺傳學(xué)的角度闡明同一知識(shí)點(diǎn)，突出遺傳學(xué)的學(xué)科特色；對(duì)于其他課程僅略有涉及但在遺傳學(xué)中須進(jìn)一步加深了解的內(nèi)容，宜先勾起學(xué)生對(duì)這部分知識(shí)的點(diǎn)滴回憶，同時(shí)指出學(xué)生現(xiàn)有知識(shí)的不足，從而激發(fā)他們的求知欲，然后順理成章地講下去，在學(xué)生的高度關(guān)注中完成該知識(shí)點(diǎn)在遺傳學(xué)中的深入講授；對(duì)于一些有特殊作用的重復(fù)內(nèi)容，則要綜合運(yùn)用多種教學(xué)方法將其講好講透，如：減數(shù)分裂在遺傳學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)的教材中均有詳細(xì)的描述，屬于重復(fù)的教學(xué)內(nèi)容，但卻是理解遺傳的連鎖交換和重組的一把鑰匙；在整個(gè)遺傳學(xué)的教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)反復(fù)多次向?qū)W生強(qiáng)調(diào)和提及減數(shù)分裂過(guò)程中的染色體行為，將這部分知識(shí)遷移和滲透整合進(jìn)連鎖遺傳分析、真核生物遺傳分析、細(xì)菌和病毒的遺傳分析等多個(gè)章節(jié)，使枯燥難懂的遺傳學(xué)分析過(guò)程變得易于理解，讓重復(fù)的內(nèi)容為新的知識(shí)點(diǎn)和教學(xué)難點(diǎn)服務(wù)。

此外，遺傳學(xué)與其他課程之間還可以開(kāi)展合作教學(xué)。如：我們嘗試將遺傳學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)這兩門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課的實(shí)驗(yàn)課合二為一，以綜合性大實(shí)驗(yàn)的形式開(kāi)設(shè)，從而將遺傳學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)關(guān)聯(lián)起來(lái)，有助于學(xué)生從整體上把握這兩門(mén)課程，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)資源的整合，提高了教學(xué)效率，較好地化解了教學(xué)內(nèi)容重復(fù)的問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

遺傳學(xué)與多門(mén)課程教學(xué)內(nèi)容的重復(fù)是客觀存在的，隨著生物科學(xué)專業(yè)課程設(shè)置專業(yè)化程度的提高，這種局面將變得愈來(lái)愈突出。因此，調(diào)整遺傳學(xué)教學(xué)內(nèi)容勢(shì)在必行。但無(wú)論進(jìn)行怎樣的調(diào)整，都必須遵循遺傳學(xué)的發(fā)展歷史、保持基礎(chǔ)遺傳學(xué)完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系。作為遺傳學(xué)的授課教師，既要關(guān)心遺傳學(xué)研究的最新動(dòng)態(tài)，又要加強(qiáng)對(duì)遺傳學(xué)理論體系的整體把握和理解，只有這樣才能合理有效地解決遺傳學(xué)教學(xué)內(nèi)容重復(fù)的問(wèn)題，從而節(jié)約教學(xué)資源，提高專業(yè)課教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]戴灼華，王亞馥，粟翼玟.遺傳學(xué)[M].高等教育出版社，2008.

[2]吳乃虎.基因工程原理[M].科學(xué)出版社，1998.

[3]程焉平，劉春明，王洪振.尊重教學(xué)規(guī)律，保持遺傳學(xué)教學(xué)的系統(tǒng)性[J].吉林師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007，（2）：82-84.

作者簡(jiǎn)介：袁茵（1981-），女，河南開(kāi)封人，研究生，講師，從事遺傳學(xué)教學(xué)工作，廣東藥學(xué)院生命科學(xué)與生物制藥學(xué)院，廣東廣州 510006

陸幸妍，廣東藥學(xué)院生命科學(xué)與生物制藥學(xué)院，廣東廣州 510006

第6篇：表觀遺傳學(xué)研究方法范文

關(guān)鍵詞　遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)　教學(xué)創(chuàng)新　開(kāi)放式教學(xué)　實(shí)驗(yàn)管理

中圖分類號(hào)：G423　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

現(xiàn)代生命科學(xué)以及由此衍生出的生物技術(shù)和生物工程與基因都發(fā)生著絲絲縷縷的聯(lián)系。遺傳學(xué)正是研究基因的科學(xué)。遺傳學(xué)基礎(chǔ)理論的發(fā)展和應(yīng)用研究，已使工業(yè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)和醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)等相關(guān)領(lǐng)域發(fā)生了巨大變革。隨著新技術(shù)、新方法的出現(xiàn)，遺傳學(xué)的研究?jī)?nèi)容也正發(fā)生著深刻的變化，并導(dǎo)致社會(huì)對(duì)人才的基本素質(zhì)提出了更高的要求。作為人才培養(yǎng)搖籃的高等教育，怎樣適應(yīng)學(xué)科發(fā)展的需要，在生命科學(xué)領(lǐng)域培養(yǎng)出創(chuàng)新型人才，是高等教育工作者一直在思考的問(wèn)題。

遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為理論教學(xué)的補(bǔ)充，不僅能驗(yàn)證教材上抽象的理論，輔助學(xué)生掌握知識(shí)，還可以訓(xùn)練學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維，可以有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。而傳統(tǒng)的《遺傳學(xué)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在著一些共有的問(wèn)題：經(jīng)典驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多，探究性實(shí)驗(yàn)少，不能滿足學(xué)生掌握新技術(shù)、新方法的要求；實(shí)驗(yàn)課和理論課脫節(jié)，教學(xué)評(píng)價(jià)體系不合理。0此外，由于遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)自身的特點(diǎn)，部分實(shí)驗(yàn)需要持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間，但由于課堂教學(xué)時(shí)間和教學(xué)條件的限制不能開(kāi)展。因此，如何利用有限的課時(shí)安排合理設(shè)計(jì)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，打破傳統(tǒng)的封閉式教學(xué)模式，建立科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)體系，是從事遺傳學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)教師一直都努力試圖解決的問(wèn)題。

基于以上考慮，筆者在開(kāi)展遺傳學(xué)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室管理的過(guò)程中，逐步改革教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式，將課堂四十五分鐘改為課堂與課外相結(jié)合，通過(guò)幾年的實(shí)踐總結(jié)了一些心得，在此與大家分享。

1　新時(shí)期遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)

遺傳學(xué)中學(xué)科滲透和交叉現(xiàn)象很普遍，這也體現(xiàn)在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)中。如果把生命科學(xué)的課程體系比喻為一棵大樹(shù)，遺傳學(xué)就是這棵大樹(shù)的主干之一。由于化學(xué)、物理學(xué)、計(jì)算科學(xué)等內(nèi)容的滲入，現(xiàn)代遺傳學(xué)已經(jīng)衍生出了發(fā)育生物學(xué)、分子生物學(xué)、基因組學(xué)、生物信息學(xué)、基因工程等學(xué)科。在現(xiàn)代生命科學(xué)專業(yè)課程設(shè)置中，一般都會(huì)設(shè)置相關(guān)課程，這些課程都和遺傳學(xué)存在聯(lián)系，也與遺傳學(xué)教學(xué)內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)存在交叉。因此，遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置極易與其它課程出現(xiàn)“撞車(chē)”現(xiàn)象。比如：有絲分裂和減數(shù)分裂在細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中也可以開(kāi)設(shè)：植物DNA提取實(shí)驗(yàn)在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中也可以開(kāi)設(shè)。一旦“撞車(chē)”出現(xiàn)，不僅耽誤學(xué)生學(xué)習(xí)，浪費(fèi)課時(shí)，還會(huì)讓學(xué)生在不斷地重復(fù)中對(duì)課程產(chǎn)生厭倦，覺(jué)得該課程可有可無(wú)，失去學(xué)習(xí)興趣。避免與其它課程實(shí)驗(yàn)重復(fù)，既保證學(xué)生在有限的課時(shí)學(xué)到最多的知識(shí)，也能最大程度訓(xùn)練學(xué)生的動(dòng)手能力。

實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)是遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的另一個(gè)特點(diǎn)。與生物學(xué)中的其它學(xué)科的實(shí)驗(yàn)不同，遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)中有很大部分是需要通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)材料，中間過(guò)程持續(xù)觀察才能完成的，比如果蠅雜交實(shí)驗(yàn)和生活史觀察實(shí)驗(yàn)、植物有性雜交實(shí)驗(yàn)。與此相矛盾的是，實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排的時(shí)間相對(duì)分散，每次課時(shí)間很短，在教學(xué)管理上教務(wù)管理部門(mén)也要求教師在指定時(shí)間完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)，這就限制了一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)設(shè)。

遺傳學(xué)是一門(mén)飛速發(fā)展的學(xué)科，不斷有新知識(shí)、新技術(shù)補(bǔ)充到遺傳學(xué)中。比如，在傳統(tǒng)教材中不涉及基因組學(xué)的內(nèi)容，而最近20年，基因組學(xué)已經(jīng)成為遺傳學(xué)的重要組成部分。除此之外，發(fā)育遺傳學(xué)、行為遺傳學(xué)、反向遺傳學(xué)、表觀遺傳學(xué)和生物信息學(xué)等分支學(xué)科的內(nèi)容也不斷補(bǔ)充到了遺傳學(xué)教材中。在理論課講述這些最新知識(shí)的同時(shí)，實(shí)驗(yàn)課怎樣保持和理論課一致，怎樣為學(xué)生提供消化這些知識(shí)的動(dòng)手機(jī)會(huì)?針對(duì)這一特點(diǎn)，要求在開(kāi)設(shè)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)隨時(shí)跟蹤學(xué)科最新進(jìn)展，設(shè)計(jì)和更新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，或者發(fā)動(dòng)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)鞏固書(shū)本知識(shí)。

2　遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)放式教學(xué)內(nèi)容取舍的原則

遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇，首先應(yīng)兼顧理論性與實(shí)踐性、基礎(chǔ)與應(yīng)用、經(jīng)典與現(xiàn)代這幾對(duì)矛盾。遺傳學(xué)是理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)安排時(shí)應(yīng)根據(jù)本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生實(shí)際情況，合理安排基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)，并適當(dāng)設(shè)計(jì)一些新的實(shí)驗(yàn)。對(duì)于重點(diǎn)院校的學(xué)生，應(yīng)加強(qiáng)理論性實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證某一結(jié)論。而應(yīng)用型人才培養(yǎng)的學(xué)校則應(yīng)當(dāng)偏向應(yīng)用性、實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)設(shè)，以滿足學(xué)生畢業(yè)后進(jìn)入工作崗位后的動(dòng)手需求。

遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目確定應(yīng)考慮其它實(shí)驗(yàn)課程，避免教學(xué)內(nèi)容沖突。在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇上，我們對(duì)以前安排的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了重新編排，比如：“植物DNA提取”、“隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性分析”等在《分子生物學(xué)》課程里會(huì)涉及到的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)里就大膽地放棄，讓學(xué)生在《分子生物學(xué)》實(shí)驗(yàn)里完成，而在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)中則加入RFLP驗(yàn)證孟德?tīng)栠z傳定律的內(nèi)容，直接將分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果引入遺傳學(xué)分析中，既驗(yàn)證了孟德?tīng)栠z傳定律，也讓學(xué)生初步認(rèn)識(shí)了分子生物學(xué)在遺傳學(xué)中的應(yīng)用。對(duì)于有絲分裂和減數(shù)分裂的觀察，《細(xì)胞生物學(xué)》實(shí)驗(yàn)也會(huì)涉及到，但兩門(mén)課觀察的重點(diǎn)不同，細(xì)胞生物學(xué)側(cè)重觀察染色體結(jié)構(gòu)，而《遺傳學(xué)》實(shí)驗(yàn)側(cè)重染色體行為及分裂時(shí)期的觀察，這樣的實(shí)驗(yàn)在開(kāi)設(shè)時(shí)應(yīng)向?qū)W生講明觀察重點(diǎn)，并且與《細(xì)胞生物學(xué)》實(shí)驗(yàn)課協(xié)調(diào)，將兩個(gè)內(nèi)容合并在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)中開(kāi)出。

打破時(shí)間和空間限制。遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)中有部分實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，很難僅靠課堂時(shí)間完成實(shí)驗(yàn)，也不利于安排實(shí)驗(yàn)。以前在安排此類實(shí)驗(yàn)時(shí)，受多種因素的限制，一般都不予開(kāi)設(shè)。實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放對(duì)提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能、切實(shí)開(kāi)展綜合性或設(shè)計(jì)性試驗(yàn)項(xiàng)目、推動(dòng)并幫助學(xué)生開(kāi)展科研和畢業(yè)設(shè)計(jì)成效顯著，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神的有效途徑。所以我們?cè)诮虒W(xué)中考慮將傳統(tǒng)的課堂實(shí)驗(yàn)和開(kāi)放實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)適合于周期比較長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)，比如果蠅大實(shí)驗(yàn)中，教師在課堂上以多媒體的形式充分講解了實(shí)驗(yàn)要求及注意事項(xiàng)后，讓學(xué)生領(lǐng)取果蠅瓶，課外自己收集和培養(yǎng)果蠅，隨時(shí)可以觀察果蠅的生活史。這個(gè)過(guò)程既培養(yǎng)了學(xué)生的觀察習(xí)慣和動(dòng)手能力，也使學(xué)生對(duì)作為遺傳學(xué)研究重要材料的果蠅的接觸更充分，觀察更仔細(xì)，讓學(xué)生對(duì)遺傳學(xué)研究材料和方法產(chǎn)生了濃厚的興趣。

3　遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)放式教學(xué)的實(shí)施與實(shí)驗(yàn)室管理

驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)是課堂教學(xué)的補(bǔ)充，便于學(xué)生理解課堂抽象的知識(shí)。然而，由于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的理論、方法、步驟及結(jié)果都是已知的，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程變成教師照本宣科講述，學(xué)生機(jī)械地模擬重復(fù)的過(guò)程，造成學(xué)生實(shí)驗(yàn)積極性不高，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的成敗不重視，盲目的承認(rèn)失敗甚至篡改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以求相符。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)可以訓(xùn)練學(xué)生的思維能力和動(dòng)手能力，讓學(xué)生學(xué)會(huì)獨(dú)立開(kāi)展工作。一些報(bào)道強(qiáng)調(diào)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)過(guò)多，難以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，應(yīng)加大綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例。而宋興舜等則認(rèn)為應(yīng)將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合。0在以 前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排中，設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)由于內(nèi)容分散，管理麻煩，是大家不愿觸及的方面。如何在有限的課時(shí)里兼顧鞏固知識(shí)和能力訓(xùn)練，在安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的時(shí)候需要深思熟慮。為適應(yīng)學(xué)科的快速發(fā)展，在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，必須強(qiáng)化教師的開(kāi)放式教學(xué)理念，強(qiáng)化學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐和自主創(chuàng)新意識(shí)。從課堂教學(xué)和課外研究?jī)蓚€(gè)方面，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念開(kāi)放、教學(xué)內(nèi)容開(kāi)放、實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)時(shí)間開(kāi)放、教學(xué)方法和手段開(kāi)放等進(jìn)行分析，探討開(kāi)放式教學(xué)在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。。

基于以上考慮，筆者在教學(xué)過(guò)程中逐步安排了一些開(kāi)放性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，比如植物染色體觀察的實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生獨(dú)立選材，同學(xué)之間選材不能相互重復(fù)，做到實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選材開(kāi)放；實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前獨(dú)立設(shè)計(jì)方案，方案內(nèi)容應(yīng)包括水培獲得新生根尖、材料前處理過(guò)程、染色方法的選取、壓片過(guò)程、觀察和拍照等步驟，每一步驟都應(yīng)有詳細(xì)說(shuō)明，實(shí)驗(yàn)方法的選擇上保持開(kāi)放：方案設(shè)計(jì)完成經(jīng)老師同意后，完成一個(gè)植物材料的染色體裝片制備并提交染色體圖，實(shí)驗(yàn)過(guò)程開(kāi)放。這些實(shí)驗(yàn)過(guò)程均要求學(xué)生在課堂以外自由安排時(shí)間完成。經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)踐，結(jié)果發(fā)現(xiàn)85以上％的學(xué)生能獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，70％以上的學(xué)生需要反復(fù)多次才能完成任務(wù)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，動(dòng)手能力強(qiáng)的同學(xué)還能將這一實(shí)驗(yàn)與染色體核型分析實(shí)驗(yàn)結(jié)合，提交核型分析圖。通過(guò)該部分設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生在觀察了不同物種具有不同的染色體的同時(shí)，學(xué)會(huì)了查閱文獻(xiàn)的方法和工作方案的制訂，認(rèn)識(shí)了教材中選取蠶豆或洋蔥作為染色體觀察材料的原因，認(rèn)識(shí)到要完成一張效果良好的染色體裝片的艱難。對(duì)實(shí)驗(yàn)教師來(lái)說(shuō)，這種發(fā)散式的教學(xué)方法，也積累了很多植物材料的細(xì)胞遺傳學(xué)操作的知識(shí)，為以后改進(jìn)實(shí)驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。很多學(xué)生反映類似的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)時(shí)間可自由安排，實(shí)驗(yàn)過(guò)程可放開(kāi)思維，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室操作學(xué)會(huì)了一些基礎(chǔ)的科研技能。此外，還認(rèn)識(shí)到了實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的艱辛，更珍惜以后的實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)了。

在實(shí)驗(yàn)教材中將果蠅實(shí)驗(yàn)分為果蠅生活史、果蠅雜交和果蠅唾腺染色體制備等幾個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)。我們改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)則以果蠅為主線，要求學(xué)生從野生型果蠅的收集到生活史觀察再到唾腺染色體制備融合為一個(gè)大實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教材所提供知識(shí)的基礎(chǔ)上，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，而將雜交實(shí)驗(yàn)和孟德?tīng)栠z傳定律的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)改用其它實(shí)驗(yàn)材料來(lái)完成。

不可否認(rèn)的是，將部分遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)從課堂移到課外增加了任課教師和實(shí)驗(yàn)室工作人員的工作量，在管理上開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)也增加了難度。開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求教師在課外時(shí)間也要進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常處于開(kāi)放狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和藥品的使用管理能在一定程度上放開(kāi)。在實(shí)際操作中，我們采用教師網(wǎng)上答疑和在指定時(shí)間指導(dǎo)相結(jié)合的方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo)。在實(shí)驗(yàn)室管理上，試劑方面控制關(guān)鍵藥品的使用，常規(guī)藥品可以適當(dāng)放開(kāi)，對(duì)一些配制難度較大的溶液統(tǒng)一配制；對(duì)顯微鏡、顯微照相系統(tǒng)的使用則采取專人負(fù)責(zé)制，保證儀器的安全。而水培實(shí)驗(yàn)和果蠅飼養(yǎng)實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容則允許學(xué)生將材料帶回宿舍，便于學(xué)生隨時(shí)觀察。

4　開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的考核指標(biāo)體系

實(shí)驗(yàn)教學(xué)考試方法的改革作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重要內(nèi)容之一，是當(dāng)前教學(xué)改革中值得深入研究與實(shí)踐的問(wèn)題。以前實(shí)驗(yàn)考核的方式主要以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主，針對(duì)這樣的考核方式，學(xué)生常出現(xiàn)相互之間抄襲，作業(yè)敷衍的現(xiàn)象，既不能反映學(xué)生實(shí)驗(yàn)的真實(shí)水平，考核指標(biāo)也比較單一。針對(duì)這些問(wèn)題，結(jié)合我們的開(kāi)發(fā)性實(shí)驗(yàn)，我們重新制訂了實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)我們?cè)O(shè)計(jì)改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)考核主要包括驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)考核和開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)考核兩部分。驗(yàn)證性成績(jī)的記錄擯棄了以前單純看實(shí)驗(yàn)報(bào)告打分的情況，在實(shí)驗(yàn)中對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出規(guī)定要求，課堂上實(shí)時(shí)檢查并記錄學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，要求學(xué)生立即在實(shí)驗(yàn)結(jié)果欄描述結(jié)果并由教師及時(shí)確認(rèn)，防止課后抄襲。對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟等內(nèi)容也杜絕抄襲課本，要求用自己的語(yǔ)言表述。每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后均布置思考題，啟發(fā)學(xué)生動(dòng)手之后學(xué)會(huì)思考，發(fā)掘問(wèn)題。在開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)部分，教師將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案納入評(píng)分范圍，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中記錄平時(shí)成績(jī)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不做硬性要求，但可作為評(píng)分參考。

在平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績(jī)記錄之外，還單獨(dú)設(shè)計(jì)了期末實(shí)驗(yàn)考試。期末實(shí)驗(yàn)考核采取開(kāi)放式考核，擬定考試題目范圍，讓學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，獨(dú)立實(shí)驗(yàn)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)獨(dú)立完成詳盡的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這些評(píng)分方式考查了學(xué)生搜集資料，獨(dú)立開(kāi)展項(xiàng)目的能力。這樣的考試既靈活，也發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，更訓(xùn)練了學(xué)生的科研思維，為以后進(jìn)入研究崗位奠定基礎(chǔ)。

5　結(jié)束語(yǔ)

