简介:生物科学涵盖了一个研究生命和生物,它们的相互作用和过程的广泛研究领域。遗传学是生物科学中的主要领域之一,研究遗传,基因以及如何世代传播的特征。该领域对于理解各个领域,包括生物技术,医学,生态学和进化是基础。目标:这项研究的目的是探索遗传学的基本原理及其在生物科学中的影响。了解遗传物质(DNA/RNA)的结构和功能。分析遗传遗传及其定律的原理。回顾遗传研究中使用的现代工具和技术。方法论:采用的方法包括一种定性方法,对遗传学领域的科学文章,书籍和最新出版物进行了书目审查。经典作品已经进行了分析,例如Gregor Mendel的实验,以及使用DNA测序和基因组版等技术(CRISPR)的当代研究(CRISPR)。此外,文献在测序技术方面显示出很大的进步,这些技术允许基因组的完整映射和遗传版本,这为遗传疾病疗法打开了新的可能性。最近的研究还讨论了与这些技术使用有关的道德问题。结果:结果表明,了解遗传学对于医学上实际应用的发展至关重要,例如遗传性疾病的基因疗法和农业中的基因疗法,并创造了基因修饰的作物。遗传编辑技术(例如CRISPR)已被证明是精确的DNA操纵的强大工具。结论:生物科学中遗传学的研究为生命及其复杂性提供了宝贵的见解。随着这一领域的持续发展,道德和社会含义是要考虑的重要主题。遗传知识不仅增强了我们对生物学的理解,而且还提供了面对健康和可持续性挑战的工具。
· ET Khabiboulline、JS Sandhu、MU Gambetta、MD Lukin 和 J. Borregaard。具有信息理论安全性的高效量子投票,arXiv:2112.14242。 PRX Quantum 的修订版。 · T. Schuster、B. Kobrin、P. Gau、I. Cong、ET Khabiboulline、NM Linke、MD Lukin、C. Monroe、B. Yoshida 和 NY Yao。通过可穿越虫洞协议中的算子传播实现多体量子隐形传态。物理。 Rev. X,12:031013,2022 年 7 月。 · ET Khabiboulline、J. Borregaard、K. De Greve 和 MD Lukin。量子辅助望远镜阵列。物理。 Rev. A ,100:022316,2019 年 8 月。· ET Khabiboulline、J. Borregaard、K. De Greve 和 MD Lukin。量子网络光学干涉测量法。Phys. Rev. Lett. ,123:070504,2019 年 8 月。· S. Peng、R. Zhang、VH Chen、ET Khabiboulline、P. Braun 和 HA Atwater。具有中红外带隙的三维单螺旋光子晶体。ACS Photonics ,3(6):1131–1137,2016 年。· ET Khabiboulline、CL Steinhardt、JD Silverman、SL Ellison、JT Mendel 和 DR Patton。具有活动星系核的 SDSS 星系中电离条件随环境变化而变化,从成对到成团。《天体物理学杂志》,795(1):62,2014 年。· EJ DiMarco、E. Khabiboulline、DF Orris、MA Tartaglia 和 I. Terechkine。用于质子直线加速器前端高能部分的超导螺线管透镜。IEEE 应用超导学报,23(3):4100905,2013 年 6 月。
DNA和RNA世界:1。在门德尔(Mendel)之后的几年中,研究了遗传物质的性质,从而意识到DNA是大多数生物中的遗传物质。2。脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)是活体系中发现的两种核酸。核酸是核苷酸的聚合物。3。DNA在大多数生物体中充当遗传物质,而RNA在某些病毒中充当遗传物质。4。RNA主要用作Messenger。RNA具有其他功能作为衔接子,结构或催化分子。 5。 多核苷酸链的结构(i)核苷酸具有三个部分,即 氮基,五糖糖(DNA中的脱氧核糖,RNA中的核糖)和磷酸基团。 (ii)氮碱是嘌呤,即 腺嘌呤,鸟嘌呤和嘧啶,即 胞嘧啶,尿嘧啶和胸腺嘧啶。 (iii)胞嘧啶在DNA和胸腺氨酸中都存在于DNA中。 尿嘧啶存在于胸腺嘧啶位置的RNA中。 (iv)氮基碱通过N-糖苷键连接到五糖糖,形成核苷,即 腺苷和鸟嘌呤等。 (v)当磷酸基团通过磷酸二酯键连接到核苷的5' - OH时,形成了相应的核苷酸。 (vi)两个核苷酸通过3' - > 5'磷酸二酯键连接以形成二核苷酸。 (vii)可以连接几个核苷酸以形成多核苷酸链。 (x)基碱对彼此互补。RNA具有其他功能作为衔接子,结构或催化分子。5。多核苷酸链的结构(i)核苷酸具有三个部分,即氮基,五糖糖(DNA中的脱氧核糖,RNA中的核糖)和磷酸基团。(ii)氮碱是嘌呤,即腺嘌呤,鸟嘌呤和嘧啶,即胞嘧啶,尿嘧啶和胸腺嘧啶。(iii)胞嘧啶在DNA和胸腺氨酸中都存在于DNA中。尿嘧啶存在于胸腺嘧啶位置的RNA中。(iv)氮基碱通过N-糖苷键连接到五糖糖,形成核苷,即腺苷和鸟嘌呤等。(v)当磷酸基团通过磷酸二酯键连接到核苷的5' - OH时,形成了相应的核苷酸。(vi)两个核苷酸通过3' - > 5'磷酸二酯键连接以形成二核苷酸。(vii)可以连接几个核苷酸以形成多核苷酸链。(x)基碱对彼此互补。(viii)多核苷酸链中的主链由于糖和磷酸盐而形成。(ix)与主链糖部分相关的氮基碱基。6。在RNA的情况下,每个核苷酸残基都有一个额外的OH组,核糖中的2位位于核糖中。另外,在胸腺氨酸(5-甲基尿嘧啶)的位置也发现了尿嘧啶。
在此计划过程中包括:凯里·伯恩斯(Kerry Burns)(美国森林服务局)的那些在南达科他州慢性浪费疾病利益相关者群体中服役的人;鲍勃·布乔兹(Bob Bucholz)(布朗县运动员俱乐部); Lane Cammack(圈养子宫颈操作员);乔什·克莱顿(Josh Clayton)(南达科他州公共卫生);梅森·库珀(Rocky Mountain Elk Foundation);拉斯·戴利(Russ Daly)(南达科他州立大学 - 诊断实验室); Dave Eichstad(Beadle County Sportsmen's Club);梅利莎·法希(Melissa Fahy)(南达科他州固体废物管理协会);斯蒂芬妮·弗罗林(Dakota Frohling)(达科他州肉类加工者协会);罗恩·福勒(Ron Fowler)(南达科他州运动员对猎人);罗布·古德曼(Rob Goodman)(Oglala Sioux Parks&Recreation);布拉德·汉(Brad Hand)(地主);克里斯·赫斯拉(Chris Hesla)(南达科他州野生动物联合会);杰森·汉弗莱(Jason Humphrey)(南达科他州交通运输部);迈克·贾丁(Mike Jarding)(南达科他州大型比赛联盟);马歇尔·约翰逊(Mule Deer Foundation);汤姆·克拉夫卡(Tom Krafka)(黑山运动员俱乐部和南达科他州运动员反对饥饿);孟德尔·米勒(Mendel Miller)(南达科他州动物行业委员会);肖恩·纽伯格(Sean Newberg)(质量鹿管理协会); Dan O'Brian(游戏处理器);达斯汀·奥德科文(Dustin Oedekoven)(南达科他州动物行业委员会);查尔斯·罗克塞克(Charles Rokusek)(I29/90运动员俱乐部);加里·罗密(Gary Romey)(地主);格雷格·施罗德(Greg Schroeder)(风洞国家公园);吉姆·塔姆利(Jim Twamley)(南达科他州鲍哈特公司(Inc.));安迪·范德尔(Andy Vandel)(高平原野生动植物); Derick Wenck(南达科他州动物标本剥皮仪协会);科迪·沃恩(Cody Warne)(圈养子宫颈操作员);和吉姆·温德(Jim Wendte)(南达科他州环境与自然资源部)。
