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生物信息學新進展范文1
（1．中國醫學科學院北京協和醫學院藥用植物研究所，北京 100193；2．中國醫學科學院藥用植物研究所云南分所，
云南 景洪 666100；3．廣西藥用植物園，南寧 530023；4．廣西中醫藥大學，南寧 530001）
摘要：FOS蛋白作為一類核蛋白轉錄因子，在調控細胞生長、分裂、增殖、分化乃至程序性死亡等方面具有重要的作用，它的表達影響了許多生命活動和過程，引起了人們的廣泛關注，并在學習記憶及的標記方面吸引了學者的眼球。對FOS蛋白的作用進行了綜述，并對人、大鼠及小鼠FOS蛋白進行了生物信息學分析，旨在為FOS蛋白在生理學方面的研究提供參考依據。
關鍵詞 ：FOS蛋白；轉錄因子；生物信息學
中圖分類號：Q816；Q811．4 文獻標識碼：A 文章編號：0439－8114（2015）07－1537-06
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.07.001
FOS是c－fos基因轉錄產生的成熟mRNA編碼的一個核磷蛋白。c－fos基因是人或動物細胞中固有的正常基因，屬于即刻早期應答基因（Immediate early response genes，IEG），FOS作為一類核蛋白轉錄因子，在調控細胞生長、分裂、增殖、分化乃至程序性死亡等方面具有重要作用。FOS蛋白和c－fos基因受到廣泛的關注，研究不斷深入。本文就FOS蛋白的作用及其在性行為方面的研究進行了論述，對人、大鼠及小鼠的FOS蛋白進行了生物信息學分析。
1 FOS蛋白
c－fos基因高度保守，屬多基因家族，與其同族的還有fos－B，fos－1和fros－2。c－fos可在多種因素誘導下迅速地表達，其轉錄激活在5 min內即可產生，一般維持15～20 min，c－fos mRNA的蓄積在刺激后30～45 min可達高峰，半衰期為12 min。FOS蛋白合成后即刻轉入細胞核內，一般在刺激后20～90 min即可檢出，60～90 min達峰值，可持續2～5 h，半衰期為2 h［1］。
2 FOS蛋白的作用
在原癌基因的研究中對IEG產物的研究提示FOS蛋白可能是神經元被刺激激活的一種標志［2］。現代學者認為，FOS蛋白參與細胞的正常分化、生長以及學習、記憶等過程，在腦內與皮層、海馬、邊緣系統、背海馬、紋狀體內FOS蛋白的表達密切相關［3－7］。在病理狀態下與許多疾病的發生、發展有關，如宮頸癌［8］、癲癇［9］。目前FOS蛋白表達還用于偏頭痛治療藥物篩選、藥效評價和發病機理研究模型的建立［10］、鑒別生前電擊與死后電擊［11］、作為臨床提示腦部受傷時間的參考指標［12］。
FOS蛋白參與神經肽的調節，與神經元的可塑性有關，如細胞水平記憶的形成、神經元損傷后的再生等［1］。當受到如腦缺血、腦出血、血管性癡呆、癇性發作、熱應激、恐懼和憤怒應激等刺激后，其在數分鐘內做出反應，導致中樞神經系統不同區域出現不同數量的FOS蛋白表達［13］，如室旁核［14，15］、下丘腦視上核、下丘腦、杏仁核［16］等，在對外界刺激-轉錄耦聯的信息傳遞過程中起著核內第三信使的重要作用［17］，且各種急性應激所致小鼠空間學習記憶功能的改變與FOS蛋白表達的上調有關，其表達在應激后1 h明顯增加［18］。Moore等［19］研究發現，FOS蛋白的持續表達是細胞終末分化的標志及發生死亡的先兆［20］，同時還能抑制使細胞維持生存的一些基因的表達，維持著隨后的細胞死亡過程并持續很長時間［21］。