第7篇：表觀遺傳學(xué)研究方法范文

關(guān)鍵詞 行為遺傳學(xué)；數(shù)量遺傳學(xué)；分子遺傳學(xué)：基因：人格

分類號(hào) B845

1 引言

人格是一個(gè)人獨(dú)特精神面貌的整體反映，是需要、動(dòng)機(jī)、興趣、態(tài)度、價(jià)值觀、氣質(zhì)、性格、能力等多個(gè)方面的整合。它的形成和發(fā)展與遺傳因素息息相關(guān)。然而，人格的遺傳性究竟如何？到底哪些基因在起作用？它們又是如何起作用的？針對(duì)諸如此類的問(wèn)題，行為遺傳學(xué)家們?cè)噲D為我們提供有效的解答，并由此形成了一個(gè)重要的研究領(lǐng)域，即人格行為遺傳學(xué)研究。

人格行為遺傳學(xué)研究就是運(yùn)用行為遺傳學(xué)理論和方法來(lái)考察和揭示人格特征（包括人格障礙）和人格差異的遺傳基礎(chǔ)問(wèn)題。它強(qiáng)調(diào)遺傳基因是塑造人格核心特征和造成人格個(gè)別差異的主要因素，但并不忽視環(huán)境的作用，甚至主張人格特征與人格差異是多種基因、多種環(huán)境以及基因與環(huán)境動(dòng)態(tài)交互作用的結(jié)果。早在19世紀(jì)中后期，英國(guó)心理學(xué)家高爾頓（Galton，F(xiàn).）就首先利用家譜法和雙生子法研究了人格差異的遺傳基礎(chǔ)。盡管他的研究因未將遺傳和環(huán)境區(qū)分開(kāi)來(lái)而具有諸多局限，但它“為人類行為的變異范圍提供了檔案證明并且說(shuō)明了行為變異存在遺傳基礎(chǔ)”（Plomin，DeFries，McClearn，& McGuffin，2008），是運(yùn)用行為遺傳學(xué)方法研究人格差異的先驅(qū)性嘗試。高爾頓之后的20世紀(jì)，人格的行為遺傳學(xué)研究因行為主義主流范式的盛行而長(zhǎng)期遭到“冷遇”。前者強(qiáng)調(diào)人格的遺傳性，而后者堅(jiān)持環(huán)境論并認(rèn)為人格由社會(huì)化的習(xí)慣決定，兩者的矛盾在這種勢(shì)力不均的情勢(shì)下曾一度不可調(diào)和。

但近幾十年來(lái)，行為主義的逐漸衰落和現(xiàn)代生物學(xué)特別是分子生物學(xué)的飛速發(fā)展分別為人格的行為遺傳學(xué)研究提供了巨大發(fā)展空間和發(fā)展動(dòng)力，并使它由傳統(tǒng)的數(shù)量遺傳學(xué)取向發(fā)展到分子遺傳學(xué)取向。分子遺傳學(xué)取向是發(fā)端于20世紀(jì)初而到20世紀(jì)末才應(yīng)用于人格研究的一種新取向，它在研究方法和研究理念上都較數(shù)量遺傳學(xué)取向具有革命性突破，目前正以驚人的速度發(fā)展著?？梢哉f(shuō)，人格遺傳學(xué)研究進(jìn)入到分子遺傳學(xué)時(shí)代（Johnson，Penke，& Spinath，2011）。不過(guò)，兩種研究取向在基本思路方面各有特色，在具體研究方面都取得了很多有價(jià)值的成果，積極推動(dòng)了人格行為遺傳學(xué)研究的復(fù)興和發(fā)展。

2 數(shù)量遺傳學(xué)取向

人格的數(shù)量遺傳學(xué)（quantitative genetics）研究取向主張運(yùn)用雙生子研究、收養(yǎng)研究等設(shè)計(jì)來(lái)估計(jì)群體中遺傳因素對(duì)人格表現(xiàn)型方差的貢獻(xiàn)率，旨在用數(shù)量化的手段從宏觀上估計(jì)某種人格變異在多大程度上是由遺傳效應(yīng)引起的，并考察遺傳通過(guò)與環(huán)境交互作用或相關(guān)影響人格的方式以及這些效應(yīng)發(fā)生的具體情境。

2.1 人格遺傳率

數(shù)量遺傳學(xué)衡量人格遺傳性大小的核心指標(biāo)是遺傳率（heritability），即在某群體內(nèi)觀測(cè)到的人格總變異中能被遺傳變異解釋的百分比，它既可以揭示遺傳是否影響某種人格特征又可以指明這種影響達(dá)到何種程度。人格遺傳率可以用公式h2=Vg/Vp（其中h2代表人格遺傳率，Vg代表遺傳導(dǎo)致的人格變異，V。代表觀測(cè)到的人格總變異）來(lái)表示，數(shù)值在0～1之間，越接近于0，說(shuō)明變異越少源于遺傳；越接近于1，說(shuō)明變異越多源于遺傳。需要指出的是，遺傳率估計(jì)具有如下三個(gè)特點(diǎn)：第一，它具有群體特異性，僅僅適用于解釋樣本或群體的人格差異，而不適用于描述個(gè)體人格的遺傳性；第二，它假定遺傳因子和環(huán)境因子之間不存在相關(guān)或交互作用；第三，它會(huì)因測(cè)量方法和計(jì)算方法不同而有細(xì)微差別（郭永玉，2005；Larsen & Buss，2009）。

2.2 數(shù)量遺傳學(xué)設(shè)計(jì)

為了把基因和環(huán)境對(duì)人格差異的貢獻(xiàn)分離開(kāi)來(lái)，數(shù)量遺傳學(xué)家采用了家族研究、雙生子研究和收養(yǎng)研究等多種研究設(shè)計(jì)。家族研究是最早用于人格研究的行為遺傳學(xué)方法，但它不能將遺傳與共同環(huán)境的作用區(qū)分開(kāi)來(lái)，因而不能得出準(zhǔn)確的遺傳率；雙生子研究是現(xiàn)代人格行為遺傳學(xué)研究最常用的一種有效方法，它在一定程度上克服了家族研究的缺陷，但它的等環(huán)境假設(shè)和代表性也往往令人擔(dān)憂：收養(yǎng)研究作為一種強(qiáng)有力的自然實(shí)驗(yàn)法，是“解開(kāi)影響家族相似性的遺傳和環(huán)境源之結(jié)的最直接方法”，避免了雙生子研究中的等環(huán)境假設(shè)問(wèn)題，提供了環(huán)境影響人格差異的最佳證據(jù)，但它也存在三個(gè)爭(zhēng)議，即代表性、生前環(huán)境影響和選擇性安置效應(yīng)（Plomin et al.，2008）。

鑒于以上三種方法各有其長(zhǎng)處和不足，在過(guò)去的20多年中，數(shù)量遺傳學(xué)家已經(jīng)開(kāi)始利用家族研究、雙生子研究和收養(yǎng)研究的組合設(shè)計(jì)來(lái)研究人格。例如，研究分開(kāi)撫養(yǎng)的同卵雙生子就把雙生子研究和收養(yǎng)研究各自的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了有效整合，并且分開(kāi)撫養(yǎng)的同卵雙生子在某種人格特質(zhì)上的相關(guān)系數(shù)可以直接解釋為遺傳率的一個(gè)指標(biāo)（Larsen & Buss，2009）。另外，隨著離異和再婚現(xiàn)象增多而產(chǎn)生的繼親家庭研究，自然地綜合了家族研究與收養(yǎng)研究的優(yōu)勢(shì)，也是一種有趣和有效的組合研究設(shè)計(jì)。對(duì)多組比較的組合設(shè)計(jì)，甚至簡(jiǎn)單的收養(yǎng)和雙生子研究，現(xiàn)代行為遺傳學(xué)通常采用模型擬合（model fitting）的方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，即建立一個(gè)反映各種遺傳和環(huán)境因素對(duì)某種人格特質(zhì)貢獻(xiàn)大小的結(jié)構(gòu)方程模型，并將其與觀測(cè)到的相關(guān)進(jìn)行比較，從而估計(jì)出遺傳和環(huán)境的影響程度（郭永玉，2005）。

2.3 具體研究與發(fā)現(xiàn)

數(shù)量遺傳學(xué)取向的人格研究者利用上述設(shè)計(jì)主要對(duì)人格特質(zhì)、人格障礙以及態(tài)度與偏好的遺傳性問(wèn)題進(jìn)行了考察。

2.3.1 人格特質(zhì)

數(shù)量遺傳學(xué)關(guān)于人格特質(zhì)的研究主要涉及人格的五大特征，即外傾性、宜人性、責(zé)任心、神經(jīng)質(zhì)和經(jīng)驗(yàn)開(kāi)放性，其中研究最充分的要數(shù)外傾性和神經(jīng)質(zhì)。多數(shù)數(shù)量遺傳學(xué)研究表明，“大五”人格模型中的所有因素都具有中等大小的遺傳率，并且此研究結(jié)果在不同年齡段、不同性別以及不同文化背景的樣本群體中具有普遍一致性（saudino，1997；Loehlin，McCrae，Costa，& John，1998）。例如，兩項(xiàng)以雙生子為被試的研究表明，神經(jīng)質(zhì)和外傾性的遺傳率估計(jì)值分別為43%和52-54%（Wray，Birley，Sullivan，Visscher，& Martin，2007；Rettew，Rebollo-Mesa，Hudziak，Willemsen，& Boomsma，2008）。以往數(shù)量遺傳學(xué)對(duì)“大五”人格的研究通常都以正常人群為被試，最近許多研究開(kāi)始關(guān)注異常人群“大五”人格的遺傳性問(wèn)題。例如，Kendler，Myers和Reichborn-Kjennerud（2011）的研究表明，邊緣型人格障礙與“大五”人格中的神經(jīng)質(zhì)維度存在顯著的遺傳正相關(guān)，而與宜人性和責(zé)任心維度存在顯著的遺傳負(fù)相關(guān)。Hare等人（2012）的研究表明，躁郁癥患者人群“大五”人格的遺傳率（23%～32%）某種程度上低于正常人群的研究結(jié)果（40%～60%）。我們固然可以推測(cè)是異常人格影響了“大五”人格遺傳率的變化，但要得出確切的因果結(jié)論還需依賴未來(lái)數(shù)量遺傳學(xué)和分子遺傳學(xué)更加細(xì)致的綜合研究。

除“大五”人格外，研究者還對(duì)活動(dòng)水平（activity level）和“精神病”人格特質(zhì)的個(gè)別差異進(jìn)行了行為遺傳學(xué)分析?；顒?dòng)水平是氣質(zhì)的一個(gè)組成元素，其個(gè)別差異出現(xiàn)于生命早期，并隨著時(shí)間推移在兒童身上表現(xiàn)出穩(wěn)定性。Spinath，Wolf，Angleitner，Borkenau和Riemann（2002）對(duì)300對(duì)雙生子的研究表明，活動(dòng)水平存在40%的遺傳率?！熬癫　比烁裉刭|(zhì)包括權(quán)術(shù)主義、鐵石心腸、沖動(dòng)性不一致、無(wú)所畏懼、責(zé)備外化和壓力免疫等方面。Blonigen，Carlson，Krueger和Patrick（2003）對(duì)353名男性雙生子進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)所有這些“精神病”人格特質(zhì)都表現(xiàn)出中等或高等的遺傳率。

