曾經心動Zzz 作品
第593章 基因功能實驗
都是研究基因，基因測序和研究基因的功能卻是兩套差別很大的操作過程，可以說幾乎是兩個完全不同的工作。
基因功能研究一般先用生物信息學知識進行分析，並且對基因的結構和功能做預測，然後再對我們的預測進行驗證。
如何驗證一個基因的功能，最常用的策略就是功能獲得與功能失活。
功能獲得策略：就是將一段基因直接導入某一細胞或生物個體中，通過該基因在機體內的表達，觀察細胞生物學行為或個體表型遺傳性狀的變化，從而鑑定基因的功能。
功能失活策略：就是使待研究基因的功能部分或全部失活，通過觀察細胞生物學行為或個體表型遺傳性狀在基因功能失活後的變化，來鑑定基因的功能。
這些研究方法曾凡也只是在相關的論文上面看到過，具體怎麼操作那是一頭霧水，他想趁這個機會親自動手操作一下。
於是，趁著實驗的間隙，他找帕米拉說了自己的想法。
“呵呵，看在你表現不錯的份上，可以給你個機會，但是不能無目的的實驗，你先自己做功課，在已經測序完成的基因組信息庫裡面選，然後寫一份實驗計劃，要有合理的結構分析和功能預測，以及具體實驗步驟，我們認可後才可以進行實驗！”帕米拉看來對此早有了心理準備。
類似的實驗全世界但凡有條件的實驗室都在做，每年發表的論文數以千計，當然，沒有做出成果的實驗才是常態，失敗的次數更多，是幾倍，幾十倍甚至更多，也不差曾凡一個。
這種實驗與其說是考驗研究人員的知識儲備技術能力，更像是運氣測試，有的小組研究幾年沒有成果，有的小組可能幾個月就有重要發現，和技術水平的關係真的不是很大。
不過目前來說，具備這樣條件的實驗室並不多，有這樣水平的教授大多數集中在少數的頂級大學實驗室，曾凡如果在國內上學，他即便是生物學專業的學生，想要參與這樣的實驗，也要至少讀到研究生才有可能。
否則，就只能財大氣粗的自己組建實驗室了，很多關鍵的設備和試劑還不一定能買到。
在這個學校，只要好好學習，獲得教授認可就有機會，他當然不能放過，這種機會錯過了很難再有。
利用自己的超強記憶能力，曾凡在圖書館翻了幾百篇基因功能領域的論文資料，不光看成功案例，也看了很多失敗的總結，如果第一次就失敗，他不知道還有沒有第二次，當然要爭取一次就做出成績。
每天睡覺前，都要在宿舍構思修改自己的實驗計劃，不能讓帕米拉挑出毛病來。
實驗做完後不出成績還能怪運氣不好，如果實驗計劃不過關，那就是自己的水平不行了，這個可不能忍。
事實證明，充分的準備還是很有必要，他前面提交實驗計劃的兩個研究生都被帕米拉挑了毛病，要去補充資料，曾凡的實驗計劃一次就通過了，帕米拉對他大加讚揚，還讓那兩個同學向他學習。
那兩個同學看過他實驗計劃後面幾頁紙的引用目錄就服了，光是看這些論文就夠他們忙活十天半個月了。
有些事情做過和沒做過的差別很大，理論再豐富也比不上自己動手做一次，這種實驗的複雜程度比測序要高多了。
研究人體基因組的功能，不可能真的拿人做實驗，而是根據已研究過基因的同源性選取要實驗的未知功能候選基因，作為實驗研究目標。
分離出這種基因後進行特殊處理，然後通過慢病毒或者腺病毒等載體轉入某一特定有活性的細胞中，通常都是某種細菌細胞，實現基因的表達量增加的目的，當基因表達產物超過正常水平時，觀察該細胞的生物學行為變化，從而瞭解該基因的功能。
目標基因過表達實驗過後，他還要進行功能失活實驗，通過干擾或者敲除使目標基因功能部分或全部失活，來進一步確定其功能。
有些基因的功能在細胞反應層面根本看不出來，那就需要用小白鼠進行實驗了，在小白鼠的胚胎分裂之前對相應的基因進行操作，培育出同一個基因過表達，基因失活等不同的實驗小白鼠，觀察其後續的生長發育過程中的反應，來驗證基因的功能。
這一個層面的實驗難度就更高了，即便是對帕米拉教授來說，也同樣很有挑戰性，顯微鏡下對胚胎細胞的操作難度很大，稍微差一點，改動過基因的胚胎細胞就不能正常發育，那就算操作失敗。
幾十個上百個胚胎細胞都不一定能做成一個，比做個器官移植手術的難度還要高的多，即便是成功發育長大的小白鼠，基因改動的精確不精確，也要看運氣，需要足夠的實驗目標進行比對，多個目標表現出預期相同的特徵，才算初步成功。
