生命科學研究進展課件

生命科學研究進展生命科學研究進展1.生命科學發(fā)展史描述型生物學階段：20世紀以前實驗生物學階段：1900年年孟德爾遺傳規(guī)律的重新發(fā)現(xiàn)至1953年分子生物學階段：1953年DNA雙螺旋分子模型的建立1.生命科學發(fā)展史描述型生物學階段：20世紀以前50年代：沃森和克里克發(fā)現(xiàn)DNA分子的雙螺旋結構模型。此模型的建立，是分子生物學誕生的標志。60年代：我國首次用人工方法合成具有生物活性的牛胰島素獲得成功。突破了一般有機物分子與生物大分子的界限，帶來了人工合成生命的曙光。70年代：隨著限制性內(nèi)切酶的發(fā)展和DNA分子雜交技術的建立，分子生物學進入了技術化時代。80年代：PCR技術的誕生使在體外快速擴增目的基因成為可能。90年代：克隆羊多莉的出現(xiàn)引發(fā)克隆熱潮…………….2.分子生物學時代的來臨50年代：沃森和克里克發(fā)現(xiàn)DNA分子的雙螺旋結構模型。此模

21世紀生命科學的幾個重要研究領域21世紀生命科學的幾個重要研究領域3.1人類基因組計劃是21世紀生命科學的敲門磚1985年，美國能源部（DepartmentofEnergy,DOE）提出，要將共包含約30億堿基對的人類基因組全部堿基序列分析清楚1986年，美國宣布啟動“人類基因組計劃（HumanGenomeProject,HGP）”1993年，中國加入人類基因組計劃（CHGP），首先開展了“中華民族基因組中若干位點基因結構的研究”。1997年，我國啟動了“重大疾病相關基因的定位、克隆、結構與功能研究”項目之后，在上海和北京相繼成立了國家人類基因組南、北兩個中心。1999年12月1日，首條人類染色體完成測序，人類第22號染色體DNA全序列測定宣布完成。2000年4月6日，美國Celera遺傳信息公司宣布，該公司已破譯出一名實驗者的完整遺傳密碼。2000年5月，科學家聚集美國冷泉港，宣布人類基因組草圖的完成。3.1人類基因組計劃是21世紀生命科學的敲門磚1985年，中國在人類基因組計劃研究成果1%測序任務，第三條染色體3000萬bp精確度99.99%發(fā)現(xiàn)142個基因，其中80個為預測基因中國在人類基因組計劃研究成果1%測序任務，第三條染色體300弗朗西斯·柯林斯；人類基因組計劃首席科學家、美國國家人類基因組研究所所長

弗朗西斯·柯林斯；人類基因組計劃首席科學家、美國國家人類基因2000年6月26日克林頓宣布人類基因組草圖繪制完成2000年6月26日克林頓宣布人類基因組草圖基本信息由31.65億bp組成含3~3.5萬基因與蛋白質(zhì)合成有關的基因占2%人類基因組人類蛋白質(zhì)61%與果蠅同源43%與線蟲同源46%與酵母同源人類基因組草圖基本信息由31.65億bp人類基因組計劃的意義1.生物與醫(yī)學基礎研究2.基因診斷、基因療法、基因藥物3.形成了結構基因組學、功能基因組學、比較基因組學、轉(zhuǎn)錄組學、蛋白質(zhì)組學、表型組學和代謝組學、RNA組學等新興領域。這些分支領域已成為生物學基礎研究的重要方面。4.帶動一批高技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展人類基因組計劃的意義1.生物與醫(yī)學基礎研究

關于發(fā)育的研究雖然已經(jīng)有很長的歷史，但發(fā)育生物學是在20世紀50年代分子生物學的迅速發(fā)展的基礎上形成的以模式生物為研究對象：小鼠、斑馬魚、爪蟾、果蠅、線蟲、擬南芥、水稻等。3.2基因組學研究開創(chuàng)發(fā)育生物學的新時代關于發(fā)育的研究雖然已經(jīng)有很長的歷史，但發(fā)

研究目的：

1.發(fā)現(xiàn)新的與發(fā)育相關基因；

闡明它們的時空表達譜、調(diào)控機理以及對細胞行為和組織器官形成與分化的影響，

2.從分子和細胞水平闡述一些重要發(fā)育途徑；如胚胎誘導作用、胚層的形成和分化、組織器官發(fā)育、配子發(fā)育和細胞極性運動等的調(diào)控機理。

