基因文库——真核细胞基因分离技术新进展

从七十年代初基因工程技术发展以来,到目前为止,已有近30种基因从原核和真核细胞分离出来,并分别从细菌转移到细菌,从真核细胞转移到细菌,从原核生物转移到真核细胞及从真核细胞转移到真核细胞.这项工作开拓了分子生物学研究的新领域,为研究基因结构和表达的调控规律、创造生物新品种提供了有效手段.     

鸡红细胞核内染色质结构的AFM和TEM的比较研究

运用原子力显微镜,在接近自然状态的条件下,观察到鸡红细胞核内四个层次有序折叠的染色质纤维（－１５,－３０－４０,－６０和－９０－１１０ｎｍ纤维）。在真核细胞的间期核中,染色质并非以杂乱无章的状态存在,而是形成有序的高级结构。     

关于染色体骨架的研究

近10多年来关于染色质和染色体超微结构的研究有了很大进展。70年代发现的核小体(nucleosome)已被证明是真核生物染色质和染色体的基本结构单位。这一发现为染色体的超微结构研究奠定了坚实基础。70年代后期,一些作者在去除组蛋白的中期染色体中看到由非组蛋白蛋白质(nonhistone protein,NHP)构成的骨架(scaffold)结构,也引起了广泛重视。对这种骨架结构虽然已从不同角度做过许多研究,但关于它是否是染色体中的     

昆虫细胞核内染色质纤维的结构及其组织排列

染色体是生物遗传信息的载体,在细胞分裂期人们才观察到它的出现,而在细胞分裂间期染色体分散成为各类染色质纤维。自从DuPraw(1965,1970)在蜜蜂胚胎细胞核和人的细胞核中,阐明染色质纤维是染色体的基本结构以来,在最近十年内,人们对于染色体组成部分——染色质的结构与功能的研究日趋广泛而深入,所涉及到的动物种类和细胞类型也很广,     

基因结构:更加惊人的发展

有关基因表达的知识大多来自诸如细菌之类简单的原核生物的研究。这些细胞的基因表达过程比较简单。首先一只基因的DNA拷贝成一种对应的信使RNA分子(mRNA);然后,mRNA决定蛋白质的合成,这种蛋白质作为细菌的一种酶或结构组份行使它的功能。但是,高等生物的真核细胞远比细菌复杂,因此,对于那些从事研究真核细胞遗传信使表达的人员来说是事倍功半。现在情况正在起变化。研究人员从揭示真核细胞基因表达的奥秘所作出的努力中开始看到了一些进展。他们发现的情况,显然不同于已了解的细菌基因的表达过程。一些研究人员最近发现,真核细胞的许多基因     

互补配对的Alu RNA介导增强子-启动子互作

<正>真核细胞中的时空特异性基因表达依赖于空间邻近的增强子与靶标基因启动子之间的相互作用.然而,增强子通常远离目标基因数万乃至数十万碱基对,长距离调控的机制一直困扰着研究者^[1].近年来, Hi-C等邻近染色质互作捕获与测序技术的发展揭示了染色质的层次结构组织方式,提示远距离的基因组调控区域可以通过折叠成环的方式拉近增强子与基因启动子的空间距离^[2～4].     

利用非洲爪蟾卵的提取物与Lambda DNA进行核重构试验

近年,在国际重要学术刊物上先后发表多篇有关“核重构(或核组装)”的论文,一些科学家认为这是近年细胞生物学领域重要进展之一。我们认为虽然对其理论意义及其在生物工程实践中应用前途的评估还为时过早,但这项研究的前景是令人鼓舞的。体外核重构实验模式的建立对阐明细胞核、染色质、核膜与核骨架的组装及其功能的相互关系以及一系列重要生命现象,无疑将提供一个良好的实验模式。     

真核细胞基因中存在插入顺序

关于基因表达的知识,大部分来自对简单的原核细胞(如细菌)的研究。原核细胞中,基因的DNA首先转录为被叫作信使核糖核酸(mRNA)的相应的RNA分子,然后,mRNA又指导充当细菌细胞的酶或起结构成份作用的蛋白质的合成。真核细胞基因的表达则与细菌大不相同。例如,有些科学家发现,真核细胞的许多基因的某些核苷酸顺序,在相应的mRNA中不能找到,它们被称为插入或间隔顺序。     

