前言：我們精心挑選了數(shù)篇優(yōu)質(zhì)生物學(xué)的作用文章，供您閱讀參考。期待這些文章能為您帶來啟發(fā)，助您在寫作的道路上更上一層樓。

第1篇

一、培養(yǎng)學(xué)生對(duì)專業(yè)的興趣

愛因斯坦說過：“興趣是最好的老師。”提升學(xué)生對(duì)專業(yè)的興趣，他就會(huì)熱心于接觸、學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)，并注意探索其奧秘。大部分專業(yè)課程重視知識(shí)體系的建立與傳遞，卻忽視了對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)欲望的培養(yǎng)。很多學(xué)生都認(rèn)為生物學(xué)是一門枯燥、難學(xué)的課程，生物學(xué)史恰恰能通過多種多樣鮮活的實(shí)例改變學(xué)生的看法，調(diào)動(dòng)學(xué)生的情緒，喚起他們強(qiáng)烈的好奇心和奮發(fā)向上的激情，引起濃厚的興趣和積極的思考。如DNA雙螺旋模型提出過程中，卡文迪許實(shí)驗(yàn)室與鮑林實(shí)驗(yàn)室等多個(gè)國(guó)際一流實(shí)驗(yàn)室的競(jìng)爭(zhēng)使得學(xué)生了解到科學(xué)發(fā)現(xiàn)并不是一個(gè)平鋪直敘的過程，充滿著曲折與偶然性，從而激發(fā)起學(xué)生的好奇心與求知欲。

二、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

1.幫助學(xué)生樹立正確的科學(xué)思維方法

生物學(xué)理論有其嚴(yán)密的邏輯體系，各專業(yè)課程的教材往往按這一邏輯體系編寫，專業(yè)教師根據(jù)教材進(jìn)行分章講解。這很容易使學(xué)生對(duì)這些知識(shí)的來源和理論體系感到深?yuàn)W莫測(cè)，也容易形成對(duì)知識(shí)僵化的絕對(duì)化的理解。而生物學(xué)史不僅有助于學(xué)生了解各概念、定理、定律的來龍去脈和科學(xué)知識(shí)的運(yùn)動(dòng)過程，而且有助于學(xué)生按規(guī)律的形式和體系來理解、把握生物學(xué)知識(shí)，從而逐步掌握正確的科學(xué)思維方法。實(shí)際上科學(xué)不是靜止不動(dòng)的，認(rèn)識(shí)始終是一個(gè)生動(dòng)的歷史過程。

2.培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性地學(xué)習(xí)

創(chuàng)造性學(xué)習(xí)是學(xué)生將已知知識(shí)進(jìn)行重新組合從而獲得新的具有一定價(jià)值的學(xué)習(xí)結(jié)果的過程。創(chuàng)造性學(xué)習(xí)需要多方面收集信息資料，并從現(xiàn)有資料中提出情景命題。大部分專業(yè)課程只涉及某一學(xué)科的相關(guān)知識(shí)，缺乏學(xué)科間的橫向聯(lián)系，而生物學(xué)史將生物學(xué)內(nèi)各學(xué)科的知識(shí)融為一體，便于學(xué)生可以從新的角度看待問題。同時(shí)，學(xué)生可以假想面對(duì)各種歷史情境，從各種線索中重新分析論證，甚至可以設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)來確認(rèn)重要結(jié)論，這有助于學(xué)生的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)與創(chuàng)新性思維。如介紹證明DNA是遺傳物質(zhì)的肺炎球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)時(shí)，可讓學(xué)生假設(shè)自己面臨當(dāng)時(shí)的研究背景與前期實(shí)驗(yàn)結(jié)果，思考如何解釋格里菲斯的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并考慮自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明或，從而最終得出DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，有的學(xué)生還能在歷史背景的實(shí)驗(yàn)條件下設(shè)計(jì)同樣有說服力的實(shí)驗(yàn)。

三、培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)

第2篇

關(guān)鍵詞：生物學(xué)；環(huán)境

中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1002-7661（2015）06-058-01

“一方水土育一方人”一處環(huán)境長(zhǎng)一類生物。其實(shí)生物也和人一樣，都生活在一定的環(huán)境中，與環(huán)境有著非常密切的關(guān)系。一方面，生物要從環(huán)境中不斷地?cái)z取物質(zhì)和能量，因而受到環(huán)境的限制；另一方面生物的生命活動(dòng)又能夠不斷地改變環(huán)境。生物與環(huán)境是一個(gè)統(tǒng)一的整體，我們既要看到環(huán)境對(duì)生物的影響，又要考慮到生物活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響和破壞。尤其是人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境造成的影響。根據(jù)生物學(xué)的原理給生物予適合的環(huán)境，生物就能很好地生長(zhǎng)造福于人類。

