双链RNA引发了基因沉默

2006年10月2日，诺贝尔生理学或医学奖评选委员会宣布，将本年度的这一奖项授予美国斯坦福大学的法尔（Andrew Z．Fire）和马萨诸塞州医学院的梅洛（Craig C．Mello），以表彰他们关于双链RNA（核糖核酸）引发基因沉默的发现。     

调控基因表达的miRNA

近年来, 在小分子RNA中发现了一类与调节基因表达密切相关的分子micro RNA (miRNA). miRNA由内源性基因编码, 可通过诱导mRNA的切割降解, 翻译抑制或者其他形式的调节机制抑制靶基因的表达. 寻找这类调节分子及其靶基因已成为研究的热点. 我们试图回顾miRNA的研究历史, 简介miRNA 分子的检测方法, 介绍 miRNA 在基因组中的位置、miRNA靶基因的搜寻、miRNA生物功能的鉴定, 并探讨miRNA的作用机制, 最后展望 miRNA 在调控生命体的发生、生长、发育和分化等方面的重要作用. 可以预测, 全部miRNA基因功能的鉴定必将给人们对生命体的研究带来新的理念、方法和思路.     

双链RNA引发了基因沉默——评2006年诺贝尔生理学或医学奖

2006年诺贝尔生理或医学奖授予美国斯坦福大学医学院的安德鲁·菲尔(AndrewFire)和麻省理工大学医学院的克雷格·梅洛(CraigMello),以表彰他们发现了双链RNA引发的基因沉默。他们的发现为基因治疗提供了新技术——siRNA,为后基因组时代基因功能研究提供了新手段,这一发现也导致天然小分子调控RNA和RNA调控系统的发现,引发人们对生命本质的重新思考。     

基于氨基化SiO2纳米颗粒的新型基因载体

采用正硅酸乙酯与N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷在油包水形成的微胶囊中同步水解的方法, 制备了大小均匀的氨基化二氧化硅纳米颗粒. 由于表面氨基化使纳米颗粒在一定的pH环境下的x (zeta)电位为正值, 与带负电荷的质粒DNA通过静电结合能快速形成纳米颗粒-质粒DNA复合物, 并对结合的DNA有明显的保护作用. 结合纳米技术、生物技术与基因工程技术, 构建了基于氨基化SiO₂纳米颗粒的新型非病毒型基因载体, 应用这一新型基因载体成功地将绿色荧光蛋白(green fluorescence protein, GFP)表达载体pIRGFP导入COS-7细胞, 并在细胞内产生高水平的绿色荧光蛋白表达.     

利用RNA干扰技术敲减rlpk2基因的表达可以延缓大豆叶片衰老

叶片衰老是受细胞内部遗传程序控制的、植物叶片发育过程的最后一个阶段, 对启动和调控这一过程的分子机制及衰老信号的传递途径的研究具有重要意义. 从人工诱导衰老的大豆叶片中克隆到一个新的LRR型类受体蛋白激酶基因rlpk2 (GenBank登录号: AY687391), 无论在前期人工诱导衰老系统还是叶片自然发育过程中, 该基因在大豆叶片中的表达水平都表现出明显的衰老上调趋势. 利用RNA干扰技术(RNA interference, RNAi)“敲减”(knock-down)该基因的表达, 可以明显延缓转基因大豆叶片无论自然发育还是营养缺乏胁迫引起的衰老进程, 转基因植株叶片具有比较致密的表面结构及较高的叶绿素含量.     

基于DNA纳米结构的siRNA输送体系的研究进展

随着多个功能性核酸药物获得FDA的批准,基因治疗近年来取得了长足的进步,迸发了新的青春.小干扰核糖核酸(siRNA)是基因治疗的核心成员,siRNA的高效递送则是其临床转化的关键.不同于传统阳离子脂质体、聚合物等通过静电相互作用实现siRNA的负载压缩形成纳米递送体系,DNA纳米结构通过核酸亲和杂化作用负载功能性核酸,实现siRNA的递送和相应的基因治疗.本文简要回顾了siRNA在基因沉默过程中的功能和机制,介绍了DNA纳米结构作为载体用于功能性核酸递送的基本原理和优缺点,进而详述了几类具有特色的DNA纳米结构用于siRNA递送系统,最后探讨了现有技术存在的挑战,并对本领域的发展做了进一步展望.     