研究目的：主要科學問題：

1.發(fā)育過程中基因時空表達的遺傳和表觀遺傳調(diào)控機制

2.機體形成時的“格式化”（patterning）；3.組織和器官形成中細胞分化和移動的分子基礎；4.以動物發(fā)育為模型研究人類重大疾病的發(fā)生發(fā)展機制等。主要科學問題：生物信息學：是基于基因組、蛋白組信息分析的需要而出現(xiàn)的一門與信息科學、數(shù)學、計算機科學等交叉的新興領域。

研究目標：揭示“基因組信息結構的復雜性及遺傳語言的根本規(guī)律”。它是當今乃至下一世紀自然科學和技術科學領域中“基因組、“信息結構”和“復雜性”這三個重大科學問題的有機結合。3.3生物信息學是21世紀生命科學飛速發(fā)展的發(fā)動機生物信息學：是基于基因組、蛋白組信息分析的需要而出現(xiàn)的一門與生物信息學和其他學科進一步交叉、融合，發(fā)展形成了系統(tǒng)生物學(整合生物學)。其主要特征是從分子、細胞、器官到機體和從個體、群體到生態(tài)系統(tǒng)的不同層次上生物信息的整合和定量化。生物信息學和其他學科進一步交叉、融合，發(fā)展形成了系統(tǒng)生傳統(tǒng)生物科學（中國傳統(tǒng)醫(yī)學）輸入輸出經(jīng)典生物實驗科學輸入輸出A(基因/蛋白質(zhì))B(基因/蛋白質(zhì))系統(tǒng)生物學輸入輸出系統(tǒng)生物學是認識生命復雜系統(tǒng)的新角度綜合性研究分析性研究分析+綜合研究傳統(tǒng)生物科學輸入輸出經(jīng)典生物實驗科學輸入輸出A(基因/B(基研究對象：各種生物分子的整合Genome基因組Transcriptome轉(zhuǎn)錄物組Proteome蛋白質(zhì)組CitricacidcycleMetabolome代謝組17研究對象：各種生物分子的整合Genome基因組Transcr研究對象：各種層次的整合18研究對象：各種層次的整合18研究策略：實驗科學與理論科學的整合系統(tǒng)生物學實驗科學分子生物學細胞生物學基因組學蛋白質(zhì)組學······理論科學數(shù)學計算科學信息科學理論物理學······19研究策略：實驗科學與理論科學的整合系統(tǒng)生物學實驗科學理論科學3.4干細胞研究的快速發(fā)展。

干細胞具有在體外大量增殖和分化為多種細胞的潛能，是研究細胞生物學基礎科學問題的理想模型，也可以為難治性疾病提供細胞來源。

目前，干細胞的定向分化、自我更新、干細胞的可塑性等是重要的基礎研究。3.4干細胞研究的快速發(fā)展。干細胞工程

核移植去核胚胎干細胞組裝胚胎干細胞組織干細胞各種組織器官體外誘導培養(yǎng)干細胞工程核移植去核胚胎干細胞組裝胚胎干細胞組織干細胞各種3.5克隆技術的發(fā)展1.克隆來源與英語“clone”或“cloning”的音譯，曾譯為無性生殖或無性繁殖，即由同一個祖先細胞分裂而形成的純細胞系，這個細胞系每個細胞的基因彼此是相同的。2.克隆技術第一個發(fā)展時期—微生物克隆。3.克隆技術第二個發(fā)展時期—生物技術克隆。3.克隆技術第三個發(fā)展時期—動物克隆。3.5克隆技術的發(fā)展1.克隆來源與英語“clone”或“cl克隆羊多利（Dolly）的誕生1.1997年12月，英國Roslin研究所克隆羊多利（Dolly）的誕生揭示一個全新概念：由成年機體的一個體細胞核，可以復制一個基因完全相同的新生命個體。2.克隆鼠、克隆牛等實驗的成功進一步驗證了其科學性將體細胞核移植去核卵細胞形成的克隆細胞，其基因組DNA與細胞核供體一致，由克隆細胞復制出可供移植、無免疫排斥的各種組織細胞、器官，是21世紀生命科學的一個新里程碑?？寺⊙蚨嗬―olly）的誕生1.1997年12月，英國Ro