後續還要進行不同方案下的重複驗證，實驗效果可以復現出來，才能發表論文，公佈研究成果。
整套實驗流程下來，就算是運氣爆棚，一切順利，那也要幾個月的時間才能出結果，稍微有差錯，要麼前功盡棄，要麼就需要多花幾倍的時間。
這種實驗即便是有過成功經驗的科學家，難度同樣很大，也不敢保證一定成功，曾凡初出茅廬就有這樣的實驗機會，只要成功，他立刻就算在這個領域揚名立萬了。
如果碰巧發現的是個重要的功能基因，到時候別說博士學位了，申請個助理教授都不在話下。
編程方面曾凡很自信，研究基因他還是粉嫩新人，可是一點不敢疏忽大意，嚴格按照步驟操作，一切務必保持高度精準。
放假前這段時間，他每天四個小時做測序工作，其他的大部分時間都在研究怎麼樣提取目標基因，基因怎麼樣複製轉錄，基因怎麼樣製造蛋白質，怎麼樣研究蛋白質作用機制，怎麼樣根據蛋白質表達量推測基因實際功能。
相比較查詢有確定性結果的論文資料，這些實驗的操作難度和各種不確定的差錯實在太多了，並且往往差之毫釐謬以千里，能及時發現就是運氣好，否則就不知道會浪費多少時間了，到時候還要從頭再來。
據說，很多重大科學發現都是實驗出差錯，誤打誤撞出來的，正經的目的往往沒人關注了。
曾凡更希望按照自己設計的實驗計劃一步步進行，熟悉各種操作技巧和流程的同時，做出成果來，那樣的收穫才更大，說明他的思路正確，實驗操作和流程都走對了。
十幾天下來，他在實驗操作方面的天賦讓帕米拉和幾個研究員都感到嫉妒了，一切順利的超乎想象。
“我早先預計你至少一個月才能出結果，沒想到再次出乎我的預料，你可真是個奇蹟男孩！簡直就是上帝的寵兒！”帕米拉略帶酸意的誇獎道。
“根據基因產生的蛋白質表現出來的作用機制，它的功能可以調節細胞的生長、分裂和能量使用，同時也會減弱細胞代謝葡萄糖和脂肪酸的能力，似乎關係到人體是不是更容易飢餓，變胖！”曾凡沒有理會教授的言外之意，認真彙報自己的發現。
“如果這個基因功能被確認，這可是了不得的發現，你會立刻名揚世界！你的發現我會進行驗證，你可以著手進行動物實驗了，那個難度更大，希望你繼續創造奇蹟！”帕米拉拍拍他的肩膀，鼓勵的對他說道。
基因功能研究一般先用生物信息學知識進行分析，並且對基因的結構和功能做預測，然後再對我們的預測進行驗證。
如何驗證一個基因的功能，最常用的策略就是功能獲得與功能失活。
功能獲得策略：就是將一段基因直接導入某一細胞或生物個體中，通過該基因在機體內的表達，觀察細胞生物學行為或個體表型遺傳性狀的變化，從而鑑定基因的功能。
功能失活策略：就是使待研究基因的功能部分或全部失活，通過觀察細胞生物學行為或個體表型遺傳性狀在基因功能失活後的變化，來鑑定基因的功能。
這些研究方法曾凡也只是在相關的論文上面看到過，具體怎麼操作那是一頭霧水，他想趁這個機會親自動手操作一下。
於是，趁著實驗的間隙，他找帕米拉說了自己的想法。
“呵呵，看在你表現不錯的份上，可以給你個機會，但是不能無目的的實驗，你先自己做功課，在已經測序完成的基因組信息庫裡面選，然後寫一份實驗計劃，要有合理的結構分析和功能預測，以及具體實驗步驟，我們認可後才可以進行實驗！”帕米拉看來對此早有了心理準備。
類似的實驗全世界但凡有條件的實驗室都在做，每年發表的論文數以千計，當然，沒有做出成果的實驗才是常態，失敗的次數更多，是幾倍，幾十倍甚至更多，也不差曾凡一個。
這種實驗與其說是考驗研究人員的知識儲備技術能力，更像是運氣測試，有的小組研究幾年沒有成果，有的小組可能幾個月就有重要發現，和技術水平的關係真的不是很大。
不過目前來說，具備這樣條件的實驗室並不多，有這樣水平的教授大多數集中在少數的頂級大學實驗室，曾凡如果在國內上學，他即便是生物學專業的學生，想要參與這樣的實驗，也要至少讀到研究生才有可能。
否則，就只能財大氣粗的自己組建實驗室了，很多關鍵的設備和試劑還不一定能買到。
在這個學校，只要好好學習，獲得教授認可就有機會，他當然不能放過，這種機會錯過了很難再有。
利用自己的超強記憶能力，曾凡在圖書館翻了幾百篇基因功能領域的論文資料，不光看成功案例，也看了很多失敗的總結，如果第一次就失敗，他不知道還有沒有第二次，當然要爭取一次就做出成績。
