从“十一五”期间起，学科进一步拓宽研究领域，把糖尿病发病机制研究方向作为本学科发展的重点，尤其在胰腺β细胞功能障碍的分子机制研究领域取得了显著的成绩，形成了鲜明的特色和优势。学系拥有一系列先进的分子生物学及功能基因组学研究的技术和仪器设备，具有良好的实验条件和坚实的研究基础。目前，该系的主要研究方向为糖尿病发病机制研究，胰腺β细胞生长发育调控的分子机制研究，神经系统损伤修复的信号转导研究。每个方向目前均承担国家自然科学基金等项目的科研任务，包括科技部973课题1项，科技部新药重大专项1项，国家自然科学基金面上项目和青年基金项目11项，教育部科学技术研究重点项目1项，省科技厅国际合作项目1项，省科技厅自然科学基金重点招标项目1，项省科技厅自然科学基金2项，江苏省卫生厅招标项目1项，省高校自然科学研究计划自筹经费项目1项，在研课题总经费达1000余万元。近5年来，以第一完成单位在国际学术刊物发表SCI论文40多篇，影响因子5以上5篇。近年还获得江苏省科技进步二等奖一项以及中国专利一项。
学系现有教师17人，其中高级职称8人，讲师7人，技术人员2人，博士生导师2人，硕士生导师3人。教师队伍中12人有博士学位，3人博士在读。学科带头人韩晓教授是江苏省人类功能基因组学重点实验室主任，曾获美国国际青少年糖尿病研究基金会资助（JDRF），2003年元月回国定居，被南京医科大学聘为教授、江苏省人类功能基因组学重点实验室学科带头人。目前主持国家自然科学基金3项，国家重大基础研究计划科技部973课题1项，科技部新药创制重大研究计划1项，以通讯作者发表SCI论文20余篇。获江苏省科技进步二等奖、“333”中青年科学技术带头人、江苏省“六大人才高峰”C类资助，国家发明专利1项。
生物化学与分子生物学系非常重视研究生的培养，已毕业十多位博士研究生和二十多名硕士研究生，这些毕业生分别工作在国内外科研机构、大学、医院、政府部门和医药企业，就业率100%。
本系每年承担本校研究生和本、专科学生的大量教学任务。本科生双语教学内容已达10%，硕士研究生接近25%。该系教师凭借多年丰富的教学经验，编写了供不同层次学生使用的多种专业教材。包括主编和参编高教出版社《研究生分子生物学》（2006），人卫出版社《生物化学》（第七版，本科教材，2006），东南大学出版社《生物化学与分子生物学》（2007），科学出版社《医学分子生物学》（2008）等。曾荣获2002年省教育厅颁发的优秀研究生教学奖。
本系还积极开展对外交流和合作，已接受国外访问学者6名，并分别与美国匹茨堡大学，宾州州立大学，希望城国家医学中心糖尿病研究所、法国医科院内分泌实验室以及法国科学研究中心胚胎发育实验室、弗吉尼亚大学医学院等建立了国际合作关系并开展国际交流合作项目。
生物化学与分子生物学作为一门重要的医学基础课，从分子水平探讨生命的本质，主要阐述了各种生物分子的结构、功能及多种方式的相互作用[1-2]，为后续基础医学课程和临床医学课程的学习提供了重要的理论和技术原理支撑。
生物化学与分子生物学学科发展迅速，新知识、新技术不断涌现，尤其是分子生物学领域的发展更快，深度和广度均迅速增加，学习的难度较大。本学科内容抽象、复杂，头绪繁多、不易归纳，需要理解、记忆的基本概念和基本理论多，学生普遍反映难懂、难记，有畏难情绪[3]。鉴于此，结合本校的实际情况，本教学团队开展了生物化学与分子生物学的教学改革，以此帮助学生更好地理解教学内容，提高学习兴趣。通过教学方法和教学手段的创新，为本校本学科教学质量的提高打下坚实的基础。
1教学方法改革
1.1理论教学方法改革
教师在教学方法上应突出学生的主体地位，以培养学生的创新思维，提高学生独立思考能力为目的，采用启发式、辩论式、互动式等形式，活跃课堂气氛，激发学生兴趣，例如，课堂上教师应经常列举一些经典的临床案例让学生参与讨论，这样可以大大激发学生的学习兴趣。在积极倡导创新教学方法的同时，教师也不应该废弃传统的教学方法。通过试讲、听课、集体备课等形式，加大对青年教师的培养力度，从口授到板书等各个方面进行扎实训练，提高其讲课质量。此外，通过鼓励年轻教师积极参加各级青年教师教学比赛，可以进一步推动教学方法的改革与创新。
更新教学内容是教学改革永恒的主题，而教材建设则是教学内容更新的关键。本室目前所用的供基础、临床、预防、口腔医学类专业的第八版《生物化学和分子生物学》“十二五”国家规划教材新增了若干内容，并且依据对相关知识的认知规律，对部分内容的编排较前版进行了较大调整。针对这种情况，本室组织力量，根据五年制临床医学专业本科教学大纲、硕士研究生招生考试大纲及执业医师考试大纲，结合笔者多年的教学体会，参考国内医药院校使用的其他教材，以激发学生学习兴趣，帮助学生准确理解教学内容为指导思想，编写了八版教材的配套教材《生物化学与分子生物学精讲与同步练习》。