3 FOS蛋白與性行為
多年的研究發現大腦接收相關的信號，FOS蛋白的表達可作為與性行為的各個方面尤其是相關的神經活動的標志物［22－24］，并且FOS蛋白隨著性行為的增加而表達增高［25－27］，其表達可能與感覺輸入或行為輸出有關，或者兩者都有，人們普遍認為誘導FOS蛋白表達與感覺信息的處理比觸發更相關［28］。
現在FOS蛋白已被用于雄性和雌性嚙齒動物大腦性行為的圖譜功能網絡的繪制［29，30］，并且使用FOS蛋白作為標志物具有病變而不會影響細胞分辨率的優勢［31－35］。由于分辨率大，時FOS蛋白的增加發生在內側視前區、杏仁核、條紋終末核、中央被蓋區［36－39］、束旁丘腦核［26］、附屬嗅球、伏隔核、腹外側隔、條紋床核、內側視前區、下丘腦室旁核、腹內側核、杏仁核、杏仁海馬區、腹側被蓋區等。這些腦區域都是性行為調節下的神經網絡的部分［40］。總之插入和誘導了FOS蛋白在雄鼠大腦區域中的表達。研究中還發現許多性刺激后FOS蛋白表達的區域是控制雌性性行為和繁殖功能不同方面的區域。在大鼠中，當具有性經驗的雄性接觸雌性但還沒有開始騎跨時在內側視前區尾部內有FOS蛋白的感應現象［25］，在密閉的容器中為雄性提供動情或者不動情雌性弄臟的墊料時該區也有感應［41］。相比之下，在大鼠、雄性倉鼠［33，42］、雄性沙鼠［32］和雪貂［34］中，隨著中的插入和可能減少了FOS蛋白陽性催產素神經元在前側和內側分泌性細胞分區中的數量［43］。研究還發現FOS蛋白離散集群只在特定的分區位置出現并且是在后而不是插入后就出現［26，32］。在大鼠中， 這些 FOS蛋白集群的神經元通常出現在杏仁核外側區、條紋終末核喙部、束旁丘腦核內側。表明后激活了特定的腦部亞分區，能誘導FOS蛋白在大腦特定區域有選擇性的表達［29］。
4 FOS蛋白的生物信息學分析
4．1 人類FOS蛋白
人類FOS蛋白（GenBank：CAA24756．1）的編碼基因定位于染色體的14q21－31，該基因有4個外顯子和3個內含子，FOS蛋白為380個氨基酸的不穩定核內磷酸化蛋白［44］。FOS蛋白存在一個由88個完全相同的氨基酸順序組成的區域，這個區域包括一個能與DNA結合的基本區和亮氨酸拉鏈結構。通過Expasy進行一級結構分析可知FOS蛋白的分子式為C1767H2774N480O586S18，相對分子質量為40 695．40，理論等電點pI4．77，帶正電殘基（Arg＋Lys）為33個，帶負電殘基（Asp＋Glu）為51個。該蛋白的不穩定系數為78．82，說明其不穩定。脂肪系數為65．32，親水性系數為－ 0．37，消光系數為21 930，哺乳動物的網織紅細胞體外的半衰期為30 h。結構域預測發現其基本區域為亮氨酸拉鏈的BRLZ蛋白，屬于B－ZIP超家族。
利用SOPMA對FOS蛋白序列進行二級結構預測，結果表明，FOS蛋白二級結構中α－螺旋（Alpha helix）占26．84％，β－折疊（Beta turn）占1．05％，延伸鏈（Extended strand）占8．16％，無規則卷曲（Random coil）占63．95％（圖1）。
用Swissmodel對其進行了三級結構預測和可視化分析（圖2）。該三級結構模型中用于建立模型的氨基酸殘基范圍為138~200位，該模型以2wt7A（2．30A）蛋白為模板，序列同源性為100％，E-value為1．43e－28．
