遗传信息互相传递与生物学中心法则

生物学中心法则作为遗传信息载体的DNA具有两种重要功能。其一,DNA分子可进行自我半保留复制,以亲代DNA分子为模板,合成新的互补子代链。从而使遗传信息从亲代DNA分子传到子代DNA分子。其二,DNA分子还可作为模板指导RNA的合成,即所谓转录过程。通过转录,DNA分子中的遗传信息被转     

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。     

遗传密码之父——尼伦伯格

1953年,沃森(J.Watson)和克里克(F.Crick)提出DNA双螺旋结构,从而确立了作为遗传信息载体的DNA成为分子生物学研究的基础,但DNA如何发挥生物学功能尚不得而知.     

抽象的价值--数学与当代生命科学

20世纪中期,随着蛋白质空间结构的解析和DNA双螺旋结构的发现,形成了以遗传信息载体核酸和生命功能执行者蛋白质为主要研究对象的分子生物学时代.     

转换率最高的太阳能电池

最近．日本大阪短讯产业科学研究所从事光化学研究的真岛哲郎教授主持的研究小组在一次实验中发现．电流可以通过承载遗传信息的DNA。由两条链组成的DNA双螺旋相互间隔约2纳米。如果利用这一尺寸制成纳米规格的“电线”．就可以制作出半导体等超微细电子元件。6月最后一周的美国科学院杂志网络版介绍了这一新发现。     

聚(乙烯胺-乙烯醇)核酸类似物的光学活性片段模型化合物的合成

众所周知,DNA是由两个长链DNA分子彼此依靠两对专一性的碱基,如腺嘌呤(A)-胸腺嘧啶(T),胞嘧啶(C)-鸟嘌呤(G)间的氢键作用而形成的一个双螺旋结构分子。因此近来在核酸类似物的研究中,人们对含有一对核酸碱基A与T作为悬挂基的核酸类似物的研究给予很大重视。其理由是在大分子链上含有一对A与T作为悬挂基的模型化合物,在其结构与性能上比只有一个A或T的模型更为接近天然的DNA。但由于合成上的困难,对这     

DNA双螺旋结构发现史的方法论分析

科学活动的目的旨在揭示大自然的奥秘,科学方法则是达到这个目的的必经之途. 1953年4月25日,两位年青的科学家沃森(James.D.Watson 25岁)和克里克(Francis Crick 37岁)在英国权威科学杂志《自然》上发表了一篇题为《核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的结构》论文,郑重宣布:他们业已发现DNA的双螺旋结构.这种结构表明:一个DNA分子有两条核苷酸链以一定距离平行地围绕同一个轴盘旋,形成一个右旋的双螺旋体.     

发现DNA中的新秘密

贮存在DNA分子的螺旋链中的是制约着生命的遗传密码。缠绕于DNA双螺旋结构内的命运之绳使得每个人都是独一无二的。它还可以决定一个人是否会被遗传或染上多种多样的疾病。为了揭开DNA的秘密,科学家正在深入窥探这个双螺旋结构。他们所用的最有效的一个工具就是“基因探针”,即能结合在DNA分子的具体部位之上的带状化学物质。研究人员     

永恒的分子

作为全世界庆祝发现DNA双螺旋结构 5 0周年庆典的序曲 ,《自然》杂志出版了一期综述集 ,这些文章概括了这一有着启示性意义的分子结构的历史的、科学的、文化的影响。没有其他的分子像DNA这样使人着迷 ,使科学家们废寝忘食 ,它赋予艺术家们灵感并且深刻地改变了这个社会。在某种程度上 ,它就是当今社会的标志。在 1 95 3年 4月 2 5日 ,詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克在当天的《自然》杂志上描述了DNA的两条互补的脱氧核糖核酸链螺旋形紧密结合在一起的结构。他们的这一发现为理解遗传物质的损伤、修复、复制以及物种的进化和多样性提供…     

“垃圾DNA的前世今生”——我们身体里有多少“垃圾DNA”