发现一个全面的遗传学和遗传单元课程,包括减数分裂,主导/隐性特征,Gregor Mendel,Punnett Squares,蛋白质合成,DNA,基因工程等。This unit bundle features daily lesson activities, interactive notebook templates, word walls, task cards, graphics-packed PowerPoints, differentiated vocabulary, aligned notes pages, labs, projects, and asking questions that align with the following Disciplinary Core Ideas: * MS-LS3.A: Inheritance of Traits * MS-LS3.B: Variation of Traits The curriculum also covers systems and system models, scale, proportion, and数量,因果,模式,能量和物质,结构和功能,稳定性和变化。学生将开发和使用模型来描述为什么对基因(突变)的结构变化可能影响蛋白质并导致对生物体有害,有益或中性作用。为了进一步增强学生的理解,本单元捆绑包包括: *无性繁殖导致后代具有相同的遗传信息 *性繁殖导致后代和遗传变异这种全面的课程非常适合教授有关遗传学和遗传性的完整单元。**探索我们的生物学和生命科学的首选**通过我们精选的选择,为您的生物学和生命科学研究发现了最佳产品。这是三个专家推荐的项目:1。** sno-ball sillies Genetics Simulation套件**:使用此交互式套件深入研究遗传学模拟,该互动套件旨在使学生掌握复杂的概念。2。3。** FLINN高级化合物显微镜**:通过提供4倍,10倍和40倍放大功能的高级显微镜提高观察技巧。**解剖学和生理学幻灯片集**:使用这种综合幻灯片设置进行详细探索,获得人体解剖学和生理学的动手经验。**浏览更多产品**获取旨在促进学习和参与的整个生物学和生命科学产品。
ras是多方面的,可能涉及遗传易感性,局部创伤,免疫系统功能障碍,营养缺乏,感染和心理压力4。RAS的药理学管理提出了重大挑战,缺乏有效的治疗剂。此外,缺乏确定的病因理解和公认的治疗方案,强调了继续研究其发病机理的必要性。此类调查对于告知公共口腔健康干预措施至关重要。吸烟是一个关键的生活方式因素,并且在全球范围内构成了重要的公共卫生关注。与之相关的慢性疾病包括呼吸系统疾病,心血管疾病和各种形式的癌症5。此外,吸烟可能会对口腔健康产生不利影响,导致口咽癌和牙周疾病的风险升高6,7。Chaudhuri等人的研究。8建议在吸烟成瘾与RAS的发生之间存在关联。相反,Kudsi等人。9发现吸烟与口腔粘膜病变无关。尽管如此,这些观察性研究的发现表现出不一致的情况,并且存在可能的混杂变量,再加上反向因果关系的固有风险,阻碍了建立吸烟与RAS之间的最终因果关系的能力。鉴于遗传变异是根据Mendel的第二定律随机分配的,因此该方法与随机对照试验中观察到的随机分配相似。孟德尔随机化(MR)是一种方法学方法,它采用了自然存在的遗传变异,特别是与特定暴露的单核苷酸多态性(SNP),作为工具变量(IVS),以阐明暴露因素与目标结果之间的因果关系。此外,这些遗传突变的发生在表型的表现之前。因此,减轻混淆变量和反向因果关系。随着基因组广泛关联研究数据库(GWAS)数据库的迅速发展,MR分析方法已在流行病学研究中广泛使用。已经表明,MR分析比传统
D Shashibhushan 和 Ashish Reddy Muchanthula 摘要 植物育种是一门改变植物性状以产生所需特性的科学。为了改善与作物各种性状相关的农艺性状,已经使用了几种常规和分子方法,包括遗传选择、基于全基因组序列的方法、物理图谱和功能基因组工具。然而,使用可编程核酸酶和 CRISPR 相关 (Cas) 蛋白的基因组编辑技术的最新进展为新的植物育种时代打开了大门。因此,为了提高作物育种的效率,世界各地的研究人员正在使用新策略,例如快速育种、基因组编辑工具和高通量表型分析。在这篇综述中,我们总结了作物育种几个方面的最新发现,以描述植物育种实践从传统到现代快速育种的演变。 关键词:脱氧核糖核酸 (DNA)、核糖核酸 (RNA) CRISPR、基因沉默、基因组编辑、反向育种 简介 农业始于大约 10,000 年前。