光合作用原理和作用。提高農(nóng)作物光合作用的強(qiáng)度是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)增產(chǎn)的主要措施，通過分析影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素，從以下幾方面適時(shí)改善農(nóng)作物栽培的環(huán)境條件。增加CO2的濃度。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中增施有機(jī)肥、合理密植及作物栽培要“正其行，通其風(fēng)”的要求都是提高CO2的濃度達(dá)到提高光合作用效率的目的；在蔬菜大棚或花卉溫室中燃燒植物莖桿或使用CO2發(fā)生器，通過提高CO2的濃度來促進(jìn)植株的光合作用。改善農(nóng)作物的光照條件。可通過延長(zhǎng)光照時(shí)間、適當(dāng)提高光照強(qiáng)度來提高植株光合作用強(qiáng)度；光質(zhì)不同對(duì)光合作用的影響不同，葉綠素吸收紅橙光和藍(lán)紫光最多，吸收綠光最少，建溫室時(shí)，選用無色透明的玻璃（或薄膜）做頂棚，能提高光能利用率，也可依據(jù)不同作物的特性，溫室內(nèi)補(bǔ)充不同成分的光照，如人工光照的溫室中，培育水稻秧苗時(shí)，藍(lán)色的塑料薄膜有利于培育壯秧；作物栽培的間種套種、合理密植能有效增大光照面積，提高光合作用效率。調(diào)節(jié)適宜的溫度。光合作用是酶促反應(yīng)，而溫度直接影響酶的活性，如溫室栽培作物，冬天可適當(dāng)提高溫度，夏天適當(dāng)降低溫度；白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高光合速率，夜間適當(dāng)降低溫度，以降低細(xì)胞呼吸，增加植物有機(jī)物的積累。合理增施礦質(zhì)元素。礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用，在一定范圍內(nèi)，營(yíng)養(yǎng)元素越多，光合速率就越快。剔除老齡葉。隨著葉齡的增加，葉片面積逐漸減少，葉綠素被破壞，光合速率也隨之下降。所以，在農(nóng)作物、果樹管理后期適當(dāng)摘除老葉、殘葉及莖葉蔬菜及時(shí)換新葉，可有效降低呼吸消耗，利于有機(jī)物的積累。

呼吸作用原理和作用。呼吸過程是代謝的中心，應(yīng)根據(jù)具體情況促進(jìn)細(xì)胞呼吸以增強(qiáng)生長(zhǎng)發(fā)育，或在必要時(shí)設(shè)法降低呼吸速率，減少有機(jī)物的消耗，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)高產(chǎn)增產(chǎn)的目的。作物的中耕松土，水稻的露、曬田，黏土摻沙等措施可以改善土壤通氣條件，增加土壤中的氧氣，促進(jìn)根的有氧呼吸。水淹植物要及時(shí)排水，稻田的定期排水可有效避免植株根的無氧呼吸過久而積累酒精引起中毒。在植物組織的培養(yǎng)液里要不斷通入氧氣，促進(jìn)根的呼吸作用。貯藏糧食要曬干，并通風(fēng)密閉，低溫儲(chǔ)存，有效降低種子的呼吸作用，減少有機(jī)物的消耗，避免種子霉變腐爛。同樣，在低溫低氧的環(huán)境下貯藏果蔬，能降低果蔬的呼吸速率，利于果蔬的保質(zhì)保鮮。人工控制的溫室要適度降低夜間溫度，以減少作物的呼吸消耗，利于有機(jī)物的積累貯存。新疆的哈密瓜之所以很甜，因?yàn)橥卖敺璧貢円箿夭畲螅滋旃庹粘渥悖瑴囟冗m宜，利于光合產(chǎn)物的積累，夜間低溫，呼吸消耗少，利于植株積累有機(jī)物。而人工養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)動(dòng)物，冬天實(shí)行溫室飼養(yǎng)，可減少動(dòng)物因維持體溫而進(jìn)行的呼吸消耗，利于動(dòng)物體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積累儲(chǔ)存。在林業(yè)生產(chǎn)中，適度砍伐、適時(shí)修剪枝葉利于降低樹木呼吸消耗，從而實(shí)現(xiàn)樹木光合產(chǎn)物得到最大限度的積累，利于提高木材產(chǎn)量。

