基因工程:动植物的改造

基因工程最初均是用于研究微生物,然而在最近几年,这项技术已被用于研究更复杂的动植物.如今科学家可以把大片段基因转移到培养的动物细胞中,更激动人心的是有的研究小组已经能把外源基因转移到小鼠卵因中,这些细胞可发育为成熟的小鼠,在这些小鼠的细胞中都带有这一外源基因并能传递给后代.要想把外源基因插入高等有机体的DNA中,首先要获得基因考贝,然后把它转入受体细胞的核内,使它能整合到DNA中,高等有机体DNA分为许多染色体单位,外源基因一定     

农业基因工程新进展

在美国,野生动物如浣熊、狐狸、郊狼等,带有一种狂犬病毒,给野生动物和人类带来威胁。为此,科学家采用基因工程的办法制作防治狂犬病的疫苗,方法是选用常见的牛痘病毒,从牛痘病毒的DNA上切除编码胸苷激酶的基因,插入一段编码狂犬病毒外壳糖蛋白的基因。然后制成供动物食用的饵料投放到野外,当动物食了这种改造过的、带有狂犬病     

基因图谱——生命蓝图的黑匣子

2月初,国际人类基因组计划和美国塞莱拉遗传公司科学家联合公布人类基因组图谱及初步分析结果。人类基因图谱被称为生命的“天书”,蕴涵有人类生、老、病、死的绝大多数遗传信息,破译它将为生命科学和疾病的诊断、新药物的研制和新疗法的探索带来一场革命。但迄今为止,有限的研究成果却使生命之谜显得更加扑朔迷离。 1969年,科学家克隆了人类的第一个基因,到20世纪80年代,科学家克隆的人类基因数目不过1000个。国际人类基因组计划于1990年10月正式启动,它被誉为生命科学的“登月计划”,迄今耗资30亿美元,全球几千名科学家参与其中,目标是辨认当时估计的人类DNA中的10万余个基因。1998年5月,一批科学家在美国罗克威尔组建塞莱拉遗传公司,希望到2001年绘制出完整的人体基因组图谱,与国际人类基因组计划展开竞争。研究结果表明,基因存在于人体每个细胞内的脱氧核糖核酸分子即DNA分子内,DNA分子是由两条相互盘绕的碱基链组成。经初步测定,人类基因组共有31.6亿个碱基对。     

美国科学家发现免疫系统第二种重要基因

据美国《纽约时报》1990年6月26日报道,马萨诸塞州刽桥的怀特黑德生物医学研究所的科学家们已经发现了免疫系统的第二种主要基因。这项发现有助于解释人体如何能够迅速聚集防御力量,抵抗成千上万个不同的病毒、细菌、寄生虫以及其他侵入的物质。这种基因与另一种基因相互合作,切割DNA片段,并把它们重组成一个巨大的免疫蛋白质系统。系统能准确地瞄准几乎任何遇到的侵入者。研究人员说,这一发现可说明免疫系统的主要机制,并能更好地理解某些遗传的免疫缺陷。剑桥科学家们说,他们是在六个月前报告发现另一种称为“重组激活基因”(RAG)的重要基因之后开始寻找这种基因的。据发现,这种主基因能帮助把不同的遗传物质碎片接合在一起,变成工作抗体和T细胞感受器,它们是两种免疫蛋白,可攻击外来微生物和其他入侵者。但是使科学们苦恼的是,在他们的试验中,这种重组基     

基因工程：农业发展的曙光

生物技术被公认为21世纪技术的核心和重要的支柱产业,它由4个部分构成:基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程.它的标志技术,一项是基因工程,一项是蛋白质工程.它是分子遗传学与工程技术相结合的产物.何谓基因工程?众所周知,生物的一切特性是由细胞内脱氧核糖核酸(简称DNA)的分子构造决定的,而一个DNA分子是由许多核苷酸片断携带着一定的遗传信息,是一个遗传因子,叫做基因.科学家则采用类似工程设计的方法,人为地转移或重组DNA中的基因,从而使生物体突变.基因工程也称为DNA重组、基因重组.而农业科技进步的龙头和被誉为农业第三次革命的生物技术,已在农业领域获得广泛应用,其前景极为广阔.正如美国科学家预示的那样,美国的第二硅谷将不再是半     

东南西北

人工智能有突破 据悉,科学家正在探讨利用遗传物质DNA研制一种全新概念的计算机。专家预计,这种计算机的运算速度和信息存储容量均大大高于目前的电子计算机。 科学家提出DNA计算机的原理是,DNA分子中的密码相当于存储的数据,DNA分子之间可以在某种酶的作用下瞬间完成生物化学反应,从一种基因代码变为另一种基因代码。反应前的基因代码可以作为输入的数据,反应后的基因代码可以作为运算结果,如果控制得当,那么就可利用这种过程制成一种新型计算机。     

接合转座子Tn916的水平基因转移

水平基因转移（HGT）极大地提高了细菌物种对环境的适应性,促进了细菌的进化.原核生物通过水平基因转移获得的基因片段为基因岛（GEIs）.接合转座子（CTns）则是一种常见的可移动基因岛,通过接合进行水平基因转移,并主要传播抗生素抗性.该文介绍与讨论了一种发现较早,且被广泛研究的接合转座子Tn916的重组、接合转移和调控模块,阐述了这类接合转座子的一般结构、转移机制和影响.     

