生物信息学新进展
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生物信息学新进展范文第1篇
关键词：生物信息学；课堂研讨；案例分析
作者简介：刘伟（1979-），女，辽宁铁岭人，国防科技大学机电工程与自动化学院，讲师；张纪阳（1979-），男，湖南泌阳人，国防科技大学机电工程与自动化学院，讲师。（湖南?长沙?410073）
中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）23-0060-02
21世纪是生命科学的世纪，生物技术飞速发展，生物学数据大量积累。而生物信息学正是在这种大背景下蓬勃兴起的交叉型学科，旨在用信息学方法解决生物学问题。为了培养复合型人才，大力发展交叉学科，国防科技大学（以下简称“我校”）近年来面向全校理工科研究生开设了“生物信息学”选修课程。
“生物信息学”作为新兴的交叉学科，具有融合性、发展性和开放性的特点。[1]融合性是指生物信息学涉及的生物、计算机、数学等多个学科的交叉与融合。从20世纪90年代到现在，该学科发展非常迅速，研究热点发生了数次改变。开放性是指该学科存在大量有待探索和研究的新问题。这些特点一方面为课堂教学提供了大量的主题和素材，一方面也对授课方式提出了较高的要求。经过认真分析，选定研讨式教学作为该课程的主要授课方式。研讨式教学即研究讨论式教学，是将研究与讨论贯穿于教学的全过程。[2]在教师的具体指导下，充分发挥学生的主体作用，通过自我学习、自我教育、自我提高来获取知识和强化能力培养。[3]通过确立教学目标，精心设计和组织教学内容，在实践中贯彻研讨式教学理念和方法，在生物信息学课程中对研讨式教学模式进行了理论探索和实践创新。
一、教学目标的确立
合理的课程目标与定位是决定课程建设成败和教学效果的基础，其主要依据是人才培养需求和授课对象的实际情况。首先，教学对象是研究生，已具备一定的自主学习和创新思维的能力。教师不仅要传授知识，而且要讲解基本的研究方法，让学生具备独立思考问题、分析问题和解决问题的能力。其次，作为军校学生，以后从事的工作可能涉及很多学科方向，展现如何针对一门新的学科方向进行研究的整体思路显得很有意义。最后，考虑到学生不同的知识背景，对于各部分内容的理解程度不同，必须兼顾不同的专业方向，让每个学生都能有所收获。因此，确立教学目标为：介绍生物信息学的基本概念和方法，通过案例分析展现科学研究的基本方法和实践过程。
二、教学内容的设计和组织
1.教学内容的总体设计
确定了教学目标之后，需要对课程的教学内容进行总体设计。参考国内外多所高校的相关课程设置，如北京大学的“生物信息学导论”、中科大的“生物信息学”、中科院的“生物信息学与系统生物学”和MIT的“Bioinformatics and Proteomics”等，发现这些课程主要是针对生物专业的学生开设，侧重于方法学介绍。而我校学生大部分是工科背景，对于统计和机器学习方法有一定基础，重点是了解相关的生物学问题，并应用已有的工科知识去分析和解决这些问题。同时，随着生物信息学的快速发展，研究领域不断扩大，有必要展现该学科的最新进展。
因此，课程内容总体设计上以生物学问题为主线，结合最新的研究成果，对各种计算方法的应用过程进行深入和细致的讲解。在介绍生物信息学的研究现状和生物学基础知识之后，分多个专题详述生物信息学最新的研究进展，各专题在内容上相互衔接，由浅入深，以便学生理解和接受。以问题为导向的课程设计对于启发学生思考，积极参与课堂研讨具有重要作用。
进一步，为了突出部分重点专题及其分析方法，采用案例分析课的形式，针对一些重要问题进行深入探讨。鼓励学生应用所学知识，结合自身的专业背景，通过积极地思考和讨论提出相应的解决方案。案例选择为教师有一定研究基础的开放性问题，一方面介绍已有的研究成果，一方面结合教师的研究体会，通过积极讨论拓展新的研究思路。案例分析课有助于学生更多地参与课堂研讨，对于知识的综合应用和科学研究过程产生切身体会。
2.教学内容的组织
研讨式教学的关键是调动学生的积极性，鼓励学生踊跃地参与课堂讨论，提出自己的观点。通过集中备课，学习和吸取老教师的成功经验，总结调动学生积极性的基本要素，对授课内容进行了认真的组织和编排。
（1）重点突出，详略得当。由于生物信息学涵盖内容非常丰富，有必要对课程内容进行取舍，在保证知识面的基础上，突出授课的重点。减少或删除重要性较低的部分，采用图片和动画等形式对重要的知识点加以强调，以深化学生的理解。只有学生对重点内容理解透彻，才能激发出浓厚的学习兴趣，积极参与课堂研讨，碰撞出智慧的火花。
（2）新颖有趣，实例丰富。在课程内容上应充分体现知识性和趣味性，以丰富的实例展现生物信息学中基本的概念和方法。学生往往关注与日常生活休戚相关的内容，期望能用所学知识解释常见现象，因此实例选择应贴近生活体验。课件中准备了大量的实例，例如，在讲完构建进化树之后，举例说明为什么人类的祖先是从非洲走出来的；在生物代谢一章，通过卖火柴的小女孩的故事阐释生物代谢过程的高效性；在蛋白质结构部分，讨论为什么湿着头发睡觉，头发容易变翘。通过实例分析，增加学生对于所学知识的理解和参与课堂研讨的积极性。
生物信息学新进展范文第2篇
[关键词]生物信息学；案例教学；生物类专业
[中图分类号]G64 [文献标识码]A [文章编号]1005-6432（2014）48-0179-03
生物信息学是一门交叉科学，它包含了生物信息的获取、处理、存储、、分析和解释等在内的所有方面，综合运用生物学、数学、计算机科学等方法，阐述和理解数据所包含的生物学意义。作为21世纪生命科学领域发展最为迅速的学科之一，生物信息学已成为介于生物学和计算机科学前沿的重要学科。实验室的每一项技术，从简单的克隆、PCR到基因数据分析都需要在计算机上进行处理。因此对生物学专业的学生而言，具有一定程度的理解和应用生物信息学技术的能力是十分必要的。而课程是为培养目标服务的。这就要求教师在有限的授课时间内，使学生不仅掌握基本的理论知识，紧跟科研的最新进展，而且在今后的科研工作中能学以致用。
1 理论与实践相结合的教学手段
