增殖细胞核抗原（PCNA）的分子结构及其生物学功能研究进展

增殖细胞核抗原（PCNA）是真核生物复制复合体的核心成分，具有特殊的环状三级结构. 作为真核细胞DNA聚合酶δ的推动因子，与不同复制相关蛋白结合，协调DNA复制过程. 同时PCNA还作为功能转换因子，通过不同调控方式与多种细胞因子作用，参与了DNA损伤修复、细胞周期调控及凋亡等许多重要的细胞事件. 另外作为细胞增殖的指标，PCNA与肿瘤等细胞增殖性疾病的发生和发展存在相关性，因此在临床上对PCNA的深入研究有重要意义. 文中就PCNA的“功能性”结构及其在不同细胞事件中的功能转换（Function Switch）进行简要综述.     

DNA复制的忠实性

DNA复制的高度忠实性,保证了生物遗传的稳定性,是生物体的一种很重要的进化力。本文讨论了维持DNA复制高度忠实性的四个方面:(1)DNA聚合酶的选择作用;(2)DNA聚合酶的校正作用;(3)RNA引物的合成与切除是提高DNA复制准确性的重要因素;(4)DNA复制后错配碱基的修正。同时也指出了影响DNA复制忠实性的其它因素。     

多胺在真核生物DNA复制过程中对聚合酶和解旋酶的作用

多胺存在于一切细胞中,调控着细胞的生长、增殖、分裂和分化.本文着重阐述了多胶在真核生物DNA复制过程中对聚合酶和解旋酶的作用.     

染色体结构维持蛋白Smc5/6复合体的结构与功能

真核生物基因组DNA主要以染色体的形式存在于细胞核中，染色体结构的稳定及其动态变化对于真核生物遗传信息从亲代到子代中的准确传递和维持细胞的正常功能是必不可少的。染色体结构维持蛋白（Structure Maintenance of Chromosome，Smc）在染色体结构维持及DNA损伤修复方面发挥着关键性的作用。Smc蛋白家族包括3类：黏连蛋白（Cohesin）、凝缩蛋白（Condesin）和Smc5/6复合体（Smc5/6 complex）。Smc5/6复合体在真核生物中分布广泛且高度保守，在DNA损伤同源重组修复、DNA复制、端粒长度维持及胚胎发育中发挥重要作用。本文系统介绍了Smc5/6复合体结构特征和生物学功能领域的相关进展，为深入研究Smc5/6复合体提供理论参考。     

“Junk“DNA的研究进展

真核生物基因组中存在着大量的非编码序列,这些"Junk"DNA所发挥的重要功能正逐渐被人们所了解.本文综述了真核生物基因组中"Junk"DNA的构成和功能,并对未来进一步的研究作了展望.     

p21对DNA聚合酶δ表达的抑制及其对MCF7细胞增殖和恶性表型的影响

细胞周期抑制因子p21能影响G1/S期转换和G2/M期进程，进而抑制细胞增殖．p21表达增高可以抑制多个DNA复制相关基因表达．DNA聚合酶δ是DNA复制中最为重要的复制酶，p21是否抑制它的表达，并通过这种作用影响细胞增殖及细胞恶性表型的变化，至今还没有报道．本研究观察到p21表达增强的MCF7p21细胞生长速率变慢，血清依赖性增强，细胞的锚定和非锚定依赖性增殖都受到抑制，表明p21表达增加对细胞增殖和细胞恶性表型的产生有重要作用．而Western blot检测发现在p21表达增高的MCF7p21细胞中，聚合酶δ（p125亚基）表达下降．p21高表达抑制POLD1启动子活性，这种抑制作用具有p21剂量依赖效应．这表明p21表达增高对细胞增殖的抑制和细胞恶性表型的影响可能是通过抑制在DNA复制中最重要的聚合酶δ（p125）的表达来实现的．这可能是p21对细胞增殖及恶性表型影响的一个新的调控机制．     

过表达Pseudomonas mendocina复制起始相关蛋白提高菌体繁殖速度

复制起始蛋白DnaA通过识别复制起始位点oriC上的特殊序列,并招募复制复合体起始复制,它通过绑定ATP或ADP来对复制起始的开始进行调节.DNA聚合酶III的β亚基DnaN蛋白,负责将DNA聚合酶III连接到已经解旋的DNA上,以开始复制过程.通过过表达复制起始相关蛋白DnaA和DnaN,促进了菌体的繁殖能力,优化了菌体的生长状态,缩短了菌体倍增时间,为构建Pseudomonas mendocina工程菌株提供了参考.     