从那时起,人类在不知不觉中就选择植物来满足自己的需求。首先,只有自然界提供的性能最好的植物才会被选择和保留。自发出现的有用特性通过人类选择培育成某些作物,通常是违背自然选择的;因此,在没有任何科学方法的情况下进行植物育种。当时孟德尔遗传定律的知识还不为人所知。19 世纪末,孟德尔定律被发现,这加速了植物改良。1953 年,沃森和克里克提出了 DNA 双螺旋模型,大大增加了人们对遗传物质的理解。这是植物育种的一个重大转折,因为针对 DNA 的植物改良开始曝光,第一个是 20 世纪 60 年代的突变育种,后来是 20 世纪 80 年代的转基因技术。从那时起,遗传学科学从不同的 DNA 分析方法到标记辅助选择,突飞猛进。虽然已经发现了许多不同的技术,但它们仍然是独一无二的,每种技术都适用于特定情况。多种技术的出现为植物育种者提供了培育新品种所需的“工具”。为什么这是一个永无止境的过程?“植物育种是一个连续的过程”。这句话自古以来就没有过时。为了满足消费者的需求,植物育种在粮食安全和食品安全中发挥着重要作用。然而,由于人口的急剧增长,植物育种在全球范围内面临着食品质量和数量的问题。在这个快节奏的时代,消费者更喜欢即食食品,而营养质量却有所下降。此外,气候变化导致的天气条件变化正在导致高温和干旱胁迫;因此,世界各地的农民都面临着严重的产量损失。预计到 2050 年,世界人口将达到 100 亿。考虑到这一点,必须在有限的土地上利用有限的资源培育新品种。古老的植物育种实践虽然没有失去其重要性,但仅靠这些还不足以满足当前的粮食需求状况 (Raza et al ., 2019) [21] 。此外,植物育种也面临着自身的挑战。它的作用是创造新的等位基因组合,固定所需的等位基因并控制基因流动。考虑到上述标准,植物育种应该是一个永恒的关注和进步的主题。植物育种,从传统方法到如今与现代生物技术工具的结合,在过去几年中发展迅速。随着时间的推移,人们在为不同目的培育植物方面取得了许多进步。每一项进步,
1分子生命科学系,慕尼黑技术大学,Liesel-Beckmann-STR。2,85354德国弗莱明; i.kakoulidou@tum.de(i.k.); frank@johanneslab.org(F.J.)2森林遗传学和生物技术实验室,地中海森林生态系统研究所,希腊农业组织 - 迪米特拉(Elgo-dimitra),11528年,希腊雅典,希腊; avramidou@fria.gr 3园艺学院,孟德勒姆 - 遗传学,遗传学,孟德尔大学的遗传学,valtická334,69144,捷克共和国莱德尼斯; baranek@mendelu.cz 4 Umr 950 Ecophysiologievégétale,Agronomie et Nutritions N,C,S,Unicaen,Inrae,Inrae,Normandie Université,Cedex,F-14032 Caen,法国; sophie.brunel-muguet@inrae.fr 5植物和农业科学中心,爱尔兰国立大学(NUI)Galway瑞安研究所,爱尔兰H91 TK33 Galway; sara.farrona@nuigalway.ie 6 Lichtenberg Str。2A,85748 Garching,德国7分子,细胞与系统生物学研究所,医学,兽医与生命科学学院,鲍尔大厦,格拉斯哥大学,格拉斯哥大学,格拉斯哥G12 8QQ,英国; eirini.kaiserli@glasgow.ac.uk 8植物科学研究所,农业研究组织,火山中心,里尚·莱齐恩(Rishon Lezion)7505101,以色列; Michall@volcani.agri.gov.il 9佛罗伦萨大学生物学系,意大利Sesto Fiorentino 50019; federico.martinelli@uni.it。10农业学院,诺维·萨德大学 Georgi Bonchev Str。,Bldg。 