直接注射DNA治疗技术

现在,实验医学已进入基因治疗阶段,但是要找到合适的基因物质却没有那样简单。最常用的方法是在基因上“加载”病毒,使病毒“悄悄走近”指定的细胞。不久前美国威斯康星州立大学研究人员研制成一种更简单的方法直接往肌肉组织细胞中注射脱氧核糖核酸(DNA)。约翰·沃尔夫及其同事往老鼠肌肉中注入含有被他称为“纯DNA”的营养液,希望细胞能排斥外来的DNA,但是事与愿违,细胞却从中接受了储存在DNA中的全部信息。这使研究人员得到启示,这结果     

细胞周期

显微技术的出现使区分细胞周期成为可能。如按形态学分期,可将细胞周期分成后期、中期及间期。在增殖细胞中,周期的中断意味着细胞死亡;在成熟细胞、增殖失控则形成肿瘤。细胞周期根据合成DNA时间可分为G_1(DNA合成前期),S(DNA合成期),G_2(DNA合成后期),M(丝裂期)。基因和生物化学的研究表明有两种控制细胞周期的类型。一种是直接控制——前一步为后一步制造重要的底物;另一种是间接控制——前一步释放了后一步的抑制物,而后一步反馈控制先一步。G_1期为S期制备了核苷酸、组蛋白和聚合酶等所需物质。通过调节分子能使G_1细胞转变为G_0期,或激活静止期细胞转变为活跃增殖期。如静止期持续过长相当有害,增殖失控可能致癌。其关键在于调节G_1期的启动和启动点。如营养恰当、控制信息畅通,则细胞会顺利地通过启动点,并由此点有序地激发整个长链。     

生物工程培养鸡

在美国的农业研究服务中心的实验室里培育了一种特种鸡,它们的基因里含有一种“locomotive”。令人惊异的是,这种locomotive是由某种弱化的鸟类白血病毒的基因所构成的。白血病毒实际上是一种还原病毒.一旦进入细胞,这种病毒会释放一种使RNA转变成DNA的酶。此时,DNA会寻觅细胞基因并将其整合,而后产生出新的病毒粒子。研究人员再将这种还原病毒     

DNA修复研究荣膺诺贝尔化学奖

<正>马斯·林达尔、保罗·莫德里克和阿齐兹·桑贾尔分享了2015年诺贝尔化学奖。2015年诺贝尔化学奖授予三位在DNA修复研究中做出突出贡献的科学家。托马斯·林达尔(Tomas Lindahl)、保罗·莫德里克(Paul Modrich)、阿齐兹·桑贾尔(Aziz Sancar),"在分子水平上描绘出细胞如何修复受损DNA并维护遗传信息。"授予该奖的瑞典皇家科学院说。DNA不是一种稳定的分子,而是会随着时间发     

电离辐射诱发小鼠骨髓细胞依赖和不依赖P53基因的凋亡

细胞凋亡(apoptosis)或程序性细胞死亡(programmed cell death),是一种具有典型形态学和生化特征的细胞死亡模式。在胚胎发育,T,B细胞成熟和内分泌相关的组织萎缩等生命过程中发生的细胞死亡,就是一种生理性细胞凋亡,以此控制体内细胞数量。辐射和某些抗肿瘤药物等DNA损伤因子,亦能诱发细胞凋亡,并与某些肿瘤相关基因的诱导表达和蛋白稳定性的改变等事件发生相关。P53基因是一种抑癌基因,参与细胞增殖调控,使细胞生长停滞于G_1期。近年发现,P53基因在细胞DNA受损伤后引发的细胞凋亡过程中也起重要作用。不同学者分别报道,电离辐射诱发小鼠胸腺细胞和小肠上皮细胞的凋亡,是依赖于P53基因,包括P53基因表达增加和P53蛋白稳定性增强。在P53基因缺失纯合子小鼠中,电离辐射就不能有效地启动上述组织细胞的凋亡机制。本文利用基因打靶技术产生的P53基因突变小鼠模型,研究不同P53基因状态下,即野生型(P53+/+)、杂合子(P53+/-)和纯合子突变型(P53-/-),电离辐射诱发小鼠骨髓细胞的凋亡。     

为何女性更长寿?

新的研究发现,有一个进化中的"漏洞"可以解释为什么许多物种的雄性都比雌性的寿命短. 这个漏洞就在线粒体中,也就是人体细胞中产生能量的部分.线粒体有自己的DNA,与细胞核中的DNA是分离开的.几乎在所有的物种中,线粒体DNA都仅仅来自于母亲.根据最新的研究结果,这种直线遗传可能使一些有害的变异不断累积.一般来说,自然选择过程会使有害的变异尽量不会累积,以确保它们不会被遗传给后代.但是如果线粒体DNA中的变异只对男性有危害,而对女性没有危害,就没有什么机制会阻止母亲把这种变异遗传给子女.     