教师需结合自身的科研实际，以便更生动地讲授这门课程[4]。生物化学与分子生物学是一门以实验为支撑的学科，其中任何理论的提出都必须以实验为依据，因此，教师要想搞好教学必须重视自身科研水平的提高，这是世界高等教育的历史经验反复证明的。教师不但要精通本专业知识，更要在本学科有较高的学术水平，以便在教学中结合多年来科研实践中的体会讲授现代生物化学与分子生物学技术和原理，使学生在掌握现论的同时领悟到一切正确的理论均来自于实践。
1.2实验教学方法改革
生物化学与分子生物学是一门实践性很强的学科，为了培养适应新时期的高素质医学人才，让学生学习和掌握生物化学与分子生物学的基本技术和实验方法，培养学生观察、分析和解决问题的能力，本室在本科生中开设了电泳、质粒DNA抽提、酶切、PCR及重组质粒转化等分子生物学实验，为学生以后工作或继续深造奠定坚实的基础。除此之外，根据学校的实际情况，本室还采取了以下方法改善实验教学。
编写适用于本校学生的实验指导，并在实验步骤中添加了一些小问题，达到让学生边操作、边思考的目的，进一步加深对理论知识的理解[5-7]。为了能更客观地对学生的实践动手能力进行考核，本室建立了比较系统完善的实验课考核制度，包括考勤、提问、动手能力、实验报告等方面。学生出勤、实验报告只占实验成绩的50%，另外的50%包括课堂提问、实验操作过程中的能力展现。
课堂中采用案例式教学方法讲授实验操作，调动学生的学习兴趣。教师不要一味将知识灌输给学生，而是要营造良好的课堂气氛，和学生互动，吸引学生的注意力，例如讲授离心机使用前需配平这一注意事项时，举的实例是家里洗衣机甩干衣服时，如果摆放不对称，就会出现“咣当咣当”不平衡的声音。通过事例联系，学生就掌握了离心机的使用要领。实验完成后，使学生不要通过实验结果判断实验成功与否，而是结合实验数据，让学生进行分析与讨论，对实验过程深思，总结成功与失败的原因。同时布置与实验相关的思考题，引发学生更深层次的思考，为学生以后做毕业论文和进行科学研究打下基础。
2教学手段改革
关键词：钾离子通道；结构；基因
离子通道(ionchanne1)是跨膜蛋白，每个蛋白分子能以高达l08个／秒的速度进行离子的被动跨膜运输，离子在跨膜电化学势梯度的作用下进行的运输，不需要加入任何的自由能。一般来讲，离子通道具有两个显著特征：
一是离子通道是门控的，即离子通道的活性由通道开或关两种构象所调节，并通过开关应答相应的信号。根据门控机制，离子通道可分为电压门控、配体门控、压力激活离子通道。
二是通道对离子的选择性，离子通道对被转运离子的大小与电荷都有高度的选择性。根据通道可通过的不同离子，可将离子通道分为钾离子(potassiumion，k)通道、钠离子(natriumion，na)通道、钙离子(calciumion，ca2)通道等。其中，k通道是种类最多、家族最为多样化的离子通道，根据其对电势依赖性及离子流方向的不同，可把k通道分为两类：①内向整流型k通道(inwardrectifierkchannel；kin)，②外向整流型k通道(outwardrectifierkhannel；kout)。k是植物细胞中含量最为丰富的阳离子，也是植物生长发育所必需的唯一的一价阳离子，它在植物生长发育过程中起着重要的作用，具有重要的生理功能。植物中可能存在k通道，这一点早在20世纪6o年代植物营养学界就有人提出，而一直到80年代才被schroeder等人[23证实，他们利用膜片钳(patchchmp)技术，首先在蚕豆(v／c／afaba)的保卫细胞中检测出了k通道钾离子通道的结构单个钾离子通道是同源四聚体，4个亚基(subunit)对称的围成一个传导离子的中央孔道(pore)，恰好让单个k通过。对于不同的家族，4"亚基有不同数目的跨膜链(membrane。span。ningelement)组成。两个跨膜链与它们之间的p回环(porehelixloop)是k通道结构的标志2tm／p)，不同家族的k通道都有这样一个结目前从植物体中发现的k通道几乎全是电压门控型的，如保卫细胞中的k外向整流通道等，其结构模型如图2一a所示。离子通透过程中离子的选择性主要发生在狭窄的选择性过滤器(selectivityfilter)中(图2一b)，x射线晶体学显示选择性过滤器长1．2nill，孔径约nill，k钾离子通道的作用.有关k通道在植物体内的作用研究并不多。