转基因作物在农业生产中的应用

把人们所需要的外源基因(如高产、抗病虫害优质基因)定向导入作物细胞中,使其在新的作物中稳定遗传和表现,产生转基因作物新品种,是大幅度提高作物产量的一项新技术。它给农业生产带来了希望和奇特的景观。 科学家们创造的第一种转基因作物始于12年前,目前已有数十种转基因作物相继问世。外源基因导入作物的方法,一般有以下几种:一、滴注引进,即将外源DNA滴进或微量注射入受体,二、离体培养,即在花粉、种胚等诱导、分化培养基中加入外源DNA;三、射击穿入,即利用基因枪、电击法等将外源DNA直接导入受体;四、     

科技新知

由中国科学家领导的一个研究小组宣布,他们首次绘制出了人类纤维原细胞的基因组启动子分布图。这一研究不仅将加深对人类基因组信息的理解和利用,也将对疾病机理等的研究作出贡献。基因的启动子是DNA链上不编码蛋白质的碱基对序列,它对基因有     

新型免疫疫苗——DNA疫苗

DNA疫苗是近几年发展起来的一种新型疫苗 .将抗原编码基因插入带有强启动子的质粒载体,然后用物理方法将重组质粒导入体内细胞,抗原编码基因即在细胞内合成抗原蛋白,诱发机体产生保护性免疫反应 .DNA疫苗是独特而有效的接种方法,实验证明它可以用来抵抗病毒感染和医治肿瘤等,有广泛的应用前景 .     

文化产业不能丢了米姆（Meme）

前段时间,阅读了一些“后现代学说”的经典著作。英国人理查德·道金斯和道格拉斯·霍夫斯塔德合著的《信息的载体——基因和米姆》写得非常好。在这篇文章中,他们在讲述了生命遗传的故事后,点出了生命遗传的复制者——DNA,阐述了基因(DNA)千方百计复制实体以图生存,才使得生命得以进化的道理。正因为这两位科学家不仅是生物科学家,同时也是认知科学和计算机科学的专家,而且他们还教授科学史、哲学、比较文学和心理学,所以,他们在这篇文章中,大胆地提出了这样一种理论——“就在地球上,一种新的复制者近年已经出现了,它正注视着我们,它还…     

憧憬世界科技新巅峰

澳大利亚科学家发明“拼写检查”基因序列新方法 澳大利亚昆士兰大学的科学家发明一种快速、可靠、简便的纠错方法，可如同计算机检查文字拼写错误那样，发现基因测序过程中产生的扩增序列DNA代码错误。新方法编制的软件称为“刺槐（Acacia）”，是由基因测序仪阅读DNA碱基代码的四个字母，并拼写出不同生物体的基因后，     

曲张链菌素产生菌壮观链霉菌NRRL2494菌株遗传操作体系的建立

曲张链菌素属于安莎类抗生素,具有显著的生物活性.在从壮观链霉菌NRRL2494菌株的发酵产物中分离和鉴定了多组分曲张链菌素的基础上,探索和优化了外源DNA通过接合转移进入壮观链霉菌NRRL2494菌株的操作方法和培养条件.以游离型质粒pJTU1278为载体,在体外构建了一个曲张链菌素酰胺合酶基因svaF敲除的质粒,通过接合转移转入到壮观链霉菌NRRL2494野生型菌株中,所获得的svaF基因缺失突变株失去了产生曲张链菌素的能力.该遗传操作体系的成功建立和优化,使得在体内分析和鉴定曲张链菌素生物合成基因的功能成为可能,同时也为建立其他类似放线菌的遗传操作体系提供了参考.     

中国基因之梦

几代科学家的基因之梦,一波三折,终成现实北京中关村,伫立着一座金光闪闪的现代雕塑——DNA(脱氧核糖核酸)双螺旋模型,仿佛昭示着中国人对破解生命之谜的憧憬、渴望与历史追求。可是,对于中国科学家来说,基因曾经是一个遥不可及的梦。在一段特殊的历史中,我们拒绝承认基因的存在,拒绝承认 DNA 是基因的实体,导致了两代人不知道基因为何物。在年轻人中,能够说清楚基因是什么的,屈指可数。1986年,诺贝尔奖获得者杜伯克教授在《科学》上发表的一篇短文《肿瘤研究的转折点:人类基因组测序》中指出:“如果我们想更多地了解肿瘤,我们从现在起必须关注细胞的基因组,我认为从细胞基因组测序入手是非常有用的。”“这一计划     

DNA--探索生命的双螺旋

2006年5月18日,美国和英国科学家在英国<自然>杂志网络版上发表了人类最后一个染色体--1号染色体的基因测序,解读人体基因密码的"生命之书"宣告完成.多少年来,人类对生命领域的探索,无一不与遗传基因DNA的研究息息相关.正是经过无数科学家的不断探索,一步一步揭示那美妙的双螺旋,生命科学才得以飞速发展,为人类深入了解生命并进而改造生命打下了基础.     

