几类低等生物的核纤层与核纤层的起源进化研究

综合分析了本实验室多年来在几类具有重要进化地位的低等单位真核生物上进行的核纤层结构与成分的研究结果，并结合发育生物学等方面的资料，认为核纤层结构在真核细胞起源进化的初期即已起源形成，它的起源形成是“原核”进化成“真核”的重要前提条件之一；核纤层蛋白的起源分化过程应该是：首先起源产生Ｂ型蛋白，在此基础上分化出Ａ型蛋白，最后形成了现存高等真核细胞的核纤层蛋白家族。     

四膜虫大核rRNA基因与核骨架的关系

真核生物细胞中95%以上的RNA为rRNA(核糖体RNA),它们全部是rRNA基因(又称rDNA)的转录产物,其它基因转录的RNA只占5%左右.人们对如此重要的rRNA基因与核骨架(Nuclear skeleton,包括核内骨架Nuclear matrix以及核纤层Neclear lamina)的关系的研究虽然早已开始,并发现一些细胞的rRNA基因是与核骨架结合的,然而rRNA基因与核骨架的真正关系至今远未搞清楚.     

志贺氏菌属各亚群菌株基因组“共有骨架”组成的分析

不同原核生物在基因组组成上的差异是其生物学性状差异的基础. 然而，进化中亲缘关系较近的菌群, 其基因组除了含有群或株特异的基因外, 还含有反映它们起源和进化痕迹的“共有骨架”结构, 而这些“共有骨架”恰恰是它们基本生存能力和共有生物学性状的基础. 志贺氏菌在起源和进化上与大肠杆菌极为密切, 目前倾向于将二者划为同一个种. 利用大肠杆菌K-12全基因组及Sf301特异性ORFs的芯片研究了志贺氏菌4个群间的基因组组成. 结果显示, 分别有16%~22% K-12的ORFs序列没有在志贺氏菌的基因组中被检测出, 而志贺氏菌的基因组中包含至少2800个保守的ORFs, 组成了其共有的“共有骨架”. 进一步分析提示, 这些“共有骨架”是维持肠道细菌正常生命生理活动所必需的基本组成. 此外, 只有20%的Sf301特异性ORFs同时存在于其他3个菌株中, 揭示了各菌株间基因组的异质性和菌属内的遗传多样性.     

小麦染色质骨架的研究

应用电镜、细胞化学、图像分析和电泳等实验技术，我们发现小麦间期集缩染色质中存在着骨架结构，并称之为染色质骨架．它是有丝分裂末期染色体骨架上的一部分非组蛋白脱离染色体参与核基质的形成后，残留的非组蛋白仍然存在于集缩染色质中的结果；其结构特点是颗粒与纤维网络并存；由二十来种非组蛋白组成，其中包括队动蛋白和ＡＴＰａｓｅ。它与间期核基质和中期染色体骨架保持着非常密切的联系。本文对其发现过程和三者之间的相互关系进行了概述。     

南非发现人类祖先完整骨架

南非研究人员发现了一具极为古老的骨架，这是迄今为止发现的最为古老的现代人类祖先的完整骨架。研究人员认为，它是由猿进化成人类期间很多过渡性动物之一。这具骨架是由约翰尼斯堡一大学的研究人员发现的。检验说明这一骨架大约有350万年，埋在约翰尼斯堡附近洞穴的岩石中。领导这一科研小组的兰·克拉克认为，这具骨架属于南方古猿属的一种猿人，这种动物正好存在于早期人类之前、最近发现的这具骨架看来能像人一样用双脚行走，但很明显也能像猿那样挥动双臂在树木之间穿行，据克拉克说，在确认这具骨架届哪个种类还需大约1年时间一在此…     

体外组装的细胞核中的核骨架

细胞核组装(nuclear assembly)普遍存在于真核细胞生命过程中,如有丝分裂和减数分裂完成后细胞核的重组装,是研究细胞核构建与功能的良好模型.但生物体乃至单个细胞是相当复杂的系统,各种因素错综复杂,相互作用,不易操作、控制和分析,细胞核体外组装系统(cell free nuclear assembly system)的建立提供了一个很好的实验模式.核骨架(nuclear matrix)是细胞核内以纤维蛋白成分为主的纤维网架结构,大量研究     