4．2 大鼠FOS蛋白
大鼠FOS蛋白（NCBI reference sequence：NP＿071533．1），FOS蛋白的分子式為C1776H2791N4
83O592S17，肽鏈包含380aa，相對分子質量為40 926．60，理論等電點pI4．81，帶正電殘基（Arg＋Lys）為33個，帶負電殘基（Asp＋Glu）為50個。該蛋白的不穩定系數為76．60，說明其不穩定。脂肪系數為65．29，親水性系數為－ 0．43，消光系數為23 420，哺乳動物的網織紅細胞體外的半衰期為30 h。結構域預測發現其基本區域為亮氨酸拉鏈的BRLZ蛋白，屬于B－ZIP超家族。
二級結構預測結果表明，FOS蛋白二級結構中α－螺旋（Alpha helix）占27．63％，β－折疊（Beta turn）占1．05％，延伸鏈（Extended strand）占8．68％，無規則卷曲（Random coil）占62．63％（圖3）。
用Swissmodel對FOS蛋白進行了三級結構預測（圖4）。該三級結構模型中用于建立模型的氨基酸殘基范圍為138～200位，該模型以2wt7A（2．30A）蛋白為模板，序列同源性為100％，E－value為1．26e－28．
4．3 小鼠FOS蛋白
該蛋白PDB ID為2WT7，相對分子質量為28 329．84，保守結構域基本區域為亮氨酸拉鏈的BRLZ蛋白，屬于B－zip1超家族。2WT7有4條鏈。第一條鏈為63個殘基的多肽，二級結構為96％的α－螺旋。第二條鏈為90個殘基的多肽，二級結構為84％的α－螺旋，其余兩條鏈均為16個殘基。從PDB上下載其三級結構（圖5）。
4．4 FOS蛋白的序列比對與系統進化樹的建立
對大鼠FOS蛋白進行Blastp比對，選擇同源性較高或研究較多的動物FOS蛋白序列進行分析。結果表明，與小鼠和金倉鼠（Mesocricetus aurarus）同源性最高，為97％，其次為猩猩（Pongo abelii）、野駱駝（Camelus ferus）各為95％、人（Homo sapiens）為94％、黑猩猩（Pan troglodytes）為94％。
從NCBI的數據庫中挑選23個物種的FOS蛋白序列用MEGA5．0繪制進化樹，結果顯示大鼠與小鼠直接聚為一類，親緣關系最近，這與序列Blastp的分析結果一致。因此通過以上對大鼠、人及小鼠的FOS蛋白進行對比可以看出，三者的同源性較高，結構和性質相似（圖6）。
5 討論
目前，關于FOS蛋白對細胞生命活動的研究取得了重要進展，尤其在各種應激反應對FOS蛋白表達的影響及FOS蛋白表達與一些疾病的相關方面，如冀群升等［1］研究發現FOS蛋白與神經元的可塑性有關，它可以通過參與神經肽的調節影響細胞水平記憶的形成，方向義等［13］在研究中也發現受到各種應激后在數分鐘內中樞神經系統不同區域出現不同數量的FOS蛋白表達，且各種急性應激所致小鼠空間學習記憶功能的改變與FOS蛋白表達的上調有關［18］。而在研究性行為中也發現時一些與學習記憶相關的區域中FOS蛋白也隨之增加，如室旁核［14，15］、下丘腦視上核、下丘腦、杏仁核［16］等，這提示FOS蛋白可能與性行為中的學習記憶有關。然而FOS蛋白在這些尤其在性行為這一神秘的過程中是如何發揮作用的，這些作用又與哪些基因和蛋白有關等問題還有待深入研究。