从目前的结果来看，认为主要是与k吸收和细胞中的信号传递(尤其是保卫细胞)有关。小麦根细胞中过极化激活的选择性内流k通道的表观平衡常数km值为8．8mmol／l，与通常的低亲和吸收系统km值相似[。近年来，大量k通道基因的研究表明，k通道是植物吸收转运钾离子的重要途径之一。保卫细胞中气孔的开闭与其液泡中的k浓度有密切关系。质膜去极化激活的k外向整流通道引起k外流，胞质膨压降低，导致气孔的关闭。相反，质膜上h．atpase激活的超极化(hyperpolarization)促使内向整流钾离子通道(kin)的打开，引起k的内流，最终导致气孔的张开钾离子通道相关基因及其功能特征迄今，已从多种植物或同种植物的不同组织器官中分离得到多种k通道基因(图3)，根据对其结构功能和dna序列的分析，可以把它们分为5个大组：工，ⅱ，ⅳ组基因属于内向整流型通道；m组属于弱内向整流型通道(weaklyinwardakt1arabidopsisktransporter1)是第一个克隆到的植物k通道基因，采用酵母双突变体互补法从拟南芥cdna文库中筛选出来cdna序列分析表明，akt1长2649bp，其中的阅读框为2517bp，编码838个氨基酸残基组成的多肽，相对分子质量约为95400da。akt1编码的k通道，对k有极高的选择性，其选择性依次是k>rb>>na>li。
northernblot分析表明，akt1组织特异性较强，主要在根组织中表达zmk1(zeamayskchannel1)是从玉米胚芽鞘中分离出的k通道基因，在皮层表达。在卵母细胞中的表达表明，zmk1编码的k通道是通过外部酸化激活的。有研究表明，蓝光对zmk1通道在玉米胚芽鞘中的分布有一定影响[32l。1组kat1组基因编码内向整流钾离子通道，其与akt1组基因产物结构上的最大区别是在cooh端没有锚蛋白相关区(枷n—relateddo—main，anky)。kat1组基因主要包括kat1，kst1，sirk，kzm1，kpt1等。kat1(arabidopsisinwardrectifierkchannel1)是与akt1同时从拟南芥cdna文库中筛选出来的植物k通道基因。kat1基因的阅读框含有2031个核苷酸，编码的多肽由677个氨基酸残基组成，相分子质量约为78000da。kat1的表达具有组织特异性，kat1在拟南芥植株中的主要表达部位是保卫细胞，在根和茎中也有少量的表达。人们认为kat1通道可能参与了气孔开放，并向维管组织中转运k，而不是直接从土壤中吸收kj。
以kat1为探针，又能从拟南芥cdna文库中筛选出kat2等功能类似的内向整流型k通道基因通过基因工程技术，人们已相继开展了将kati和akti基因导人到拟南芥、烟草和水稻的研究，并获得了一些转基因植株。比如，施卫明等利用根癌农杆菌介导法已成功地把kat1和akt1导人拟南芥和野生型烟草中，并获得了转基因植株及其纯合株系，发现转基因植株的吸钾速率和对k的累积能力都比对照的有明显的提高，而且，经过分子检测，也证实711和akt1基因在转基因植株中得到了整合和表达。因此，运用现代分子生物学手段和基因工程技术筛选高效利用钾的作物品种或利用现有的钾离子通道基因改良作物品种，从而提高作物本身的钾吸收利用能力应该是目前主要的研究方向。可以相信，随着分子生物学技术、基因工程技术和有关分析测试技术的发展和应用。随着研究工作的不断深入，有关钾离子通道基因的分离、克隆和利用会取得更大的进展。
参考文献：
1.jlangerk，achep，geigerd，eta1．polarpotassiumⅱalispclnerscapableofcontrollingkhomec~tasisandk一dependent圳0gm—esisljj，theplantjournal，2oo2，32：997—1009．
2.schroederji，hedrichr．potassium-selectivesinglechannelsinguardcellprotoplastsofviciaba[j]．nature，1984，312：361—363．
3.jacquelinemg，declanad．potassiumchannelstructures：dotheycomform[j]．currentopinioninstructuralbiology，20o4，14：440—446．
4.mackinnonr，zhouyf．theoccupancyofionsinthekselec—tivityfilter：ch~sebalanceandcouplingofionbindingtoaproteinconformationalchangeundediehishconductionrates[j]．jmb，2003，333：965—975．
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