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| 单颗粒冷冻电镜成像的研究进展及关键问题分析 摘要 随着科技的发展以及人类基因组计划的完成，人类的基因序列大部分被研究出来，但是关于一些复杂的生物大分子相关基因的转录、翻译、加工、折叠、组装，如何构成多功能的结构单元，还需要人类进一步的研究。电子显微学技术也被看到了它的局限性，因此研究新的电镜技术就变得尤为必要，所以冷冻电镜的研究与发展在科技界又掀起了一股科技浪潮。冷冻电子显微学从20世纪开始被关注研究，历经了20多年对其技术方法的研究，直到2000年初关于冷冻电镜显微学的技术才慢慢发展成熟，尤其在近几年相关学术论文的发表以及学者的不懈坚持 使得冷冻电镜技术发生了革命性的技术进步，进入了快速发展期。关于细胞结构生物学和基因序列研究者也适时抓住这个技术契机，展开相关的研究，掌握新的技术，将这一技术的优势充分发挥在基因学以及细胞结构学上，从而更加深入地研究生命现象，为人类生物学以及医学做出卓越的贡献。冷冻电镜技术是一种综合多个学科的综合性很强的技术，涉及了数学、物理学、计算机、材料、化学等自然科学，但是未来冷冻电镜是否能够取代X射线晶体学，成为今后结构生物学研究的主要工具，这一切都还是一个未知数。我国的结构生物学和仪器制造工作者应该抓住冷冻电镜所带来的全新机遇，不断缩小自身与世界先进水平的差距，努力赢得新技术变革所带来的挑战。纵观整个冷冻电镜的工作流程，我们发现冷冻电镜的基本工作原理其实不难以理解，但整个冷冻电镜的结构非常的庞大与复杂，目前可以生产并且销售这种昂贵的冷冻电镜的公司也只有美国FEI等少数几家专业的显微镜制造公司，显然目前我国还并没有掌握这种高精尖仪器的生产制造技术，我国整体的科学仪器制造水平与美国等西方发达国家相比仍然是存在较大的差距。因此对冷冻电镜的研究具有重要意义，本文主要讲述冷冻电子显微学中的单颗粒重构技术冷冻电镜成像的研究进展以及关键问题分析。 关键词：冷冻电镜技术 、单颗粒重构技术 目录 第一章 绪论 5 1.1选题背景 5 1.2选题的意义 5 1.2.1冷冻电子显微镜技术的定义 5 1.2.2冷冻电镜的基本原理 5 1.2.3冷冻电镜的意义 5 1.2.4冷冻电镜的优缺点 6 1.2.5冷冻电镜的发展过程 6 1.3国内外发展现状 6 1.3.1冷冻电镜在国内的发展 6 1.3.2冷冻电镜在国外的发展 6 1.4研究内容 6 1.4.1冷冻电镜的成像原理 6 1.4.2冷冻电镜分类 7 1.4.3冷冻电子显微学结构解析方法 7 第二章 单颗粒冷冻电镜成像相关技术 7 2.1 样品制备技术 7 2.2 高分辨率结构的分析与建模 7 2.3 生物大分子构象不均一性的分析 8 2.4图像处理技术 8 2.4.1图像处理技术简介 8 2.4.2图像融合技术 8 2.4.3图像融合技术的好处 9 2.4.4小结 9 2.5模型优化中分辨率及二级结构的确定 9 第三章 单颗粒冷冻电镜成像最新进展 10 3.1最大似然估计理论 10 3.1.1 减少计算需求 10 3.2 流形嵌入方法 10 第四章 单颗粒冷冻电镜成像关键问题分析 10 第五章 结论 11 |