由于從人類腦部取樣困難，試驗往往選用大鼠腦部作為試驗材料，不僅因為大鼠基因組與人類基因組相似度達90％，且大鼠腦量較大，取材方便，生物信息學分析發現大鼠、人及小鼠的FOS蛋白的同源性較高，結構和性質相似。尤其是大鼠和人類的FOS蛋白、相對分子質量、等電點等均相差較小，立體結構高度相似，因此研究大鼠FOS蛋白對研究人類FOS蛋白的各種性質和功能有極大的參考意義，本次生物信息學分析也可為大鼠大腦作為人類FOS蛋白研究的替代材料提供證據。
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生物信息學新進展范文2
關鍵詞：醫學檢驗；生物信息學；課程教學
近年來，生物信息學在各醫藥院校越來越受到重視，多所院校相繼在研究生教學中開設了生物信息學課程[1]。而對于醫學本科層次是否需要開設生物信息學課程這一問題，雖然目前各方面的觀點不一，但是已經有一些院校開始進行嘗試。目前醫學檢驗專業（五年制，畢業時授予醫學學士學位）已調整為醫學檢驗技術專業（四年制，畢業時授予理學學士學位），而生物信息學作為一門新課程，在醫學檢驗（技術）專業學生培養中的作用正日益受到關注，逐步被某些院校選擇作為必修課或者選修課。
一、開設課程的必要性
空前繁榮的生物醫學大數據的產出，及其蘊含的重大生命奧秘的揭示，將決定現代生命科技和醫藥產業研發的高度，決定人們對疾病的認識和掌控能力，也將對主導生物醫學大數據存儲、管理、注釋、分析全過程，解決生命密碼的關鍵手段———現代生物信息學技術的發展帶來前所未有的機遇和挑戰[2]。對于醫學專業學生而言，通過學習生物信息學，從而掌握利用各種網絡信息資源來檢索和獲取生物信息數據，并選擇和使用各種生物信息學軟件來分析數據。在當今大數據時代，這方面的知識和技能的培養對于醫學生今后從事醫學科研工作是非常重要的。因此，在醫學專業學生中開設生物信息學課程非常必要。我校從2010年開始將生物信息學設置為研究生教學的必修課；從2013年開始在醫學檢驗專業中開設生物信息學選修課，自2015年開始轉為醫學檢驗技術專業。在醫學檢驗技術專業中開設生物信息學課程，能夠為該專業學生的臨床和科研方面的素質積累提供必要的支持，更重要的是增強了在醫學和信息科學交叉領域解決問題的技能，其意義幾乎等同于在研究生教學中的設課意義。
二、教學內容的安排
醫學檢驗技術專業的教學任務非常緊張，幾乎將原來醫學檢驗專業前八個學期（最后兩個學期為實習階段）課程壓縮到六個學期來完成，學生學習壓力可想而知。我校為了減輕學生負擔，各課程的課時數都比醫學檢驗專業有所減少。但生物信息學并未改變，仍然為16學時。為了在較短的學時內實現教學效果的最大化，我們結合該專業學生的特點和需求，將授課內容分為理論課和實踐課兩部分，實踐課不占學時。理論課主要介紹基本的生物信息學理論、資源和數據的獲取、分析方法和工具的使用；實踐課則通過布置作業，課后上機操作來解決問題。理論課主要內容包括：生物信息學導論、DNA測序技術、序列的獲取、雙序列比對、多序列比對、蛋白質結構分析和預測共計六個專題。實踐課主要內容包括：cDNA及基因組參考序列的獲??；常見序列格式的釋義與轉換；雙序列比對（局部比對）；多序列比對（全局比對）；蛋白質綜合信息查詢；蛋白質基本性質、疏水區、亞細胞定位、信號肽、跨膜區、模體及結構域分析與二級結構預測；蛋白質三級結構預測。在理論課實施過程中，注重將與生物信息學相關的生命科學和醫學前沿的一些最新進展和最新成果引入理論知識講授中，讓學生在有限學時內能夠進一步認識生物信息學的內涵和課程的價值，追蹤前沿學科的動態，開拓視野。
三、教學方法的設計