根据当今生物信息学的发展方向，教师结合理论教学内容增加综合性、开放性实验，使学生循序渐进地理解和掌握生物信息学的原理和方法，进而运用合适的生物信息学工具解决问题。本文以两个案例解析这一教学过程。一是信息的简单检索。在获取生物信息的同时，理解数据库概念、动态规划和bootstrap等算法；二是高通量测序的数据分析。在实现大规模数据处理和分析的同时，掌握统计分析基础知识。
1.1 生物信息的简单检索
近一二十年，生物学数据，尤其是序列数据，以指数级的方式增长。以GenBank的核酸数据库为例，每12～20个月数据就翻一番，略高于Moore定律提供的参考数值。如何从这些海量数据中获取想要的信息，已成为生物学专业学生必须掌握的技能之一。而如何正确获取和应用信息，则需要了解数据是如何被存储、解析，以及背后隐藏的算法。因此围绕正确挖掘数据信息这一主题，设计以下案例，通过4步展开教和学。
1.1.1 讲解
基于大数据教师引申出数据库存储信息的概念。而后分类介绍常用的基因组数据库、核酸序列数据库、蛋白质序列数据库、蛋白质结构数据库以及各种常用复合数据库。
1.1.2 演示
了解上述常用的数据库之后，教师实例演示数据库检索。通过逐层提出问题，诱导学生思考如何利用上述不同的数据库资源，一步一步挖掘所需的信息。例如，被测序的片段是哪个基因？该基因编码的蛋白质序列是什么？是否有保守的功能结构域？在亚细胞的什么位置发挥什么功能？可能的三级结构？和哪些蛋白或RNA存在可能的相互作用？它在进化中又是如何演变的？
1.1.3 实践
让学生上机操作上述实例，体验各个数据库的侧重点，并理解不同软件不同参数的意义或差别。比如GenBank和Swissprot的侧重点，PAM-n和BLOSUM-n的选取。
1.1.4 成文
引导学生形成可重复计算的科学文档。对每一个案例，教师展示常规性的文件组织形式：/data，/analysis，/scripts，/reference等。写说明文档的时候，要求学生记录每一个分析步骤的所有细节：数据库的网址、软件的名称、版本、输入的文件、精确的运行参数、结果的提取等。
通过这样的案例教学模式，一是较好地将知识点融合串联到教师讲授和学生上机操作中。二是使学生不仅熟悉各种常见的数据库，而且理解数据库中各个软件及其参数的意义，遇到实际问题也不再束手无策。而教师也可以充分参与到学生的学习中，对学生上机操作过程中出现的一些主要理论与技能问题了如指掌。通过教―学―练―教―练，达到学以致用的教学目的。三是培养学生创建较好的文档及其组织形式，形成科学研究的可重复性（replication）和可复现性（reproducibility）。不仅有利于追溯前因，而且对代码的复用，以及对结果应用于新项目都非常必要。
1.2 高通量测序数据的分析
随着高通量测序技术的兴起，大量物种的全基因组数据、转录组数据和其他类型数据被测定完成或正在进行中，每天都有成千上万的数据被源源不断地输入相应的生物信息库中。这些大规模数据的不断产出，使得生物学专业学生掌握高通量数据分析技术已成为一种趋势。因此，教师有必要将这部分内容由理论讲授过渡到上机操作。
1.2.1 介绍
教师以DNA测序技术发展为主线，理论介绍De Novo测序、ChIP-seq测序、RNA-seq测序、Methyl-seq测序等。并通过拍摄的录像，向学生直观地展示不同的测序仪及其特点。
1.2.2 演示
教师对整个分析过程进行详细的阐述并实时上机演示（下图）。以转录组RNA-seq为例，包括测序质量的评估（碱基组成和碱基质量分析）、clean reads的筛选、利用TopHat/Bowtie将筛选出来的reads比对到参考转录本、统计reads在参考基因上的分布情况及覆盖度，判断比对结果是否通过第二次质控、通过cuffmerge将重复测序得到的reads形成一致性转录本、基因结构优化、基因覆盖度统计、使用cuffdiff筛选差异表达基因和鉴别可变剪切体、对结果基因进行聚类分析、GO和pathway富集性分析。
1.2.3 实践
让学生分组讨论并上机实现上述数据分析流程。掌握基本的Linux命令、统计计算和可视化分析。
1.2.4 成文
引导学生形成规范化文档和脚本，以便回溯和可重复性使用。
高通量数据分析不仅涉及的知识点多，而且需要在Linux下进行简单的操作和软件的使用。对生物学专业的学生来说，容易造成心理上的抗拒。教师可以采用“分而食之”的策略：将教学内容分成相对独立完整又有一定联系的几个部分（下图）。对于每部分内容，教师利用已讲解的相关知识给学生实时演示，并给出教师自己的理解和结果。然后把学生分组，让他们根据自己的理解，带着兴趣和疑问上机实践。并在上机操作过程中，鼓励学生之间、学生与教师之间及时讨论交流。最后让学生将所有内容串联起来，介绍本组的实验内容及解决办法。通过这种方式能较明显地消除心理顾虑，有助于学生独立思考，独立解决问题。
“RNA-seq数据分析”案例教学流程图
2 以能力测试为中心的考核方式
对于生物学专业的学生而言，生物信息学是一门实践性很强的学科。因此，教师采用以“能力测试”为中心，知识与技能考核并重的考核方式。以上述两个案例为例，在期末考试中，教师将NCBI GEO中“（RNA-seq[Title]）AND “Mus musculus”[porgn：__txid10090]”722个实验数据，随机分配给每个学生。要求每个学生对分配到的RNA-seq数据进行差异表达分析，聚类分析和富集性分析。并选择合适的基因，分析其保守的功能结构域、亚细胞定位以及可能的蛋白质结构和功能、可能结合的转录因子、相互作用的蛋白质网络和信号通路、构建相应的系统进化树。
学生对上述每一个小题从“知识点”、“参考资料”、“使用软件或工具”、“参数”、“脚本”、“结果”分别答题，不仅非常有效地明确所学的内容，而且很好地杜绝了作弊行为。
3 教学效果
为了解案例教学的效果，本课程案例教改活动向2011级生物科学和免疫学专业学生QQ群发放电子问卷，共收回82份答卷，统计结果如下表所示。从表中可以看出，案例教学模式使学生有较强的参与感，能较好地提高学生的学习兴趣，学生对理论问题的认识更为深刻。
4 结 论
案例教学基于具体的事例，将一系列的知识点有机地串联起来，并通过实例操作达到学以致用的目的。从学生反馈意见可以看出，这种理论与实践结合的教学模式，很好地提高了学生的学习兴趣。考虑到有限的授课时间和不同学生的学习背景，作为教师需要设计合适的案例，从而达到较好的教学效果。一般可以遵循以下原则。
4.1 具有代表性