番茄DNA复制因子RFC1在减数分裂重组中的功能研究

减数分裂是真核生物有性生殖所必需,前期研究表明拟南芥DNA复制因子RFC1在减数分裂重组中具有重要作用,但其同源基因在其他物种中的减数分裂或其他功能还未有报道.为了检验番茄RFC1在减数分裂中的功能,我们建立了减数分裂特异RFC1~(RNAi)转基因番茄,发现其花粉活性显著降低,而且减数分裂异常.利用DAPI染色观察染色体形态,发现RFC1~(RNAi)减数分裂细胞在终变期和中期Ⅰ形成多价体,表明重组异常.DNA双链断裂指示蛋白γH2AX在RFC1~(RNAi)粗线期染色体上分布的保留滞后,进一步支持RFC1~(RNAi)中的重组异常.拟南芥和番茄分别属于真双子叶植物中的两个不同大支,蔷薇类和菊类,因此本文的结果也表明DNA合成基因RFC1在进化距离很远的不同植物物种中的功能相对保守.     

质粒Yp7构建的探讨

以大肠杆菌酵母穿梭质粒YRp7 DNA为材料,经体外重组构建了质粒Yp7。该质粒具有Amp~r、Tet~r两个抗药性标记和一个来自酵母细胞的Trpl基因。分子量约为5.25kb。该质粒可用于筛选水稻等真核生物DNA中的自主复制序列。     

DNA损伤修复研究的新进展及其重要意义

1953年沃森（Wotson）和克里克（Crick）提出DNA结构的双螺旋模型,使人类对生命遗传和变异的认识发生了质的飞跃。人们进而试图从分子水平上准确无误地复制出与母本完全一致的子代DNA双链。然而,DNA复制的精确性也是相对的。由于种种原因,任何生物的DNA在复制过程中其碱基都     

稀土元素La(Ⅲ)对质粒pUC18复制速度的影响

稀土应用的日益增长将会对生物的遗传产生深远的影响．生物的遗传离不开DNA的复制，由于染色体DNA非常巨大和复杂，难以直接研究稀土离子对其复制的影响．以细菌染色体之外的遗传因子——质粒为对象，研究La^3 对质粒DNA复制速度的影响．结果表明：在不同浓度La^3 存在下，质粒在宿主细胞中复制的速度不同；由于质粒复制与染色体DNA复制使用相同的酶系，因而可初步推断不同浓度的La^3 对染色体DNA的复制速度也有影响．     

DNA结合蛋白DbpA影响DNA聚合酶性能的研究

DNA聚合酶是催化DNA合成的酶,在体内和体外都具有重要的作用.在体内DNA聚合酶参与DNA的复制、损伤修复等,在体外DNA聚合酶是现代分子生物学重要的工具酶.Pfu DNA聚合酶因具有高保真性而被广泛使用,但延伸速度慢,提高其延伸速度将使其应用更加广泛.DbpA是古生菌Sulfolobus solfataricus细胞内含量丰富的非特异性双链DNA结合蛋白,分子质量8ku.本研究通过引物重叠延伸的方法得到密码子优化的DbpA基因,并构建得到Pfu-DbpA基因.结果表明:融合有DbpA蛋白的Pfu DNA聚合酶(Pfu-DbpA DNA聚合酶)自身的热稳定性不受影响,而延伸速度得到了提高;同时具有更高的耐盐性,说明具有更高的持续合成能力,并且能够适应更广泛的缓冲液体系.应用Pfu-DbpA DNA聚合酶扩增λDNA不同长度的片段,结果显示其比Pfu DNA聚合酶具有更好的应用效果.     

人乳铁蛋白阳离子多肽重组Taq DNA聚合酶的研究

本文报道了人乳铁蛋白阳离子多肽(HL-N)替换Taq DNA聚合酶N-末端结构域,构建新型重组Taq酶的研究结果.利用合成寡核苷酸,成功获得具DNA合成功能的HL-N重组Taq酶.对该重组酶的DNA合成加工、血清耐受性等测试显示,HL-N重组Taq DNA聚合酶的DNA扩增速度、扩增物产量、以及对反应体系中血清浓度的耐受性都得到显著提高.     