數(shù)量遺傳學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，盡管不同研究設(shè)計(jì)所得出的具體數(shù)值會(huì)有所不同，但一般的人格特質(zhì)都具有較高的遺傳率估計(jì)值（Krueger & Johnson，2008）。

2.3.2 人格障礙

數(shù)量遺傳學(xué)系統(tǒng)研究的人格障礙主要有精神分裂型人格障礙、強(qiáng)迫型人格障礙和邊緣型人格障礙。精神分裂型人格障礙具有輕微精神分裂樣癥狀，用個(gè)人訪談法和問(wèn)卷法所做研究表明，它具有非常高的遺傳率（Kendler，Myers，Torgersen，Neale，& Reichbom-Kjennerud，2007）。強(qiáng)迫型人格障礙是一種神經(jīng)精神病狀態(tài)，以思想、情感、觀念以及行為的反復(fù)為典型癥狀，它所包含的五個(gè)因素即禁忌、污馳/清潔、疑慮、迷信/儀式和對(duì)稱/囤積的遺傳率位于24%和44%之間（Katerberg etal.，2010）。上述兩種人格障礙可能是精神機(jī)能障礙遺傳連續(xù)體的一部分，因?yàn)樗鼈兎謩e與精神分裂癥和強(qiáng)迫焦慮癥之間存在某種程度的遺傳重疊（Plomin et al.，2008）。邊緣型人格障礙是一種以心境反復(fù)無(wú)常、自我認(rèn)同感紊亂、情緒沖動(dòng)以及行為不穩(wěn)定等為主要表現(xiàn)的人格障礙，它很大程度上受遺傳基因影響。例如，對(duì)荷蘭、比利時(shí)和澳大利亞三個(gè)國(guó)家5000多名雙生子的數(shù)量遺傳學(xué)研究表明，加性遺傳效應(yīng)（additive genetic effect）可以解釋42%的邊緣型人格障礙變異，而且這一結(jié)果具有跨性別和跨國(guó)別的一致性（Distel et al.，2008）。最近一項(xiàng)10年的雙生子縱向研究發(fā)現(xiàn)，邊緣型人格障礙特質(zhì)在14～24歲的各個(gè)年齡段都具有中等的遺傳率，且遺傳率有隨年齡增長(zhǎng)而輕微上升的趨勢(shì)，而這些特質(zhì)的穩(wěn)定性和變化受遺傳因素高度影響，一定程度上也受非共享環(huán)境的影響（Bornovalova，Hicks，Iacono，& McGue，2009）。

2.3.3 態(tài)度與偏好

穩(wěn)定的態(tài)度和偏好通常被看作人格的一部分，并表現(xiàn)出廣泛的個(gè)體差異。數(shù)量遺傳學(xué)家對(duì)態(tài)度和偏好的遺傳性進(jìn)行了饒有趣味的考察。綜觀多數(shù)研究可知，態(tài)度的核心特征傳統(tǒng)主義具有中等的遺傳率。例如，一項(xiàng)明尼蘇達(dá)的雙生子研究表明，傳統(tǒng)主義的遺傳率為63%；一項(xiàng)對(duì)654名收養(yǎng)和非收養(yǎng)兒童的縱向研究表明，遺傳對(duì)保守態(tài)度具有重要影響，并且顯著的遺傳影響早在12歲時(shí)就已產(chǎn)生（Larsen & Buss，2009）。然而，并不是所有態(tài)度和信仰都表現(xiàn)出中等水平的遺傳率，這要因所研究的態(tài)度類型而異。例如，一項(xiàng)對(duì)400對(duì)雙生子的研究表明，對(duì)上帝的信仰、對(duì)宗教事務(wù)的參與以及對(duì)種族一體化的態(tài)度的遺傳率為零（Larsen&Buss，2009）?；蛩坪跻灿绊懧殬I(yè)興趣或偏好。一項(xiàng)用修訂版的杰克遜職業(yè)興趣量表（JVIS）做的研究表明，34種職業(yè)興趣中有30種的遺傳率在37%和61%之間（schermer & Vernon，2008）。這表明，我們絞盡腦汁作出的職業(yè)選擇很大程度上受到我們從父母那里繼承的基因的影響。但值得我們注意的是，為什么有些態(tài)度和興趣具有較高的遺傳性，而有些態(tài)度和信仰的遺傳性不明顯甚至為零？或許未來(lái)的行為遺傳學(xué)研究能夠給出答案。

3 分子遺傳學(xué)取向

人格的分子遺傳學(xué)（molecular genetics）研究取向主張?jiān)贒NA水平上用基因測(cè)定方法研究特定基因?qū)θ烁癖憩F(xiàn)型的影響效應(yīng)，旨在超越傳統(tǒng)人格數(shù)量遺傳學(xué)研究?jī)H停留在統(tǒng)計(jì)學(xué)層面考察遺傳率的局限，而從微觀層面直接鑒別對(duì)人格產(chǎn)生重要遺傳影響的具體基因或基因組合，以精確揭示人格特征（包括人格障礙）或人格差異的根本遺傳機(jī)制。

3.1 人格候選基因

已知人類基因具有數(shù)萬(wàn)種之多，要想從中找出對(duì)人格起作用的特定基因是件困難的事情。況且，復(fù)雜的人格或行為特質(zhì)并不簡(jiǎn)單地遵循孟德?tīng)柕膯位蜻z傳定律，而是同時(shí)受作用幅度不完全相同而又相互協(xié)同和相互作用的多個(gè)基因的影響，這就又大大增加了確定這些基因的難度。因此，研究者不可能對(duì)所有基因都進(jìn)行考察，更多的是考察候選基因與人格的關(guān)系。人格候選基因（candidate gene）是被假定與某一人格特質(zhì)有關(guān)的基因，通常人們已了解其生物學(xué)功能和序列，它們可能是結(jié)構(gòu)基因、調(diào)節(jié)基因或在生化代謝途徑中影響性狀表達(dá)的基因。研究者一般通過(guò)了解相關(guān)生理機(jī)制來(lái)確定人格的候選基因。例如，用于治療活動(dòng)過(guò)度的藥物常含有多巴胺，因而像多巴胺受體、多巴胺啟動(dòng)子和多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)體這樣與多巴胺有關(guān)的基因便成為候選基因研究的目標(biāo)。我們通常缺乏哪些基因是人格候選基因的強(qiáng)假設(shè)，因此試圖將那些與具有生理作用的DNA標(biāo)記有關(guān)的基因與人格聯(lián)系起來(lái)的做法是很有道理的（張麗華，宋芳，鄒群，2006）。

3.2 研究策略

人格分子遺傳學(xué)研究者主要采用連鎖策略和關(guān)聯(lián)策略來(lái)尋找和鑒別對(duì)特定人格或行為特質(zhì)有廣泛遺傳影響的具體基因。連鎖策略（linkagestrategy）采取從行為水平到基因水平的“自上而下”的研究思路，它以攜帶某種人格特質(zhì)或障礙的家系為研究對(duì)象，對(duì)連續(xù)幾代人的DNA樣本進(jìn)行分析，以確定是否有對(duì)該人格特征影響較大的特定基因存在。由于研究者并無(wú)假定的候選基因，這種策略對(duì)定位單基因遺傳特質(zhì)的強(qiáng)效基因十分有效，但當(dāng)牽涉若干個(gè)作用較小的基因時(shí)它便不再那么有效。然而，大多數(shù)復(fù)雜的人格或行為特質(zhì)往往牽涉多個(gè)微效基因，于是另一種較新的關(guān)聯(lián)策略（association strategy）便成為最常用的確定人格基因的策略。關(guān)聯(lián)策略采取由基因到行為的“自下而上”的研究思路，通過(guò)考察擁有某種特定基因（或等位基因）的個(gè)體比沒(méi)有該基因的個(gè)體在某種特定人格特質(zhì)上的得分是高還是低，來(lái)確定候選基因與人格或行為特質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)情況，即一種可能的因果關(guān)系。關(guān)聯(lián)策略比連鎖策略更容易找到只有微弱效應(yīng)的特定基因，但系統(tǒng)性不夠強(qiáng)。

隨著人類基因組多態(tài)性研究以及SNP分型技術(shù)的發(fā)展，全基因組掃描（genome-wide scanning）逐漸成為一種標(biāo)志性的分子遺傳學(xué)人格研究策略（Strobel & Brocke，2011）。它主要包括對(duì)人格表現(xiàn)型的全基因組連鎖分析和全基因組關(guān)聯(lián)分析，先將人格表現(xiàn)型的相關(guān)位點(diǎn)定位于染色體某個(gè)區(qū)域，然后再進(jìn)行候選基因研究或連鎖不平衡分析，確定其具體基因位點(diǎn)。例如，一項(xiàng)用全基因組掃描做的研究表明，傷害回避與8p21染色體區(qū)域存在顯著相關(guān)（zohar et al.，2003）。

3.3 具體研究與發(fā)現(xiàn)

基因主要是通過(guò)大腦中的神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)來(lái)影響人格的，因而參與調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)的基因便成為主要的候選基因。在Cloninger等人的人格心理生物模型中，新穎性尋求（novelty-seeking）、傷害回避（harm-avoidance）和獎(jiǎng)賞依賴（reward-dependence）三種氣質(zhì)維度被假定分別與大腦調(diào)節(jié)不同類型刺激反應(yīng)的三種神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)即多巴胺（dopamine）系統(tǒng)、5-羥色胺（serotonin）系統(tǒng)和去甲。腎上腺素（noradrenaline）系統(tǒng)相聯(lián)系。此類理論假設(shè)促使人格分子遺傳學(xué)研究者們主要從這三種神經(jīng)遞質(zhì)路徑考察了基因多態(tài)性與人格之間的關(guān)系。

3.3.1 多巴胺系統(tǒng)