所选的案例既要经典又要紧跟科学前沿。比如第一个案例所蕴含的数据库检索、序列比对和系统进化树的构建，在生物信息学中，属于较经典且核心的知识点。而第二个案例选择的对象则与当前的科研热点紧密联系。
4.2 具有偏向性
生物信息学本身是个交叉学科，涉及的知识点相对较多。面对生物类专业背景的学生，我们侧重生物信息学方法或者工具（软件）的应用，而不是强调算法。比如第一个案例中系统进化树的构建，我们只是以5条8bp长的序列为例讲解最小进化法和邻接法、最大简约法、最大似然法以及贝叶斯推断，重点在于强调不同的数据适合采用上述哪些方法以及如何用Mega等软件实现系统进化树的构建。
4.3 先后案例有层次性
比如第一个案例中，学生掌握了Windows下的序列比对。对于第二个案例中Linux下的Bowtie就容易理解并操作。
4.4 具有拓展性
比如第一个案例中，在Windows的DOS下进行批量序列比对时，不同的参数设置，输出不同的数据格式。第二个案例中，Bowtie最多允许3个错配，如果允许更多的错配数，则可以采用SOAPaligner/ SOAP2实现。学生可以根据自己的兴趣和能力，选择拓展性内容进行继续学习。
4.5 良好的成文习惯
引导学生养成良好的文档组织和书写习惯。每一个案例，都要求学生形成可重复性和可复现性的文档，对于整理分析思路、核实结果、重复使用代码都起到事半功倍的效果。
生物信息学是现代生物科学研究的重要工具和载体。如何有效正确地应用生物信息学，是每一个生物实验者需要具备的能力。教师应紧跟学科发展的速度，围绕学以致用的原则，将案例教学科学地、和谐地应用到教学实践中，不仅使学生掌握一定的理论知识，从而正确地应用软件工具，而且逐渐培养学生自我分析和解决问题的能力。
参考文献：
[1]LuscombeNM，Greenbaum D，Gerstein M.Whatis bioinformatics？ A proposed definition and overview of the field[J].Methods Inf Med，2001，40（4）.
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[4]Sandve GK，Nekrutenko A，Taylor J，Hovig E.Ten simple rules for reproducible computational research[J].PLoS Comput Biol，2013，9（10）.
[5]McCormick M，Liu X，Jomier J，Marion C，Ibanez L.ITK：enabling reproducible research and open science[J].Front Neuroinform，2014（8）.
[6]李伟兰.论大学生学习心理障碍的成因及基本对策[J].湖北函授大学学报，2012，5（25）.
生物信息学新进展范文第3篇
一、会议征文
（1）原子光谱分析；（2）分子光谱分析；（3）色谱法与分离科学；（4）电分析化学；（5）波谱分析；（6）质谱分析；（7）显微成像分析；（8）微流控芯片分析；（9）联用方法与自动化分析；（10） 形态、表面及结构分析；（11） 生物分析化学；（12） 药物和代谢物分析； （13）环境分析化学；（14）食品分析；（15） 蛋白质分析；（16）核酸分析；（17）纳米分析化学；（18）分析仪器及装置；（19） 质量控制； （20）化学计量学与生物信息学。本次会议的交流形式包括大会报告、邀请报告、口头报告和墙报交流，并设100个优秀墙报奖，颁奖典礼（包括奖金和证书）将于闭幕式5月11日下午举行，请大家注意安排行程，望踊跃投稿并参加墙报展示。
二、会议赞助
本届年会将为各单位提供网络展示机会和现场宣讲平台，诚挚邀请广大仪器和试剂企业作为支持单位，携手共建合作与交流平台，具体事宜详见"会议赞助方案"，联系人：杨光富（027-67867800）、钟鸿英（027-67862616）。
三、会议注册和回执
1、请参会者尽早网上注册，并预定宾馆。注册费标准、要求和汇款方式可登录会议网站http：//查询。
2、由于报到当天人数较多，而且无法刷卡，不能收取现金。请大家一律网上转账缴费， 缴费的优惠标准见会议网站http：//，会议期间统一开具发票。
四、会议相关事宜请与华中师范大学化学学院筹备组联系方式：
1. 付款和到账查询事宜请咨询丁克熔（027-67867958）、李芳（15527228758）。
2. 论文相关事宜请与徐晖（13308621435）、王鹏（13098822598）联系。
3. 厂商展位安排等相关事宜请与程靖（13545349841）、梁沛（13886115719）联系。
4. 住宿请各位家自行预定，住宿信息可见会议网站。相关问题可咨询熊博（13871048762）、陈迪松（13135669557）。
5. 市内交通及其他事宜请与戢凤琴联系，电话：027-67867958。
生物信息学新进展范文第4篇
[关键词] miRNA；肿瘤；生物标志物
[中图分类号] R73 [文献标识码] A [文章编号] 1674-0742（2013）08（a）-0196-02
miRNA是一类长为19～25nt小分子单链RNA，其与靶标基因3'UTR结合，通过降解mRNA或抑制其翻译，从而在转录后对靶标基因的表达水平进行调控。与肿瘤的发生、转移、耐药、预后等密切相关。目前研究miRNA的样本多来源于新鲜组织和细胞。最近发现福尔马林固定石蜡包埋的组织（Formalin-fixed and Paraffin-embedded， FFPE）中miRNA保存比较完整并与新鲜组织中的miRNA高度相关[1]，为miRNA的研究开辟了一个新的途径。石蜡组织miRNA可能是一种理想的肿瘤标志物，该文就该领域的最新进展进行综述。
1 石蜡包埋组织miRNA中存在miRNA
长期以来，医疗和科研机构采用福尔马林固定和石蜡包埋方法保存病理组织。现在全世界已保存有大量的石蜡组织样本，覆盖所有已知的疾病。每个石蜡组织样本都具有特别的价值，关联着大量的病人数据。所以石蜡组织标本是人类对疾病研究宝贵的信息库，尤其是回顾性研究和少见疾病的研究。然而通常mRNA甚至DNA、蛋白都有不同程度的降解。但有研究表明，尽管大分子RNA可能会发生降解，但在一般情况下，小分子RNA是不受石蜡固定影响。此外，已有许多研究证实miRNA受FFPE处理的影响非常小，并且从FFPE样本中提取的microRNA与冷冻组织样本一样，可提供可信的表达谱。甚至保存长达30年的FFPE样本仍可提供可信的microRNA表达谱数据[2]。