核基质和染色体骨架与端粒DNA和c-Ras基因关系的研究

核基质(Nuclear matrix)是存在于真核细胞核内的以蛋白成分为主的水不溶性纤维网络体系.近年来的广泛研究表明该体系不仅是维持细胞核形态的支架,而且在DNA复制、基因表达的调节、核内激素的结合等方面起着十分重要的作用.染色体骨架(Chromosome scaf-fold)是中期染色体中去除DNA与组蛋白后得到的由非组蛋白构成的支架结构.有资料表明染色体骨架可能来自于核基质:Bakers等人对粘菌(Physarum polycephalum)有丝分裂周     

中国半野生大麦和栽培大麦的4C核DNA含量测定

我国有着丰富的野生大麦遗传资源,特别是半野生二棱裸粒大麦、半野生二棱退化型大麦、半野生六棱裸粒大麦等是我国特有的资源。研究表明我国西南地区、青藏高原有可能是栽培大麦的起源中心之一。然而对我国的半野生大麦和栽培大麦的核DNA含量的测定,目前尚未见正式报道。DNA含量与物种的起源、进化和变异有着密切的联系,因此为了研究大麦的起源、进化和分类很有必要开展这方面的工作。本文报道了我们对我国不同地区的半野生大麦和栽培大麦的4C核DNA含量的测定结果。     

从线粒体和叶绿体基因组的结构看生物基因组的进化

通过分析各类真核生物线粒体和叶绿体基因组的大小与结构,得出这两种细胞器基因组都有小基因组与大基因组两种形式以及与之对应的结构特点,从而都是通过两种进化途径从它们各自祖先的基因组发展成为现代的线粒体和叶绿体基因组的结论。比较细胞器基因组与核（类核）基因组的存在和性质,发现类似的两种途径同样可以说明核（类核）基因组的进化。结合这三种基因组的起源问题,提出了一个生物基因组起源和进化的统一模式。     

受精卵细胞骨架对精核运动作用的研究

Longo和chen 1985年阐明了小鼠卵母细胞的极性起源与核泡破裂和成熟分裂的再启动具有时空上的联系,并指出成熟分裂器染色体的运动依赖于微丝的存在。早期卵裂中有丝分裂器染色体的运动,最近又被作者证明也受微丝所控制。但是,无论是成熟分裂器还是有丝分裂器旋转,它们都是卵子本身的活动,那么异体精子入卵后,它的精核变化与运动是否也受卵子细胞骨架的影响,这个问题目前据我们所知尚未报道过。因此,研究卵细胞骨架在受精过程中对精核运动的作用,是目前要解决的问题。     

30 nm染色质纤维高级结构的研究进展

真核生物的遗传物质DNA以染色质形式通过逐级折叠压缩存在于细胞核中。DNA缠绕组蛋白八聚体形成核小体,相邻的核小体由连接DNA串联起来形成染色质的一级结构：核小体串珠结构(beads-on-a-string)。一级结构进一步折叠形成30 nm染色质纤维。近30多年来,30 nm染色质纤维高级结构的解析一直是困扰分子生物学家们的一大难题。研究者利用电镜和X射线晶体学等生物物理学方法对30 nm染色质纤维结构进行研究,提出30 nm结构的两大模型：螺线管(solenoid)模型和Z字结构(zig-zag)模型。笔者综述了30 nm染色质纤维结构解析方面的研究进展,并着重阐述最近利用冷冻电镜方法解析的30 nm染色质结构,即以四个核小体为结构单元的左手双螺旋结构模型,最后对30 nm染色质纤维在体内是否存在,以及它在表观遗传调控中可能发挥的重要作用等问题进行了讨论和展望。     

太阳中微子亏损与催化核聚变

由实际测量太阳中微子亏损，引出太阳可能就没产生这么多中微子，并通过催化核聚变提出反质子催化核聚变的设想。由此对太阳的能源机制引出了新想法，这对天体物理学（恒星演化及宇宙演化等）是个标新立异的想法     

奇特的小行星——灶神星

灶神星(Vesta)是小行星主带的最大成员之一。主带的最大成员--谷神星(Ceres)已归类为矮行星,灶神星也是候选的矮行星。不同于其他类型的小行星,灶神星是很奇特的。灶神星的光谱跟HED 陨石相似,因而推断它是该群陨石的母体。在灶神星族小行星和V 型小行星中,其他小行星都很小,可认为它们是灶神星受撞击而抛出的碎块。跟含水的谷神星不同,灶神星是缺水的火成岩石星,因此,它们倍受关注。为揭示谷神星和灶神星的奥秘,美国专门发射黎明号(Dawn)飞船去探测它们,现在已完成了环绕灶神星一年多的探测,正在飞往谷神星途中。黎明号飞船所摄的灶神星图像令人大为震惊,其南极区有两个大陨击盆地,证实了它曾受到巨大撞击所抛出碎块成为有关的小行星和陨石,并且造成其赤道区的大沟槽。灶神星有相似于类地行星的核、幔、壳结构和早期演化史,可能是遗留的原行星(protoplanet),因而,对灶神星的研究将有助于了解类地行星的起源和早期演化等问题。     