人类基因组的绝大部分区域,都是看似毫无用处的“垃圾DNA”。它们究竟是外星人编制的多余程序,还是生物进化过程中淘汰下来的无用之物？从1953年詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克发现DNA双螺旋结构算起,DNA向人类展露其本来面目已经有59年了,然而分子生物学依然是一门年轻的学科。人类已经绘制出包括自身在内的许多物种的全基因组（即整套遗传信息、生命之书）图谱,DNA测序似乎已经成为技术难度不太大的机械化操作。     

基于四链DNA构建纳米结构的研究进展

除DNA双螺旋结构外,DNA分子还可以形成三链和四链等其他二级结构.近些年来人们更加关注四链DNA的研究,包括G-四链体和I-motif结构.一方面由于富G和富C序列存在于基因的重要区域并发挥重要作用;另一方面由于四链结构组装的特殊性和结构柔性,其也常用于构建DNA纳米结构.此前基于双链DNA已经构建出许多纳米结构和材料,并发展出模块组装和DNA折纸等成熟的DNA纳米结构组装方法.本文将重点介绍近些年来富G和富C长链形成的四链DNA纳米结构和以四链结构为基本组装单元构建DNA纳米结构的相关研究进展,并简要介绍四链DNA纳米结构的功能性应用及展望其未来发展方向.     

新知短信

DNA可以让电流通过最近,日本大阪短讯产业科学研究所从事光化学研究的真岛哲郎教授主持的研究小组在一次实验中发现,电流可以通过承载遗传信息的DNA。由两条链组成的DNA双螺旋相互间隔约2纳米,如果利用这一尺寸制成纳米规格的"电线",就可以制作出半导体等超微细电子元件。6月最后一周的美国科学院杂志网络版介绍了这一新发现。胡连荣蟑螂也有条件反射最近日本研究人员发现,蟑螂虽小却很聪明,它们不仅有记忆力,接受训练后,还能对"中性刺激"做出分泌唾液的反应,类似于俄罗斯著名生理学家巴甫洛夫摇铃时狗所做出的反应。最新一期网络杂志《科学公共图书馆》刊载了有关文章。这种"条件反射"需要具备两个     

DNA双螺旋结构的发现

上世纪最重要的3个大的发现,就是相对论、量子力学和DNA双螺旋结构,这是20世纪自然科学最伟大的发现,都是在物质条件不是太好的情况下产生的。 今年是DNA双螺旋结构发现50周年,这个是20世纪生物学最重要的发现,这个发现阐明了生物遗传基因密码的构成,开辟了分子生物学的新学科领域,为人类从分     

魔力之图

上个世纪50年代,二位科学家克拉克和沃森,揭开了生命科学中最关键的一页——发现了DNA。DNA是生物分子组成的长链,它们总是两股交连在一起,而在两股之间的空隙之中,镶嵌着四种不同的分子(分别以A、C、G、E 表示)对。它所携带着的就是遗传信息, 现在可以断言,生物的科类(从细菌到人)千千万万,但其核心内容却是宇宙信息(即遗传信息),且它们的遗传密码皆同。这样看来,各种各样的肉体,只不过是不同的(信息)载体罢了。     

核糖体蛋白质对信使RNA的选择性

生命的两大支柱蛋白质和核酸是生命的两大支柱。脱氧核糖核酸(DNA)以密码的形式记录着遗传信息,负责传种接代。然而它所记录的只是密码,就和电报纸上的数字密码一样,并不直接表达电报内容,读起来索然无味。DNA密码必须经过转录(分子遗传学借用转录一词,来表示由DNA密码转抄成核糖核酸(RNA)密码)和翻译(分子遗传学借用翻译一词,表示将RNA密码翻译成蛋白质)的过程,就如同把电码译成电文那样,才能把那份电报的内容表达出来。DNA链、RNA链上的密码子顺序和蛋白质多肽链上的氨基酸顺序严格对应。生物界种类繁多,千变万化。但生物的一切性状,     