生物信息學涉及多個學科領域，交叉性強，在較短的學時內學好這門課程的難度很大。學生的學習興趣與教學內容和手段關系密切，除了精心選擇教學內容外，教學方法上也有很多需要革新乃至創新的地方。在教學過程中，我們形成了頗具特色的教學經驗，由授課教師獨創的授課———實踐———演示（Teaching-Practicing-Showing，TPS）教學模式已應用于教學。TPS教學模式著力于以實際問題為引線，將理論授課與上機實踐有機地融為一體，逐步介紹生物數據分析的各項技能，并指導學生將其融會貫通以真正掌握相關的基本方法與常用工具。首先，在教學內容上引入具體實例來進行教學，比如講解生物信息數據庫（Gene、Nucleotide、UniProt、PDB等）時，通過給出檢索某個人類疾病基因數據的例子來學習數據庫的使用方法。課堂上教學實例的設計需要任課教師在備課時投入大量精力來完成，還需要教師具備多學科交叉的知識。教學實踐表明，與醫學相關的生物信息學分析實例可以讓學生更好地認識該課程的作用，大幅度提高學生的學習興趣和學習的主動性。此外，課堂教學手段也應該豐富多彩，多媒體教學中可以充分使用圖片、動畫等元素。其次，舉例分析時可以進行一定的現場演示，比如講解檢索Unigene數據庫時可以一邊上網演示一邊解釋說明。
四、考核方式的變革
生物信息學作為選修課，既要遵循學校相關的考試制度，也要通過對考試方式的變革來提高考試效果。我們將理論考核與學生的實踐能力考核聯系起來，結合學生課外實踐任務的完成情況和開卷考試成績進行綜合評定。在課程中安排一次課外實踐任務，要求每位學生獨立完成相關分析并提交書面分析報告，該部分占考核成績的20%。具體內容為自行選擇一個人類細胞外功能蛋白：1.利用ClustalX對各物種參考蛋白序列進行多序列比對（輸出PS格式結果）；2.分析分子量、等電點、分子式、穩定性、親疏水性及亞細胞定位；3.預測二級結構并模擬三維結構。課程結束后進行開卷考試，內容包括基礎知識和綜合分析，盡量采取靈活的出題方式，并控制題量，該部分占考核成績的80%。近年來的教學實踐表明，這種綜合評定的方式能夠反映學生對該課程的掌握程度，體現學生利用生物信息學知識解決問題的能力。
五、展望
實踐表明，生物信息學課程教學能夠給學生提供所需要的生物信息學知識和技能，但是在教學內容安排、教學方法設計、教學手段使用和教學效果評價等諸多環節都需要進一步探討。在這個過程中，我們既需要吸收傳統教學模式中的優點和精髓，做到嚴謹和切合實際，又需要更新教學理念，突出醫學特色，大膽嘗試新的教學方法和手段，最終形成本課程別具一格的教學特色。
作者:倫永志 單位:大連大學
參考文獻
生物信息學新進展范文3
本書共有38章：1.G.N.Ramachandran的學術遺產與印度結構生物學的發展；2.膠原三螺旋結構研究綜述；3.Ramachandran先生豐厚的學術遺產；4.“相圖”擴充：更多數據、更多維度、更多用途；5.拉氏圖和蛋白質結構驗證；6.拉氏圖的非參數統計分析；7.拉氏圖封閉區的非甘氨酸殘基及其鄰位偏好性；8.蛋白質相似結構的二面角變異性分析；9.α碳原子示蹤與扭矩角分析α螺旋幾何量：一個比較；10.拉氏圖不同區域對蛋白質中氨基酸殘基的傾向性；11.多肽構象粗晶分析的立體化學；12.多蛋白組裝：靶向蛋白-蛋白相互作用以調控細胞生化活性；13.蛋白-蛋白復合物結構的預測；14.抗體特異性研究的新范式：種系抗體識別的結構生物學；15.蛋白質組，蛋白折疊盒自關聯：NMR技術最新進展；16.用計算方法研究蛋白質復合物識別機制；17.