水分代謝原理和作用。水分是代謝作用過程的重要物質(zhì)，在光合作用、呼吸作用、有機(jī)物的合成和分解的過程中都有水分參與。合理灌溉能保證農(nóng)作物充足的水分供應(yīng)，加強(qiáng)植株生長(zhǎng)，促進(jìn)葉面積加大，增加光合面積。利用水分的蒸騰作用原理，移栽植物時(shí)去掉一些枝葉以減少蒸騰面積，降低水分的蒸騰散失。帶土移栽幼苗，以保護(hù)幼根，利于吸收水分。

礦質(zhì)代謝原理和作用。植物體對(duì)礦質(zhì)元素的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和利用稱為礦質(zhì)代謝。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，通過合理施肥能改善植物光合性能，增加干物質(zhì)積累，提高產(chǎn)量。增施氮肥能使葉面積加大，增大光合面積。氮肥還能延長(zhǎng)葉片壽命，進(jìn)而延長(zhǎng)植株光合時(shí)間。氮又是葉綠素的主要組成成分；磷是光合進(jìn)程中ATP、NADPH等物質(zhì)的重要成分，可提高這些物質(zhì)的含量；磷、鉀能促進(jìn)光合產(chǎn)物的運(yùn)輸，有利于光合產(chǎn)物的分配利用。根據(jù)植物對(duì)礦質(zhì)元素的主動(dòng)和選擇性吸收，通過合理施肥、農(nóng)作物輪作、豆科和禾本科作物間作，以及中耕松土等措施提高土壤礦質(zhì)元素的利用率，達(dá)到農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的目的。農(nóng)民收后在地里燃燒農(nóng)作物的莖桿，也是增加土壤礦質(zhì)含量促進(jìn)作物增產(chǎn)的措施之一。利用溶液培養(yǎng)法原理進(jìn)行的無土栽培，把植物體生長(zhǎng)發(fā)育過程中所需要的各種礦質(zhì)元素，按照一定的比例配制成營(yíng)養(yǎng)液，有效促進(jìn)植物的生長(zhǎng)發(fā)育，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物栽培的工廠化和自動(dòng)化，極大地提高作物的產(chǎn)量。

第3篇

【關(guān)鍵詞】  microrna；干細(xì)胞；自我更新；分化；誘導(dǎo)多能干細(xì)胞

micrornas(mirnas)是一些長(zhǎng)度為21-25個(gè)核苷酸，在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因表達(dá)的非編碼的小rnas。mirnas最早的兩個(gè)成員是在研究c.elegans的發(fā)育調(diào)控時(shí)發(fā)現(xiàn)的。自此，在幾乎所有的后生動(dòng)物如渦蟲，果蠅，植物，哺乳動(dòng)物的基因組中都發(fā)現(xiàn)了mirnas[1]。它們主要作用于mirna，使其發(fā)發(fā)生特異性地降解或者阻止其翻譯，從而調(diào)控動(dòng)植物的發(fā)育和生理過程。

    干細(xì)胞是一類能夠自我更新并具有多向分化潛能的早期未分化細(xì)胞, 不僅是器官發(fā)生過程中早期分子活動(dòng)的研究工具, 且已成為多種退行性疾病組織修復(fù)和再生的種子細(xì)胞。由于干細(xì)胞具有廣泛的應(yīng)用前景, 相關(guān)的發(fā)育分化模型的建立、干細(xì)胞發(fā)育分化的基因調(diào)控及微環(huán)境的影響, 已成為近年來醫(yī)學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。mirnas作為一個(gè)廣泛存在的可對(duì)基因表達(dá)進(jìn)行調(diào)控的分子, 在動(dòng)植物的發(fā)育和生理活動(dòng)中起著非常重要的作用，包括抵御病毒，在發(fā)育中調(diào)控基因的表達(dá)，控制發(fā)育的階段，維持干細(xì)胞的穩(wěn)定等等。mirnas在干細(xì)胞中的特異性地表達(dá)，尤其在胚胎干細(xì)胞和造血干細(xì)胞中相關(guān)mirnas的發(fā)現(xiàn)、功能的研究, 揭示了mirnas 可能在干細(xì)胞的自我更新和多項(xiàng)分化中發(fā)揮重要作用。