重组Pol D DNA聚合酶的纯化及其功能初步研究

为研究古菌Pol D DNA聚合酶两个亚基的功能及其相互作用,对重组超嗜热硫还原古菌Thermococcus sp.4557 Pol D DNA聚合酶小亚基DP1和大亚基DP2进行柱层析纯化,采用荧光标记核酸结合聚丙烯酰胺凝胶电泳实验对两个亚基体外功能进行研究。结果表明,DP2具有DNA复制延伸活性,DP1具有3''→5''外切核酸酶活性;DP1在与DP2的浓度比高于0.3∶1时可降解DP2的延伸产物;DP2对DP1的外切核酸酶活性有促进作用,Sld5和Psf1蛋白复合体(Sld5 and Psf1 Complex,GINS 51)对DP1的外切核酸酶活性有抑制作用。古菌Pol D DNA聚合酶大小亚基的功能及其相互作用对DNA复制机制的进一步认识有借鉴意义。     

火球菌复制蛋白A的表达纯化和活性研究

将火球菌(Pyrococcus furiosus)的3个复制蛋白A相关基因pfuRPA41(PF2020),pfuRPA32(PF2018),pfuRPA14(PF2019)克隆到pDEST17质粒,并在E.coli Rosetta(DE3)表达菌株中成功表达,最终通过固定化镍离子亲和层析分别得到纯度较高的三个复制蛋白A相关蛋白,对它们的单链DNA结合活性进行了详细测试.其中单独的pfuRPA41能结合单链DNA,而单独的pfuRPA32以及pfuRPA14不能结合单链DNA;然而pfuRPA32能够促进pfuRPA41的单链DNA结合能力.同时单链DNA长度对pfuRPA41结合单链DNA的能力有显著影响;在一定长度范围内,pfuRPA41结合单链DNA能力与单链DNA长度成正比.     

正链RNA病毒复制蛋白的分子生物学研究进展

综述了复制蛋白的几个关键的结构域（解螺旋酶的功能区，依赖RNA的RNA聚合酶（RdRp)的核心区域，类似糜蛋白酶的蛋白酶区域，转甲基酶结构域）的结构特点、功能和基因表达方式，以及复制酶基因在抗病毒工程中的应用。     

异形胞发育的蓝细菌DnaA蛋白的表达研究

为了研究DNA复制与Anabaena sp. PCC7120异形胞发育之间的关系.构建了Anabaena PCC7120的复制起始蛋白DnaA的重组表达质粒,在Escherichia coli中诱导其超量表达,纯化后免疫家兔获得抗体,采用Western blotting检测DnaA在营养细胞和异形胞中的表达情况.结果显示,两种不同类型的细胞中都能够检测到DnaA的表达,而且在不同缺氮诱导时间,异形胞中DnaA的表达存在差异.这说明DNA复制起始与异形胞的发育可能存在着一定的关系.     

科学家确定一种新的与DNA复制相关的酶

美国和瑞典的科学家从酵母菌体内确定出一种新的酶,它有望在人类等高等生物的DNA复制过程中起到重要的作用。进行该项研究的是美国NIH国立环境卫生科学研究所(NIEHS)的Zachary Pursell、Thomas A.Kunkel以及瑞典Ume大学的Erik Johansson等。他们用一种新的方法证实有一种名为DN     

高等植物中的DNA解旋酶

综述了在离体实验条件下高等植物DNA解旋酶在以下多方面具有重要的生物学功能：包括DNA重组、DNA复制、翻译启始、rDNA转录及在pre-rRNA加工过程早期阶段，双链断裂修复、端粒长度维持、核苷酸切除修复、花发育中的细胞分裂／增殖、基因组甲基化方式保持、植物细胞周期和细胞基本生命活动的维持。最近玉米基因组中发现的解旋子(helitron)插入说明高等植物DNA解旋酶可能在植物生长与发育中有重要调控作用。因而有着重要的生物技术应用价值。     

Taq酶体外合成DNA时模板错位机制的探讨

利用Taq DNA聚合酶体外合成DNA过程中,当反应体系中缺少与模板链互补配对的dNTP底物时,产物合成并不会在底物缺失位点处终止,聚合反应继续进行.为研究此复制缺陷现象,设计一系列模板用于DNA体外酶促合成.除了已知的碱基错配机制,笔者发现存在另一种"模板错位"机制,即模板中与底物非Watson-Crick互补配对的碱基位点首先进行收缩滑动,形成模板bulge结构后再继续进行酶促合成反应.这项研究有助于提高DNA样品合成保真度以及继续深入探索体外DNA合成的详细机制.