蛋白質三級結構的普遍性：一些新概念；18 冷休克結構域――單鏈RNA結合和重塑與分子模塊的多變性；19.DNA蛋白質復合物中的DNA螺旋轉換；20.D氨基酸：產生、立體化學和翻譯機制規避；21.多肽設計中用構象性限制殘基誘發折疊結構；22.環β-氨基酸作為構象限制劑；23.蛋白質二硫鍵分析與設計；24.強扭曲和卷曲β-發卡結構及其在蛋白質折疊中的作用；25.負責結構域交換的蛋白質鉸鏈區的鑒定和構象分析；26.內生性異常蛋白：結構-功能范式的重讀；27.內生性異常蛋白：調控與疾?。?8.T細胞賴氨酸激酶ZAP-70調控的結構基礎；29.模擬蛋白功能調控的構象動力學控制；30.σ因子-抗σ因子復合物的構象特征；31.Ⅱ型 5-磷酸吡哆醛依賴的酶：結構、底物識別與催化；32.分子內同構多肽鍵：菌毛和細胞表面粘附中新的翻譯后修飾；33.結構生物信息學解析次生代謝物的生物合成密碼；34.加速化分子動力學：生物分子模擬的效應提高取樣法；35.E.coli膽色素原去氨基酶四聚體化時的結構動態；36.抗凋亡MCL1和A1蛋白憎水溝的可塑性；37.用不規則維度法研究蛋白質結構的有效性；38.MOLS技術檢測甲硫氨酸-腦啡肽景觀結構的內生性。
作者Manju Bansal是位于班加羅爾的印度科學理工學院的教授，N Srinivasan是此校的副教授。Manju Bansal研究領域是核酸結構、原核和真核生物啟動子結構，DNA結構穩定性，DNA構象柔性，DNA配體結合動力學，蛋白質二級結構。N Srinivasan的研究主要用計算方法研究蛋白質結構、功能及相互作用，細胞信號傳導和生物通路。
本書適合結構生物學、計算生物學、分子生物學和生物化學、生物信息學、藥物化學領域的專家、學者和研究生閱讀。
生物信息學新進展范文4
一、征文內容
（1）原子光譜分析;（2）分子光譜分析;（3）色譜法與分離科學;（4）電分析化學;（5）波譜分析（包括順磁、核磁共振）;（6）質譜分析;（7）顯微成像分析;（8）微流控芯片分析;（9）聯用方法與自動化分析;（10） 形態、表面及結構分析;（11） 生物分析化學;（12） 藥物和代謝物分析; （13）環境分析化學;（14）食品分析;（15） 蛋白質分析;（16）核酸分析;（17）納米分析化學;（18）分析儀器及裝置;（19） 質量控制; （20）化學計量學與生物信息學。凡已在刊物上發表或在全國會議上報告過的論文不在應征之列。此外，本次會議的交流形式包括大會報告、邀請報告、口頭報告和墻報交流，并設優秀墻報獎，誠摯歡迎積極參與 （http：//）。
二、征文要求
應征論文須用Word軟件編輯，包括題目、作者、單位、必要的圖表、結果和討論、主要參考文獻（2～5篇），用A4紙，版心尺寸為15 cm×24 cm， 標題用小三號黑體，正文用小四號宋體，全文（包括圖表）一般為一頁，請勿超過兩頁。文末須附英文題目、作者姓名和單位。截稿日期：2015年3月15日。
三、 收稿地址
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生物信息學新進展范文5
2013年8月，國務院學位委員會審議批準我校為碩士學位授予單位，我校迎來了新的發展機遇。與此同時，挑戰和問題也迎面而來。作為科研與教學并重的大學，教師在開展高水平科研工作、取得高水平研究成果的同時，也應當注重及時將自己的研究成果、國內外研究動向及科學方法融入教學，引進課堂和實驗室，不斷豐富、挖掘教學資源，為培養高水平、創新型人才奠定堅實基礎。筆者探討的主要問題是在我校當前形勢下，如何將科學研究的優秀成果轉化為有效的教育教學資源。
