第4策 分子點睛(進入變量環(huán)節(jié))
如何證明分子介導表型?
上調(diào),gain of function; 過表達, over-expression;兩種方法:質粒(轉染 transfection,常用轉染試劑是脂質體;電轉、鈣轉;transduction, 轉導;transformation,轉化;infection,感染)、病毒。
下調(diào),loss of function (RNAi技術,合成一段21個堿基的siRNA, 轉染到細胞里就能對目標基因實現(xiàn)70%以上的表達沉默;RNAi沉默基因,稱為knockdown,即敲降或敲減)
lncRNA什么都可以干;
miRNA;
circRNA;
競爭性內(nèi)源RNA(ceRNA)
第5策 引藥生變
第4策回顧:分子包括DNA、RNA、蛋白質等。
做實驗實際上是一個猜想、驗證、再猜想、再驗證的過程。
第二個變量:藥物
藥物為什么有效?
新藥發(fā)現(xiàn)
靈感來源:臨床中對于老藥其他作用的細致觀察;文獻報告。
- 藥物分類
化學藥物,中藥、天然藥物,生物制品。
中藥主要研究有效部位、有效成分、 - 藥物為什么有效:尋找藥物的作用靶點(即分子機制研究);
研究套路:藥物+通路,藥物+分子
老藥新用
- 新藥找靶點,老藥做耐藥(藥物敏感/耐藥人群在分子上的篩選 )
藥物為什么沒效?
耐藥發(fā)生
- 基因性耐藥,即原發(fā)性耐藥。
- 表觀性耐藥,即繼發(fā)性耐藥,獲得性耐藥。
耐藥逆轉
- 研究思路類似于耐藥機制。
第6策 通路圓滿
(即通路 pathway, signaling pathway;信號轉導 signal consduction)
只要是信息從一個分子傳到另一個分子,就可以稱為通路,可以看作多個分子組成的團隊。
基礎科研三變量
藥物、分子、通路。
細胞信號通路
- 細胞接受三類信號:物理信號、化學信號、生物信號。
- 生物信號包括:激素、神經(jīng)遞質和細胞因子。
- 信號通路的三大組成元件:配體和受體、蛋白激酶、轉錄因子。
crosstalk 交互作用 - 熟記明星通路:NF-κB, PI3K-AKT, MAPK, JAK-STAT, TGF-β, Wnt, Notch, Hedgehog, Hippo.
- 通路的命名:
1.以分子名稱命名通路(具有百搭屬性,需重點關注);
2.以表型名稱命名通路。 - 需掌握通路介紹:
- NF-κB通路:NF-κB(nuclear factor-kappa B) 是 1986 年從 B 淋巴細胞的細胞核抽提物中找到的轉錄因子,屬于通路里的老大哥。
明星分子:p65, p50, IKK, IκB等。 - PI3K-AKT通路:PI3K 是一種胞內(nèi)的磷脂酰肌醇激酶, 具有絲氨酸/蘇氨酸激酶的活性,調(diào)節(jié)細胞的增殖、分化、凋亡和遷移。
明星分子:mTOR(哺乳動物雷帕霉素靶蛋白)、 HIF1α、 c-Myc、 FoxO等。 - MAPK通路:絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)。
明星分子:ERK、 JNK、 p38MAPK 和 ERK5等。 - JAK-STAT通路:跟細胞的增殖、 分化、 凋亡都有關系。由三個部分組成: 接收信號的酪氨酸激酶相關受體、 傳遞信號的酪氨酸激酶 JAK 和產(chǎn)生效應的轉錄因子 STAT。
- TGF-β通路:TGF 是轉化生長因子(transforming growth factor),TGF-β信號通路經(jīng)常會稱為 TGF-β/SMAD信號通路。
- Wnt 信號通路:Wnt 是一類分泌型糖蛋白, 通過自分泌或旁分泌發(fā)揮作用。
明星分子:β-Catenin。 - Notch 信號通路:Notch的受體和配體都是膜蛋白,它介導的是兩個細胞相互靠近接觸之后的活化效應。
- Hedgehog 信號通路:Wnt、 Notch 經(jīng)常和 Hedgehog 放在一起說,這三條通路的 cross-talk 非常密切。
- Hippo 信號通路:Hippo 是信號通路中的新寵。Hippo 跟 Notch、 Wnt、 MAPK 都有交集。
明星分子:YAP 和 TAZ。