    1mirna和干細(xì)胞的研究

    mirna是一類～22 nt具有調(diào)控功能的非編碼rna ，它們主要參與基因轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控。這些mirna 基因首先在細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄成前體轉(zhuǎn)錄本(primary transcripts mirna, primirna) ，在drosha酶的作用下剪切形成～60-70nt的mirna前體（或者稱為premirna），然后ran–gtp和exportin 5將premirna轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)，隨后，另一個(gè)核酸酶dicer將其剪切產(chǎn)生約為22個(gè)核苷酸長(zhǎng)度的mirna:mirna*雙鏈。這種雙鏈很快被引導(dǎo)進(jìn)入rna誘導(dǎo)沉默復(fù)合體(risc)中，其中一條單鏈mirna被降解，另一條成熟的單鏈mirna分子，通過與靶基因的3′ utr區(qū)互補(bǔ)配對(duì)，對(duì)靶基因mirna進(jìn)行切割或者翻譯抑制[2]。mirna具有如下特點(diǎn)[3-5]：①細(xì)胞特異性：不同組織不同細(xì)胞，mirna的表達(dá)譜及序列特征不同，這可以作為某些組織或細(xì)胞的特異性分子標(biāo)志； ②“時(shí)空”特異性：細(xì)胞在不同發(fā)育階段，mirna 組成不同，在特定細(xì)胞的特定階段“出現(xiàn)”特定的mirna ，決定細(xì)胞的分化方向和分化時(shí)相，是細(xì)胞定時(shí)、定向分化的開關(guān)； ③保守性：不同種屬、不同組織器官以及不同細(xì)胞之間相同或相似的mirna分子具有相似的調(diào)控功能；④mirna作用靶點(diǎn)：多為呈“時(shí)空”特異性表達(dá)的轉(zhuǎn)錄調(diào)控基因以及凋亡調(diào)控基因，通過調(diào)控細(xì)胞增殖和細(xì)胞凋亡，從而調(diào)控細(xì)胞功能和結(jié)構(gòu)的特化。

    干細(xì)胞具有多向分化潛能，它如何從一個(gè)充滿各種可能性的通用細(xì)胞類型演變成從事特定工作的“專業(yè)”細(xì)胞，是干細(xì)胞研究的謎題。 近年來，mirna 在干細(xì)胞定向分化和自我更新功能維持中的作用，逐漸被科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，目前已經(jīng)掀起mirna在干細(xì)胞研究中的熱潮。

    目前發(fā)現(xiàn)胚胎干細(xì)胞和多種成體干細(xì)胞中均存在各自特異的mirna。houbavity等[6]在小鼠胚胎干細(xì)胞中克隆了15個(gè)mirna ,suh等[7]則在人胚胎干細(xì)胞中找到了36個(gè)mirna基因，這些mirnas多數(shù)在胚胎發(fā)育過程中逐漸減少，少數(shù)持續(xù)表達(dá)甚或表達(dá)升高。隨著細(xì)胞的分化，mirnas的表達(dá)也發(fā)生了明顯的改變。mirnas和mirnas的相互作用對(duì)于維持干細(xì)胞的多能性及其分化非常重要。因此許多試驗(yàn)希望可以通過分析人胚胎干細(xì)胞中的mirnas的表達(dá)來描述人的胚胎干細(xì)胞。

    2  mirna對(duì)干細(xì)胞生物學(xué)行為的調(diào)控

    2.1  mirna調(diào)控了干細(xì)胞的自我更新

    自我更新是干細(xì)胞的一個(gè)重要特征，從這個(gè)層面來說，干細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞一樣都可以持續(xù)分裂。 因此，如何調(diào)節(jié)恰當(dāng)?shù)募?xì)胞分裂，使其不會(huì)因?yàn)樘賹?dǎo)致組織發(fā)生缺陷，又不至于過分增殖惡化為腫瘤，是干細(xì)胞生物學(xué)研究的一個(gè)攸關(guān)問題。

    在多能胚胎干細(xì)胞中，有特殊mirna的簇集表達(dá)，這些mirna明顯區(qū)別于分化之后的胚胎和成體[7]，暗示這些mirna對(duì)于干細(xì)胞的自我更新具有一定作用。決定細(xì)胞繼續(xù)增殖還是停止分裂或分化，在g1期由周期依賴性蛋白激酶抑制子p21所調(diào)控[8] 。

