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分子生物学的学生在实验室
TWU分子生物学学生在实验室.

TWU分子生物学课程解开DNA秘密

Dr. 卡特琳娜Pislariu
Dr. 卡特琳娜Pislariu

10月. 25, 2022 丹顿——有一个维度是所有人都不知道的,只有少数人不知道. 它是巨大的, 然而,它却能融入单个细胞的细胞核,挑战了人类思维中有限的概念. 它存在于地球上的每一种生物体内,在它的母体中是每一种生物的蓝图, 但直到最近,它的存在都超出了人类的理解范围. 这是一个无穷小的世界.

这里也是澳门新甫京娱乐场所生物学教授卡特琳娜·皮斯拉柳博士的教室.

这有点让人难以理解.

“这太抽象了,”皮斯拉柳说. “22年前,当我在学校开始研究这个问题时(当时她开始攻读博士学位),我和我的许多学生一样,无法理解这个问题. 怎么做呢?"

Pislariu, 纳撒尼尔·米尔斯教授, 博士学位, 和助教Hala Samara教授分子生物学课程, 研究DNA的科学分支,包括克隆. 然而,皮斯拉柳对这种限制感到恼火.

她说:“这不仅仅是克隆,而是分子技术、方法和仪器。.

这是TWU提供的最实用的研究生课程之一.

皮斯拉柳说:“这种类型的课程是无法在网上教授的. “这是为了让即将毕业的研究生熟悉分子技术,这样他们就可以在自己的研究中使用它们."

分子生物学, 这个短语直到1945年才出现, 是研究生物体内的分子如何相互作用来执行生命的功能吗, 而且适用于许多科学领域.

“在我们班, 我们有癌症生物学家, 神经系统科学家, 蛋白质降解患者,学生迈尔斯·格莱登说. “我们都在把研究带到课堂上."

但在2021-22届毕业生中发生了令人惊讶的事情. 学生们不仅学会了如何在以后的职业生涯中有所发现. 他们实际上发现了几个独特的DNA序列,这些序列发表在国家医学图书馆国家生物技术信息中心的基因序列数据库中.

一开始, 我不知道学生们会得到如此高质量的数据,而且可以发表,皮斯拉柳说. “他们做着经验丰富的科学家在研究中会做的每一件小事. 这是一次美妙的经历. 他们从一个基因身份转移到一个质粒, 测序,, 找出序列, 并在一个学期的工作中找出编码蛋白质的位置."

国家生物技术中心证实了这些发现是新的和正确的.

“他们很激动,”皮斯拉柳谈到她的学生时说. “当你有一个有目的的项目时,这会带来兴奋, 从一个最初的问题开始,以一个最终的产品结束,给你一个科学的答案, 这让他们感到非常兴奋."

对于绝大多数人来说,分子生物学是完全陌生的. 我们大多数人都不知道它的概念和语言. 例如,考虑四份已发表的意见书之一的标题:

"Medicago truncatula f. tricycla 结节特异性PLAT/LH2结构域蛋白(NPD2) mRNA,完全cds”

或TWU目录中的一种课程研究方法的标题:

质粒作为重组DNA的载体

如果这是无法理解的,试着去理解DNA的物理性质.

微生物和细胞的无形世界是以微米来测量的. 一个微生物,像细菌,可以在1到10微米之间. 一个动物细胞只有10微米. 作为比较,一米(比一码稍长)等于一百万微米.

但我们很多人在学校的某个时候通过显微镜观察微生物和细胞. 然而,DNA是在一个被电子显微镜穿透的隐形世界里. 事实上, 直到10年前,人们才第一次模糊地拍摄到DNA双螺旋结构, 模糊的图像.

用电子显微镜拍摄的DNA照片.
用电子显微镜拍摄的DNA照片.

在你的细胞中包含的是你的DNA,由一种叫做核苷酸的东西组成,它是0.6纳米. 1纳米比它小1000倍 微米,也就是比一米小十亿分之一. 然而,这些微小的有机分子是构成这3种物质的基石.你的每个细胞内有20亿碱基对的DNA.

如果这不会加重你对现实的看法的话, 试试这个:如果只有一个细胞的DNA被展开, 它有六英尺长. 如果你所有细胞的DNA被解开并首尾相连, 这条链将有670亿英里长,是地球到冥王星距离的22倍.

“我在学校和学术界之外的朋友说,‘你每天都在做什么?’”格莱登说. “学生们必须把更高水平的知识带到课程中. 不是任何人都能进去的. 但对于那些想要深入科学领域的人来说,这是一门重要的课程."

为什么这么重要?

“我们只是触及了分子生物技术的皮毛, 用途是我们现在无法想象的,皮斯拉柳说. “而且还会有更多的人出现. 我认为医学的未来将涉及大量的基因治疗."

基因疗法包括通过修复或重建有缺陷的遗传物质来治疗疾病, 这在许多医学领域都很重要.

这种潜力反映在分子生物学领域预期的就业增长上. 在未来10年,该领域预计将增长19%,远高于大多数行业.

分子生物学课程为学生提供了成为该行业一部分所需的工具. 这门课吸引了其他学校的学生, 包括北德克萨斯大学, 和, 小组工作, 学生们经历每一个步骤, 从制造溶液到在提取基因组DNA之前使用液氮研磨组织.

皮斯拉柳说:“我给每个学生团队一个基因识别号码. “从这, 他们必须发现如何使用生物信息学工具检索序列, 如何将该基因克隆到一系列质粒中,最终将编码的蛋白质融合到荧光标记上, 绿色荧光蛋白. 通过一系列转化,表达质粒被部署到烟叶中. 两天内, 荧光标记的蛋白质会发光, 这样我们就能找到蛋白质在细胞内的确切位置."

制造发光的烟叶没有实际用途, 除非你想在黑暗中自己卷烟. 这里的目的是学习使用烟叶作为工具来定位发光蛋白质的技术和方法.

格莱登说:“这是我上过的关于如何进行研究技巧的最好的课程之一. 很多技术我都是在课堂上听过和教过的. 皮斯拉柳博士. 米尔斯能够带领我们完成它,并做了一项了不起的工作,帮助我们理解如何运行这些,并向我们展示了我们在研究中可能不会每天都用到的技术. 这是博士生真正的基础课程."

皮斯拉柳说:“你不可能一次就解决所有问题. “这是工作流程. 他们做每一件事,每一小步. 每一步都有好处. 即使有一步做得不好,你也能从中吸取教训. 有时候,从错误中学到的东西比从一切顺利中学到的东西要多.

“这需要很大的耐心. 和激情."

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最后更新于2022年10月25日上午10:06