排除基因:发现癌机理的线索

新近的研究工作增强了一种想法:在癌细胞中和在受到正常的、遗传程序影响的细胞中,DNA(脱氧核糖核酸)分子上甲基的变化是重要的。同时,从医学的观点看,已知引起肿瘤生长的化学药品同样破坏部份身体的防御机构。在过去几年中,有几个研究小组发现了高级生物的一个规律:在 DNA 的特定的脆嘧啶残基上没有甲基的基因比有甲基的基因更富于活性。新近,有的分子生物学家也发现,瘤细胞中 DNA 上的甲基是“不稳定的”,而且,激素会影响细胞中 DNA上甲基化的程度。有研究者曾看到三个基因的DNA:两个编码的携氧蛋白血红素和一个生长激素。这三个基因固定在不同的染色体上,在结肠瘤细胞和肺瘤细胞中,它们均不起作用。然而,所有     

福兮?祸兮?转基因植物

近来,常常听到欧洲某国的人们拒绝接受转基因产品,并为此向政府提出抗议,要求禁止这类产品生产的消息。转基因到底是什么?它为什么会让人如此情绪激昂呢?下面就和大家谈一谈植物转基因技术。 植物体内的“异己分子” 转基因技术就是将外源基因(不是受体细胞本身具有的基因)设法导入受体细胞,使受体细胞获得外源基因所表征的特性。那么如何将外源基因转入植物细胞中呢?早先人们发现在土壤中的一种植物病原菌——土壤农杆菌能侵入植物的受伤部位,使植物产生瘤,而瘤的组织基因组中插入了农杆菌的基因。进一步研究发现,这种菌中有Ti质粒,它是一个闭合环状的双链DNA分子,该质粒上的一段DNA,称为T—DNA,它能转移并整合进植物基     

知识卡片

PCR是聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction)的缩写,是上世纪80年代中期发展起来的体外核酸扩增技术。1985年美国PE-Cetus公司人类遗传研究室的穆利斯(Mullis)等发明了具有划时代意义的聚合酶链反应。其原理类似于DNA的体内复制,只是在试管中给DNA的体外合成提供以致一种合适的条件,能在一个试管内将所要研究的目的基因或某一DNA片段于数小时内扩增至十万乃至百万倍,使肉眼能直接观察和判断;可从一根毛发、一滴血、甚至一个细胞中扩增出足量的DNA供分析研究和检测鉴定。过去几天几星期才能做到的事情,用PCR几小时便可完成。PC…     

解析DNA损伤应答之路

<正>2015年度的Albert Lasker基础医学研究奖授予美国罗格斯大学(Rutgers University)的Evelyn M.Witkin教授和哈佛医学院附属布莱根妇女医院(Brigham and Women’s Hospital)的Stephen J.Elledge教授,以表彰他们在DNA损伤应答反应研究上所作出的杰出贡献.DNA是遗传信息的载体,如果DNA的组成或者结构发生改变,会导致其所承载的遗传信息发生更改,引起基因变异,甚至是细胞的死亡.而在细胞中,DNA持续面临着各种来自于细胞内外的化学物质和物理因素所诱导产     

控制脂肪形成的蛋白质

美国密歇根大学的科学家发现一种使细胞变成肌肉或者脂肪的蛋白质。科学家认为 ,这一发现有助于进一步了解人们如何会变得过于肥胖。肌肉和脂肪细胞都从干细胞开始 ,以后变成先质细胞 (ｐｒｅｃｕｒｓｏｒｃｅｌｌ)。其中 ,有一类蛋白质控制先质细胞的关键。据研究人员说 ,在这类蛋白质中有一种能阻止脂肪细胞产生的蛋白质。当蛋白质与某些先质细胞连在一起时 ,就会发育成肌肉 ;但当这种蛋白质消失时 ,上述细胞又会重新变成脂肪。研究人员先在试管中进行试验 ,然后在小鼠中发现了这种蛋白质的作用 (他们将先质细胞注射进小鼠的皮下 )。在此…     

玛格丽塔·萨拉斯(1938—2019)

正玛格丽塔·萨拉斯是著名的生物化学家,她在更快速和更准确的DNA检测方面做出了杰出贡献。玛格丽塔·萨拉斯(Margarita Salas)发现了一种新的DNA复制机制。她分离出的酶是关键,改变了从极小量样本中扩增DNA的过程,现在也广泛应用于法医、古DNA研究、肿瘤学和基础研究。她在2019年早些时候获得了欧洲专利局颁发的终身成就奖,其     

不同环境介质中溴化乙锭的三维荧光光谱研究

溴化乙锭(EB)是一种应用于DNA研究最常用及较理想的荧光探针.由于仅双链DNA能使EB的荧光明显增强,EB常用来作为双链DNA的结构探针.在一定意义上,生物大分子可以认为是一种有序化介质,在不同类型有序介质中EB的三维荧光光谱特征将可以更好地帮助理解EB与DNA的作用机理.因此系统研究EB的荧光特性具有一定的意义.本文研究了不同环境介质中EB的三维荧光光谱特性,这是文献未见报道的.实验发现EB在阴离子胶束十二烷基硫酸钠(SDS)、非离子胶束聚氧化乙烯(9,5)对-特辛苯酚(Triton     