    有研究者通過使用果蠅胚胎作為模型系統(tǒng)，證明了mirna1有助于早期胚胎階段的心臟祖細(xì)胞（即干細(xì)胞）的決定。mirna1有助于維護(hù)末期胚胎階段中的心臟前體，可以調(diào)節(jié)心臟細(xì)胞的分化機(jī)制。這都說明mirnas調(diào)控了干細(xì)胞的自我更新。

    另外，dicer酶對(duì)于胚胎的發(fā)育和干細(xì)胞的維持是必不可少的。dicer敲除的突變體在發(fā)育早期胚胎是致死的，在dicernull的胚胎中，根本檢測(cè)不到es細(xì)胞系[9]；dicer缺陷的“escaper”和dicerflox/null 細(xì)胞相比，細(xì)胞周期發(fā)生了改變，g1期和g0期的細(xì)胞有了輕微的增加，相應(yīng)地，g2期和m期的細(xì)胞減少。這種現(xiàn)象可能是由于本應(yīng)該在es細(xì)胞中表達(dá)的抑制細(xì)胞周期抑制子的mirnas的缺失導(dǎo)致的。基因組的組成和結(jié)構(gòu)也受到了影響從而激發(fā)了細(xì)胞周期檢驗(yàn)點(diǎn)的反應(yīng)，阻止了細(xì)胞的進(jìn)一步增值[10]。

    mirnas對(duì)于果蠅的gscs的分化的控制是必不可少的。果蠅基因組中有兩種dicer異構(gòu)酶：dicer1和dicer2[9]。dicer1對(duì)于干細(xì)胞的加工是必需的，而dicer2是形成sirna所必需的。dicer1(dcr1)的缺失完全破壞了mirna途徑，但對(duì)sirna途徑的影響是非常微弱的。分析gscs的dcr1突變體發(fā)現(xiàn)，生殖細(xì)胞孢囊的產(chǎn)量明顯下降。gscs的dcr1的突變體看起來是正常的，但是在細(xì)胞周期控制方面存在明顯的缺陷。根據(jù)細(xì)胞周期標(biāo)記物和一些遺傳的相互作用的研究發(fā)現(xiàn)，gscs的dcr突變體推遲了g1到s期的轉(zhuǎn)換。干細(xì)胞對(duì)外界的信號(hào)非常敏感，比如營(yíng)養(yǎng)依賴的胰島素受體活化可以使干細(xì)胞停滯在g1/s 期。胚胎干細(xì)胞是通過mirna通路來調(diào)節(jié)p21/p27/dacapo 對(duì)cdk的抑制作用從而使自身停滯在g1/s期。當(dāng)外界環(huán)境不利于干細(xì)胞分裂時(shí)，關(guān)鍵的mirna被下調(diào)，p21/p27/dacapo的水平上升，從而導(dǎo)致干細(xì)胞停滯在g1/s 期[11]。但是，參與此過程的具體mirna是哪些，至今仍未有報(bào)道，更深入的機(jī)制仍需研究。對(duì)于成體哺乳動(dòng)物干細(xì)胞是否有類似的mirnap21調(diào)節(jié)機(jī)制以及是否依賴于環(huán)境因素，也還需要更多的實(shí)驗(yàn)證實(shí)。

    2.2  mirna參與神經(jīng)干細(xì)胞的分化調(diào)控過程

    神經(jīng)系統(tǒng)是一個(gè)高度分化的器官，在已經(jīng)鑒定的mirnas中，約有70％可以在哺乳動(dòng)物的腦中檢測(cè)到，說明了這些mirnas在神經(jīng)發(fā)生中可能的作用[12]。對(duì)哺乳動(dòng)物腦發(fā)育過程中高度表達(dá)的mirnas的研究表明，在發(fā)育起始的mirnas和特異性分化后表達(dá)的mirnas有顯著的不同[13]。前體細(xì)胞順序表達(dá)一系列mirnas，在分化過程中發(fā)生了特異性的表達(dá)。例如小鼠胚胎干細(xì)胞中的mirna124a 和mirna9特異性地決定神經(jīng)干細(xì)胞的發(fā)育形成, 并且初步推測(cè)可能是通過作用于stat信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路發(fā)揮作用[14]，mirna23，mirna26和mirna29的上調(diào)表達(dá)導(dǎo)致分化形成神經(jīng)膠質(zhì)，而mirna9和mirna125在神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中均有表達(dá)。let7家族成員也高度存在于神經(jīng)系統(tǒng)中。在斑馬魚的神經(jīng)組織和老鼠的發(fā)育過程中[41]，let7家族成員都是高度表達(dá)的。在神經(jīng)分化過程中，通過轉(zhuǎn)錄激活和增強(qiáng)前體物的加工活性可以顯著誘導(dǎo)let7家族成員的成熟，這表明了let7在神經(jīng)特異分化中的作用[15]。