21,1113 Sofifa,保加利亚; valyavassileva@bio21.bas.bg 13 Laboratoire de Biologie des Ligneux et des Grandes Cultures,Inrae,ea1207 USC1328,Universitéd'Orléans,F-45067Orlléans,F-45067Orléans,法国电话。2A,85748 Garching,德国7分子,细胞与系统生物学研究所,医学,兽医与生命科学学院,鲍尔大厦,格拉斯哥大学,格拉斯哥大学,格拉斯哥G12 8QQ,英国; eirini.kaiserli@glasgow.ac.uk 8植物科学研究所,农业研究组织,火山中心,里尚·莱齐恩(Rishon Lezion)7505101,以色列; Michall@volcani.agri.gov.il 9佛罗伦萨大学生物学系,意大利Sesto Fiorentino 50019; federico.martinelli@uni.it。10农业学院,诺维·萨德大学Georgi Bonchev Str。,Bldg。21,1113 Sofifa,保加利亚; valyavassileva@bio21.bas.bg 13 Laboratoire de Biologie des Ligneux et des Grandes Cultures,Inrae,ea1207 USC1328,Universitéd'Orléans,F-45067Orlléans,F-45067Orléans,法国电话。21,1113 Sofifa,保加利亚; valyavassileva@bio21.bas.bg 13 Laboratoire de Biologie des Ligneux et des Grandes Cultures,Inrae,ea1207 USC1328,Universitéd'Orléans,F-45067Orlléans,F-45067Orléans,法国电话。dositeobradaviôca8, 11波伦。科学,植物植物学院。: +33-28-41-70-22
1分子生命科学系,慕尼黑技术大学,Liesel-Beckmann-STR。2,85354德国弗莱明; i.kakoulidou@tum.de(i.k.); frank@johanneslab.org(F.J.)2森林遗传学和生物技术实验室,地中海森林生态系统研究所,希腊农业组织 - 迪米特拉(Elgo-dimitra),11528年,希腊雅典,希腊; avramidou@fria.gr 3园艺学院,孟德勒姆 - 遗传学,遗传学,孟德尔大学的遗传学,valtická334,69144,捷克共和国莱德尼斯; baranek@mendelu.cz 4 Umr 950 Ecophysiologievégétale,Agronomie et Nutritions N,C,S,Unicaen,Inrae,Inrae,Normandie Université,Cedex,F-14032 Caen,法国; sophie.brunel-muguet@inrae.fr 5植物和农业科学中心,爱尔兰国立大学(NUI)Galway瑞安研究所,爱尔兰H91 TK33 Galway; sara.farrona@nuigalway.ie 6 Lichtenberg Str。2A,85748 Garching,德国7分子,细胞与系统生物学研究所,医学,兽医与生命科学学院,鲍尔大厦,格拉斯哥大学,格拉斯哥大学,格拉斯哥G12 8QQ,英国; eirini.kaiserli@glasgow.ac.uk 8植物科学研究所,农业研究组织,火山中心,里尚·莱齐恩(Rishon Lezion)7505101,以色列; Michall@volcani.agri.gov.il 9佛罗伦萨大学生物学系,意大利Sesto Fiorentino 50019; federico.martinelli@uni.it。10农业学院,诺维·萨德大学 Georgi Bonchev Str。,Bldg。 21,1113 Sofifa,保加利亚; valyavassileva@bio21.bas.bg 13 Laboratoire de Biologie des Ligneux et des Grandes Cultures,Inrae,ea1207 USC1328,Universitéd'Orléans,F-45067Orlléans,F-45067Orléans,法国电话。