反向转录的发现——分子生物学的一个重要成就

现代生物学的主要目标之一是研究生物体内信息是如何隐藏在分子结构之中,而这种信息又是如何从一个分子向另一个分子转移的。许多生命的重要现象,如胚胎细胞的分化,正常细胞转变成肿瘤细胞等重大课题,只有在弄清上述问题后,才有可能得到根本解决。五十年代以来,人们已经搞清楚了,细胞的遗传信息是藏在一种叫做脱氧核糖核酸的生物高分子中。脱氧核糖核酸简称为DNA。DNA由两条长链分子组成。它们相互绕在一起构成了一种所谓双螺旋的结构。DNA虽然是一个极大的分子,但它主要由四种不同的碱基组成。四种碱基以各种不同的次序排列,就构成了不同的DNA分子。生物体内的“信息”就是通过这种方式,“写在”DNA分子上。在正常细胞里,     

原始病毒假说的再发现(Ⅰ)——逆转录机制可能广布于正常细胞代谢之中

自1953年华生和克里克发现DNA大分子的双螺旋结构以来,分子生物学得到了迅猛的发展。而且确认了DNA为遗传的物质基础。其后,提出了遗传的中心法则。即遗传信息是沿着DNA→RNA→蛋白质的途径前进的。1970年,梯明和巴尔的摩等科学家,提出了逆转录的概念,即遗传信息有从RNA→DNA反向转录的现象。一开始受到科学界的嘲笑和讥讽。但他们终于顶住了这种精神压力,用实验证实了他们的想法。并为此获得了1975年的诺贝尔医学生理学奖。梯明在70年代初发现逆转录病毒后,同时提出原始病毒假说,主张逆转录是一切正常细胞代谢的组成部分,对分化和进化都具有异常重要的作用。这一见解由于未能在高等生物的细胞中找到逆转录酶而被束之高阁。但对逆转录现象的研究却一直很热门。现在发现逆转录病毒广泛存在于自然界,除肉瘤病毒外,与人类有关的人T细胞白血病毒和最近令人担忧的爱滋病毒,都属逆转录病毒。总之,逆转录机制广布于正常细胞代谢之中的迹象越来越多。梯明的预言有可能被证实。本文即是从近几年来工作中各个方面广证博引,举出大量例子来阐述这一观点。内容十分丰富,包含大量的分子生物学研究信息。由于文章较长,本文分为Ⅰ、Ⅱ,在两期中登完。     

人类基因组和白血病

一、人类基因组计划的 提出及意义 人类基因的现代定义为:合成有功能的人体蛋白质多肽链或RNA所必需的全部DNA顺序。DNA是遗传信息的载体,其长度用碱基对(bp)或千碱基(kb)或兆碱基(Mb)表示。人类基因组则是指人的24条染色体(22条常染色体和X、Y 2条性染色体)上全部DNA所携带的遗传信息的总和,总长度为3x10~9bp,约合8～10万个基因。 人类基因组计划(HumanGenome Project,简称HGP)是美国科学家Renato Dulbecco于1986年在Science杂志上发表的题为《癌症研究的转折点——测定人类基因组序列》的短文中率先提出的,旨在阐明人类基因组的全部序列,从整体上破译人类遗传信息,使得人类第一次在分子水平全面地认识自我。美国于1990年正式启动人类基因组     

跨世纪的遗传工程新技术

40年前,美国遗传学家沃森和英国物理学家克里克提出了著名的 DNA 双螺旋结构学说,成为本世纪生命科学史上最伟大的科学发现,开创了生命科学的新纪元。40年来,在 DNA 双螺旋结构学说的推动下,生命科学获得了前所未有的发展,新技术新方法不     

DNA技术带来的新时代

21世纪是DNA技术的黄金时代 早在20世纪70年代,就拉开了DNA技术时代的帷幕。生命为了复制、修复作为“遗传信息的担当者”的DNA,而准备了各种各样的分子装置。由于发现了“限制酶”和“连接酶”这两种酶,生物学家想出了利用“酶”这一分子装置的方法。限制酶也可以称做“分子剪”,它能从DNA中正确地剪取小断片。连接