2 石蜡包埋组织miRNA的提取
石蜡组织样本可经过异丙醇和乙醇脱蜡后通过trizol法提取总RNA，成本较低。但普通的过柱法效果较差，可能与过柱时小RNA被吸附有关。目前已有多种商品化试剂盒用于从FFPE样本中提取microRNA，例如Ambion公司的RecoverAll Total Nucleic Acid Isolation Kit for FFPE，Qiagen公司的miRNeasy FFPE Kit，Norgen公司的FFPE RNA Purification Kit等。试剂盒提取简单快速，并且易于富集miRNA，但成本较高。
3 石蜡组织miRNA的检测
对于发现新的miRNA分子通过小分子RNA建库克隆测序是经典方法。首先构建cDNA文库，再将这些cDNA进行克隆、测序，然后生物信息学分析，最后将具有发夹结构的小分子RNA进行Northern杂交以验证。
石蜡组织样本中的已知miRNA检测可以采用miRNA芯片技术，能够发现石蜡组织样本中的miRNA表达谱的差异，利用被筛选出的具有差异的miRNA作进一步研究。目前已有多种类型的miRNA检测芯片可以选用。 但是基因芯片检测方法的重现性和准确性相对较差， 一般多用于初筛， 对获得的结果通常需要进一步验证。RT-PCR技术是目前最常用的验证miRNA的技术，常见的有Taqman探针法、SYBR Green法、茎环RT-PCR法。也有人采用表面增强拉曼光谱法、磁珠流式检测等。
4 石蜡组织miRNA与新鲜组织miRNA的相关性
目前已经有多项研究表明，石蜡组织中的miRNA与新鲜组织的miRNA有良好的相关性，Xiao Zhang[3]将7对匹配的石蜡包埋组织和新鲜冰冻组织进行miRNA检测，spearman相关指数为0.847～0.948。Jinghuan Li[4]做了类似的研究发现两者的相关系数R20.95，并且认为在总RNA量相当时石蜡中microRNA含量比新鲜组织多。有人比较石蜡和冰冻组织micorRNA及mRNA表达的相关性，发现microRNA高度相关，mRNA则较差。
5 石蜡包埋组织miRNA在肿瘤检测中的应用
由于石蜡组织中miRNA与新鲜组织中的miRNA有良好的相关性，部分学者利用石蜡组织进行了研究。Danit Lebanony[5] 利用microRNA做为标志物区分鳞癌和其他非小细胞肺癌，其中hsa-miR-205可区分鳞癌和其他非小细胞肺癌的敏感度96%特异性90%。Nitzan Rosenfeld[6]则通过实验发现石蜡中miRNA不仅保存完好，并且通过miRNA可以区分组织来源。
miRNA与mRNA相比较小、不易降解、缺乏poly A加尾结构，因此受福尔马林固定和石蜡包埋等处理的影响要小。石蜡样本miRNA的特点有利人类更好的利用现有的最大标本库，为探讨肿瘤的发生、发展、预后等等提供又一有力手段。
[参考文献]
[1] Wang F， Wang L， Briggs C，et al. DNA degradation test predicts success in whole-genome amplification from diverse clinical samples[J].J Mol Diagn，2007，9（4）：441-451.
[2] von Ahlfen S， Missel A， Bendrat K. Determinants of RNA quality from FFPE samples[J].PLoS One，2007，5，2（12）：1261.
[3] Zhang X，Chen J，Radcliffe T，et al.An array-based analysis of microRNA expression comparing matched frozen and formalin-fixed paraffin-embedded human tissue samples[J].J Mol Diagn，2008，10（6）：513-519.
[4] Li J，Smyth P，Flavin R，et al. Comparison of miRNA expression patterns using total RNA extracted from matched samples of formalin-fixed paraffin-embedded （FFPE） cells and snap frozen cells[J].BMC Biotechnol，2007，29（7）：36.
[5] Lebanony D，Benjamin H，Gilad S，et al. Diagnostic assay based on hsa-miR-205 expression distinguishes squamous from nonsquamous non-small-cell lung carcinoma[J].J Clin Oncol，2009，27（12）：2030-2037.
生物信息学新进展范文第5篇
1．1转化医学的发展历程及现状
转化医学提倡以患者个体为中心，强调多学科交叉合作。转化医学作为一个新的领域，从发展走向成熟，需要多专业的交流与协作。在国外转化医学起步较早。2003年，美国国立卫生研究院（NIH）宣布了发展生物医学的长期计划，主要是培养具有不同专业背景、能在基础研究和临床工作间互相协作研究的团队。在NIH的推动下，2011年美国已有包括哈佛大学、耶鲁大学、斯坦福大学等名校在内的38个大学和医学院建立了进行转化研究的医学中心；2005年苏格兰政府与惠氏制药公司合作，建立了世界上第一个转化医学合作研究中心；2007年，欧盟实施的第7个框架研究计划，将预算中的60亿欧元用于转化医学研究方面。同时世界著名医学类核心期刊都为转化医学开辟了专栏，相继组建了ScienceTranslationalMedicine、JournalofTranslationalMedicine和TranslationalResearch等国际性专业杂志。相比较而言，中国在转化医学的研究和实践方面尚处于初级阶段，但发展势头日趋高涨。2007年上海交通大学成立了专门从事转化医学研究的“Med－X研究院”；2008年上海复旦大学依托其附属医院，率先成立了“出生缺陷研究中心”；2009年中南大学湘雅医院组建了“湘雅转化医学研究中心”，研究恶性肿瘤；2011年总医院附属八一脑科医院建立了国内第一个“神经科学转化医学中心”等。
