生命之初,新在哪里:我们为何生而不同

新生命究竟"新"在哪里?经典的遗传学观念认为基因决定表型,但同卵双生的双胞胎基因几乎完全相同,为何依然存在很大差别?越来越多的研究证实,代际间的表观遗传改变决定了我们生而不同。表观遗传学是指独立于DNA序列改变的遗传,主要包含DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA等。本文生动形象地介绍了表观遗传的概念及核心内容,重点描绘了表观遗传修饰(包括DNA甲基化和组蛋白修饰)在早期胚胎发育过程中的动态变化,有助于我们深入理解表观遗传在新生命发生过程中的作用。     

逆转生命时钟:诱导性多能干细胞

生命是怎样生生不息的?包括人类在内的生命体,又是怎样由一个受精卵发育为一个有血有肉、有五脏六腑的成体的?这个过程是如何组织协调的,能不能逆转呢?一直以来,为了医疗需要和理论探索,人们致力于通过各种途径获得拥有类似胚胎的强大发育潜能的特殊细胞--干细胞,但同时又被各种技术瓶颈和伦理问题所困扰.     

德国第一位获诺贝尔奖的女性——克莉斯蒂安·努斯莱因芙尔哈德

德国生物学家克里斯蒂安·努斯莱因芙尔哈德因为“发现极为重要的控制早期胚胎发育的遗传机制”,与美国的两位生物学家维绍斯和刘易斯共享1995年诺贝尔生理学和医学奖。本文叙述了1995年生理学和医学诺贝尔奖获得者努斯莱因芙尔哈德和埃里克·维绍斯,如何在不受人们重视的情况下,坚持用果蝇为主要观测物,发展发育生物学。在这过程中,作为女性的努斯莱因芙尔哈德,在德国相当严重歧视妇女科学家的情况下,如何克服几乎无法想象的困难,走向成功。本文还简略介绍了发育生物学的基本概念和其重要性。     

秃头、肥胖、肤色与遗传有关

世界上所有的生物都含有基因,且越是高级动物,其细胞内所含的基因数目就越多。有的细菌只有几个基因,而一个人体则会拥有大约10万个基因。人的生长、发育、健康以及学习、创造的智能等全部信息,都贮藏在这大约10万个基因中。基因是人类生命的密码,深藏在细胞核内染色体中,控制着人的高矮、肤色、发质及骨骼、神经等器官的生长、发育,记录着所有个体特征的遗传信息。每个人都分别从父母那里得到一半密码。因此,可以说,基因是遗传的血缘关系的最可靠的基础。     

植物雄性不育的遗传机制探讨

本文评述了雄性不育性的遗传分类、细胞质育性因子、核质互作方式、环境调控、遗传操作等方面的研究进展，提出了解释雄性不育产生的双基因模型假说，认为控制雄性育性表达有二类核基因，一类是控制小孢子发生过程的基因（花粉发育结构基因），另一类是调控花纷发育结构基因表达条件的基因（调节基因），这二类基因任一发生突变均将产生遗传的雄性不育，细胞质（内环境）和生境（外环境）通过调控调节基因的表达成其产物，使得花纷发育结构基因表达所需条件不能满足而导致雄性不育．     

颅面生长的控制理论

颅面生长的控制理论是颅面生长发育理论的重要组成部分。本文综述了颅面生长的遗传控制理论，功能基质假说和伺服系统理论等的基本内容，介绍了各种理论的特点和局限性，阐述了颅内生长控制理论从遗传到渐成影响的认识变化，并应用各种理论解释了颅面正常生长发育深入研究遗传的渐成因素对因素对颅面生长控制的作用。     

人类天生会“用眼”有遗传依据

<正>一项新的神经科学研究显示,在人类成长初期只能"用眼观察"来收集信息,这种能力居然是可遗传的,而自闭症患者的此功能受损。该发现有助于进一步理解一种遗传特性是如何影响人类与周围环境互动的。尽管此前已有其他研究探讨了类似概念,比如将自闭症儿童的发育情况与正常发育的同龄儿童做对比,但这是首次向人们展示一种直接可追踪的遗传现象。     

从龟类的研究看温度对爬行动物性别的控制

在自然探秘栏目内,本期发表了《从龟类的研究看温度对爬行动物性别的控制》。温度的选择可以决定爬行动物的雌雄,这是一种奇怪的现象。温度在此起什么作用?如何进行控制?它在理论和实际上有何价值?这篇文章均涉及到,有兴趣的读者,可以一阅,定会增长知识。     

本期专题简介

正近年来随着对遗传信息研究的深入,人们发现现代生物子代从亲代基因组中获得的生长、发育和进化信息并不仅仅取决于基因序列,基因表达过程中的变化对子代表现型也有着重要影响。因此,表观遗传学(Epigenetics)受到了人们的青睐,成为近年来研究的热点。表观遗传学是指在基因的DNA序列没有发生改变的情况下,基因功能发生可遗传的遗传信息变化,并最终导致可遗传的表型变化,而且这种改变在发育和细胞增殖过程中能稳定传递且具有可逆潜能。近年来研究较多的主要有DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码     