多巴胺是腦部負(fù)責(zé)快樂(lè)和興奮的一種積極化學(xué)物質(zhì)，它的缺乏會(huì)促使個(gè)體積極尋求有效物質(zhì)或新異經(jīng)驗(yàn)以增加多巴胺釋放。到目前為止，人格研究中最早且最多關(guān)注的DNA標(biāo)記是位于第11號(hào)染色體短臂上的多巴胺D4受體基因（DRD4）。1996年，兩個(gè)獨(dú)立研究小組同時(shí)在《自然遺傳學(xué)》上報(bào)告了DRD4基因的3號(hào)外顯子中的48-bp VNTR多態(tài)性與新穎性尋求之間存在正相關(guān)，標(biāo)志著人格分子遺傳學(xué)研究的初步登場(chǎng)（Ebstein & Israel，2009）。其中，Ebstein領(lǐng)導(dǎo)的小組運(yùn)用三維人格問(wèn)卷（TPQ）對(duì)124名猶太健康志愿者進(jìn)行了測(cè)量，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)重復(fù)段DRD4等位基因?qū)π路f性尋求具有6%的解釋效應(yīng)，而未發(fā)現(xiàn)它與另外三個(gè)TPQ指標(biāo)（獎(jiǎng)賞依賴、傷害回避和堅(jiān)持性）有顯著關(guān)聯(lián)（Ebstein et al.，1996）；Beniamin領(lǐng)導(dǎo)的小組運(yùn)用大五人格量表修訂版（NEO-PI-R）對(duì)315名美國(guó)成人和兄弟姐妹進(jìn)行了預(yù)測(cè)測(cè)量，也發(fā)現(xiàn)擁有長(zhǎng)重復(fù)段DRD4等位基因的個(gè)體比擁有短重復(fù)段DRD4等位基因的個(gè)體新穎性尋求水平顯著高，并且發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)重復(fù)段DRD4等位基因與NEO-PI-R量表的外傾性和責(zé)任心兩個(gè)維度顯著相關(guān)，而在其他三個(gè)維度即神經(jīng)質(zhì)、開(kāi)放性和宜人性上未見(jiàn)此結(jié)果（Benjamin et al.，1996）。對(duì)于這兩種研究的結(jié)果可能的解釋是，擁有長(zhǎng)重復(fù)段DRD4等位基因的個(gè)體對(duì)多巴胺的相對(duì)缺乏反應(yīng)敏感，需要尋求外界新異經(jīng)驗(yàn)來(lái)增加多巴胺釋放，而擁有短重復(fù)段DRD4等位基因的個(gè)體傾向于對(duì)腦中已經(jīng)存在的多巴胺作出高度反應(yīng)，無(wú)需尋求新異經(jīng)驗(yàn)便可使多巴胺含量達(dá)到適當(dāng)水平。

此后，一系列研究對(duì)DRD4基因與新穎性尋求這種人格特質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)進(jìn)行了重復(fù)驗(yàn)證，但結(jié)果并不完全一致。兩項(xiàng)分別以德國(guó)人和日本人為被試的研究證實(shí)DRD4基因與新穎性尋求特質(zhì)之間的確存在顯著關(guān)聯(lián)（strobel，Wehr，Michel，&Brocke，1999；Tomitaka et al.，1999）；Burt等人對(duì)明尼蘇達(dá)137個(gè)雙生子家庭所做的研究發(fā)現(xiàn)，DRD4基因與新穎性尋求測(cè)量指標(biāo)之間不存在任何關(guān)聯(lián)（Bun，McGue，Iacono，Comings，&MacMurray，2002）；Ekelund等人則得出了與1996年研究相反方向的結(jié)果，即在新穎性尋求水平較高的群體中，2次和5次重復(fù)等位基因而非7次重復(fù)等位基因的頻率更高（Ekelund，Lichtermann，Jarvelin，& Pelmnen，1999）。除此之外，有些研究還發(fā)現(xiàn)DRD4基因與其他人格候選基因存在聯(lián)合效應(yīng)。一項(xiàng)關(guān)于1歲新生兒對(duì)新異事物反應(yīng)的研究發(fā)現(xiàn)，DRD4基因中的48-bp VNTR與5-羥色胺轉(zhuǎn)運(yùn)體基因（5-HTT）中的一種多態(tài)性存在聯(lián)合效應(yīng)（Lakatos et al.，2003）。之所以會(huì)出現(xiàn)如此多樣的研究結(jié)果，可能與樣本大小、被試特點(diǎn)（年齡、性別和種族文化等）、測(cè)量工具、研究設(shè)計(jì)等因素有關(guān)。例如，分組方法不同所得研究結(jié)果就會(huì)有很大差異（Tsuchimine et al.，2009）。不管怎樣，這都有待于進(jìn)一步研究證實(shí)。

除DRD4基因外，研究者還對(duì)多巴胺系統(tǒng)中的其他人格候選基因進(jìn)行了考察，如多巴胺D2受體基因（DRD2）、多巴胺D3受體基因（DRD3）、多巴胺D5受體基因（DRD5）以及多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)體基因（DATl）等。一項(xiàng)用多種人格測(cè)驗(yàn)所做的研究表明，DRD2基因的-141C插入/缺失多態(tài)性與卡氏人格量表（KSP）測(cè)量的冷漠以及北歐大學(xué)人格量表（SSP）測(cè)量的自信缺乏之間存在關(guān)聯(lián)（JSnsson et al.，2003，），而利用氣質(zhì)性格量表（TcI）對(duì)被試所做的一項(xiàng)研究表明，-141C插入/缺失多態(tài)性和DRD2/ANKK1基因的TaqlA多態(tài)性與人格特質(zhì)之間可能并非存在直接強(qiáng)相關(guān)，而是在DRD2基因與ANKKl基因的交互作用條件下才對(duì)人格產(chǎn)生影響（Tsuchimine et al.，2012）。在一個(gè)由862名個(gè)體組成的樣本中發(fā)現(xiàn)DRD3基因與神經(jīng)質(zhì)和行為抑制存在關(guān)聯(lián)，而當(dāng)該樣本擴(kuò)大到1465人時(shí)這種關(guān)聯(lián)未得到驗(yàn)證（Henderson et al.，2000）。有研究表明，DRD5基因可能與人格的持續(xù)性發(fā)展有關(guān)（Vanyukov，Moss，Kaplan，Kirillova，&Tarter，2000）。由于發(fā)現(xiàn)DAT1基因與具有某些新穎性尋求特征的注意缺陷多動(dòng)癥（ADHD）存在關(guān)聯(lián)（Jorm et al.，2001，），有人用極端分?jǐn)?shù)個(gè)體為被試考察了DATl基因與新穎性尋求之間的關(guān)聯(lián)，結(jié)果表明這種效應(yīng)只在女性被試身上有所顯現(xiàn)（van Gestel et al.，2002）。

3.3.2 5-羥色胺系統(tǒng)

5-羥色胺作為一種生物胺，對(duì)于人類的攻擊性、抑郁、焦慮、沖動(dòng)、幸福感等情緒情感具有重要調(diào)控作用。此系統(tǒng)中最經(jīng)常被研究的人格候選基因是5-羥色胺轉(zhuǎn)運(yùn)體基因（5-HTT），該基因越長(zhǎng)釋放和回收5-羥色胺的效率越高，已有許多研究考察了它與傷害回避等焦慮類人格特質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)。5-HTT基因具有兩種多態(tài)性：5-HTT基因連鎖的多態(tài)性區(qū)域（5-HTTLPR）和5-HTT基因2號(hào)內(nèi)含子中的VNTR多態(tài)性，其中人格研究關(guān)注最多的是5-HTTLPR。

1996年的一項(xiàng)經(jīng)典研究發(fā)現(xiàn)，短5-HTTLPR等位基因攜帶者較長(zhǎng)5-HTTLPR等位基因攜帶者在神經(jīng)質(zhì)和傷害回避維度上的表現(xiàn)水平更高（Lesch et al.，1996）。功能性磁共振成像表明，攜帶一個(gè)或兩個(gè)短5-HTTLPR等位基因復(fù)本的個(gè)體在對(duì)恐怖刺激的反應(yīng)中表現(xiàn)出更強(qiáng)的杏仁核神經(jīng)元活動(dòng)（Harid et al.，2002）。這種由遺傳導(dǎo)致的杏仁核對(duì)情緒刺激的興奮性差異支持了該結(jié)論。不過(guò)，也有一些其他研究并未發(fā)現(xiàn)此種關(guān)聯(lián)（Flory et al.，1999；Tsai，Hong，& Cheng，2002）。還有一些研究得出了相反結(jié)果。例如，使用極端得分個(gè)體做的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，短5-HTTLPR等位基因在低傷害回避群體中比在高傷害回避群體中出現(xiàn)的頻率更高（van Gestel et al.，2002）。2004年的一份元分析指出。這種可重復(fù)性的缺乏很大程度上是由于樣本量過(guò)小以及所使用的量表不同而導(dǎo)致（Sen，Burmeister，& Ghosh，2004）。分析者發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用大五人格量表測(cè)量的神經(jīng)質(zhì)與5-HTTLPR有顯著關(guān)聯(lián)，而運(yùn)用氣質(zhì)性格量表測(cè)量的傷害回避與5-HTTLPR不存在任何顯著關(guān)聯(lián)。2008年的另一份元分析也得出了類似結(jié)論（Munaf6 et al.，2008）。然而，使用NEO-PI-R量表對(duì)4000多名被試進(jìn)行的一項(xiàng)大型研究發(fā)現(xiàn)，5-HTTLPR與神經(jīng)質(zhì)或其各維度（焦慮，抑郁，憤怒，敵意，自我意識(shí)，沖動(dòng)。易受傷害性）之間不存在任何關(guān)聯(lián)（Terracciano etal.，2009）。近年來(lái)，有研究者發(fā)現(xiàn)，與其雜合子同伴或短等位基因的純合子同伴相比，具有長(zhǎng)5-HTLPR等位基因的純合子個(gè)體通常更關(guān)注積極情感畫(huà)面，而選擇性地回避一同呈現(xiàn)的消極情感畫(huà)面（Fox，Ridgewell，& Ashwin，2009）。這表明他們通常更加樂(lè)觀。使用信息加工眼動(dòng)跟蹤評(píng)估法進(jìn)行的另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，短5-HTLPR等位基因攜帶者在視覺(jué)上更加偏愛(ài)積極場(chǎng)景而回避消極場(chǎng)景，長(zhǎng)5-HTLPR等位基因的純合子個(gè)體更加無(wú)偏地看待情緒場(chǎng)景（Beevers，Ellis，Wells，& McGeary，2009）。這表明，短5-HTLPR等位基因攜帶者可能比長(zhǎng)等位基因純合子個(gè)體對(duì)環(huán)境中的情緒信息更加敏感。對(duì)于5-HTLPR與人格特質(zhì)之間關(guān)系的這些看似不一致的結(jié)論，還有待進(jìn)一步研究確證。此外，一項(xiàng)最新研究顯示，5-HTLPR與Val66Met兩種多態(tài)性對(duì)傷害回避存在顯著交互作用（Ariaset al.，2012）。