滑膜成纤维细胞在关节炎发病中的作用

大量的研究证据显示,滑膜成纤维(synovial fibroblast,SF)是炎症性滑膜炎中组织损伤和基质重塑的直接效应细胞;间充质细胞(mesenchymal cells)以自分泌和旁分泌的机制经细胞因子和趋化因子等效应信号刺激或抑制炎症反应.滑膜成纤维细胞作为一种重要的间充质细胞是介导关节破坏的主要细胞(通过分泌金属蛋白酶等途径).有研究显示,它们可以通过刺激破骨细胞的生成(0steoclastogenesis)来促进骨的吸收.再者,它们可以通过释放趋化因子招募白细胞进入关节,通过细胞因子刺激血管生成(angiogeresis),在滑膜炎的初始阶段起着重要作用.滑膜细胞(synoviocyte)通过细胞因子网络在滑膜细胞与白细胞间相互作用及细胞-细胞的接触驱动滑膜细胞的活化,对它们精细相互作用的研究将有助于明确引起滑膜炎症的启动和维持(perpetuation)的复杂相互作用.     

2015年诺贝尔奖化学奖得主:托马斯·林达尔

<正>1994年的Science将DNA修复蛋白分子列为Molecular of The Year~([1]).20年后的2015年,北京时间10月7日下午,诺贝尔化学奖授予了那些发现并研究这一修复机制的人们——瑞典的托马斯·林达尔(Tomas Lindahl)、美国的保罗·莫德里(Paul Modrich)以及土耳其的阿齐兹·桑贾尔(Aziz Sancar),以表彰他们对于DNA修复的机制研究.他们系统性的研究工作对人们理解细胞运作做出了杰出的贡献,并为进一步了解一系列遗传病的分子成因、癌症和衰老的发生发展机制提供了重要的理论基础~([2]).自DNA双螺旋结构被发现后,人们一度认为DNA是     

λ-DNA三链结构的CD谱测定

由于核苷和核苷酸在核酸中不同的地方连接时,表现为不同的科顿效应,所以圆二色(CD)性测定是多核苷酸结构变化最灵敏的探针之一.三链DNA(三螺旋和辫状)作为DNA的一种特殊结构,无疑在CD性上与双螺旋DNA相比,会表现出某些相似和特别的地方.三螺旋DNA的CD谱研究,Pilch等人已有文章报道,Antao等人还采用CD手段对不同pH条件下poly[d(A-G)·d(C-T)]产生不同的构象进行了较详细的研究,作为三链DNA的另一种     

把基因植入细胞的新技术

现在,要使异种基因植入细胞内常采用生物化学法和机械法二种方法.所谓生物化学法,即用磷酸钙等化学物质使DNA(脱氧核糖核酸)沉淀,利用细胞的吞食作用使异种基因植入。所谓机械法,即在光学显微镜下,用极细的针在细胞上开一小孔,注入DNA,使异种基因植入。但是用生物化学法植入DNA的概率低;用机械法虽然植入的概率高,但由于需要熟练的技术和大量的劳力,因     

高温烹调与乳腺癌

癌症是人类目前最难治愈的疾病之一,人类至今对引起癌症的原因与机理尚不完全了解。但从现阶段的水平来说,我们还是可以知道一些致癌因素的,如人类所吃的食物就是其中的一个因素,而食物是否烹调合理,也是食物是否会转变为致癌物的一个重要因素。 科研人员经多年研究发现,肉类食品在油炸、烧烤等高温条件下,会产生一种名叫“杂环胺”(简称HCAs)的化学物质。这种物质可与乳腺细胞中的DNA结合,形成一种称为“加合物”的分子结构,使之呈现乳腺癌的初期阶段。     

生命的旋律--"DNA音乐"

细胞是生命的基本单位。在任何生物的细胞核中,都含有一套由遗传物质去氧核糖核酸(DNA)组成的染色体。分子生物学家已经探明,染色体是由两条DNA长链缠绕而成的双螺旋结构。DNA含有四种类型的碱基,即腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。每条DNA长链上的腺嘌呤和胞嘧啶配对互补,而鸟嘌呤则和胞嘧啶配对互补。互补的碱基间以氢键联结,成为两条DNA长链间的纽带。     

质粒pUC18 DNA的超凝集结构

1966年Vinograd论述了双链DNA有四种不同的拓扑结构形式:超螺旋DNA(Ⅰ型)、松弛型DNA(Ⅱ型)、线型DNA(Ⅲ型)以及碱变的超螺旋DNA(Ⅳ型)。后来,一组瑞士科学家证实了由互补单链环形DNA在体外退火形成的Ⅴ型DNA。1990年,黄熙泰等人发现从Ⅱ型DNA拓扑异构酶缺陷的大肠杆菌SD 108株细胞制备的质粒pBR 322 DNA样品含有一种区别于已知五种结构类型的DNA成分。由于它的高密度和高淌度,这种成分被称为超凝集型DNA(Super condensed DNA)。