中美科学家揭示人类衰老的关键驱动力

<正>人类为什么会衰老?中美两国科学家的一项新研究显示,一种叫做异染色质的致密型染色体结构失去稳定,可能是关键原因。这项成果为延缓衰老及防治衰老相关疾病提供了新思路。中国科学院生物物理研究所刘光慧实验室、北京大学汤富酬实验室以及美国索尔克研究所胡安·卡洛斯·伊斯皮苏亚·贝尔蒙特实验室于2015年4月30日在美国《科学》杂志上发表了     

30 nm染色质纤维高级结构的研究进展

真核生物的遗传物质DNA以染色质形式通过逐级折叠压缩存在于细胞核中。DNA缠绕组蛋白八聚体形成核小体,相邻的核小体由连接DNA串联起来形成染色质的一级结构：核小体串珠结构(beads-on-a-string)。一级结构进一步折叠形成30 nm染色质纤维。近30多年来,30 nm染色质纤维高级结构的解析一直是困扰分子生物学家们的一大难题。研究者利用电镜和X射线晶体学等生物物理学方法对30 nm染色质纤维结构进行研究,提出30 nm结构的两大模型：螺线管(solenoid)模型和Z字结构(zig-zag)模型。笔者综述了30 nm染色质纤维结构解析方面的研究进展,并着重阐述最近利用冷冻电镜方法解析的30 nm染色质结构,即以四个核小体为结构单元的左手双螺旋结构模型,最后对30 nm染色质纤维在体内是否存在,以及它在表观遗传调控中可能发挥的重要作用等问题进行了讨论和展望。     

磷酸化修饰动态调控流感病毒复制

磷酸化是一种常见的蛋白质翻译后修饰形式,调控蛋白质的活性、稳定性、细胞内定位和蛋白质互作等功能.在真核细胞中,丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸是最常见的磷酸化位点.在流感病毒复制的生命周期中,病毒蛋白可被宿主激酶磷酸化修饰,并调节其核质穿梭、信号转导等功能,从而调控病毒的生长、复制和致病力.本文就近年来关于流感病毒内部核蛋白、基质蛋白1、非结构蛋白1的磷酸化修饰位点和其生物学功能进行综述,为深入了解流感病毒复制周期及抗病毒药物研发提供理论基础.     

一项新的细胞工程技术(L.B.技术)的创立和研究

创立了一项称为L.B.技术(Longevity Bud Technique)的新的细胞工程技术。这项技术是用化学物理方法促使染色质和细胞质从细胞壁的一处或几处、以不同的质和量通过扩大了的细胞间通道‘穿入’或通过密集的小的胞间通道‘渗入’相邻细胞,实现植物细胞对外源遗传物质或基因群的导入。它们的前导是细胞膜首先‘鼓入’相邻细胞,由于鼓入的细胞膜解体而使染色质和细胞质‘释入’相邻细胞。这项技术包括亲本胚性细胞团的诱导、分离和纯化;不同亲本胚性细胞的离散、组合、离心培养和新建细胞联结;新建胞间联结的两亲本胚性细胞团的增殖培养、活性K~+溶液处理和强化离心穿壁:选择培养系统的建立和植株分化以及杂种的鉴定等操作程序。采用这项技术,我们实现了烟草和菠菜、半夏和灰藜、胡萝卜和石刁柏、半夏和豇豆、胡萝卜和当归、石刁柏和当归、烟草和当归、半夏和胡萝卜、菠菜和当归、半夏和当归、半夏和美国莲花白等多种组合的细胞间染色质和细胞质的穿壁转移,再生了烟草+菠菜等科间杂交植株。经形态学,细胞学,遗传学,细胞分裂周期,代谢途径、植物化学和同功酶等研究表明,这项技术可以实现植物细胞对外源遗传物质的导入并使植物科间远缘杂交成为可能。由于它的普遍适用性和有效性,从而使这项技术成为植物细胞导入外源遗传物质或基因群的一项新的细胞工程技术。这项技术的创立为细胞生物学多方面的研究和广泛的应用前景提供了新的实验体系和理论依据。     

