浅谈细胞生物学研究进展

宋晓越

(西安海棠学院 陕西西安 710038)

自基因重组技术出现以来,细胞生物学与分子生物学的结合越来越紧密,研究细胞分子结构和其在生命活动中的作用成为主要任务,其中基因调控、信号转导、肿瘤生物学、细胞分化和凋亡是目前的研究热点。

1 基因调控

1.1 基因表达调控的类型

生物体的所有细胞都包含相同的DNA,但其结构和功能却明显不同。这是由于细胞内存在复杂而有序的调控机制,能特异性表达基因。真核表达受细胞核及核外多层次的调节,主要包括遗传调控和表观遗传调控。遗传调控又包括:(1)基因转录调控:调控基因表达的时间与速率;(2)转录后加工调控:特别是调控mRNA前体选择性剪接;(3)翻译调控:选择特定RNA翻译成蛋白质;(4)RNA降解调控:干扰细胞中部分RNA的稳定性;(5)蛋白质活性调控:蛋白质的激活、灭活、降解及区室化。表观遗传调控指转录前在染色质水平上的结构调整,是真核基因组一种独特的调控机制［2］。目前,表观遗传学研究已越来越成为基因表达调控的研究热点之一。

1.2 基因调控网络

基因调控网络可表征细胞内所有基因间复杂的相互关系。目前,发展了若干建模方法,主要包括布尔网络模型、线性网络模型及贝叶斯网络模型等。布尔网络模型[1]把基因定量为两种不同状态(“开”及“关”)。分别表示基因转录表达和未转录。如该模型进一步推广,可转变为时序布尔网络模型TBN［3］,有利于处理多个单位时间跨度的基因间关系。线性组合模型[4]是连续网络模型,但目前测量均限于基因数要远超过时间点数,因此其解集不是唯一,从而难有生物学意义。……