除5-HTT基因外，研究者還對(duì)5-羥色胺系統(tǒng)中的另外兩個(gè)人格候選基因5-羥色胺2A受體基因（5-HT2A）和5-羥色胺2C受體基因（5-HT2C）進(jìn)行了考察。有研究者在雙極性精神障礙患者和健康控制組群體中檢驗(yàn)了5-HT2A的1號(hào)外顯子中的一種單核苷酸多態(tài)性與傷害回避維度之間的關(guān)聯(lián)，但是沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何關(guān)聯(lián)存在（Blairy et al.，2000）。還有研究者以健康日本人為樣本對(duì)5-HT2A的5種單核苷酸多態(tài)性進(jìn)行了考察，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)它們與氣質(zhì)性格量表的任何維度存在關(guān)聯(lián)（Kusumi et al.，2002）。就5-HT2C與人格的關(guān)系而言，研究者發(fā)現(xiàn)5-HT2C中的一個(gè)點(diǎn)突變與三維人格問(wèn)卷的獎(jiǎng)賞依賴維度和堅(jiān)持性維度存在關(guān)聯(lián)，并且DRD4與5-HT2C對(duì)獎(jiǎng)賞依賴存在顯著交互效應(yīng)（Ebstein et al.，1997）。然而，后來(lái)的一項(xiàng)重復(fù)性研究發(fā)現(xiàn)，5-HT2C對(duì)獎(jiǎng)賞依賴不存在主效應(yīng)，但DRD4與5-HT2C對(duì)獎(jiǎng)賞依賴確實(shí)存在顯著交互效應(yīng)（Kühn et al.，1999）。

3.3.3 去甲腎上腺素系統(tǒng)

在人格的分子遺傳學(xué)研究中，人們對(duì)去甲腎上腺素系統(tǒng)的關(guān)注遠(yuǎn)不及對(duì)多巴胺系統(tǒng)和5-羥色胺系統(tǒng)的關(guān)注多，但也取得了一些研究成果。有研究以健康被試為樣本，考察了去甲腎上腺素轉(zhuǎn)運(yùn)體（NET）的一種外顯子限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性（RFLP）與氣質(zhì)性格量表中各維度之間的關(guān)系，但沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何關(guān)聯(lián)存在（Samochowiec et al.，2001）。不過(guò)，另一項(xiàng)以朝鮮人為被試的研究表明，去甲腎上腺素轉(zhuǎn)運(yùn)體的T-182C基因多態(tài)性與氣質(zhì)性格量表的獎(jiǎng)賞依賴維度存在顯著關(guān)聯(lián)（Ham，Choi，Lee，Kang，& Lee，2005）。有研究表明，在中國(guó)人被試中，αla腎上腺素受體基因（ADRAlA）和0c2a腎上腺素受體基因（ADRA2A）的多態(tài)性與三維人格問(wèn)卷各維度之間不存在任何關(guān)聯(lián)（Tsai，Wang，& Hong，2001）。而之前的另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，ADRA2A的一種常見(jiàn)單核苷酸多態(tài)性與易怒性、敵對(duì)性和沖動(dòng)性諸測(cè)量值之間的確存在某些關(guān)聯(lián)（comings et al.，2000）。關(guān)于去甲腎上腺素系統(tǒng)的諸候選基因與人格之間關(guān)系的研究，有待進(jìn)一步加強(qiáng)。

4 總結(jié)與展望

行為遺傳學(xué)通過(guò)數(shù)量遺傳學(xué)和分子遺傳學(xué)兩條取徑對(duì)人格遺傳性問(wèn)題進(jìn)行了不同層次的詳細(xì)探索，取得了較為豐富的研究成果，推進(jìn)了我們對(duì)人格遺傳程度和遺傳機(jī)制的深刻認(rèn)識(shí)，也有利于促進(jìn)人格研究的科學(xué)化。人格行為遺傳學(xué)研究的兩類取向各具優(yōu)勢(shì)和不足。數(shù)量遺傳學(xué)取向借助生態(tài)研究設(shè)計(jì)從宏觀上估計(jì)遺傳變異對(duì)人格差異的解釋程度，資料獲取經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)單、技術(shù)要求低，并且結(jié)果解釋相對(duì)容易，但它無(wú)法確切地告訴我們究竟哪些基因或多態(tài)性導(dǎo)致了人格差異以及具體作用過(guò)程如何（Parens，2004），對(duì)研究設(shè)計(jì)和被試取樣的依賴性較強(qiáng)，況且面對(duì)遺傳與環(huán)境實(shí)際存在相關(guān)或交互作用的不爭(zhēng)事實(shí)，遺傳率的解釋意義往往遭到質(zhì)疑（Lerner，2011）。分子遺傳學(xué)取向擺脫了數(shù)量遺傳學(xué)取向存在的諸多不足，可以從DAN水平精確細(xì)微地探知造成人格障礙或差異的特定基因及其作用機(jī)制，但研究程序繁瑣復(fù)雜，對(duì)新興生物技術(shù)要求較高，在人格候選基因的選擇上帶有推測(cè)性，迄今為止尚未產(chǎn)生符合最初預(yù)期的可重復(fù)的實(shí)質(zhì)性人格研究成果（McClellan & King，2010）。除此之外，兩類研究取向還存在諸多共同的問(wèn)題：一是受測(cè)量手段限制，對(duì)被試自陳報(bào)告依賴性高，往往會(huì)造成某些人格特質(zhì)在防衛(wèi)或偽裝心理作用下被隱藏；二是由于研究設(shè)計(jì)和技術(shù)、被試取樣、人格和基因自身復(fù)雜性以及環(huán)境與基因的交互作用等原因，研究結(jié)果的可重復(fù)性不高（Kim & Kim，2011）；三是受過(guò)去百余年消極心理學(xué)研究傳統(tǒng)的影響，所研究的對(duì)象主要是精神分裂癥、抑郁癥、多動(dòng)癥等病理人群（張文新，王美萍，曹叢，2012），缺乏對(duì)健康人群積極人格品質(zhì)的遺傳研究；四是研究成果的現(xiàn)實(shí)利用率低，未能把研究所得成果及時(shí)有效地轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)效益。

鑒于人格行為遺傳學(xué)研究所存在的諸多問(wèn)題，未來(lái)研究應(yīng)特別注意以下五個(gè)方面：

（1）強(qiáng)調(diào)兩種研究取向的有機(jī)結(jié)合，在數(shù)量遺傳設(shè)計(jì)中加入對(duì)特定基因型的直接測(cè)量。這兩種研究取向各有優(yōu)缺，可以相互彌補(bǔ)，況且分子遺傳學(xué)的許多工作需用傳統(tǒng)數(shù)量遺傳學(xué)設(shè)計(jì)綜合考慮環(huán)境與遺傳因素來(lái)完成。未來(lái)研究可以在數(shù)量遺傳設(shè)計(jì)中加入對(duì)特定基因型的直接測(cè)量，例如，可以先用數(shù)量遺傳學(xué)方法確定某種人格特征是否具有遺傳性以及遺傳到什么程度，然后再用分子遺傳學(xué)方法從根本上細(xì)微探究影響人格的具體基因及其作用方式。

（2）注重多學(xué)科和多范式的有效整合。人格的行為遺傳學(xué)研究是一項(xiàng)綜合性很高的困難工作，涉及遺傳學(xué)、心理學(xué)、生物學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、醫(yī)學(xué)和社會(huì)學(xué)等多門(mén)學(xué)科，因此需要在更廣泛的視野下進(jìn)行多學(xué)科的整合研究。人格的遺傳機(jī)制相當(dāng)復(fù)雜，靠單一研究工具（如自陳問(wèn)卷）或研究范式很難獲得理想結(jié)果，今后應(yīng)在傳統(tǒng)研究范式的基礎(chǔ)上綜合采用腦成像、誘發(fā)電位、前脈沖抑制和計(jì)算機(jī)博弈模型等一些新的研究范式，從多個(gè)角度綜合考察和相互印證人格與基因的關(guān)系，從而彌補(bǔ)由自陳報(bào)告帶來(lái)的弊端，同時(shí)克服可重復(fù)性低的問(wèn)題。

（3）擴(kuò)大對(duì)健康人群積極人格品質(zhì)的研究。未來(lái)人格行為遺傳學(xué)研究不僅要研究病理人群的消極人格品質(zhì)，而且更要研究正常人群甚至超常人群的積極人格品質(zhì)，探究它們的遺傳性及分子作用機(jī)制，為積極人格品質(zhì)的培養(yǎng)提供遺傳學(xué)依據(jù)。

第8篇：表觀遺傳學(xué)研究方法范文

關(guān)鍵詞：p21基因；甲基化；動(dòng)脈粥樣硬化

動(dòng)脈中膜血管平滑肌細(xì)胞（VSMC）發(fā)生增殖和遷移并轉(zhuǎn)化為泡沫細(xì)胞是動(dòng)脈粥樣硬化（AS）形成過(guò)程中的核心事件。細(xì)胞周期是各種因素刺激細(xì)胞增殖的最后信號(hào)通路，p21是體內(nèi)最重要的細(xì)胞周期蛋白，可與幾乎每一個(gè)Cyclin-CDK復(fù)合物結(jié)合并使其失活，從而阻礙細(xì)胞進(jìn)入增殖期。p21等在高膽固醇等促AS因子作用下表達(dá)下調(diào)，導(dǎo)致動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞增殖和遷移， 但在此過(guò)程中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)p21基因的突變，從而使傳統(tǒng)遺傳學(xué)理論對(duì)此無(wú)法解釋。表觀遺傳學(xué)理論，尤其是DNA甲基化為解決AS等多基因遺傳疾病提供了新的思路。DNA甲基化不改變基因編碼序列，但啟動(dòng)子區(qū)高甲基化將導(dǎo)致基因表達(dá)抑制和基因沉默。本課題觀察p21基因甲基化對(duì)泡沫細(xì)胞形成的影響，為闡明AS發(fā)病機(jī)制提供理論依據(jù)。

1資料與方法

1.1一般資料 Gp Genome DNA修飾試劑盒購(gòu)自Chmicon，PCR試劑盒購(gòu)自賽百盛公司，四甲基偶氮唑鹽和二甲基壓砜購(gòu)自Sigma公司，細(xì)胞培養(yǎng)基、小牛血清等購(gòu)自Gibico。常規(guī)化學(xué)試劑為國(guó)產(chǎn)分析純?cè)噭?/p>

1.2方法

1.2.1人血管平滑肌細(xì)胞的培養(yǎng)：無(wú)菌取剖宮產(chǎn)胎兒臍動(dòng)脈，剝?nèi)≈心ぐ促N塊法培養(yǎng)VSMC，取第3-5代用于實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)前以無(wú)血清培養(yǎng)基培養(yǎng)12h使細(xì)胞處于靜止?fàn)顟B(tài)。在無(wú)血清培養(yǎng)液中加入0.2%牛血清白蛋白，然后加入不同濃度OX-LDL刺激24h，未加刺激同時(shí)孵育24h細(xì)胞作為對(duì)照。