地幔的窗口：金刚石

从经济价值而言，金刚石是最昂贵的宝石饰品；从科学意义而言，它还是直接可以提供地幔的物理状态与化学组成的窗口。笔者简要介绍了金刚石在自然界的产状、形成条件、不纯净组分、各类包裹体的特征以及成因模型。金刚石最主要的寄主岩为地幔橄榄岩和榴辉岩。金刚石中的同生包裹体可以为其形成时的寄主岩组成、温压条件、在地幔中的存留年龄提供重要的依据。近20多年来在金刚石中发现了深达下地幔的超深矿物包裹体，它又成为了认识全部地幔物质组成的唯一窗口。     

神奇的酵母,科学的宠儿

酵母是一种单细胞真核生物,基于自身诸多优势而成为生物化学、遗传学和细胞生物学的重要研究模型。借助酵母无细胞体系阐明了酶的功能、酶的构成、辅酶特性、tRNA结构和真核转录机制等。酵母作为模式生物在细胞周期、囊泡运输、细胞自噬、端粒保护、蛋白质折叠、未折叠蛋白应答、DNA损伤应答、雷帕霉素靶点和组蛋白调节等重大发现中做出了根本性贡献。许多科学家也因此荣获诺贝尔奖。本文全面介绍酵母在科研中的应用价值。     

西大别超高压榴辉岩中石英脉锆石年龄和Hf同位素组成

对西大别红安地区超高压榴辉岩中石英脉的锆石进行了U-Pb年代学和Hf同位素组成的研究. 结果提供了超高压变质岩石折返阶段流体活动的时间、条件和流体来源等方面的信息. 石英脉中的锆石具有非常完好的晶型, 振荡环带或弱分带结构, 表明它们是从石英脉形成过程中的流体中结晶出来的. 它们的206Pb/238U加权平均年龄为(224.7 ± 1.3) Ma, 是石英脉形成时间的最佳估计值, 记录了超高压岩石早期榴辉岩相折返阶段流体的活动. 热液锆石具有非常低的Lu/Hf同位素比值, 与它们形成于榴辉岩相变质作用阶段相一致. 这些锆石的Hf同位素组成与寄主榴辉岩中的锆石一致, 指示石英脉形成过程中只有小规模的流体活动, 流体为内部来源. 因此, 热液锆石的Lu-Hf同位素体系可以为流体的形成条件、性质以及来源提供有效的制约.     

金属玻璃异常放热现象与隐藏非晶相变研究进展

金属玻璃因其简单的金属键结合及原子密堆积结构而成为研究非晶物理的理想材料模型。解开玻璃形成液体的微观结构可以探寻玻璃形成能力的秘诀。许多非晶合金体系在玻璃转变点以上、结晶温度以下表现出异常放热现象,暗示在超过冷液相区间隐藏着非晶相变,这一现象的微观结构本质困扰了学界逾四十年。近来,中子和同步辐射散射等大科学装置的发展为揭示隐藏非晶相变的机制提供了原位、无损以及从原子到纳米级别的多尺度"探针"。最新研究发现Pd-Ni-P这一典型的具有异常放热现象的原型非晶合金在临界转变温度处发生了重入超过冷液体转变,其内在微观机制为中程有序结构的演变所导致的液-液相变。同时通过恰当的热处理,人们可以方便地调控这一类非晶合金的微观结构。经过统计几种具有异常放热现象的典型金属玻璃体系的热物理参数,发现异常放热峰可能与玻璃形成能力有一定的关联。金属玻璃中的异常放热现象及其隐藏的非晶相变为开发新型非晶合金体系并改进合金的性能提供了新的思路。     

功能性磁共振成像方法与应用

以磁化率为对比剂的核磁共振快扫描梯度回波成像方法能够观测人脑功能活动的区域和过程，结合定位波谱技术可以定量分析人脑活动过程中化学物质的变化，为脑科学基础研究和脑疾病临床诊断提供了新的工具．本文详细介绍功能性磁共振成像的原理和实验方法，评述应用潜力，并建议用这一最新科技手段研究和发展中医学．