3.6蛋白質(zhì)結構－功能關系蛋白質(zhì)結構－功能關系是細胞生命活動的重要基礎。蛋白質(zhì)的功能通過其結構、運動和相互作用得以實現(xiàn)。蛋白質(zhì)三維結構主要包括整體水平的肽鏈折疊方式、原子水平的構象、分子的內(nèi)在運動性和在不同條件下的結構變化，從而實現(xiàn)蛋白質(zhì)分子間和亞基間、以及蛋白質(zhì)與非蛋白質(zhì)分子之間的相互作用。本領域鼓勵在蛋白質(zhì)結構和功能及其相互關系等方面開展創(chuàng)新性研究。

主要科學問題：蛋白質(zhì)三維結構與功能的關系；蛋白質(zhì)分子在不同條件下的運動規(guī)律；蛋白質(zhì)與其它生物大分子的相互作用；氨基酸序列和三維結構之間的關聯(lián)；原子水平蛋白質(zhì)結構與蛋白質(zhì)折疊和功能的關系；膜蛋白和糖蛋白的結構及其在細胞生命活動中的功能等。3.6蛋白質(zhì)結構－功能關系

3.7細胞信號轉(zhuǎn)導的網(wǎng)絡調(diào)節(jié)及效應

生命活動離不開信息交流。細胞通過復雜的信號網(wǎng)絡實現(xiàn)增殖、分化、運動、凋亡及其它生理活動并對其進行精細的調(diào)節(jié)，以應對復雜的環(huán)境。盡管目前在這一領域已取得一些研究進展，但對生命活動的信息調(diào)控機制的認識還遠非完善。由于疾病最終可歸因于信號網(wǎng)絡的失調(diào)，其中的很多組分都可成為藥物篩選的靶標，因此相關研究對人類健康也有深遠的影響。主要科學問題：信號網(wǎng)絡新組分的鑒定和功能分析；信號網(wǎng)絡組分間的相互作用及其調(diào)節(jié)機制；信號通路間的對話機制及生物學意義；信息整合機制和應答方式的系統(tǒng)整合生物學分析；生理與病理條件下信號傳遞的異同等。3.7細胞信號轉(zhuǎn)導的網(wǎng)絡調(diào)節(jié)及效應

3.8

細胞運動的分子機制

細胞運動是以微管和微絲骨架支撐的重要生命活動，包括細胞遷移、細胞分裂和胞內(nèi)運輸?shù)?，其共同特征是需要?qū)動蛋白的參與及細胞骨架的動態(tài)協(xié)調(diào)。

在體內(nèi)，細胞定向遷移需要胞外信號分子的引導，這一過程為胚胎發(fā)育、神經(jīng)系統(tǒng)形成和免疫系統(tǒng)趨化功能所必須。細胞遷移異常將導致嚴重的疾病，而腫瘤的惡化也是細胞遷移異常激活的結果。細胞運動性是細胞生物學領域中的一個重要的基礎性理論問題。

主要科學問題：細胞運動相關過程的分子機理；細胞運動的信號調(diào)控機制；驅(qū)動蛋白功能和特異性調(diào)節(jié)；微管和微絲系統(tǒng)的動態(tài)性調(diào)節(jié)和功能協(xié)調(diào)機制；細胞運動與胚胎發(fā)育、器官形成和疾病發(fā)生的關系等。3.8細胞運動的分子機制

3.9膜系統(tǒng)及物質(zhì)跨膜運輸

細胞作為生命活動的基本單元，不斷地與外界進行物資交換。細胞內(nèi)的物質(zhì)運輸和與外界物質(zhì)交換是生命的基本現(xiàn)象，它直接影響到細胞的增殖和分化。胞內(nèi)運輸涉及內(nèi)膜系統(tǒng)的動態(tài)變化、囊泡運輸、胞吞和胞吐等重要過程。這些過程不僅為普通細胞所必須，在神經(jīng)和腺體細胞中尤為重要。因此，膜系統(tǒng)和物質(zhì)跨膜運輸一直是細胞生物學研究的中心問題之一。

主要科學問題：囊泡運輸、胞吞和胞吐的分子機制和調(diào)控，以及與信號轉(zhuǎn)導的相互影響；核膜內(nèi)外物質(zhì)交流機制；細胞周期中內(nèi)膜系統(tǒng)的動態(tài)變化等。

3.9膜系統(tǒng)及物質(zhì)跨膜運輸

3.10小分子RNA的發(fā)現(xiàn)和對其功能研究1.近10年來分子生物學領域最突出的熱點之一2.小分子RNA存在的廣泛性和多樣性，提示小分子RNA可能有廣泛的生物功能。3.是調(diào)控基因表達和蛋白活性的重要方式。