2010年陈竺等在《科学》杂志上发表了一项研究成果，揭示了砷剂治疗急性早幼粒细胞性白血病（APL）的直接药物作用靶点为PML－RARa。这一研究成果对于推动该类型白血病的分子靶向治疗具有重要意义。砷剂成功治疗APL的研究成果成为我国转化医学研究的典范之一。
1．2转化医学的研究内容
转化医学是蛋白质组学和基因组学及生物信息学等生物医学发展的时代产物，其中心思想是以解决临床和健康问题为目标的实验室基础研究。转化研究是转化医学中最重要的内容之一，主要包括：①分子靶向治疗；②寻找适当生物分子标志物，提高临床辅助技术对临床工作的辅助效力；③药物二期临床实验。此外，还有基因诊断治疗、干细胞与再生医学、基因组药理学与个体化医学。其中最重要的环节是生物分子标志物的研究。
1．2．1基于分子分型的个体化治疗恶性肿瘤、心脑血管病及糖尿病等大多数慢性病是多病因疾病，其发病机制复杂、疾病异质性很大，因此，对这些疾病不能采用单一方法来进行诊治。着眼于患者的遗传、分子生物学特征和疾病基本特征进行分子分型，以此为基础实施个体化治疗是现代医学的目标。实施个体化的治疗，可以对治疗方法、药物、剂量进行优化，达到最好的治疗效果。
1．2．2生物分子标志物的鉴定与运用基于各种组学方法筛选出早期诊断疾病、预测疾病、判断药物治疗效果和评估患者预后的生物分子标志物及药物靶标，如DNA、miRNA、蛋白质及多肽、炎性因子及其通路等，有利于针对性地探索新的药物和治疗方法，提高药物筛选的成功率，缩短药物研究从实验走向临床应用阶段的时间。这些分子标志物的开发应用，对疾病的预防、诊断、治疗和预后有重要指导作用。
1．2．3药物临床实验及研发美国曾有报告称，研制一种新药，从选题到临床应用，平均要用14年的时间。近40年来，美国在恶性肿瘤的研究方面投入2000多亿美元，收获了156万篇研究论文，但肿瘤患者的生存率却没有得到显著改变。转化医学通过收集和分析分子生物学和生物信息学的海量数据，筛选出分子标志物和药物靶标，有效地降低在临床二期实验中药物靶点验证性研究的失败率，提高了基础研究的转化率和速度，为新药的临床应用和个体化治疗研究开辟出一条革命性的道路。
2转化医学与中医药学的基本理念一致
中医学是我国医学重要的组成部分，进入新世纪，中医学先进的理念与落后的技术手段之间的矛盾愈发突出，限制了中医理论的广泛传播及其诊疗技术的普及与应用。然而转化医学的出现为中医药的现代化研究提供了一个良好的发展机遇。转化医学的基本理念与中医药学从临床到基础理论再到临床的发展历程和“辨证论治”的个体化治疗思想不谋而合。
2．1转化医学与中医学的运行模式相同临床实践一直是中医学产生、发展、繁荣的根本原因，从临床积累的经验中抽提理论，再用理论指导临床实践的过程是中医药发展的经典模式。基于基础科学与临床应用出现严重脱节而产生的转化医学，其主要目的就是加强基础医学与临床医学之间的联系，将实验室的研究成果快速转化为临床应用，同时临床上出现的新问题可以指导基础研究方向。虽然传统中医学不进行实验室研究，但其“临床－理论－临床”这个螺旋上升的模式与转化医学的运行模式是一致的。
2．2转化医学与中医学的理念统一基础医学与临床医学存在着方法论方面的差异，主要体现在：临床医学以系统论为导向，基础医学则以简化论为基础。转化医学研究的对象是人，人的健康除与人体结构与功能相关外，还涉及自然环境和社会环境因素的作用，这决定了转化医学必然是一种复杂性研究系统。以转化医学为基础的系统生物学应用系统工程的概念、定量分析生物系统若干组成部分的动态相互作用，通过反复计算和／或数学建模及试验来研究复杂的生物系统。中医学是借助古代哲学、自然科学和临床实践发展起来的一种系统科学，其蕴含的“整体观”、“天人合一”等思想，与系统生物学的理念相统一。
2．3转化医学与中医学所倡导的治疗方式相同现代疾病谱逐渐向慢性病方向转变，其发病原因有多种且机制复杂，以往的单一治疗方法难以奏效。转化医学针对这一问题提出了基于患者遗传、分子生物学特征和分子分型的个体化治疗方案。中医学治病的基本原则———辨证论治，其本质就是个体化医学，体现了现代个体化医学的特征。
3中医药转化医学的特点
3．1以中医基础理论为指导原则中医基础理论是中医学的精髓，如果中医药的研究忽视中医学的特色，一味地追求细胞乃至分子层面的机制，或盲目地模仿化学药物研发模式，必然导致临床与科研的脱节，最后中医临床只能依据古代经典，缺乏令人信服的科学证据。因此，中医药转化医学研究必须以中医基础理论为指导，才能更好地服务于临床。
3．2以患者个体为中心中医学的整体观既强调人是一个有机整体，又强调人与自然、社会环境的密切相关，并建立“观其脉证，知犯何逆，随证治之”的辨证论治体系，也是一种人本主义的医学研究模式。
3．3基础研究与临床应用之间相互促进的连续过程中医药转化医学的实质是理论与实践的结合，是基础与临床的整合，具有“实验室－临床－实验室－临床”不断循环的运作特色。中医学也是在不断的临床实践中逐渐发展壮大。只有通过基础与临床之间不断地循环转化，才能促进中医医疗技术水平的整体提高。
4中医药转化医学的实施
中医药转化医学研究如何开展，如何顺应世界医学发展潮流，是当前中医药界必须思考的一个重要问题，其中中医药语言现代化和中医临床、中药创新药物研究的现代化是中医药转化医学实施的关键。
4．1建立中医学转化研究机构有条件的研究型或教研型中医药大学、研究型医院或国家中医临床研究基地可采用加盟或联合方式进行资源整合，建立以临床和基础及药物研发为主体，结合中医古籍研究的跨学科中医药转化研究中心，并吸引相关企业共同参与，以平台管理方式进行统一部署和联合攻关，构建起一条高效率的转化链。此外，也可以通过内部选拔或对外招聘的方式组建一个交叉学科研究室。此外，生物医学信息学为解决转化医学相关问题提供了一系列方法学，其研究者应该成为中医药转化医学研究团队的核心成员。