生物的6大神奇进化

多细胞多细胞这项创新使生命从单细胞变成了奇妙的综合体。这项进展如此非凡,至少经历了16次不同的进化。动物、陆地植物、真菌和藻类等生物都参与其中。数十亿年来,细胞一直是联合体,它们采用立体组合和劳动分工的形式,形成复杂的群落。但在数亿年前,真核细胞(一种比较复杂的细胞,其DNA都集中在细胞核里)将这种合作提升到了一个新水平。它们形成了永久性的群落,特定的细胞专门从事各项特定工作,例如营养或排泄,而且步调非常协调。真核细胞能够实现这种飞跃,是因为它们为了其他目的已经进化出了很多必需的特征。     

林可酰胺类抗生素的生物合成研究进展

林可酰胺类抗生素是一类具有独特化学结构以及良好生理学活性的天然产物,由链霉菌通过一类庞大且复杂的生物合成基因簇产生.尽管林可酰胺类抗生素早在数十年前就已经被发现并应用于临床,但对它们的生物合成机制的研究直到最近几年才有较大的突破.本文主要总结了近几年林可酰胺类抗生素的生物合成研究进展,并以此为基础,阐述了关于林可酰胺类抗生素的结构多样性研究与产生菌的工业改造.     

成蛋白: 一种新的细胞微丝骨架组装的调控因子

微丝骨架是真核细胞骨架的重要组成成分, 其动态结构在时空上受一系列肌动蛋白结合蛋白的调节. 近年来, 在众多的肌动蛋白结合蛋白中, 成蛋白(formin)家族蛋白受到了更多的关注, 因为它们可以利用细胞内普遍存在的、与前纤维蛋白结合的肌动蛋白库形成不分支的微丝骨架结构. 目前, 来源于不同生物的成蛋白家族成员已经得到大量报道, 对它们特性的认识亦愈加明确, 但是有一些问题尚待阐明. 本文综述了近年来关于成蛋白家族蛋白在结构、功能和成核机理方面的研究进展, 并且比较了该家族不同成员的理化特性, 以期为成蛋白的进一步深入研究提供更清晰的线索.     

体外组装的细胞核中的核骨架

细胞核组装(nuclear assembly)普遍存在于真核细胞生命过程中,如有丝分裂和减数分裂完成后细胞核的重组装,是研究细胞核构建与功能的良好模型.但生物体乃至单个细胞是相当复杂的系统,各种因素错综复杂,相互作用,不易操作、控制和分析,细胞核体外组装系统(cell free nuclear assembly system)的建立提供了一个很好的实验模式.核骨架(nuclear matrix)是细胞核内以纤维蛋白成分为主的纤维网架结构,大量研究     

正、反义聚腺苷二磷酸核糖聚合酶基因体外转录载体的构建

聚腺苷二磷酸核精基化作用[Poly(ADP-ribosyl)atlon]与染色质结构和功能的调节、癌变与细胞转化、发育与细胞分化等许多重要生命活动密切相关。1987年,Alkhatib和Chen等在Smulson主持的实验室首次把人的聚腺苷二磷酸核糖聚合酶[Poly(ADP-ribose)polymerase,E.c.2.4.2.30]基因克隆出来,并且对其进行了序列分析、蛋白结构推测及其在染色体上的定位研究,在此基础上,我们又构建了聚腺苷二磷酸核糖聚合酶基因的体外转     

几类低等生物的核纤层与核纤层的起源进化研究

综合分析了本实验室多年来在几类具有重要进化地位的低等单位真核生物上进行的核纤层结构与成分的研究结果，并结合发育生物学等方面的资料，认为核纤层结构在真核细胞起源进化的初期即已起源形成，它的起源形成是“原核”进化成“真核”的重要前提条件之一；核纤层蛋白的起源分化过程应该是：首先起源产生Ｂ型蛋白，在此基础上分化出Ａ型蛋白，最后形成了现存高等真核细胞的核纤层蛋白家族。     

科学家破译第一批海洋细菌基因

研究人员成功地破译了生活在海洋中的细菌的第一批基因,这些DNA能成为解释光合作用器官功能机理的关键,使我们扩大关于地球碳循环的概念。负责这项研究的马萨诸塞理工学院     

关于染色体的构成和模型

染色体的研究是细胞学的重要内容之一。DNA、组蛋白、酸性蛋白以及RNA共同构成了真核细胞染色体的复杂结构。生物化学、分子生物学、细胞学和遗传学的工作者们从不同角度对这四种成份进行了大量的研究,提出了各种染色体的结构模型。这里仅对某些方面的进展作简单的介绍。