對具有調(diào)節(jié)功能的非編碼RNA分子的結構特征、調(diào)控方式以及生物學功能是近期重要的研究方向。3.10小分子RNA的發(fā)現(xiàn)和對其功能研究3.11系統(tǒng)發(fā)育重建與分子進化

進化是生命科學的基本問題之一，沒有進化論的指導，生物學一切問題都難以解釋。20世紀進化研究取得了顯著進展，也帶動和促進了相關領域的發(fā)展?；蚪M研究的突破性進展為進化研究創(chuàng)造了難得的機遇。近年來我國在進化生物學領域取得了驕人成績，如能抓住這一機遇，充分利用我國豐富的生物種類和多樣的環(huán)境條件這一優(yōu)勢，將會取得為世人矚目的成績。進化研究涉及的問題非常廣泛，在有限的時間內(nèi)只能根據(jù)我國的特色和優(yōu)勢集中一些科學問題進行探索。主要科學問題：結合DNA序列、形態(tài)和化石證據(jù)，重建生命之樹（系統(tǒng)發(fā)育）；基因與基因組進化；進化發(fā)育式樣的多樣性；適應性輻射和物種形成的分子機制等。3.11系統(tǒng)發(fā)育重建與分子進化

3.10生物科學與其它學科的交叉和滲透更加廣泛與深入生命科學的很多重要的里程碑式的成果都離不開物理學、化學等學科的貢獻,如：1.X射線晶體衍射：對DNA雙螺旋結構的確定

2.各種先進設備：用于精確和高通量的基因測序

3.數(shù)學和計算機技術：對基因組測序的整合和分析等極大地推動了分子生物學的發(fā)展3.10生物科學與其它學科的交叉和滲透更加廣泛與深入生命科學研究進展生命科學研究進展1.生命科學發(fā)展史描述型生物學階段：20世紀以前實驗生物學階段：1900年年孟德爾遺傳規(guī)律的重新發(fā)現(xiàn)至1953年分子生物學階段：1953年DNA雙螺旋分子模型的建立1.生命科學發(fā)展史描述型生物學階段：20世紀以前50年代：沃森和克里克發(fā)現(xiàn)DNA分子的雙螺旋結構模型。此模型的建立，是分子生物學誕生的標志。60年代：我國首次用人工方法合成具有生物活性的牛胰島素獲得成功。突破了一般有機物分子與生物大分子的界限，帶來了人工合成生命的曙光。70年代：隨著限制性內(nèi)切酶的發(fā)展和DNA分子雜交技術的建立，分子生物學進入了技術化時代。80年代：PCR技術的誕生使在體外快速擴增目的基因成為可能。90年代：克隆羊多莉的出現(xiàn)引發(fā)克隆熱潮…………….2.分子生物學時代的來臨50年代：沃森和克里克發(fā)現(xiàn)DNA分子的雙螺旋結構模型。此模

21世紀生命科學的幾個重要研究領域21世紀生命科學的幾個重要研究領域3.1人類基因組計劃是21世紀生命科學的敲門磚1985年，美國能源部（DepartmentofEnergy,DOE）提出，要將共包含約30億堿基對的人類基因組全部堿基序列分析清楚1986年，美國宣布啟動“人類基因組計劃（HumanGenomeProject,HGP）”1993年，中國加入人類基因組計劃（CHGP），首先開展了“中華民族基因組中若干位點基因結構的研究”。1997年，我國啟動了“重大疾病相關基因的定位、克隆、結構與功能研究”項目之后，在上海和北京相繼成立了國家人類基因組南、北兩個中心。1999年12月1日，首條人類染色體完成測序，人類第22號染色體DNA全序列測定宣布完成。2000年4月6日，美國Celera遺傳信息公司宣布，該公司已破譯出一名實驗者的完整遺傳密碼。2000年5月，科學家聚集美國冷泉港，宣布人類基因組草圖的完成。3.1人類基因組計劃是21世紀生命科學的敲門磚1985年，中國在人類基因組計劃研究成果1%測序任務，第三條染色體3000萬bp精確度99.99%發(fā)現(xiàn)142個基因，其中80個為預測基因中國在人類基因組計劃研究成果1%測序任務，第三條染色體300弗朗西斯·柯林斯；人類基因組計劃首席科學家、美國國家人類基因組研究所所長