4．2加强转化医学推广教育和转化型人才培养长久以来，基础研究领域人才的提拔和奖励主要依据研究者的论文，而不是其带来了多大的临床效果。而临床医生则缺少时间去阅读相关文献，这在相当程度上限制了基础研究与临床之间的交流。要解决这个问题，就必须加强基础研究者和临床医生之间的交流、合作。当前中医药基础研究的人才队伍建设比较薄弱，整体科研水平较低，知识结构也较单一，学科渗透和交叉能力相对欠缺，对世界医学最新进展和前沿动态信息了解滞后，创新能力不足。因此，需要加强对既懂中医又具有现代西医科学实验技能，并有转化医学理念的复合型人才的培养。国内中医药大学与开设的中医学国家理科基地专业是一个很好的探索。
4．3加大扶持力度与政策引导长期以来，高昂的经费支出是造成转化医学研究发展十分缓慢的核心问题，原因在于科研成果从实验室走向临床的转化过程成本高，前期的巨大投入使许多企业和医疗机构失去投资的动力。其次，中医药转化研究的过程涉及多学科、多部门的利益协调，很容易在关键环节产生脱节现象。因此，政府除了要在政策上加以倾斜和扶持，引导大型企业赞助中医药转化研究外，还应制定有效的体制、规定，将各学科、各部门紧密地联系在一起，形成一个团结高效的研究团队。
4．4紧密结合中医特色和优势，展开中医药转化研究中医药转化研究是中医药现代化研究的需求，有助于更好地促进和加快中医药向更深层次水平迈进。中医药转化研究的开展应紧密结合中医特色和优势。主要包括：①重视中医经典的指导作用：2006年颁布的《中医药创新发展规划纲要》，明确了中医药发展的“继承、创新、现代化、国际化”四项基本任务，强调在“继承”基础上加以丰富发展、充实完善，才会有中医的创新。②推动经典复方的方剂组学研究：方剂组学以中医方剂作为研究内容，以提取物的质量控制为前提，以临床疗效为基础，然后应用基因组学和蛋白质组学明确其作用靶点、研究其调控机制。③协作进行病证结合的转化医学研究：陈可冀院士认为，西医诊断与中医辨证的病证结合充分体现了中西医两种医学的优势互补，是中西医结合的最佳模式。④注重结合中医临床：进行中医药转化研究时，必须充分体现中医整体观及辨证论治的特色，针对证候的分类、治则治法、方药选用、证候转变、疗效评价等关键环节，应用各种组学技术，筛选出不同层面的与证候发生发展、辨证分类、治法方药和疗效评价相关联的敏感性生物标志物群，并给予其在脏腑及四诊信息中的定位。
5结语
生物信息学新进展范文第6篇
[关键词] 肝癌；XAGE-1bmRNA
[中图分类号] R735.7 [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701（2012）36-0038-02
CT抗原是一类在除、胎盘等以外的正常组织中几乎不表达的抗原，但可在多种肿瘤组织中表达。XAGE-1是通过生物信息学技术发现的一种新的CT抗原，且具有类似CT抗原的特性[1]。研究发现在肺癌、黑色素瘤、前列前癌等癌组织中均有较高的XAGE-1检出率，并且揭示了XAGE-1的表达与肿瘤亚型间的关联[2]。本研究采用实时荧光定量PCR（real－time PCR）检测了原发肝癌患者静脉血中XAGE－1b mRNA的表达，并对其表达的意义进行探讨，现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
收集我院2006年8月～2011年5月接受原发性肝癌切除术的患者86例，其中男 71例。女 15例，年龄30～69岁。所有患者均经病理组织学证实，其中肝细胞癌79例，胆管细胞癌7例，大肝癌49例，小肝癌37例，甲胎蛋白（AFP）阳性62例，阴性24例。
1.2 实验方法
术前采集患者周围静脉血2 mL，乙二胺四乙酸（EDTA）抗凝，4℃保存。6h内抽提血液总RNA。使用QLAamp RNA Blood Mini试剂盒（德国QLAGEN公司生产）处理血液样本并提取样本中的RNA，以12%琼脂糖凝胶电泳抽样检验其质量。提取出RNA后使用反转录试剂盒（立陶宛Fermentas公司）制备cDNA，以cDNA为模板进行PCR反应，反应在Ftc2000荧光定量PCR仪（上海枫岭生物科技有限公司）上进行。总反应体系20 μL，其中探针（20 mmol/L）0.5 μL，引物（20 mmol/L）0.9 μL，Mix10 μL（PCR试剂盒，日本Toyobo公司），血液样品cDNA2 μL，H20补至20 μL，每个样品的目的基因与内参基因各设3个重复实验。反应条件为94℃预变性60 s，94℃变性30 s，60℃退火，延伸及读板60 s，共进行40个循环。以甘油醛-3-磷酸脱氢酶（GAPDH）作为内参基因。XAGE-1b上游引物5’-GCTGAAAGTCGGGATCCTACA-3’，下游引物5’-CTTCCATGTCGCGCACTG-3’，探针5’（TET）-CTGGGCAGC-AGACAG-3’（MGB）；GAPDH上游引物5’-GGGCTGCTTT-TAACTCTGGTAAAG-3’，下游引物5’-CCATGGGTGGAATCATATTGG-3’，探针5’（FAM）-CCTCAACTACATGGTTAC－3’（MGB）。每次反应均设置空白对照组及用于绘制标准曲线的6个梯度的标准样品反应混合物，标准样品反应混合物由复旦大学病毒与分子免疫学实验室制备提供。PCR反应结束后，仪器电脑软件自动生成以标准样品基因拷贝数的对数值为纵坐标，以各拷贝数对应的ct值为横坐标的标准坐标曲线，XAGE-1b及GAPDH的拷贝数均有各自的标准曲线，ct值取3次重复实验的算术平均值，以各自样本的XAGE-1b拷贝数与GAPDH拷贝数的比值来表示XAGE-1b的表达水平。甲胎蛋白检查方法采用实验室电化学发光方法。
1.3 统计学方法
应用SAS 6.12统计学软件，采用χ2检验或秩和检验，以P
2 结果
2.1 XAGE-1b的表达与患者性别、年龄的关系
男性患者的标准表达率为80.8%，女性患者的标准表达率为78.4%，两者之间差异无统计学意义（χ2=0.222，P > 0.05），30～39岁组（29例，阳性26例）、40～59岁组（27例，阳性21例）和60岁以上组（30例，阳性25例）表达率分别为90.0℅、77.8%和83.3%，差异无统计学意义（χ2=1.535，P > 0.05）。
2.2 XAGE-1b mRNA的表达量与临床病理因素之间的关系