1.2.2氧化低密度脂蛋白的制備（ox-LDL）：采用非連續(xù)性密度梯度超速離心法分離提取LDL。新鮮人不抗凝血低速離心分離血清，用溴化鉀調(diào)節(jié)密度至1.3g/ml，4°C 50000r/min離心5h，收集LDL，PBS透析，超濾除菌后4°C保存。Lowry法定氮，采用硫酸銅誘導(dǎo)氧化修飾，置于PBS中透析24h后4°C保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.3 p21 基因甲基化檢測(cè)：采用甲基化特異性PCR法。飽和酚-氯仿法提取樣本DNA，取溶解的DNA樣本1ug，參照Gp Genome DNA修飾試劑盒（Chmicon公司）應(yīng)用亞硫酸鹽修飾，回收后提純行PCR反應(yīng)。p21甲基化特異引物上游序列為5′-TACGCGAGGTTTCGGGATCG-3′，下游序列 5′-AAAAACGACCCGCGCTCG-3′，擴(kuò)增產(chǎn)物片段為133bp；p21非甲基化特異引物上游序列為5′-TATGTGAGGTTTTGGGATTGG-3′，下游序列 5′-AAAAACAACCCACACTCAACC-3′，擴(kuò)增產(chǎn)物片段為133bp。引物由賽百盛生物公司合成。建立50μl反應(yīng)體系，內(nèi)含10×反應(yīng)緩沖5μl ，dNTP1μl，上下游引物各20pmol，Taq酶0.5單位，模板 DNA 5μL，雙蒸水補(bǔ)至50μl，覆蓋石蠟油，940C 5min 后，進(jìn)入940C變性1 min ，670C復(fù)性1 min ，720C延伸1 min的循環(huán)，共35個(gè)循環(huán)，最后720C延伸5 min，產(chǎn)物行瓊脂糖凝膠電泳分離，拍照后掃描條帶，以同一樣本甲基化條帶與非甲基化條帶之比進(jìn)行甲基化程度半定量。

1.2.4 細(xì)胞增殖活力檢測(cè) MTT比色法。細(xì)胞棄去培養(yǎng)液，PBS洗滌，再加入20μL MTT工作液及200μL培養(yǎng)液，4h后吸去上清，每孔加入二甲基亞砜150μL，充分振蕩使結(jié)晶物融解，490mm波長(zhǎng)在酶標(biāo)儀上測(cè)定各孔光吸收值，以試驗(yàn)孔OD均值/對(duì)照孔OD均值作為細(xì)胞增殖的相對(duì)活性。

1.2.5 泡沫細(xì)胞的半定量 細(xì)胞油紅"O"染色，拍照后利用圖像掃描儀根據(jù)細(xì)胞脂滴的面積進(jìn)行細(xì)胞分類。細(xì)胞脂滴的面積小于細(xì)胞核的面積者記為"-"，面積等于或大于細(xì)胞核的面積記為"+"，即為泡沫細(xì)胞，每一塊玻片計(jì)數(shù)100個(gè)細(xì)胞，計(jì)算泡沫細(xì)胞的陽(yáng)性率

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 計(jì)量資料數(shù)據(jù)采用x±s表示，計(jì)數(shù)資料以百分比（%）表示，所有統(tǒng)計(jì)分析均在SPSS12.0軟件上進(jìn)行。P

3討論

動(dòng)脈粥樣硬化是嚴(yán)重危害人類健康的血管疾病，其發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，迄今尚未闡明。血管平滑肌細(xì)胞的增殖和遷移受周期依賴激酶（CDK）和細(xì)胞周期蛋白共同作用而完成，尤其是G1期過(guò)渡到S期受周期蛋白依賴激酶抑制因子的調(diào)節(jié)。p21是體內(nèi)最重要的細(xì)胞周期蛋白，可與幾乎每一個(gè)Cyclin-CDK復(fù)合物結(jié)合并使其失活，從而阻礙細(xì)胞進(jìn)入S期。在高膽固醇等促AS因子作用下， p21等抑制增殖因子表達(dá)降低，導(dǎo)致SMCs增殖和遷移，成為富含脂質(zhì)的泡沫細(xì)胞 [4]。

基因的甲基化是表觀遺傳學(xué)上對(duì)基因表達(dá)進(jìn)行調(diào)控的一種常見(jiàn)機(jī)制，是最常見(jiàn)的復(fù)制及轉(zhuǎn)錄后修飾方式，常常導(dǎo)致基因的表達(dá)抑制。DNA甲基化是指在甲基轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)下CpG 二核苷酸中胞嘧啶第5位碳原子加上一甲基基團(tuán)，變成5-甲基胞嘧啶[3]。高度保守的管家基因啟動(dòng)子區(qū)富含CpG 二核苷酸，啟動(dòng)子區(qū)高甲基化導(dǎo)致基因表達(dá)抑制，使該基因沉默和失活[1]。

研究發(fā)現(xiàn)相關(guān)基因的甲基化在動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展中起著重要作用。對(duì)同型半胱氨酸（Hcy）的研究提示Hcy濃度升高會(huì)影響體內(nèi)許多物質(zhì)的甲基化過(guò)程，Hcy已被認(rèn)為是獨(dú)立的致AS危險(xiǎn)因子[3，8]。已知AS患者粥樣斑塊中雌激素受體α（ER2α） 基因的甲基化水平顯著增高；體外試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)Hcy可以促進(jìn)VSMCs向泡沫細(xì)胞轉(zhuǎn)化，同時(shí)伴有ER2α甲基化增加，上述結(jié)果提示ER2α基因表達(dá)沉默與AS 形成間存在相關(guān)性[8，10]。對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化兔頸動(dòng)脈斑塊p53基因檢測(cè)提示其甲基化程度明顯增高。

VSMCs的增殖和遷移是動(dòng)脈粥樣硬化的主要病理特征之一，本研究結(jié)果表明ox-LDL可以通過(guò)影響DNA的甲基化修飾引起p21高甲基化，這可能是其促VSMCs增殖進(jìn)而引起動(dòng)脈粥樣硬化的重要機(jī)制。

參考文獻(xiàn)：

[1]Turunen MP， Aavik E， Herttuala S. Epigenetics and atherosclerosis[J]. Biochim Biophys Acta. 2009；1790（9）：886-891.

[2] Pons D， de Vries FR， van den Elsen PJ，et al.Epigenetic histone acetylation modifiers in vascular remodelling： new targets for therapy in cardiovascular disease[J]. Eur Heart J，2009，30（3）：266-277.

[3]Silvio Z， Marie WL，Gertrud L，et al.Nutrition and Aberrant DNA Methylation Patterns in Atherosclerosis： More than Just Hyperhomocysteinemia？ [J]. J Nutr，2005，135（1）： 5-8.

[4]Sedding DG， Trobs M， Reich F，et al. 3-Deazaadenosine Prevents Smooth Muscle Cell Proliferation and Neointima Formation by Interfering With Ras Signaling[J]. Circ Res，2009，104：1192-1200.

[5] Gertrud L， Linda A， Massimiliano L，et al.DNA Methylation Polymorphisms Precede Any Histological Sign of Atherosclerosis in Mice Lacking Apolipoprotein E[J]. J Biol Chem 2004，279，（28）： 29147-29154.

[6]Zhang K， Zhang R， Li X. Promoter methylation status of p15 and p21 genes in HPP-CFCs of bone marrow of patients with psoriasis[J]. Eur J Dermatol，2009，19 （2）： 141-146.

[7] John M， Nichola F， Victoria S，et al.Endogenous p53 Protects Vascular Smooth Muscle Cells From Apoptosis and Reduces Atherosclerosis in ApoE Knockout Mice[J].Circ Res，2005，96（6）：667-674.

[8] Huang Y， Zhi Y， Wang S. Hypermethylation of estrogen receptor-α gene in atheromatosis patients and its correlation with homocysteine[J]. Pathophysiology，2009，16 ：259-265.

第9篇：表觀遺傳學(xué)研究方法范文

[關(guān)鍵詞] 5-氮雜-2'-脫氧胞苷；死亡相關(guān)蛋白激酶；胃癌；細(xì)胞增殖；細(xì)胞凋亡

[中圖分類號(hào)] R734.2 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-7210（2014）11（b）-0014-04

[Abstract] Ojective To explore the effects of DNA methylation inhibitor 5-Aza-2'-deoxycytidine （5-Aza-CdR） on the proliferation， apoptosis and the expression level of tumor suppressor gene DAPK in human gastric cancer cell line BGC803 cells. Methods BGC803 cells were treated with different concentrations of 5-Aza-CdR and divided into four groups， including control group， 5-Aza-CdR 1 μmol/L group，5-Aza-CdR 5 μmol/L group and 5-Aza-CdR 10 μmol/L group. Cell counting Kit-8 was employed to detect cell proliferation， cell apoptosis was measured by AnnexinⅤ/PI apoptosis detection kit， RT-PCR was applied to detect the DAPK mRNA expression. Results The proliferation of BGC803 cells was significantly inhibited in a dose-dependent manner compared with control group， after 5-Aza-CdR treatment， the apoptotic rates of cells increased significantly （P < 0.05）. The expression levels of DAPK mRNA was gradually increased in a time-dependent manner （P < 0.05）. Conclusion 5-Aza-CdR inhibited cells proliferation， promoted cells apoptosis and induced the expression of DAPK gene in BGC803 cells.

[Key words] 5-Aza-2'-deoxycytidine； Death-associated protein kinase； Gastric cancer； Cell proliferation； Cell apoptosis

胃癌是我國(guó)最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，每年因胃癌死亡的人數(shù)位居癌癥死因第2位[1]。胃癌的發(fā)生發(fā)展是涉及多個(gè)基因的復(fù)雜過(guò)程，與抑癌基因的異常改變密切相關(guān)。腫瘤表觀遺傳學(xué)認(rèn)為基因啟動(dòng)子區(qū)CpG島甲基化是抑癌基因表達(dá)下調(diào)甚至失活的重要機(jī)制，但這種變化是可逆轉(zhuǎn)的，去甲基化藥物能夠逆轉(zhuǎn)抑癌基因啟動(dòng)子甲基化狀態(tài)，恢復(fù)其正常表達(dá)[2]。死亡相關(guān)蛋白激酶（death-associated protein kinase，DAPK）是一種凋亡正向調(diào)節(jié)分子，可被腫瘤壞死因子α、神經(jīng)酰胺、細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）存活信號(hào)和pl9AFR5等多種因子激活，進(jìn)而誘導(dǎo)凋亡[3]。有研究表明在頭頸部腫瘤、胃癌、肺癌及膀胱癌等多種腫瘤細(xì)胞中，DAPK啟動(dòng)子區(qū)域DNA高甲基化水平與該基因表達(dá)沉默有關(guān)[4-7]。Satoh等[8]發(fā)現(xiàn)15%的胃癌組織存在DAPK基因啟動(dòng)子區(qū)CpG島甲基化。本文以人胃癌BGC803細(xì)胞株為研究對(duì)象，研究體外去甲基化藥物5-雜氮-2'脫氧胞苷（5-Aza-2'-deoxycytidine，5-Aza-CdR）對(duì)胃癌細(xì)胞株增殖、凋亡及細(xì)胞中DAPK基因的表達(dá)影響，為探討胃癌的發(fā)生發(fā)展機(jī)制及治療提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