    預(yù)測(cè)還發(fā)現(xiàn)，在成年的哺乳動(dòng)物中，含量最為豐富的是mirna124，有1100多個(gè)基因的結(jié)合位點(diǎn)。將mirna124導(dǎo)入hela細(xì)胞中，可以下調(diào)100多種基因的表達(dá)[16]，并且促進(jìn)了神經(jīng)樣mirna的表達(dá)。最近，在雞的神經(jīng)管中發(fā)現(xiàn)層粘連蛋白gammal和整合素betal1也是mirna124的作用位點(diǎn)。而且，mirna124可以和小的c端結(jié)構(gòu)域磷酸酶1（scp1）的3’utr結(jié)合，這種磷酸酶在神經(jīng)發(fā)育過程中起著重要作用。識(shí)別神經(jīng)系統(tǒng)中mirna的靶序列對(duì)于我們更好地了解神經(jīng)干細(xì)胞的自我更新和分化是非常重要的。

    2.3  mirna調(diào)控造血干細(xì)胞的發(fā)育

    造血干細(xì)胞定向分化潛能受mirna調(diào)控，在各系祖細(xì)胞中高表達(dá)mirna可能起著定向分化調(diào)控作用。chen等[17]在小鼠的骨髓造血細(xì)胞中克隆了100個(gè)特異的mirna ,并已確定一些mirna在造血組織中優(yōu)先表達(dá), 如mirna142在b淋巴細(xì)胞和髓系粒細(xì)胞中表達(dá)增高，mirna181在b淋巴細(xì)胞中選擇性表達(dá)上調(diào)，其中，mirna181在骨髓祖細(xì)胞陰性譜系中高水平表達(dá)并只在b淋巴細(xì)胞中上調(diào)，在體內(nèi)和體外mirna181的過表達(dá)可提高b細(xì)胞的數(shù)量，表明mirna181可能是b細(xì)胞分化中的一個(gè)正調(diào)節(jié)因子，參與造血干細(xì)胞向b細(xì)胞譜系的分化。

    felli 等[18]發(fā)現(xiàn)，在臍血cd34 +造血祖細(xì)胞向紅系發(fā)育過程中，mirna221和222表達(dá)逐漸下降。這2個(gè)mirna作用于kit基因的3′utr，在cd34 +細(xì)胞中轉(zhuǎn)染mirna221和222的寡核苷酸或者慢病毒表達(dá)載體，可導(dǎo)致紅系增殖和分化障礙，伴隨kit蛋白水平下降。nodscid小鼠體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明，轉(zhuǎn)染后cd34+細(xì)胞的增殖能力和干細(xì)胞功能受損；反之，阻斷mirna221和222表達(dá)，則促進(jìn)早期紅系增殖。實(shí)驗(yàn)表明，mirna221和222的表達(dá)下降可促進(jìn)紅系發(fā)育。

    最近發(fā)現(xiàn)，mirna還調(diào)控了造血干細(xì)胞自我更新[19] 。造血干細(xì)胞能夠制造對(duì)分化成血細(xì)胞至關(guān)重要的蛋白質(zhì)，但是這些蛋白被1套mirna阻斷，將造血干細(xì)胞維持在原始狀態(tài)。利用非增殖病毒載體將mirna轉(zhuǎn)染入造血干細(xì)胞，檢測(cè)造血干細(xì)胞的自我更新能力。第1個(gè)進(jìn)行檢測(cè)的是mirna155，已經(jīng)被證實(shí)能夠終止干細(xì)胞發(fā)育成紅血球和白血球，沒有轉(zhuǎn)染的干細(xì)胞可以發(fā)育成熟，而轉(zhuǎn)染了mirna155的干細(xì)胞則很少能發(fā)育成熟為紅血球和白細(xì)胞。