針對“科研成果如何轉化為教育資源”這個問題，國內一些著名的高等學府已經認識到該課題的重要性，并組織專家開始相關研究。“清華大學高等教育學會”編著的《清華大學科研成果轉化為教學資源典型案例匯編》對于清華大學教師如何將豐富的科研資源轉化為教學資源的方方面面進行了梳理和論述。與清華大學等國內著名學府相比，我?，F有的科研教學條件、規模層次差異巨大，如何在我校當前形勢下，實現科學研究的優秀成果向教育教學資源轉化呢？切實做到科學研究反哺教育教學，對我校未來的發展將會產生巨大影響。
依托筆者所在學院（海洋學院）承擔的“國家自然科學基金”和“江蘇省自然科學基金”等國內外前沿的科學研究，指導我院本科生和碩士生完成科研訓練、撰寫畢業論文，將學生的畢業論文與教師的科學研究相結合。這樣可以使學生了解當前海洋科學領域的一些前沿研究，對學生拓寬思路、開闊視野大有裨益。以科研項目指導學生畢業論文，目的是使學生將學過的專業知識和實驗操作相結合，通過動手實踐，加深對書本知識的理解。
同時不定期舉辦專家講壇，介紹海洋科學領域的研究現狀、前沿和熱點問題及未來的發展趨勢，使得本院學生對海洋科學研究領域的發展歷史和研究背景有較全面的認識。隨后，系統講解實驗內容及研究思路，要求學生查閱相關文獻資料，了解與本研究相關的專業知識和實驗技術。然后分配實驗任務，設計實驗方案，組織知名專家，指導學生參與研究論文和課題申請書的撰寫。
近年來，我院多名教師積極吸納各年級在校生參加教師的科研活動，根據學生基礎給予不同的研究內容；從設計實驗方案、實驗的準備及開展、實驗中問題的應急處理，實驗結果的整理分析、論文的撰寫等方面進行全面、系統的訓練。以“國家自然科學基金”等項目為背景，指導學生完成畢業論文，通過文獻的檢索和查閱、實驗方法的設計、動手能力的培養及科技論文的寫作等方面，引導學生在實踐中提出和解決科學問題，顯著提高學生的科研素質與創新實踐能力。
除此之外，將我院的優秀科研成果開設為新課或作為現有課程的新增內容，編寫成教材，開設成新的實驗或實踐課程；將教師們科研工作的新進展、國際上研究領域的最新內容及時補充到課堂上、教材中和實驗室，使教學內容得到補充和更新；把教學內容直接和正在開展的科研工作掛鉤，開設研究、創新型實驗，培養學生的創新思維，自然也完善實驗教學平臺。
生物信息學新進展范文6
關鍵詞：微生物學；實踐教學；改革
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2014）15-304-01
微生物學是研究微生物及其生命活動規律和應用的學科，是生物學科中理論性和實驗性都很強的學科，實踐教學是不可或缺的重要教學環節。隨著分子生物學、遺傳學等學科的迅速發展，微生物的研究方法已成為許多生物技術領域的基本技術和手段，其基本理論和應用研究在國際上一直是非?；钴S的領域。如何通過該課程幫助學生理解和鞏固知識，培養嚴肅認真的科學態度、求實創新的科學方法及綜合分析能力，鍛煉學生的動手能力，為專業奠定牢固的理論專業技術基礎，是微生物教學面臨的一項重要任務。對此，筆者對微生物學實踐教學改革進行了積極的探索，下面簡單介紹在微生物學實踐教學中的一些改革工作。
一、優化整合教學內容，及時引入新知識新熱點