XAGE-1b mRNA的表达量在大肝癌与小肝癌之间、肝细胞癌与胆管细胞癌之间的差异无相关性，其表达与肿瘤大小、病理类型、疾病进展无相关性（P > 0.05）。
2.3 XAGE-1b mRNA的表达水平与AFP的关系
检测结果提示，XAGE-1b mRNA的检出率明显高于AFP的检出率（80.8% vs 72.1%），且一致性检测显示二者不具有相关性。
3 讨论
随着手术及放化疗等辅助治疗措施的开展，肝癌患者的预后已有所改善，但仍有很多患者死于肝癌的复发和转移。如何在病程早期发现和诊断转移，尤其是早期诊断微转移对于调整治疗方案、改善患者预后具有十分重要的意义。目前，肿瘤标志物甲胎蛋白（AFP）作为诊断肝细胞癌的首选指标，虽然可使原发肝癌获得早期诊断[3]，但仍有30%～40%的肝细胞癌患者血清AFP呈阴性[4]。为此，众多研究者都在寻找对原发性肝癌敏感而特异的诊断指标，试图通过血中标志物和切除标本进行检测，实现原发性肝癌的早期诊断和预后判断。国外学者对XAGE-1b在原发性肝癌的表达进行研究，采用逆转录聚合酶链反应在体外培养的肝细胞癌系中发现了XAGE-1b mRNA的表达。国内学者通过对肝癌患者肿瘤组织中的XAGE－1基因进行了检测，其结果显示，XAGE-1b mRNA在肝癌组织中大量表达，且XAGE-1b mRNA的表达与患者的性别、年龄、是否合并有HBV感染、肝硬化、术前甲胎蛋白水平、肿瘤直径、病理组织学分型以及是否有淋巴结转移无关（P ＞ 0.05），但与肿瘤的TNM分期有明显关联（P
另有研究揭示，XAGE-1b mRNA是一种良好的肿瘤标志物，它敏感性高，尤其对AFP阴性的肝癌更具有诊断价值，并能良好地区分原发性肝癌、肝硬化、良性肝病，一定程度上弥补了AFP诊断原发性肝癌的不足[6]。本文研究结果显示，原发性肝癌患者外周血XAGE-1b mRNA的检出率高达80.8%，其表达与年龄、性别无关，表达量与肿瘤大小、病理类型、临床分期无关，说明它是一个良好的肿瘤分子标志物，不仅可以预测血液中肿瘤细胞的微转移，且在肝癌的诊断上也显示出阳性率高的优势。同时研究发现，AFP阴性肝细胞癌XAGE-1b mRNA表达率为82.4%，而且AFP与XAGE-1b mRNA的表达不具有相关性，这在很大程度上弥补了AFP阳性率方面的缺陷。因此，我们认为AFP与XAGE-1b mRNA联合检测或许是提高肝癌诊断水平的较好方法。
[参考文献]
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[2] KoizumiF，NoguChiY，SaiKaT，et al. XAGE-1bmRNA expression in prostate Cancer and antibody response in patient[J]. Microbiol Immunol，2005，49（4）：471－476．
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[4] 吴孟超，肝脏外科学[M]. 第2版. 上海：上海科学技术文献出版社，2000：186.
[5] 郭成，刘清光，纪玉强，等. 不同XAGE-1异构体在肝细胞癌中的表达[J]. 华中科技大学学报（医学版），2009，38（5）：632-635.
生物信息学新进展范文第7篇
众所周知，1918年的西班牙H1N1流感，造成了美国50万人死亡，全球至少5000万人死亡。近来利用反向遗传技术救获的来源于1918年流感基因的病毒相关研究表明，在动物模型中，1918年流感病毒HA基因对小鼠模型毒性增强起到了重要作用[5]。另外，1957年亚洲H2N2流感造成100万人死亡，1968年香港H3N2流感估计造成200万人死亡。2009年暴发的H1N1大流感，到2010年4月23日共引起超过17853人死亡，该毒株致死率不高，但新病毒以前所未有的速度传播，在大约8周内传播到120个国家和地区，几乎所有国家都有报道。流感病毒对人类健康、社会发展和经济增长具有巨大影响及冲击。禽流感是A型流感病毒感染各种禽类的总称，对家禽养殖业危害非常严重。根据致病性不同，禽流感又划分为高致病性禽流感（highpathogenicavianinfluenza，HPAI）和低致病性禽流感（lowpathogenicavianinfluenza，LPAI）。影响最大的是H5亚型HPAI，已在60多个国家的家禽和野鸟中检测出该亚型病毒，而且，在一些国家，主要是中国、印度、印度尼西亚、孟加拉国、埃及和越南，H5N1亚型禽流感已经发展成为危害养禽业健康发展的头号重要病原。不仅仅是H5N1，与H5亚型组合的还有2008年台湾爆发的H5N2亚型AI疫情，2014年初在日本和韩国爆发的H5N8亚型AI，今年美国也受到H5N8的严重影响，给养禽业造成重大损失。除H5亚型外，H7亚型HPAI也对家禽造成严重危害，2003年，荷兰、比利时以及德国等国家出现H7N7亚型HPAI，短短几周，荷兰共有约900个农场内的1400万只家禽被隔离，1800多万只病鸡被宰杀，引发H7N7禽流感蔓延欧洲。LPAI病毒通常不引起明显临床症状，但可引起鸡群生产性能下降，伴有其他疾病混合感染，环境影响时可造成严重后果，目前家禽体内流行广泛的LPAI以H9亚型为主。
该亚型1966年被报道引起威斯康星州火鸡发病以来，已在多个国家被分离和报道，可以感染多种禽类，如鸡、鸭、鹌鹑、野鸡、鹧鸪、鸽、丝羽乌骨鸡、欧石鸡等。中国1994年首次分离到了H9N2亚型病毒，临床表现为禽产蛋量下降，死亡率不高。禽流感除直接影响养禽业的发展外，还出现了直接感染人，引起严重的公共卫生的问题。1997年香港首次爆发了H5N1亚型HPAI跨越宿主屏障直接感染人并致死亡的事件，截止到2015年5月，全球共报告了人感染高致病性H5N1禽流感840例，其中死亡447例。病例分布于16个国家，其中，中国发现52例，死亡31例[10]。感染H5N1禽流感的多为年轻人和儿童。从1996—2012年间，在荷兰、意大利、加拿大、美国、墨西哥和英国有报告人感染H7N2、H7N3和H7N7亚型流感病毒的事件，除荷兰有1人死亡以外，其他感染者大多仅有结膜炎和轻微的上呼吸道症状。在2013年3月，中国首次出现了人感染H7N9亚型流感病例，患者临床表现均类似于流感症状，早期主要为呼吸道症状，体温升高、咳嗽等症状，很快变成严重肺炎并出现呼吸困难。这是第一次报告人感染该亚型病毒，对人类健康造成了严重危害，引起广泛关注的事例。此外，还陆续发现了H9N2和H10N8等亚型AI感染人事件，控制其在家禽中流行以降低传播给人类的潜在风险是十分必要的。