敬畏与审慎——谈谈人类胚胎基因组编辑技术

 2015年生命科学领域里最热门的话题自然是基因组编辑技术,尤其是被科学家称为“基因手术刀”的CRISPR（Clustered regularly interspersedshort palindromic repeats）基因组编辑技术。CRISPR的意思是规律成簇的、间隔短回文重复序列,源自于古细菌及细菌中的后天免疫系统,能帮助细菌有效抵抗病毒等入侵者造成的损伤。当重复序列与入侵病毒“遭遇”时,细菌就会产生一段与病毒序列相匹配的RNA,它被称为“向导RNA”,能够同负责切割DNA的Cas酶结合在一起,二者的职责就是发现并“隔离”病毒序列,从而阻断病毒复制。在细菌这套“防御”系统的基础上,科学家发展出一种新技术即CRISPR基因组编辑技术--通过“修饰”Cas酶与“向导RNA”,促使二者的联合体与他们想要在细胞基因组里“剔除”的某一DNA相匹配,从而“诱导”DNA进行修复。该技术是一种能够对基因组进行精确编辑的分子生物学利器,如同我们可以在电脑上对WORD文档中的文字按照我们的需要进行编辑一样。由于CRISPR基因组编辑技术不受物种限制,因此科学家已经成功在许多动植物中实现了基因编辑。从2012年开始,已有科学家将该技术应用于成人体细胞基因组中,从而为阻断遗传病延续以及治疗基因缺陷疾病打开了通道。至2013年初,有关编辑人类干细胞基因组技术方面的论文开始陆续问世,我国科学家也积极投入到相关研究中。     

人类基因组计划和我们的生活

对于基因的科学研究,是从发现基因的传递规律开始的,1965年,一位奥地利神父--孟德尔--发现并发表了有关基因传递的规律.20世纪中叶,科学家发现了基因--遗传物质的基本结构,并提出了模型,即我们在中学教科书里读过的"DNA双螺旋模型".20世纪70年代,人类破天荒第一次真正能够拿出基因来做试验,即建立了可以称之为"遗传工程"或"分子克隆"的技术,并第一次用拼凑基因的方法建立了人为的生物,尽管还不完全,还很简单,科学家却用一些基因生产出了"遗传工程"的产品--基因产品.     

在基因检测面前死人活人一样难堪

去年12月18日,美国《科学》杂志刊登了它评选的1998年十大科技突破,其中“科学家完成了对一种小线虫以及一些微生物包括梅毒、肺结核和斑症伤寒病毒的全部基因的测定”排在第五位。20世纪后半叶,人类越来越意识到基因技术的重要性。所谓基因,是遗传的基本单位,由DNA(脱氧核糖酸)组成。然而,普通中国人对基因的了解,更多地来自于闹得沸沸扬扬的克林顿绯闻案。尽管克林顿在法庭上失口否认与莱温斯基的关系,但当那条著名的蓝裙子作为证据呈上法庭时,克林顿也不得不低头招供,连连道歉。因为这条裙子一经DNA检测,任何谎言都不可能再坚持下去。 难道DNA的检测就这么准确无误吗?答案是肯定的。在法医学中,警察办案时常依据     

β—淀粉酶基因在黄单胞菌中的克隆及表达

广泛寄主范围载体ｐＫＴ２１０可在辅助质粒ｐＲＫ２０１３的协助下转移进入黄单胞菌（革兰氏阴性）中并能稳定存在；来源于枯草杆菌的β－淀粉酶基因与载体ｐＫＴ２１０形成重组质粒ｐＹＬ１，并以其转化大肠杆菌；通过三亲本接合将ｐＹＬ１引入带有利福平抗性的黄单胞菌ＮＫ－０１－Ｒ中，通过抗性选择接合子，并测定接合子的淀粉酶水解能力及产胶能力。本文获得一株黄原胶产量比出发菌株提高２０％，且淀粉酶水解能力显著提高的工     

大肠杆菌巴豆甜菜碱还原酶基因缺失菌株的构建

报道了体外构建caiA基因缺失的带有卡那霉素抗性基因的5．2kb线状DNA分子,以此转化大肠杆菌JM83和BL21(DE3)株,借助于体内DNA同源重组,定向敲除了大肠杆菌中的巴豆甜菜碱还原酶编码基因caiA。经遗传稳定性实验、聚合酶链反应(PCR)以及Southern鉴定,表明所获得的JM83转化子22号和BL21(DE3)转化子4号确为caiA基因缺失突变株;酶活分析结果表明,22号和4号转化子均丧失了巴豆甜菜碱还原酶活性。