弗朗西斯·柯林斯；人類基因組計劃首席科學家、美國國家人類基因2000年6月26日克林頓宣布人類基因組草圖繪制完成2000年6月26日克林頓宣布人類基因組草圖基本信息由31.65億bp組成含3~3.5萬基因與蛋白質(zhì)合成有關的基因占2%人類基因組人類蛋白質(zhì)61%與果蠅同源43%與線蟲同源46%與酵母同源人類基因組草圖基本信息由31.65億bp人類基因組計劃的意義1.生物與醫(yī)學基礎研究2.基因診斷、基因療法、基因藥物3.形成了結構基因組學、功能基因組學、比較基因組學、轉(zhuǎn)錄組學、蛋白質(zhì)組學、表型組學和代謝組學、RNA組學等新興領域。這些分支領域已成為生物學基礎研究的重要方面。4.帶動一批高技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展人類基因組計劃的意義1.生物與醫(yī)學基礎研究

關于發(fā)育的研究雖然已經(jīng)有很長的歷史，但發(fā)育生物學是在20世紀50年代分子生物學的迅速發(fā)展的基礎上形成的以模式生物為研究對象：小鼠、斑馬魚、爪蟾、果蠅、線蟲、擬南芥、水稻等。3.2基因組學研究開創(chuàng)發(fā)育生物學的新時代關于發(fā)育的研究雖然已經(jīng)有很長的歷史，但發(fā)

研究目的：

1.發(fā)現(xiàn)新的與發(fā)育相關基因；

闡明它們的時空表達譜、調(diào)控機理以及對細胞行為和組織器官形成與分化的影響，

2.從分子和細胞水平闡述一些重要發(fā)育途徑；如胚胎誘導作用、胚層的形成和分化、組織器官發(fā)育、配子發(fā)育和細胞極性運動等的調(diào)控機理。

研究目的：主要科學問題：

1.發(fā)育過程中基因時空表達的遺傳和表觀遺傳調(diào)控機制

2.機體形成時的“格式化”（patterning）；3.組織和器官形成中細胞分化和移動的分子基礎；4.以動物發(fā)育為模型研究人類重大疾病的發(fā)生發(fā)展機制等。主要科學問題：生物信息學：是基于基因組、蛋白組信息分析的需要而出現(xiàn)的一門與信息科學、數(shù)學、計算機科學等交叉的新興領域。

研究目標：揭示“基因組信息結構的復雜性及遺傳語言的根本規(guī)律”。它是當今乃至下一世紀自然科學和技術科學領域中“基因組、“信息結構”和“復雜性”這三個重大科學問題的有機結合。3.3生物信息學是21世紀生命科學飛速發(fā)展的發(fā)動機生物信息學：是基于基因組、蛋白組信息分析的需要而出現(xiàn)的一門與生物信息學和其他學科進一步交叉、融合，發(fā)展形成了系統(tǒng)生物學(整合生物學)。其主要特征是從分子、細胞、器官到機體和從個體、群體到生態(tài)系統(tǒng)的不同層次上生物信息的整合和定量化。生物信息學和其他學科進一步交叉、融合，發(fā)展形成了系統(tǒng)生傳統(tǒng)生物科學（中國傳統(tǒng)醫(yī)學）輸入輸出經(jīng)典生物實驗科學輸入輸出A(基因/蛋白質(zhì))B(基因/蛋白質(zhì))系統(tǒng)生物學輸入輸出系統(tǒng)生物學是認識生命復雜系統(tǒng)的新角度綜合性研究分析性研究分析+綜合研究傳統(tǒng)生物科學輸入輸出經(jīng)典生物實驗科學輸入輸出A(基因/B(基研究對象：各種生物分子的整合Genome基因組Transcriptome轉(zhuǎn)錄物組Proteome蛋白質(zhì)組CitricacidcycleMetabolome代謝組47研究對象：各種生物分子的整合Genome基因組Transcr研究對象：各種層次的整合48研究對象：各種層次的整合18研究策略：實驗科學與理論科學的整合系統(tǒng)生物學實驗科學分子生物學細胞生物學基因組學蛋白質(zhì)組學······理論科學數(shù)學計算科學信息科學理論物理學······49研究策略：實驗科學與理論科學的整合系統(tǒng)生物學實驗科學理論科學3.4干細胞研究的快速發(fā)展。