禽流感病毒不仅可以跨越种间障碍直接感染人，还为人的新型流感病毒提供供体基因。有证据表明1918年西班牙大流感是由H1N1禽流感传染给人类而引起的；1957年亚洲大流感是由人H1N1流感重组了禽H2N2流感PB1、HA和NA三个基因片段而引起的；1968年，人H3N2亚型流感是由禽源H3病毒提供PB1和HA基因，由1957年大流感提供其他内部基因而形成的重组毒株，重组后成为一个新的大流行毒株；2009年H1N1大流感是来源于北美猪群中流行的三源重组毒[11]，其PB2和PA来源于禽类；2013年人感染的H7N9流感病毒，其内部基因来自于H9N2禽流感病毒[12]。人类历史上出现的这几次大流行的流感病毒都与禽流感密切相关。
生物信息学新进展范文第8篇
笔者所在的广东药学院是广东省培养高级医药卫生专门人才和新药研发、成果转化的重要基地。生命科学与生物制药学院建院之初就明确了要根据生物医药类专业的人才培养方案，结合自己的科研优势，服务社会，为地方经济社会发展的需要培养基础性和应用型创新人才。而我们培养的学生大部分在广东省的生物公司和科研机构就职。根据上述情况，我们对《分子生物学》课程进行了定位：通过理论学习，强化学生的理论基础知识；通过实验教学和课外实践，培养和提高学生的科研能力，为学生今后进一步从事科研工作打下坚实的基础。
二、改革理论教学内容、教学手段和方法
精品课程建设的核心内容之一就是教学内容的优化和改革[2]。在《分子生物学》精品课程的建设过程中，我们结合以往的教学经验和学生的反馈信息，对教学内容进行了改革和优化。由于分子生物学已渗透到生命科学研究的各个领域，许多热点问题的解决都离不开分子生物学的研究方法和手段，因此分子生物学与其他学科的关系非常密切。其次，分子生物学的发展非常迅速，知识更新的速度很快[3]。因此，要做好《分子生物学》课程的教学内容改革，需要对与其他课程重叠的部分内容进行删减，同时还要紧跟分子生物学的新进展，增添一些分子生物学的热点研究内容，让学生对学科前沿有所了解。我们选用的教材为朱玉贤等主编的《现代分子生物学》，主要内容体系是核酸的分子生物学。我们对教学内容进行的改革有：①教材的前三个章节主要阐述染色体与DNA的结构以及生物信息的传递过程，主要讲述基础知识，由于这部分内容与学生高中所学的《生物化学》课程中讲述的知识有较多的重复，我们对其进行了压缩。②分子生物学研究方法的原理和应用为独立的一个章节，所涉及的技术和方法较多，与实践联系较为紧密，简单的课堂讲授很难获得良好的教学效果，学生普遍反映内容枯燥，难以理解。对此，我们删减了部分过时的或者学生在今后的科研工作中接触不多的技术方法，重点讲述与基因克隆相关的内容。为了加强学生的理解，我们在理论课授课的一周内，开设与基因克隆相关的实验课。③分子生物学专题部分，不拘泥于教材的内容，由科研经验丰富的教师结合自己的科研工作，讲述生物学的热点知识内容。例如，microRNA在肿瘤中的研究是当今分子生物学的热门话题之一，我们组织相关研究领域的教师，以此为内容，结合具体的科学问题，给学生进行讲述。教学方法与手段是进行教学改革的关键和切入点[4]。为了获取良好的教学效果，分子生物学的教学以教师为主导，以学生为主体，采用不同的教学手段和方法，力求做到让课堂活起来，使学生动起来。我们具体进行的改革有：①积极运用多媒体辅助设备。由于分子生物学的课程研究对象是微观的核酸和蛋白质，课程内容相对较为抽象，初期有学生反映学习过程枯燥无味。对此，我们广泛应用多媒体辅助教学手段。例如，在讲解PCR（聚合酶链式反应）的内容时，播放PCR过程的flas，使得整个PCR过程非常直观，一分钟的视频播放收到的效果好于十多分钟的讲解。②多种教学方法相结合。为了提高学生的课堂参与度，我们坚持采用课前回顾、课后总结的教学方法：在讲述新内容之前，以提出问题让学生思考的方式，先带领学生回顾一下上次课主要的内容；新内容讲述完后，以提纲的方式引导学生对所讲述的内容进行全程回顾。这样，师生互动的氛围较好，起到了很好的教学效果。此外，在授课的过程中，我们多采用启发式和讨论式的教学方法，有效地改善了课堂气氛沉闷的现象。例如，在讲述三联子密码的破译时，提出“怎么确定U-UC、UCU和CUU分别编码哪一个氨基酸，根据所学的内容，设计简单的实验来证实”，学生积极参与该问题的解答，甚至在课堂休息的时间，也在继续热烈地讨论。通过这样的教学方法，极大地调动了学生主动学习的兴趣。③鼓励学生将所学理论知识用于实践。以学院对学生科技创新项目的支持为契机，鼓励学生积极申报分子生物学相关的课题，例如“B7-2基因的克隆和真核表达”等。通过这些项目的申请和研究，学生加强了对基因的克隆、选择性剪接以及基因的亚细胞定位等相关理论知识的理解和应用。
三、探索实践教学改革，设计综合性实验
分子生物学的实践性很强，理论和时间的重合度很高。《分子生物学》课程所涉及的技术方法很多，如RNA提取、PCR（聚合酶链式反应）、逆转录、酶切连接等。实际上，分子生物学的实验具有很强的连贯性，如果按照传统的方法，开设单个实验，学生会缺乏对实验设计的整体性把握，不利于学生今后独立开展研究。为了解决上述问题，我们对实践教学进行了全面改革，以基因克隆为主线，将RNA提取、RT-PCR、DNA产物的回收与纯化、外源片段的连接与转化、大肠杆菌感受态的制备、菌落PCR对重组子的鉴定、质粒DNA的提取等一系列实验进行了整合，连续一周进行实践教学。整个综合性实验不仅包括了分子生物学的实验内容，还需要学生利用《生物信息学》课程所学到的内容，如通过GenBank查询基因序列、应用生物软件进行引物的设计等。为了检验实践教学的效果，我们以将某一个具体的基因克隆到载体上为实验目的，让学生分组自主设计实验方案，考查学生对整个基因克隆流程的掌握情况；以具体某一实验操作为内容，检查学生的动手能力和对实验细节的理解程度。通过综合性实验的开展，不仅加深了学生对理论知识的理解和掌握，还提高了学生参与实验的积极性，有利于培养学生的科研能力。
四、优化师资队伍，加强青年教师培养