学习遗传学和育种学的几点浅见

一、理论与实践大家知道,一部遗传学无非是生物体在传代过程中所涉及的物质、变异、现象和机理,是一把解开生命之谜的钥匙;各种育种方法,就是通过对亲本的选择和配偶的指定与交配,把亲代的可遗传的各种性状传递给子代,经过选择以求获得并保持优良的品种或品系,以达到提高农牧产品的产量和质量.但遗传学的理论从哪里来呢?它不会从天上掉下来,而是来自调查研究、科学实验和生产实践.世界上最早涉及到遗传原理的首推我国北宋时的沈括(公元     

类固醇激素在蟾蜍离体排卵过程中的作用

“排卵”是体内錯綜复杂内分泌活动的高峯和后果, 这一系列活动的目的就是为了保証卵子的成熟,受精和正常的发育。垂体激素在排卵过程中的功用,虽然了解得不够深透,但总算还知道一些;而类固醇激素在其中的作用如何? 确实知道得不多。     

破译遗传密码的科学历程

生物是怎样发生性状变异的?又是如何将自己的性状遗传给后代的?遗传与变异的本质是什么?长期以来,生物生长发展的差异性与繁殖方式的多样性令自然哲学家们感到迷惑不解,生命本质的探索一直是生物学领域研究的核心问题。19世纪下半叶,奥地利布台恩的奥古斯汀修道院神     

诺贝尔生理学或医学奖十年得主

2003年:美国科学家保罗·劳特布尔和英国科学索彼得·曼斯菲尔德。他们在核磁共振成像技术领域取得突破性成就。 2002年:英国科学家约翰·劳尔斯顿和悉尼·布雷内、美国科学家罗伯特·霍维茨。他们在研究基因如何控制器官发育和细胞死亡过程方面作出了杰出贡     

免疫多样性的体细胞发生

免疫学中长期存在着一个悬而未决的中心课题:抗体多样性的遗传起源。种系说认为,遗传学上的多样性是在进化过程中形成的;个体发育说则认为多样性是在发育过程中发生的。利根川进试验证实了个体发育说。     

四条分子进化规律与相应分子进化学说

进化、发育、遗传为有机体三大基本的生命活动,而进化又是有机体发育与遗传的源泉。近两个世纪以来,进化论历经拉马克、达尔文、新综合论者和中性论者等数代人的努力,虽然取得了对进化及其机制的丰富认识,但同人们对发育与遗传的认识相比,存在明显的不足,其分子     

天山乌鲁木齐河源1号冰川表面累积应变研究

冰川表面应变率分布揭示冰川表面运动速度梯度的变化,与各种冰面构造的形成发育关系密切。那么在冰川运动过程中,应变率的时间累积效应如何?它对冰川构造发生什么影响?作者在研究天山乌鲁木齐河源1号冰川(简称“1号冰川”)表面应变率分布的基础上,作进一步探讨。     

表型起源和信号转导

表型性状既受遗传物质的控制又受环境条件的影响已是生物学家的共识.那么,从分子水平考察,环境因素如何与遗传物质互作,通过什么途径引发或影响基因表达和性状发生?这是近年来发育生物学中倍受关注的领域——表型发生与信号感知及转导.本文以植物为主要对象,简述这方面的新进展.     

轻松提取草莓DNA

正你没有看错这个题目,我们接下来将要学到的,就是如何在家中运用常见的一些材料来为草莓提取DNA。DNA?那个叫作"脱氧核糖核酸"、双螺旋结构、能够决定生物遗传特性的物质?可以在自己家中提取?对!没错!快去准备材料吧!     

是什么引发了青春期?

Science创刊125周年之际公布的125个最具挑战性的科学问题中,"是什么引发了青春期?"是一个涉及演化、遗传、发育发展等众多领域的复杂问题.目前已有的研究主要集中在下丘脑-垂体-性腺轴(hypothalamus-pituitary-gonadal,HPG)激活状态的变化.一些内分泌因子(神经激素和神经递质),特别是下丘脑弓状核神经元分泌的kisspeptin可能是这个神奇生物钟的第一块多米诺骨牌之一,它可以引发下丘脑分泌促性腺激素释放激素(Gn RH),促使腺垂体脉冲式释放促性腺激素卵泡刺激素(FSH)和黄体生成素(LH),刺激性腺释放性激素,导致个体第二性征发育,生殖器官成熟.与此同时,大量研究结果已经说明,生活环境的资源供给以及个体营养状况等也会影响青春期启动的时间,青春期发育异常的人类和动物数据也暗示存在一些决定青春期起始的遗传因素.但是对青春期引发机制的整合理解尚需更多研究,如脑发育导致的自上而下的调控,各种神经激素和神经递质的协同以及社会心理因素如何接入HPG轴环路等.对引发青春期机制的揭示不仅有助于理解个体成熟的精密过程,为预防和治疗发育异常提供指导,还可以以此推演,深化对物种延续适应机理的探索.     

激光在渗透

现代化学的成就是众所周知的。不过,化学反应还不能把自己的奥秘全部揭示出来,所以,化学工艺学仍然是工业上最为复杂的一个领域。化学过程的复杂,首先是由于它具有多阶段性和多路性。这如何理解呢? 为了合成所需要的物质,不是直接从起始物质