基于金纳米棒基因探针对多元基因的识别与检测

通过晶种生长法制备长径比分别为4:1 和8:1 的金纳米棒, 分别在其表面修饰上抑癌基因p53 和pTEN 2 种不同序列的模型基因片段, 构建金纳米棒基因探针, 这两种基因探针分别于800 和1100 nm 处有2 个近红外吸收峰. 基于探针基因识别靶基因时, 金纳米棒的纵向等离子共振吸收峰吸光度的变化, 对2种靶基因片段混合体系建立特异性识别及检测方法. 结果表明, 在pH 为7.0 的PBS 缓冲溶液中, NaCl 浓度为0.2mol/L 时, 在靶基因片段的浓度为3.0~9.0 nmol/L 范围内, 金纳米棒的纵向等离子共振吸收峰的变化与靶基因的浓度成线性关系, 检出限分别为1.6 和1.2 nmol/L. 实现了在同一混合体系中同时对两种靶基因片段的特异性识别及检测.     

降低纳米毒性的途径及其机理研究进展

纳米材料广泛应用在光照疗法、光声成像、癌症的早期诊断、药物转运和组织工程学等领域,通过应用或无意释放的形式进入植物、动物、人体和生态环境,带来了潜在的环境和人类健康风险.在纳米材料广泛应用或释放到环境之前,亟需探索降低其生物毒性的方法和机理.本文通过对纳米颗粒的物理化学属性,包括尺寸、纯度、表面性质(表面电荷、亲疏水性和表面修饰)以及纳米材料与细胞相互作用的环境条件,包括暴露剂量、暴露时间、反应/作用介质等的调整来探讨降低纳米毒性的方法.同时从细胞及亚细胞结构的生理生化损伤、氧化应激、基因、蛋白质和代谢5个方面来阐述纳米颗粒产生毒性及降低其毒性的途径、机理,并对今后降低纳米毒性的相关研究进行展望.     

科技

德国发明增强陶瓷瓦,世界首个液体纳米晶体管研制成功,胎儿遭受化学物质污染,美登月新火箭40层搂高,科学家发现乳腺癌新基因     

多氯联苯内分泌干扰作用及机理研究进展

环境内分泌干扰物是近年认识到的一类严重危害人和动物的生殖和免疫功能的环境污染物, 多氯联苯(PCBs)既是持久性有机污染物, 又是典型的内分泌干扰物, 单个PCB同类物、PCB商品混合物以及PCB的代谢产物都具有内分泌干扰活性, 可从激素的合成、转运、结合、代谢和反馈调节等多层面干扰雌/雄激素系统、甲状腺激素系统等多个内分泌系统的功能. 本文详细评述了PCBs内分泌干扰活性及其机理研究的新进展, 并提出了今后应加强研究的几个主要方面.     

纳米物质安全性

诺贝尔奖获得者罗雷尔（H. Rohrer）说,当微米技术成为工业革命技术的基础,那些最早学会,并最早和最好使用微米技术的国家,都在工业发展中占据了巨大优势,成为了现在的先进工业国家.     

基于氨基化SiO2纳米颗粒的新型基因载体

采用正硅酸乙酯与N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三乙氧基硅烷在油包水形成的微胶囊中同步水解的方法，制备了大小均匀的氨基化二氧化硅纳米颗粒，由于表面氨基化使纳米颗粒在一定的pH环境下的ζ(zeta)电位为正值，与带负电荷的质粒DNA通过静电结合能快速形成纳米颗粒-质粒DNA复合物，并对结合的DNA有明显的保护作用，结合纳米技术，生物技术与基因工程技术，构建了基于氨基化SiO2纳米颗粒的新型非病毒型基因载体，应用这一新型基因载体成功地将绿色荧光蛋白（green fluorescence protein,GFP)表达载体pIRGFP导入COS-7细胞，并在细胞内产生高水平的绿色荧光蛋白表达。     

火焰光谱法的三维研究(Ⅲ)——测定ⅠA元素时ⅡA氯化物的干扰

文献[1]报道过ⅠA族和ⅡA族元素原子化的特点,并分类为:典型热解原子化型元素K、Rb和Cs,典型还原原子化型元素Ca、Sr和Ba,以及过渡型元素L_i、Na和Mg。文献[2]命名了新术语以特征化和数值化研究获得的干扰三维表;研究了热解原子化型元素间交互干扰,除获得完整的电离干扰规律外,还发现了共存物有阻塞干扰和测锂时有解离干扰,为     

