种群选择压力下的亚群竞争扩散模型

利他行为普遍存在于社会性的动物群体中,进化和行为遗传学家认为利他基因决定了动物的这种行为。自然选择不利于拥有利他基因的个体,然而生物种可以此为代价提高群体对环境的适应能力。种群选择是关于利他基因作用机制的一种模型,该学说假设生物群体由若干个亚群组成,在生存竞争中,拥有利他基因的亚群对环境具有更强的适应能力,因而通过自     

果蝇中的转座子——P因子

P因子是在黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)中发现的一种转座子,至今已有9年左右的研究历史。转座子对基因突变和表达调控具有重要的作用,而P因子又有可能成为高等真核生物基因工程的一种安全而有效的基因载体。所以该领域引起了研究者广泛兴趣,并作了深入的研究。本文试就P因子的概念、结构、行为、起源、进化和作为真核基因载体的应用作一简述。     

转座子:一个可移动的防御武器

<正>在病原体和宿主之间的进化军备竞赛中,被称为转座子的遗传因素常常发挥着细胞防御的攻击性武器之功效。研究人员现在意识到,遗传物质一旦简化为整齐的有机体包,就不仅限于个体,甚至物种——当包内的遗传物质转化为稳定的感染性病毒微粒后,可以将部分或全部基因导入宿主基因组,即使病毒本身已经离开,但残留物依然存在。在较小范围内,裸露的遗传因子如转座子(transposon)、细菌质粒或跳跃基因,经常穿梭般地往返于基因组之间,似乎     

世界"基因"之最

(一)最早提出遗传因子概念的人是奥地利遗传学家、遗传学的奠基人孟德尔(1822~1884)。他根据豌豆杂交实验的结果,在1865年发表了《植物杂交试验》论文,提出了遗传单位(现称“因子”)的概念,并阐明其遗传规律,以后被称为孟德尔定律。最早提出“基因”一词的人是丹麦植物学家、遗传学家威廉·路德维希·约翰逊(1857~1927)。1909年,他根据菜豆选种试验所得结果,创立了纯系说,指出遗传因素和环境因素对性状发育都有作用,但在纯系内进行选择是无效的。“基因”是英文Gene的音译,中文的意思是遗传的基本因素,是贮存特定遗传因素的功能单位,也是遗…     

玉米CACTA型转座子携带宿主基因片段转移新功能的发现与特性分析

携带宿主基因片段转座子的转座对基因组扩增、新基因产生具有重要作用. 本研究以参与玉米维生素E合成的基因HGGT为例, 采用生物信息学方法, 寻找携带宿主基因片段转座子, 并分析其特性. 通过BLAST搜索和基因注释, 发现了3个携带HGGT基因不同部位片段的ENSPM2_ZM转座子. 利用公共数据库, 在玉米自交系B73基因组中发现了另外66个能携带宿主基因片段的转座子. 这69个转座子分布在10条染色体上, 平均长度为3689 bp. 其中, 有9个转座子携带了2个来源的宿主基因片段. 通过比对玉米EST数据库, 发现至少13个转座子可以转录, 且2个携带不同来源宿主基因片段的转座子具有融合转录的特征.     

利用群体基因组学策略扫描人群特异的自然选择信号

自然选择是人类进化的动力, 直接影响人群分化. 目前对于自然选择在人群分化中的作用及其功能还知之甚少. 为了探讨这一问题, 本研究利用人类基因组国际单体型图计划的数据分析人群的遗传分化. 通过群体基因组学策略扫描常染色体区, 共发现了12669个高人群分化的SNPs和1853个人群特异的自然选择“候选基因”, 并通过基因诠释确定了121种受到强选择压力的生物学过程. 多层次分析显示, 人类基因组中存在普遍的正选择信号, 这些信号聚集于特定的染色体区域; 且多数“候选基因”和相应的生物学过程均局限于特定人群中, 提示自然选择在人群分化中发挥了重要作用. 本研究为从群体遗传和功能学角度深入研究自然选择和人群分化提供了新的线索.     