干細胞具有在體外大量增殖和分化為多種細胞的潛能，是研究細胞生物學基礎科學問題的理想模型，也可以為難治性疾病提供細胞來源。

目前，干細胞的定向分化、自我更新、干細胞的可塑性等是重要的基礎研究。3.4干細胞研究的快速發(fā)展。干細胞工程

核移植去核胚胎干細胞組裝胚胎干細胞組織干細胞各種組織器官體外誘導培養(yǎng)干細胞工程核移植去核胚胎干細胞組裝胚胎干細胞組織干細胞各種3.5克隆技術的發(fā)展1.克隆來源與英語“clone”或“cloning”的音譯，曾譯為無性生殖或無性繁殖，即由同一個祖先細胞分裂而形成的純細胞系，這個細胞系每個細胞的基因彼此是相同的。2.克隆技術第一個發(fā)展時期—微生物克隆。3.克隆技術第二個發(fā)展時期—生物技術克隆。3.克隆技術第三個發(fā)展時期—動物克隆。3.5克隆技術的發(fā)展1.克隆來源與英語“clone”或“cl克隆羊多利（Dolly）的誕生1.1997年12月，英國Roslin研究所克隆羊多利（Dolly）的誕生揭示一個全新概念：由成年機體的一個體細胞核，可以復制一個基因完全相同的新生命個體。2.克隆鼠、克隆牛等實驗的成功進一步驗證了其科學性將體細胞核移植去核卵細胞形成的克隆細胞，其基因組DNA與細胞核供體一致，由克隆細胞復制出可供移植、無免疫排斥的各種組織細胞、器官，是21世紀生命科學的一個新里程碑。克隆羊多利（Dolly）的誕生1.1997年12月，英國Ro

3.6蛋白質(zhì)結構－功能關系蛋白質(zhì)結構－功能關系是細胞生命活動的重要基礎。蛋白質(zhì)的功能通過其結構、運動和相互作用得以實現(xiàn)。蛋白質(zhì)三維結構主要包括整體水平的肽鏈折疊方式、原子水平的構象、分子的內(nèi)在運動性和在不同條件下的結構變化，從而實現(xiàn)蛋白質(zhì)分子間和亞基間、以及蛋白質(zhì)與非蛋白質(zhì)分子之間的相互作用。本領域鼓勵在蛋白質(zhì)結構和功能及其相互關系等方面開展創(chuàng)新性研究。

主要科學問題：蛋白質(zhì)三維結構與功能的關系；蛋白質(zhì)分子在不同條件下的運動規(guī)律；蛋白質(zhì)與其它生物大分子的相互作用；氨基酸序列和三維結構之間的關聯(lián)；原子水平蛋白質(zhì)結構與蛋白質(zhì)折疊和功能的關系；膜蛋白和糖蛋白的結構及其在細胞生命活動中的功能等。3.6蛋白質(zhì)結構－功能關系

3.7細胞信號轉(zhuǎn)導的網(wǎng)絡調(diào)節(jié)及效應

生命活動離不開信息交流。細胞通過復雜的信號網(wǎng)絡實現(xiàn)增殖、分化、運動、凋亡及其它生理活動并對其進行精細的調(diào)節(jié)，以應對復雜的環(huán)境。盡管目前在這一領域已取得一些研究進展，但對生命活動的信息調(diào)控機制的認識還遠非完善。由于疾病最終可歸因于信號網(wǎng)絡的失調(diào)，其中的很多組分都可成為藥物篩選的靶標，因此相關研究對人類健康也有深遠的影響。主要科學問題：信號網(wǎng)絡新組分的鑒定和功能分析；信號網(wǎng)絡組分間的相互作用及其調(diào)節(jié)機制；信號通路間的對話機制及生物學意義；信息整合機制和應答方式的系統(tǒng)整合生物學分析；生理與病理條件下信號傳遞的異同等。3.7細胞信號轉(zhuǎn)導的網(wǎng)絡調(diào)節(jié)及效應

3.8

細胞運動的分子機制

細胞運動是以微管和微絲骨架支撐的重要生命活動，包括細胞遷移、細胞分裂和胞內(nèi)運輸?shù)?，其共同特征是需要?qū)動蛋白的參與及細胞骨架的動態(tài)協(xié)調(diào)。

在體內(nèi)，細胞定向遷移需要胞外信號分子的引導，這一過程為胚胎發(fā)育、神經(jīng)系統(tǒng)形成和免疫系統(tǒng)趨化功能所必須。細胞遷移異常將導致嚴重的疾病，而腫瘤的惡化也是細胞遷移異常激活的結果。細胞運動性是細胞生物學領域中的一個重要的基礎性理論問題。

主要科學問題：細胞運動相關過程的分子機理；細胞運動的信號調(diào)控機制；驅(qū)動蛋白功能和特異性調(diào)節(jié)；微管和微絲系統(tǒng)的動態(tài)性調(diào)