基于多功能纳米磁珠的DNA制备与基因分型

为了构建DNA样品制备芯片, 研发了一种以羧基修饰的磁性纳米粒子作为固相载体, 从全血、唾液和细菌培养基中快速提取基因组DNA并扩增靶基因的通用方法. 这种羧基修饰磁性纳米粒子不但可以从样品中富集靶细胞和从细胞裂解液中吸附DNA, 而且吸附在纳米磁珠表面的DNA可以不用洗脱而直接作为目标基因PCR扩增的模板, 从而通过功能集成简化了从靶细胞富集到靶基因扩增的全过程. 利用该方法实现了微量唾液样品中HLA基因的快速制备与扩增, 扩增产物与固定于寡核苷酸基因芯片上的16条探针杂交进行HLA基因分型, 取得了良好的效果. 由于该方法快速简便, 不使用有毒试剂和离心操作, 便于用以构建快速高通量的核酸制备微芯片.     

让致病基因沉默——核糖核酸干扰技术的发现

“让致病基因沉默”以防治疾病,保障健康是人类的理想。两位美国遗传学家安德鲁·菲尔和克雷格·梅洛,发现了核糖核酸(RNA)的干扰技术,找到了这个实现人类理想的科学途径,从而荣获了2006年诺贝尔医学奖。菲尔1959年生于美国加利福尼亚州圣克拉拉,后入加利福尼亚大学伯克利分校主修数学,仅用3年就取得学位,1983年获麻省理工学院生物学博士学位。他曾在美国和英国多所高校和科研机构执研,现任斯坦福大学病理学和遗传学教授。梅洛生于美国波士顿,1990年获得哈佛大学生物学博士学位,现任马萨诸塞大学分子医学教授。牵牛花变色和秀丽隐杆线虫实…     

一种形成金纳米粒子链状结构聚集体的新组装方法

制备并表征了带有吡咯基因的硫醇和烷基硫醇混合修饰的金纳米粒子，通过减少金纳米粒子表面吡咯基因的含量，借助化学氧化得到链状有序纳米结构，这种新颖方便的方法可以应用于其他功能性的纳米粒子（如CdS，核-壳结构Co/Pt，Fe/Au等）的组装。     

纳米毒理学与安全性中的纳米尺寸与纳米结构效应

纳米生物效应与安全性是纳米科学中既具有基础科学意义, 又事关纳米科技应用前景的关键问题, 是纳米技术可持续发展的核心. 国际上普遍认为, 纳米技术的未来发展取决于两大主要瓶颈能否取得突破: 一是纳米尺度上的可控加工与大规模生产技术; 二是纳米安全性知识体系与评价方法. 针对后者, 欧洲和美国都提出了“没有安全数据, 就没有市场”(“No Data,No Market”)的方针. 为了保障科技和市场的优先权, “科技要领先, 产品要安全”已成为发达国家的国家战略. 为此, 在短短5 年内已经形成纳米毒理学这个新兴学科, 阐明在纳米尺度下物质的毒理学效应. 本文重点分析纳米毒理学与纳米安全性中的纳米尺寸效应、纳米结构效应这两个重要的科学问题及其研究结果, 同时简单讨论剂量-效应关系这个传统毒理学的中心法则在纳米毒理学中的变化情况, 讨论未来的相应研究内容和方向, 同时也帮助读者更为科学、理性地认识和理解物质在新的纳米尺度下所固有的生物学特性, 包括毒理学特性.     

纳米科学技术的发展和未来

纳米科学技术是指在纳米尺度 (约在1～100纳米之间)上研究物质的特性和相互作用(包括原子、分子的操纵),以及利用这些特性的多学科交叉的科学和技术.这一技术使人类认识和改造物质世界的能力延伸到了原子和分子水平,是当今最重要的新兴科学技术之一,已经引起了科学界和产业界的极大关注.     

闻所未闻的纳米耳

你的听力怎么样?足够灵敏吗?任何细小的声音都逃不过你的耳朵?不过,如果要你听到自己身体内部发生的生物学喧闹声,恐怕再灵敏的耳朵也是不可能的。然而,科学家正在研制一种人工耳——纳米耳,它的敏锐度是你闻所未闻的,以致能够把两种细胞所发出的噪声分辨出来。科学家说,我们的身体内部其实是一个巨大的生物学喧闹场:喧闹的细菌在你的肠胃甲举行闹宴;你的细胞中的线粒体如同超负荷运行的发电站一样嗡嗡作响;正在自我复制的脱氧核糖核酸束打开链接时所发出的噪声像撕裂金属一般。你身体的每一个细小部分都发出