混合群体连锁不平衡的衰减速率与基因定位

鉴于混合群体的连锁不平衡分析在实现致病突变基因高解析度定位研究中的重要理论意义与应用前景, 为准确确定群体的混合比例, 进而实现基因高解析度定位中遗传重组率的精确估计, 以无选择、无突变的无限随机交配群体为对象, 分析了利用单倍型频率估计群体混合比例的误差, 建议采用随群体进化相对稳定的基因频率来估计群体的混合比例; 提出了利用混合群体连锁不平衡值的非线性部分随群体进化的衰减速率来估计基因间重组率的理论与方法. 理论研究和模拟实验结果表明, 初始群体在相关座位2的基因频率差异愈大, 混合比例愈接近0.5, 则混合群体连锁不平衡值非线性部分的作用愈明显, 这样的混合群体在基因高解析度定位研究中的应用价值也愈大.     

真核生物中基因的合表达现象

Jaoob和Monod在1960年提出的基田操纵子作用原理给我们认识基因的表达和调节机制起到了推动性的作用。而如今田生物芯片的出现，对真核生物的基图表达分析显示针对体内的某一生命现象．高等生物中的基因表达和调节也是高度互协调的，此观象被称为基因的“合表达(synexpression)”现象。而相应参与的基因被称为“合表达群(synexpression group”但与操纵子不同的是被激活的舍表选基因可参与不同的信号途径．相应基因可在不同的染色体上。另外合表达现象可能也是导致生物在进化上产生生物多样性的一个主要因素。     

人类群体中的达尔文正选择

概述了现代人群中存在的大量受达尔文正选择作用的基因, 如大脑发育相关基因、免疫基因、生殖相关基因及感觉受体基因等. 这些基因的进化特性将会为人类进化、各种疾病机理等研究提供重要线索. 随着群体遗传学数据以及比较基因组数据的增多, 越来越多的证据表明, 达尔文正选择作用在人类起源和进化上起着不可或缺的作用. 本文还介绍了检测正选择作用的常用方法, 分析了所面临各种干扰因素, 并对进一步的研究作了展望.     

组装生命

世界各地实验室里为数不多的一些科学家正在计划做一件事,就是发现支持一个单一活细胞所需的基本基因,并将这个最小基因组“缝合”起来,然后按“开”键。 最小基因组 美国遗传学家克雷格·文特尔说:“我们将在认识生物学首要原理的基础上重建一个完整的基因     

基因的分子进化：原理与方法

Dobzansky说:“不从进化的观点看问题,生物学的一切将不可理解”。分子进化研究不仅是一种特定的学科方法,而且是一种可以广泛应用的科学理论。人类基因组计划的实施为分子进化研究赋予了重要使命,也提供了新的机遇。本文综述了分子进化的基本原理、方法和最新发现,包括同源性分析、进化速率估计、系统发育树、分子种和基因及基因家族起源等方面,并提出了展望。     

基因概念的起源及发展

本世纪50年代,美国女遗传学家麦克林托克(B.Mcclintock)在研究了玉米籽粒不稳定色斑的遗传后,提出了称之为控制因子(controling elemet)的是可跳动的DNA片段,并认为控制因子是具有调节作用的遗传单位,位于异染色质中,能在基因组内移动,控制其他基因活性,但这一全新的概念难以为众人所接受。到60、70年代,许多试验证实了麦氏的所谓“跳动基因”。1982年我国著名遗传学家谈家桢教授评     

非同步生长群体中的基因扩散模型及其杂合度

以随机理论为基础的群体遗传学扩散模型,对群体遗传结构的描述和分子进化机制的阐明起了重大的作用。目前用于检验进化上各种学说的一系列理论公式,大都是以木村的基本扩散模型为依据的。因此,对扩散模型的基本出发点作进一步的探讨是有意义的。 木村的扩散模型是Markov链模型的一种近似。因为Markov链所描述的基因频率的随机变化仅适用于同步生长的群体,因此对于非同步生长的群体,其扩散方程的建立,应用生     