2A,85748 Garching,德国7分子,细胞与系统生物学研究所,医学,兽医与生命科学学院,鲍尔大厦,格拉斯哥大学,格拉斯哥大学,格拉斯哥G12 8QQ,英国; eirini.kaiserli@glasgow.ac.uk 8植物科学研究所,农业研究组织,火山中心,里尚·莱齐恩(Rishon Lezion)7505101,以色列; Michall@volcani.agri.gov.il 9佛罗伦萨大学生物学系,意大利Sesto Fiorentino 50019; federico.martinelli@uni.it。10农业学院,诺维·萨德大学Georgi Bonchev Str。,Bldg。21,1113 Sofifa,保加利亚; valyavassileva@bio21.bas.bg 13 Laboratoire de Biologie des Ligneux et des Grandes Cultures,Inrae,ea1207 USC1328,Universitéd'Orléans,F-45067Orlléans,F-45067Orléans,法国电话。21,1113 Sofifa,保加利亚; valyavassileva@bio21.bas.bg 13 Laboratoire de Biologie des Ligneux et des Grandes Cultures,Inrae,ea1207 USC1328,Universitéd'Orléans,F-45067Orlléans,F-45067Orléans,法国电话。dositeobradaviôca8,11波伦。科学,植物植物学院。: +33-28-41-70-22
在19世纪,格雷戈尔·门德尔(Gregor Mendel)确定了可遗传的单元,如今被称为基因,并为新兴治疗形式奠定了一种称为基因疗法(GT)的形式。随后,从对双链DNA的描述到人类基因组项目的完成,GT已成为多种基于基因疾病的强大治疗选择。gt涉及细胞内引入核酸(NA) - 材料,用于改变宿主蛋白表达以治愈患病状态。但是,尽管正在进行近3,000次临床试验(完成或正在进行),但GT仍仅在实验阶段仍然存在。使它无法实现其真正潜力的主要挑战是将靶基因/NA传递到细胞或组织中(Ginn等,2018; Pan等,2021)。需要一个被称为“矢量”的输送系统才能在细胞内携带此类货物。传统上,由于较高的转染效率,使用了病毒或基于病毒的系统。然而,由于免疫原性,细胞毒性,非靶向插入,不足的长期研究以及非常高的成本,临床应用受到限制。在这种情况下,非病毒载体正在出现,随着绕过病毒系统致病性的更安全替代方案的相关性越来越高。基于脂质的纳米颗粒和阳离子聚合物代表有助于NA递送的常规化学物质。这种纳米/微系统是临床试验中唯一的非病毒载体,但仍因其在血清中汇总的趋势而阻碍(Pan等,2021)。在有希望的票据中,在综合共同疫苗的前所未有的全球努力中,成功实施的实施最近得到了强调。其中一些使用脂质纳米颗粒来影响疫苗本身的总体免疫调节特性,除了货物输送和保护外(Guerrini等,2022)。然而,对于其他疾病和治疗学中的可比临床应用,临床前研究阶段,类似材料,例如脂质体,poly(2-(N,N,N-二甲基氨基)甲基丙烯酸乙酯)或聚(L-赖氨酸)或聚(l-赖氨酸)仍然因降低和矛盾的结果而受到矛盾的结果,并保持了偏见,并且伴随着extragitiation,并且会导致疾病的矛盾性,并且伴随着extragitiation and extrications Hemaggrutation and hemaggglutation decornitiation and Hemaggglutiation and。 Escape(Poddar等,2019a)。因此,转染效率,货物保护和全身聚集的挑战是需要进一步改善该领域的关键领域。但是,涉及输送系统的研究文章不到1%,专注于非病毒选择。这种松弛正在拾起,作为多种新颖策略,例如独特的材料,配方和