微生物與生物化學、遺傳學、分子生物學、微生物育種學等課程在內容上相互交叉滲透，授課時間上有前有后，為避免與先修課程某些內容重復、又為后續課程留有余地，突出本課程的特有內容，必須對交叉內容進行優化整合。作為生命科學中最活躍的分支科學之一，一批新的微生物學科正孕育和形成，如微生物基因組學、微生物蛋白質組學、微生物代謝組學等。很多新技術、新方法如熒光PCR、生物芯片技術、生物信息學等在微生物學中廣泛應用，完全按照微生物學教材已不能掌握更多的新知識、新理論。因此，在保證教學內容的基礎性、系統性、完整性的前提下，向學生講授更多的有關科學前沿動態的知識，探索將課程中的經典理論和前沿科技發展有機地融合在一起，力求讓學生在有限的學時內系統掌握本門課程的基礎理論與實驗操作技能。實踐中的具體做法是：教師通過上網檢索的方法，廣泛收集有關外文教材和教輔資料，從中吸取精華，同時注重吸收國內重點大學在相關課程上的先進教學經驗，在講授過程中針對書上的興趣知識點進一步查閱該領域的最新進展，做到源于書本又高于書本。
比如在講到抗生素對細菌的作用時，引出2010年在全球多個地區出現的新德里金屬β內酰胺酶I型（NDM-1）超級細菌的案例，幫助學生更好地了解了抗生素在目前抗感染治療中的應用及目前國內外細菌對抗生素的耐藥現狀，部分興趣濃厚的學生在課外時間對目前國內大型醫院的抗生素臨床使用展開探究。
二、嘗試多種教學方法，選擇合適的教學方法
教學過程中，許多學生反映微生物學課程“聽得懂、理不清、記不住”。老用“填鴨式”的教學方法只會與教學目標背道而馳，這就要求教師在教學過程中注重教學方法的改進，根據不同的教學內容和知識點選擇適合的教學方法，形象生動地將微生物學基本知識傳授給學生。
1、歸納、對比式教學法。對于知識點零亂、分散且容易混淆的內容，可以通過歸納與比較其間的異同，使知識點層次清晰、分明，也可減輕學生記憶的難度。如原核微生物與真核微生物的比較；真病毒與朊病毒的比較；G+細菌與G-細菌細胞壁的比較；細菌、酵母菌、霉菌、放線菌菌落特征的比較；消毒與滅菌的比較；體液免疫與細胞免疫的比較等。比如，G+細菌與G-細菌細胞壁的比較可從四個方面對兩者進行比較和說明：細胞壁結構；肽聚糖含量與單體結構；革蘭氏染色反應；磷壁酸、LPS的有無等。
2、實例教學法。教學時要理論聯系實際，多引入與生產生活實際密切相關的熱點問題或有趣事例。如講到“蕈菌”的時候，可以查閱最新文獻向學生們介紹一些常見的食用蘑菇的培養過程，引出真菌繁殖的生活史；開始“病毒”一章的學習時，通過簡單介紹SARS流行情況，引出其病原體―冠狀病毒，講到“亞病毒”時引入瘋牛病的例子，激發學生學習病毒的興趣。這樣，不僅活躍了課堂氣氛，還對學生起到開闊視野、拓寬思路、激發學習興趣的作用。
3、討論式教學法。教學過程中有些內容與當前熱點問題有關，可以提前幾周布置作業給學生，讓學生通過查閱大量的相關資料寫成綜述或總結。如講到細菌耐藥性時，可以讓學生查閱相關文獻，總結和分析當前細菌耐藥性研究的進展，包括耐藥菌種、耐藥機理及可采取的措施等，上課時分組派代表發言討論，最后教師總結。這樣有利于提高學生查閱資料、綜合分析的能力，既加深了對知識的理解和記憶，又提高了學生的組織和表達能力。
4、多媒體課件的合理利用。微生物的微觀形態特點使得微生物學的教學變得抽象、難以理解，采用多媒體課件輔助教學，可以把在顯微鏡下的影像信息搬到教室中，使課堂教學形象化，有助于學生理解和接受。如細菌、真菌、病毒的顯微世界及鞭毛運動、噬菌體復制、擔孢子形成的過程可以通過色彩豐富、生動形象的動畫展示，再配有優美的音樂和解說，能夠有效激發學生學習的積極性，提高講課效率。