BGC803細(xì)胞來(lái)源于中國(guó)醫(yī)科大學(xué)遺傳學(xué)教研室，5-Aza-CdR購(gòu)自美國(guó)Sigma公司，CCK-8購(gòu)自北京碧云天公司，RPMI1640培養(yǎng)基購(gòu)自Gibco公司，總RNA提取試劑盒，RT-PCR試劑盒，GoTaq Master Mix購(gòu)自美國(guó)Promega公司，AnnexinⅤ-FITC凋亡檢測(cè)試劑盒購(gòu)自北京寶賽公司。

1.2 方法

1.2.1 細(xì)胞培養(yǎng)、分組及藥物處理 RPMI1640培養(yǎng)液（含10%小牛血清，100 μ/mL 青霉素，100 μ/mL鏈霉素）在37℃，5%CO2飽和濕度條件下培養(yǎng)BGC803細(xì)胞。培養(yǎng)至60%匯合度時(shí)，對(duì)照組使用不含5-Aza-CdR的普通完全培養(yǎng)液，實(shí)驗(yàn)組分別為加入不同濃度5-Aza-CdR處理液分別記為5-Aza-CdR 1 μmol/L組、5-Aza-CdR 5 μmol/L組、5-Aza-CdR 10 μmol/L組，每隔24小時(shí)換液1次。

1.2.2 CCK-8檢測(cè)細(xì)胞增殖變化 將各組BGC803細(xì)胞按1500/孔接種96孔板，每組設(shè)3個(gè)復(fù)孔，每孔加入10 μL CCK-8溶液，在細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)孵育4 h，測(cè)定450 nm波長(zhǎng)OD值，連測(cè)3 d，以時(shí)間為橫坐標(biāo)，OD值為縱坐標(biāo)繪制細(xì)胞增殖曲線。以上實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

1.2.3 AnnexinⅤ/PI雙染流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞凋亡率變化 細(xì)胞傳代24 h后，實(shí)驗(yàn)組將5-Aza-CdR 10 μmol/L濃度配制的培養(yǎng)液加入培養(yǎng)瓶中，對(duì)照組換普通培養(yǎng)掖，每24小時(shí)換液1次。待72 h后分別回收細(xì)胞，制成單細(xì)胞懸液，再用PBS離心洗滌，調(diào)整待測(cè)細(xì)胞密度為1×106個(gè)/mL。取1 mL細(xì)胞，1000 r/min， 4℃離心10 min，棄上清液，加入PBS清洗細(xì)胞2次，將細(xì)胞重懸于100 μL結(jié)合緩沖液，加入5 μL AnnexinⅤ-FITC和10 μL PI輕輕混勻，避光室溫孵育15 min后，加入400 μL結(jié)合緩沖液，立即FCM檢測(cè)。

1.2.4 半定量RT-PCR 檢測(cè)各組細(xì)胞DAPK mRNA 表達(dá)變化 用總RNA提取試劑盒提取5-Aza-CdR 10 μmol/L組不同處理時(shí)間（0、24、48、72 h）的細(xì)胞內(nèi)RNA，用兩步法將RNA逆轉(zhuǎn)成cDNA后進(jìn)行PCR實(shí)驗(yàn)，DAPK引物序列為5'-GATAGAAATGTCCCCAAA-3'（上游）；5'-TCTTCTTTGGATCCTTGA-3'（下游），長(zhǎng)度為343 bp。作為內(nèi)參的人β-actin引物序列為5'-CCAGATCATGTTTGAGACCT-3'（上游）；5'-TTGAAGGTAGTTTCGTGGAT-3'（下游），長(zhǎng)度為480 bp。擴(kuò)增反應(yīng)條件：95℃ 5 min變性，95℃復(fù)性30 s，55℃退火30 s，72℃延伸30 s，30個(gè)循環(huán)，72℃延伸10 min，4℃暫時(shí)保存。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。產(chǎn)物行1.2%瓊脂糖凝膠電泳，用凝膠成像系統(tǒng)（Tanon-2500 R）拍照及分析表達(dá)情況。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件，正態(tài)分布計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，兩組間比較采用t檢驗(yàn)；多組間比較采用方差分析，兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)。以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3 討論

DNA甲基化是表觀遺傳學(xué)的重要組成部分，指在DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶的作用下，在基因組CpG二核苷酸的胞嘧啶5'碳位共價(jià)鍵結(jié)合一個(gè)甲基基團(tuán)。DNA甲基化能關(guān)閉某些基因的活性，去甲基化則使基因重新活化和表達(dá)。抑癌基因啟動(dòng)子區(qū)域CpG島高度甲基化可導(dǎo)致相關(guān)基因表達(dá)沉默，從而直接參與、影響或調(diào)控腫瘤的發(fā)生發(fā)展過(guò)程，是癌癥發(fā)生的重要機(jī)制[9]。由于DNA甲基化修飾不涉及DNA序列改變，這種改變是可逆的。5-Aza-CdR是一種高效的DNA甲基轉(zhuǎn)移酶（DNMT）抑制劑，它可與DNMT不可逆性結(jié)合，具有較強(qiáng)的去甲基化作用，恢復(fù)表觀遺傳學(xué)沉默的基因的表達(dá)水平，糾正腫瘤細(xì)胞的異常生物學(xué)特征[10-11]。目前5-Aza-CdR已在臨床急性粒細(xì)胞白血病的治療中得到較成功的應(yīng)用[12]。Wang等[13]報(bào)道，胃癌SGC7901和BGC823細(xì)胞經(jīng)5-Aza-CdR處理后，細(xì)胞增殖明顯受到抑制。本研究用不同濃度去甲基化藥物（5-Aza-CdR）處理胃癌細(xì)胞BGC803細(xì)胞72 h后，發(fā)現(xiàn)5-Aza-CdR能明顯抑制細(xì)胞的增殖。

本研究顯示，5-Aza-CdR對(duì)胃癌BGC803細(xì)胞具有誘導(dǎo)凋亡的作用。腫瘤細(xì)胞凋亡受眾多凋亡相關(guān)基因調(diào)控。DAPK是一種鈣調(diào)蛋白調(diào)節(jié)的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，屬于細(xì)胞凋亡的正調(diào)控因子，廣泛參與多種途徑介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡[14]。在多種腫瘤中已發(fā)現(xiàn)DAPK基因CpG島有不同程度的高甲基化，DAPK表達(dá)明顯受到抑制[15-16]。本研究發(fā)現(xiàn)胃癌BGC803細(xì)胞中DAPK mRNA表達(dá)水平很弱，使用10 μmol/L 5-Aza-CdR處理細(xì)胞后，可恢復(fù)DAPK mRNA表達(dá)并呈時(shí)間依賴性升高，并且基因的表達(dá)狀況與細(xì)胞的生長(zhǎng)狀況平行。由此提示，5-Aza-CdR可能通過(guò)恢復(fù)DAPK基因CpG島的去甲基化水平，使基因恢復(fù)其轉(zhuǎn)錄活性，從而誘導(dǎo)其重新表達(dá)，發(fā)揮DAPK的腫瘤抑制作用。其具體甲基化的改變狀態(tài)尚需進(jìn)一步研究。

綜上所述，本研究發(fā)現(xiàn)5-Aza-CdR抑制胃癌細(xì)胞BGC803增殖及誘導(dǎo)凋亡，可能與其去甲基化恢復(fù)DAPK基因表達(dá)及功能有關(guān)，這為胃癌的診斷及去甲基化治療提供了依據(jù)。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 徐飚，王建明.胃癌流行病學(xué)研究[J].中華腫瘤防治雜志，2006，13（1）：1-7.

[2] Fukushige S，Horii A. DNA methylation in cancer：a gene silencing mechanism and the clinical potential of its biomarkers [J]. Tohuku J Exp Med，2013，229（3）：173-185.

[3] Raveh T，Dorguett G，Horwitz MS，et al. DAPKinase activates a pl9ARF/p53-mediated apoptotic check point to suppress oncogenic transformation [J]. Nat Cell Biol，2001，3（1）：1-7.

[4] Widschwendter A，Muller HM，F(xiàn)iegl H，et al. DNA methylation in serum and tumors of cervical cancer patients [J]. Clin Cancer Res，2004，10（2）：565-571.

[5] 肖述兵，萬(wàn)金龍，彭碧華，等.胃癌中DAPK1表達(dá)及其與臨床病理因素的相關(guān)性研究[J].國(guó)際檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志，2012， 33（12）：1434-1437.

[6] Toyooka S，Toyooka KO，Miyajima K，et al. Epigenetic down-regulation of death-associated protein kinase in lung cancer [J]. Clin Cancer Res，2003，9（8）：3034-3041.

[7] 趙敏，李智，于永春，等.死亡相關(guān)蛋白激酶啟動(dòng)子區(qū)甲基化狀態(tài)與膀腕癌的關(guān)系[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)：醫(yī)學(xué)版，2006，27（3）：29-32.

[8] Satoh A，Toyota M，Itoh F，et al. DNA methylation and histone deacetylation associated with silencing DAP kinase gene expression in colorectal and gastric cancer [J]. Br J Cancer，2002，86（11）：1817-1823.

[9] Yan PS，Chen CM，Shi H，et al. Applications of CpG island microarrays for high-throughput analysis of DNA methylation [J]. J Nutr，2002，132（8）：S2430-S2434.

[10] Lindner DJ，Wu Y，Haney R，et al. Thrombospondin-1 expression in melanoma is blocked by methylation and targeted reversal by 5-Aza-deoxycytidine suppresses angiogenesis [J]. Matrix Biol，2013，32（2）：123-132.

[11] 吳芳，胡春宏.5-氮雜-2'-脫氧胞苷逆轉(zhuǎn)人非小細(xì)胞肺癌A549/DDP細(xì)胞對(duì)順鉑的耐藥性[J].中華腫瘤雜志，2011，33（5）：349-353.

[12] Zhang F，Dai X，Wang Y. 5-Aza-2'-deoxycytidine induced growth inhibition of leukemia cells through modulating endogenous cholesterol biosynthesis [J]. Mol Cell Proteomics，2012，11（7）：M111-M169.

[13] Wang HL，Wang XQ，Li Y，et al. Effects of 5-Aza-2'-deoxycitydine on proliferation of human gastric cancer cell lines and abnormal methylation of Apaf-1 gene [J]. Shi Jie Hua Ren Xiao Hua Za Zhi，2007，15（3）：221-227.

[14] Li C，Wang L，Su J，et al. mRNA expression and hypermethylation of tumor suppressor genes apoptosis protease activating factor-1 and death-associated protein kinase in oral squamous cell carcinoma [J]. Oncol Lett，2013，6（1）：280-286.

[15] 謝海，仇小強(qiáng)，余紅平，等.5-氮雜-2'-脫氧胞苷對(duì)人肝癌細(xì)胞株SMMC7721增殖及DAPKmRNA表達(dá)的影響[J].廣西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，29（1）：13-16.