跳跃基因——细胞内一种普通现象

基因是指存在于生物细胞内有自体繁殖能力的遗传单位。分子生物学的研究表明,基因是具有特定核苷酸顺序的核酸区段,是储存特定遗传信息的功能单位。近几年来,由于分子生物学的突飞猛进,对基因的研究也取得了重大突破,相继发现了“跳跃基因”、“不连续的结构基因”、“重迭基因”等等,强烈地冲击着对基因的传统认识,这一组文章就是这些进展的某些反映。     

论中立说在进化论中的意义

石川统先生发表于日本《科学》杂志1988年10月号上的、关于木村资生《考察生物进化》(以下简称新著)的书评,无论如何不能认为公正地介绍了该书的内容,对中立说的解释也充满了误解。作为一名群体遗传学的研究人员,想谈谈自己的看法。石川先生的书评给人以贬低中立说的印象。该文声称:中立说所适用的是分子“无足轻重的部分”,充其量仅仅有助于“编写准确的生物年代记”。看来,这种见解如果不是由于对群体遗传学的基本观点以及分子进化对表现型进化所起的作用知识不足,就是为了使他所谓中立说无力解释表现型进化的评价显得合理而玩弄词句.他又说:“生物的表现型进化,倒不如看作以非     

生物学家们在探索分子进化史

极不寻常的分子进化国际会议,于1992年6月11～14日在宾夕法尼亚州立大学召开。有300名分子生物学家、群体遗传学家和进化生物学家出席。代表们虽对各自学科的命名不同,但都是利用了分子生物学的手段,追寻进化的蛛丝马迹,不管他们在试图解释如RNA和DNA这类分子的进化,还是在力争重建人类和其他生物的家谱。会上尽管充满了对有关发现,乃至有关方法的激烈争论,但在三天半的时间里,论及了30多亿年的进化史。遗漏的问题,将在下次会上提出。     

复杂的指令链：细胞生物学研究中的新课题

复杂的指令链：细胞生物学研究中的新课题苏中启编译自从美国遗传学家摩尔根于１９０６年开始利用果蝇来研究特定基因以来．生物学家从它们身上获得了大量研究成果。对于细胞中至关重要的指令链（Ｃｏｍ－ｍａｎｄｃｈａｉｎ）的研究也不例外：果蝇仍然是极好的研究对象。...     

从"生命之树"到"生命之网"

20世纪中叶,美国进化遗传学家多布然斯基(T.Dobzhanskv)曾经这样评价过进化论,"只有从进化的角度才能解释生物学的事件".在纪念英国生物学家达尔文(C.Darwin)这位"进化之父"诞辰200周年之际,不妨依据此话,也从进化论的角度来看一看200年来科学家对生命的认识.     

植物反转录转座子功能研究进展

反转录转座子(retrotransposon),是一类以RNA为中介,在反转录酶的参与下,进行自我复制并整合到基因组其他位点中的转座元件(transposableelements,TEs).反转录转座子是许多真核生物基因组的主要组成部分,在高等植物如玉米、小麦等作物中含量丰富.这些反转座子的功能及生物学意义一直以来都存在争议,但越来越多研究表明,它们对于邻近基因的表达调控以及整个生物体基因组的进化有着深远的影响.本文主要从反转座子与非编码RNA的联系及其转座过程所产生的基因结构变异、反转座基因等方面,概述了植物中反转座子功能的相关研究进展.     

气功外气对果蝇寿命作用的初步观察

果蝇是遗传学的经典实验动物,已故著名的遗传学家摩尔根曾以果蝇的变异、遗传,创立了基因学说。今天在人体科学研究中,也用上了果蝇,《气功外气对果蝇寿命作用的初步观察》一文即是一例。我们希望作者将来能更进一步研究外气对果蝇遗传、变异方面的影响。