系统生物学的研究进展

系统生物学以系统的观点．运用工程和计算机技术及各种先进的生物学研究手段研究细胞中所有基因和蛋白质,来解释生命的奥秘。系统生物学是在基因组序列的基础上完成由生命密码到生命过程的研究,了解系统的结构和功能,揭示系统内部各组成成分的相互作用和运行规律。从系统生物学的产生背景、发展现状和研究目标、研究平台、研究动态等方面综述了系统生物学的研究。     

系统生物学的研究进展

21世纪是生命科学研究的新时代,是系统生物学的时代.系统生物学以系统的观点,运用工程和计算机技术和各种先进的生物学研究手段研究细胞中所有基因和蛋白质来解释生命的奥秘.系统生物学强调对生命现象要从系统和整体的层次加以研究和把握,不仅要了解系统的结构和功能,而且还要揭示出系统内部各组成成分的相互作用和运行规律,已成为当今生命科学最具活力的新兴前沿学科之一.     

系统生物学与细胞发生系统动力学

系统生物学是系统理论和实验生物技术、计算机数学模型等方法整合的生物系统研究,系统遗传学研究基因组的稳态与进化、功能基因组和生物性状等复杂系统的结构、动态与发生演变等。合成生物学是系统生物学的工程应用,采用工程学方法、基因工程和计算机辅助设计等研究人工生物系统的生物技术。系统与合成生物学的结构理论,序列标志片段显示分析与微流控生物芯片,广泛用于研究细胞代谢、繁殖和应激的自组织进化、生物体形态发生等细胞分子生物系统原理等。     

人硫氧化还原蛋白系统生物学意义的研究进展

硫氧化还原蛋白Thioredoxin(Trx)是一种重要的氧化还原调节分子,广泛存在于生物体内,与Trx还原酶和NADPH共同组成一个广谱的蛋白二硫键还原系统,在稳定细胞内氧化还原环境与调节蛋白－蛋白,蛋白－核酸相互作用等方面起重要作用,人类的多种肿瘤中均存在Trx的异常表达,Trx直接应用于临床或作为抗肿瘤物的靶分子已引起广泛关注。     

系统生物学——生命科学的新领域

系统生物学是继基因组学、蛋白质组学之后一门新兴的生物学交叉学科,代表21世纪生物学的未来.最近,系统生物学研究机构纷纷成立.在研究上,了解一个复杂的生物系统需要整合实验和计算方法.基因组学和蛋白质组学中的高通量方法为系统生物学发展提供了大量的数据.计算生物学通过数据处理、模型构建和理论分析,成为系统生物学发展的一个必不可缺、强有力的工具.在应用上,系统生物学代表新一代医药开发和疾病防治的方向.     

细胞因子受体超家族的结构保守性及生物学意义

细胞因子受体超家族是目前数量最大的受体家族,其成员在序列与空间结构上都有一定的保守性,并存在着共用链现象,说明此超家族各成员可能从同一始祖基因进化而来,研究其结构保守性,对于寻找此超家族新的成员,进行同源蛋白质结构预测,探讨其信号转导机制,都有重要意义。     

系统生物学--后基因组时代的生物学

随着人类基因组计划的完成,生物学已由微观的分子研究转向生物整体性研究,系统生物学应运而生。讨论了系统生物学的产生、特点、研究内容和方法。     

细胞工厂黑曲霉的系统生物学

丝状真菌黑曲霉被广泛应用于发酵工业,用于生产柠檬酸和各种不同的工业用酶。在进一步开发生产燃料和化学品的生物过程中,黑曲霉是一个有趣的万能细胞工厂,因为它能耐受低pH值,可以利用广泛的碳源,并有相对较高的转化率。在将黑曲霉作为一般细胞工厂平台进行发展方面．已经拥有了一批系统生物学技术,     

系统生物学对医学的影响

系统生物学是21世纪最前沿的科学之一,它是随着生命科学飞速发展而产生的一门新兴生物学分支[1],它综合数学、信息科学和生物学的各种工具来阐明和理解大量的数据所包含的生物医学意义,从而使人们能够从整体上理解生物医学系统并精确、量化地预测生物医学系统的行为。随着系统生物学的发展及其理论的突破,将在疾病诊治、新药开发、预防医学方面发挥重要的作用,有助于弥补传统医学缺陷并促进其发展。     

C_4途径的发现及其生物学意义

C_4途径是继卡尔文发现C_3途径后,发现的一种固定CO_2的新途径。C_4途径的发现经历了最初发现、证实和揭示的过程,在植物细胞学、分类学、生态学、植物演化和CAM植物研究等方面都具有重要意义。     

The functional significance of density and distribution of outgrowths on co-opted contact pairs in biological arresting systems

Microstructures responsible for temporary arresting of contacting surfaces are widely distributed on surfaces in different organisms. Recent morphological studies show that these structures have different density of outgrowths and not ideal distribution pattern on both complementary parts of the contact. One can suggest that this difference is optimized by natural selection to get stronger mechanical arrest within the system. In this paper, we simulate such a system numerically, both in the frames of continuous contact and discrete dynamical models to prove this hypothesis and elucidate other aspects of optimization of such mechanical adhesive systems.     

Unraveling the biological significance of nitric oxide

Independent investigations into the biochemical changes and cytostatic properties induced in immunostimulated macrophages and studies involving the identity and mechanism of action of endothelium-derived relaxing factor led to the finding of a new metabolic pathway which converts L-arginine to nitric oxide and citrulline. The pathway has since been reported in a number of additional cell types including cells in the central nervous system (CNS). In the endothelium and CNS nitric oxide is acting as a signaling agent with the evidence supporting activation of the enzyme guanylate cyclase in the target cell. Nitric oxide is toxic and evidence supports a cytostatic/cytotoxic function as the primary action of macrophage-derived nitric oxide.     

Neurosteroids and their biological significance

The paper summarizes the current knowledge concerning various aspects of neurosteroid metabolism and mode of action. These steroid compounds including dehydroepiandrosterone, pregnenolone, and their sulfates, as well as progesterone and its tetrahydro metabolites, are synthesized de novo in glial cells of different brain structures both in humans and in animals. Biological effects of neurosteroids and their fundamental and clinical aspects are reviewed.     

间歇曝气对微污染源水生物接触氧化修复系统脱氮性能的影响

针对寡营养生境下生物脱氮过程碳源不足等问题,开展不同间歇曝气方式对微污染源水生物接触氧化修复系统脱氮性能的影响研究,探究修复系统短程硝化反硝化的可行性与过程机理.结果表明:在停曝-曝气时间为8 h-16 h的间歇曝气方式(Ⅰ)下启动的生物接触氧化修复系统,其铵态氮(NH+4-N)、高锰酸盐指数(CODMn)、总氮(TN)的平均去除率分别稳定在93.0%、78.1%、19.4%;而在停曝-曝气时间为16 h-8 h的间歇曝气方式(Ⅱ)下运行修复系统,其NH+4-N、CODMn平均去除率仍能分别维持在81.2%、76.4%,体系内NO-2-N发生积累,TN去除率增至50%以上.对工况Ⅱ下修复系统周期内氮素转化特性分析发现,在确保出水NH+4-N、溶解氧(DO)浓度达标的前提下,缩短曝气时间可将体系DO长时间控制在0.5～1.5 mg·L-1,亚硝酸氧化菌(NOB)生长及其活性受到抑制,NO-2-N明显累积,最终实现了微污染源水生物接触氧化修复系统的短程生物脱氮.