每天睡覺前，都要在宿舍構思修改自己的實驗計劃，不能讓帕米拉挑出毛病來。
實驗做完後不出成績還能怪運氣不好，如果實驗計劃不過關，那就是自己的水平不行了，這個可不能忍。
事實證明，充分的準備還是很有必要，他前面提交實驗計劃的兩個研究生都被帕米拉挑了毛病，要去補充資料，曾凡的實驗計劃一次就通過了，帕米拉對他大加讚揚，還讓那兩個同學向他學習。
那兩個同學看過他實驗計劃後面幾頁紙的引用目錄就服了，光是看這些論文就夠他們忙活十天半個月了。
有些事情做過和沒做過的差別很大，理論再豐富也比不上自己動手做一次，這種實驗的複雜程度比測序要高多了。
研究人體基因組的功能，不可能真的拿人做實驗，而是根據已研究過基因的同源性選取要實驗的未知功能候選基因，作為實驗研究目標。
分離出這種基因後進行特殊處理，然後通過慢病毒或者腺病毒等載體轉入某一特定有活性的細胞中，通常都是某種細菌細胞，實現基因的表達量增加的目的，當基因表達產物超過正常水平時，觀察該細胞的生物學行為變化，從而瞭解該基因的功能。
目標基因過表達實驗過後，他還要進行功能失活實驗，通過干擾或者敲除使目標基因功能部分或全部失活，來進一步確定其功能。
有些基因的功能在細胞反應層面根本看不出來，那就需要用小白鼠進行實驗了，在小白鼠的胚胎分裂之前對相應的基因進行操作，培育出同一個基因過表達，基因失活等不同的實驗小白鼠，觀察其後續的生長發育過程中的反應，來驗證基因的功能。
這一個層面的實驗難度就更高了，即便是對帕米拉教授來說，也同樣很有挑戰性，顯微鏡下對胚胎細胞的操作難度很大，稍微差一點，改動過基因的胚胎細胞就不能正常發育，那就算操作失敗。
幾十個上百個胚胎細胞都不一定能做成一個，比做個器官移植手術的難度還要高的多，即便是成功發育長大的小白鼠，基因改動的精確不精確，也要看運氣，需要足夠的實驗目標進行比對，多個目標表現出預期相同的特徵，才算初步成功。
後續還要進行不同方案下的重複驗證，實驗效果可以復現出來，才能發表論文，公佈研究成果。
整套實驗流程下來，就算是運氣爆棚，一切順利，那也要幾個月的時間才能出結果，稍微有差錯，要麼前功盡棄，要麼就需要多花幾倍的時間。
這種實驗即便是有過成功經驗的科學家，難度同樣很大，也不敢保證一定成功，曾凡初出茅廬就有這樣的實驗機會，只要成功，他立刻就算在這個領域揚名立萬了。
如果碰巧發現的是個重要的功能基因，到時候別說博士學位了，申請個助理教授都不在話下。
編程方面曾凡很自信，研究基因他還是粉嫩新人，可是一點不敢疏忽大意，嚴格按照步驟操作，一切務必保持高度精準。
放假前這段時間，他每天四個小時做測序工作，其他的大部分時間都在研究怎麼樣提取目標基因，基因怎麼樣複製轉錄，基因怎麼樣製造蛋白質，怎麼樣研究蛋白質作用機制，怎麼樣根據蛋白質表達量推測基因實際功能。
相比較查詢有確定性結果的論文資料，這些實驗的操作難度和各種不確定的差錯實在太多了，並且往往差之毫釐謬以千里，能及時發現就是運氣好，否則就不知道會浪費多少時間了，到時候還要從頭再來。
據說，很多重大科學發現都是實驗出差錯，誤打誤撞出來的，正經的目的往往沒人關注了。
曾凡更希望按照自己設計的實驗計劃一步步進行，熟悉各種操作技巧和流程的同時，做出成果來，那樣的收穫才更大，說明他的思路正確，實驗操作和流程都走對了。
十幾天下來，他在實驗操作方面的天賦讓帕米拉和幾個研究員都感到嫉妒了，一切順利的超乎想象。
“我早先預計你至少一個月才能出結果，沒想到再次出乎我的預料，你可真是個奇蹟男孩！簡直就是上帝的寵兒！”帕米拉略帶酸意的誇獎道。
“根據基因產生的蛋白質表現出來的作用機制，它的功能可以調節細胞的生長、分裂和能量使用，同時也會減弱細胞代謝葡萄糖和脂肪酸的能力，似乎關係到人體是不是更容易飢餓，變胖！”曾凡沒有理會教授的言外之意，認真彙報自己的發現。
“如果這個基因功能被確認，這可是了不得的發現，你會立刻名揚世界！你的發現我會進行驗證，你可以著手進行動物實驗了，那個難度更大，希望你繼續創造奇蹟！”帕米拉拍拍他的肩膀，鼓勵的對他說道。