    3  mirna決定了干細(xì)胞的命運(yùn)

    3.1  mirna操縱胚胎干細(xì)胞的命運(yùn)

    研究表明兩種依賴于血清應(yīng)答因子（serum response factor,srf）的肌特異mirna1和mirna133，能促進(jìn)胚胎干細(xì)胞的中胚層形成，同時(shí)在心肌祖細(xì)胞的進(jìn)一步分化過程中有著不同的作用：mirna1能促進(jìn)小鼠和人類胚胎干細(xì)胞向心臟細(xì)胞的分化過程，而mirna133則阻止肌漿蛋白祖細(xì)胞的分化，mirna1和mirna133在發(fā)育的肌細(xì)胞中是同時(shí)表達(dá)的。mirna1和mirna133是一種強(qiáng)有力的非肌性基因表達(dá)的抑制因子，并且能抑制小鼠以及人類胚胎干細(xì)胞分化過程中的細(xì)胞命運(yùn)。兩種mirna都增加了胚胎干細(xì)胞的中胚層特異性，并且抑制它們向內(nèi)胚層及神經(jīng)外胚層的分化。

    其中，mirna1的作用部分通過notch ligand deltalike 1（dll1）的翻譯阻遏實(shí)現(xiàn)，mirna1的表達(dá)導(dǎo)致dll1的翻譯阻遏，并利用shrna降低干細(xì)胞中dll1的表達(dá)。此外，mirna1和mirna133能強(qiáng)有力的抑制內(nèi)胚層以及神經(jīng)外胚層的基因表達(dá)，這表明兩者之間或許有著很多共同作用目標(biāo)。對(duì)于胚胎干細(xì)胞的基因表達(dá)分析表明，mirna1和mirna133調(diào)節(jié)多個(gè)相同通路。可見肌特異性mirna能增強(qiáng)非肌性基因的抑制，并且mirna能用于多能胚胎干細(xì)胞的細(xì)胞命運(yùn)調(diào)節(jié)[21]。

    3.2  mirna提高了ips的轉(zhuǎn)化效率

    自ips出現(xiàn)以來，轉(zhuǎn)化效率一直是橫跨在ips技術(shù)面前的障礙。有研究表明，將頭發(fā)里的角質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行重組誘導(dǎo)ips細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化效率可提高100倍。最近發(fā)現(xiàn)將兩種因子p53 sirna和utf1和四個(gè)誘導(dǎo)基因（oct4,sox2,klf4和cmyc)一起轉(zhuǎn)染到人成纖維細(xì)胞中，ips的誘導(dǎo)效率也可提高100倍，而且，剔除cmyc（具有致癌性基因）同樣可以成功誘導(dǎo)ips[22]。

    4  展望

    不同的干細(xì)胞類型表達(dá)的mirnas不同，在干細(xì)胞的不同發(fā)育階段也存在著特異性的mirnas的表達(dá)，我們有理由相信，mirnas在調(diào)控干細(xì)胞的分化和自我更新方面具有非常重要的作用。mirna作為一種新的調(diào)控基因表達(dá)的小分子rna，對(duì)干細(xì)胞的研究提供了一種新的途徑。

    隨著干細(xì)胞復(fù)雜的分化調(diào)控的研究，我們將更好地了解mirnas和一些轉(zhuǎn)錄因子的相互作用，從而弄清整個(gè)細(xì)胞內(nèi)的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。目前關(guān)于mirnas對(duì)于干細(xì)胞生物學(xué)行為調(diào)控的研究還很少，mirnas在干細(xì)胞中究竟是如何起作用的？它的作用靶位有哪些？關(guān)于其調(diào)控分化的模型在哺乳動(dòng)物也成立么？這些問題都有待進(jìn)一步地探討。基于多分化潛能和功能譜系不同的干細(xì)胞是由遺傳和表觀遺傳共同決定的，作為組織工程的“種子細(xì)胞”，弄清它內(nèi)部的mirnas的作用通路，有助于揭示干細(xì)胞發(fā)育過程的基因調(diào)控。我們的終極目標(biāo)是希望將mirnas調(diào)控干細(xì)胞的分化作為一種潛在的治療手段，以便更好地了解一些特異性的細(xì)胞通路中的mirnas，治療癌癥等疾病。

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