研究基因与蛋白质间的相互关系,是现代分子生物学研究的重要课题之一.近年来,现代分子生物学认为细胞中生物信息的表达受两种因素调控:一种是遗传调控,另一种是表观遗传调控.

微流控芯片具有小型微型化、消耗试样少、集成化高通量的特点,目前越来越多的生物学手段方法被应用微流控芯片.细胞作为细胞生物学中基础的研究对象,成为微流控芯片技术研究的一个重要分支.本文针对微流控细胞培养芯片近几年来的相关报道进行简要综述:包括材料选择,方法和在线细胞培养等,并介绍和分析这种芯片在生物学上的应用,最后预测其在空间生物学中的应用前景.

肽核酸(peptide or polyamide nucleic acids,PNA)是脱氧核糖核酸(DNA)的模拟物,由Nielson[1]等人于1991年设计并合成的.因其生物稳定性极高以及其对核酸结合的高度特异性和高度亲和力,故在分子生物学应用和基因治疗中显示了广阔的前景.

随着分子生物学核心内容--基因组学研究的迅猛发展和不断深入,对生命本质的揭示已全面波及现代医学,并涉及中医药学领域.在中医药现代化的推进中,我国学者认为,基因组学是中医药现代化的最佳切入点,并且时机已经成熟.其理由有,第一基因病学与中医药学的"内邪说"有相似之处,人体本身的邪气一直是中医对疾病发生的重要解释之一,而基因病学则认为人类疾病都直接或间接地与人类的基因有关;第二,基因组学是从整体基因组的层次来阐明所有基因在染色体组上的位置、结构、基因产物的功能,以及基因之间的关系 ,具有鲜明的"整体性",这与中医的整体观的概念极为雷同,并相互补充;第三,人类基因组计划(HGP)已经提供了上万种"遗传标记"来对基因组的多样性,即个体的差异加以分析,而中医药学的精华是辨证论治,那么基因组多样化研究将为中医药的研究提供现代基因学的依据,从而丰富和发展乃至深化中医药学的研究.所以,把基因组学融入中医药学, 突破基础理论,才是战略目标,是发展中医之"本",可以预见,中医药将迎来一个以分子层次(主要是基因组学)为主导,全方位(包括个体、整体和群体)发展的新时期.

随着分子生物学技术的飞速发展,对髓母细胞瘤的发生发展有了更多的了解与深刻的认识.现就其诊断、治疗预后及相关分子生物学应用作一综述.

马尔可夫过程(Markov process)是具马尔可夫特性即无记忆性(memorylessness)又称无后效性(non-aftereffect)的随机过程,其未来状态的条件概率仅与系统的当前状态(或此前的少数若干个历史状态)有关,而独立于其他历史状态(或该序列其他变量的状态),由俄国数学家Andrey Andreyevich Markov提出相关的统计理论而得名[1].其中,随机过程通常是指以时间为参数的随机函数,但也可广义地视为一组随参数而变化的随机变量的有限或无限集合,如以空间为参数的随机函数;若参数为离散时又称随机序列.根据时间参数是否连续、状态空间是否可列等性质,马尔可夫过程有离散时间(discrete time)和连续时间(continuous time)、有限(finite)和不可列(infinite)、一阶(first-order,其条件概率仅依赖于系统的当前状态)和高阶(high-order,其条件概率依赖于此前多个状态)、时间齐次(time-homogeneous,有静态的转换频率函数,转换频率不依赖于当前状态所处的位置)和时间非齐次(time-nonhomogeneous)、一维(uni-dimensional)和高维(multi-dimensional)等之分.自然界和人类社会中,马尔可夫过程的存在相当普遍,例如随机漫步(random walk)、醉汉行走(drunkard's walk)、莱维飞行(Lévy flight)、布朗运动(Brownian motion)、原子核中自由电子在电子层中的跳跃等都是齐次的连续时间马尔可夫过程,传染病受感染的人数、人口增长过程等也可由马尔可夫过程来模拟.其中,参数为离散、状态空间可列的马尔可夫序列称为马尔可夫链(Markov chain)[2].当马尔可夫链的状态不能被完全观测但可由受状态影响的某些观察变量推断时,称为隐马尔可夫过程,相应地,刻画其统计特征的概率模型称为隐马尔可夫模型(hidden Markov model).常用的隐马尔可夫模型是一维的,其高维的扩展包括多维的隐马尔可夫模型或马氏网格随机场(Markov mesh random field)及更广义的马尔可夫随机场(Markov random field),又称马尔可夫网络(Markov network).隐马尔可夫模型在信号处理、文字识别、通信译码、图像分析、经济学、社会学、生命科学等领域有着广泛的应用[3-6].现介绍隐马尔可夫模型在生物学和医学研究中的应用.

量子点作为一种新型的荧光纳米材料,因其量子效应,宽激发光谱及高摩尔消光系数等优点引起了广泛关注,近年来,随着水溶性量子点制备技术的发展,其生物学应用也愈发广泛.本文简述量子点的结构和特性,及水溶性量子点作为荧光探针在生物成像、体外诊断及其他方面的生物学应用,对磁珠量子点在体外诊断的应用、量子点在快速诊断中的应用、量子点的双标记、量子点在光激化学发光法的初步应用作重点论述.另外本文还对其应用的高通量、自动化、多元化作一展望.

转化生长因子β(TGF-βs)是一类具有双向调节功能的生长因子,参与了多种疾病的发生与发展,在调节细胞的生长和分化中起重要作用.TGF-β以无活性pro-TGF-β形式产生,需活化才具生物学活性.其活化主要涉及两步.第一步:pro-TGF-β经过一系列复杂的加工形成latent TGF-β,此过程主要涉及到弗林蛋白酶(Furin)对pro-TGF-β的加工催化,以及Emilinl的负向调节.第二步:latent TGF-β在血小板反应素-1(TSP-1)等蛋白作用下裂解释放活性TGF-β二聚体,此过程受到HSP90β负向调节.进一步了解TGF-β的活化机制有利于从分子水平上开辟新的研究方向及TGF-β的生物学应用.

石墨烯量子点是石墨烯家族的衍生物，石墨烯量子点除了具有石墨烯的优良性能，还具有量子限制效应和边界效应所产生的一系列新的特性，因此吸引了各领域科学家的广泛关注。石墨烯量子点这类新颖材料的研究在这两三年内，无论是实验还是理论方面均取得了极大进展。石墨烯量子点生物相容性好，能够光致发光，具有光电特性，可用于生物成像和生物传感器。作者着重探索石墨烯多样的生物学应用，并从石墨烯量子点的发展、特性、制备方法、修饰、生物学应用、生物安全性等方面进行综述。

单核甘酸多态性（ SNPs）是继 RFLP和微卫星多态性标记之后的新一代遗传标记系统，具有密度高、遗传稳定、分析易自动化等特点。 SNPs可通过电泳、 PCR、酶切及测序等方法检测，已广泛应用于基因作图、疾病相关性分析、群体遗传学及药物研究等领域。