我国科学家绘制"生命暗物质"图谱

线粒体、溶酶体、内质网等多种细胞器组成的细胞内膜系统高效支撑了机体的正常生理活动.若将单个细胞视作浩瀚宇宙,各细胞器就是宇宙星空中的点点繁星.如果要解开细胞器在重要细胞活动规律中的深邃奥秘,就需要深入解析细胞器的组分构成及其作用模式.其中,"生命暗物质"长非编码核糖核酸(LncRNA),对细胞稳态和疾病发生发挥了重要的调控作用,而对其作为细胞器组分的分布规律并参与细胞调控的研究尚少.     

膜性细胞器及其亚结构的动态调控机制国内研究进展

细胞内复杂的生命过程,几乎全部由细胞内功能特化的细胞器完成或与之相关.在活细胞中,膜性细胞器组成成分不断变化.膜性细胞器之间存在频繁的物质交换和功能联系,构成功能网络,执行复杂的生物学过程.膜性细胞器结构或功能的紊乱,有可能导致整个细胞功能紊乱,严重时导致细胞死亡,进而导致机体许多重大疾病的发生.因此,对于膜性细胞器发生、结构特征和功能的研究是细胞生物学的基础,也是理解生命过程的基础,其分子细胞机制的阐明也对于理解相关疾病的发生机制,治疗方法有重要作用.本文将围绕"膜性细胞器及其亚结构的动态调控机制"这一主题,从膜性细胞器的形成、维持和调控、膜性细胞器之间的转运和互作及膜性细胞器研究的新技术新方法3个方面综述膜性细胞器的国内研究现状.并讨论膜性细胞器领域今后的研究方向和科学问题,分析当前所面临的机遇和挑战以及今后的发展方向和可能的突破点,提出我国膜性细胞器领域研究的战略性建议.     

用视锥的光纤耦合器理论解释色觉

提出中心凹相邻两视锥细胞的外纤维和内段形成了强耦合区,构成光纤耦合器,我们的计算结果证实了这一点.发现红光和绿光在相邻视锥细胞交叉传输,黄光跑到相邻细胞而蓝光能量是在两细胞中接近均匀分配.根据中心凹相邻视锥细胞构成光纤耦合器的理论,我们统一了争论138年的两个重要色觉学说——三原色说和对立色学说,找到了对立色学说在视网膜光感受器水平一级的解剖学光学基础,解决了这个138年的世界性难题.同时在前人的颜色视觉三阶段学说基础上,提出了四阶段学说,发现在两相邻视锥细胞的外纤维和内段形成的强耦合区对不同波长的光进行了选择性预处理,称之为颜色预处理.根据红光和绿光在相邻视锥细胞交叉传输的现象,发现在视网膜的中心凹的外段成正像(即视网膜进行光电转换时为正像),颠覆了通常认为的眼睛成反像(即视网膜进行光电转换时为反像)的理论.最后,解释了中心凹的最中心区(蓝色盲15′视角区)无S视锥细胞的原因是提高空间分辨率.     

白细胞介素7基因在不同类型的小鼠胸腺基质细胞系的表达

T细胞在发育过程中要经历胸腺选择过程。关于胸腺选择的机理,Schwartz等提出双信号学说,即除TCR-MHC分子相互作用提供第一信号外,胸腺基质细胞(TSC)尚需提供起辅佐     

活细胞内细胞器转动理论

细胞器运动是活细胞内部普遍存在的现象,除细胞器平移运动外,文献上报道过细胞器作为整体的转动,已经知道,细胞器由同它结合的运动蛋白驱动,由ATP分子水解提供能量,沿着微丝或微管轨道运动,细胞器沿直线轨道的运动,表现为细胞器的平移运动。而细胞器沿轨道的滚动,以及沿曲率半径很小的弯曲轨道的转折运动,表现为细胞器绕自身轴的转动。我们曾定量讨论过细胞器的平移运动,本文提出细胞器转动的公式,并且定量地讨论细胞器转动与由分子热运动引起的布朗转动的区别。     

JDV转录调节因子Jtat蛋白调控微管的组装及其稳定性

微管作为细胞骨架的主要组成成分之一,在细胞生命过程,如细胞形态的建立和维持、细胞的迁移、细胞器在细胞内的运输以及在细胞有丝分裂过程中染色质的排列和分离中发挥重要的功能.不仅如此,微管还介入了病毒的复制周期.病毒作为一种寄生生物,它的存活依赖于它最     

DNA研究的几个进展

介绍了几个从不同侧面研究DNA取得的成果,有分子水平、细胞器水平和细胞水平等。其中动物细胞有无全能性和绝种动物的DNA分析两个章节给人们的幻想留下了广阔的天地,然而这种幻想的实现恐怕也是指日可待。我们期望着这一天的早日到来。     

植物精细胞研究的现状及其在植物育种上的应用

作为完整细胞的植物精细胞人们对显花植物的雄配子是一个细胞而非裸露的核的认识已有数十年了。超微研究表明,在绝大多数植物中,精细胞含有除质体外的细胞器的所有组分,雄配子细胞质的存在,引出了一些好奇的问题和诱人的前景: 1)父本细胞质的哪部分能转移到卵细胞而后又被子代所遗传(如果有的话)? 2)同一花粉管中的两个精细胞在核和细胞质组分上是否均质的? 3)一对精细胞中是否有一个精细胞事先决定(预     

作为“癌前”病变标志的谷胱甘肽S-转移酶同工酶

在肿瘤病因中,80％以上为化学因素所致。化学致癌的两阶段学说亦已被普遍接受。此学说认为“起动”是不可逆的,但可阻断其向细胞癌变方向发展。因而探讨用客观指标检测“起动”细胞的不可逆改变对于阐明癌变原理。确定“癌前”病变和早期癌的诊断以及制订癌预防对     

生物适应进化及其分子机制

本文以分子生物学成就为依据，从生命遗传的物质基础和生命存在的环境基础及其相互作用的关系进行论证，提出了生物适应进化学说以及生物适应进化的分子机制，这一理论指出生物对其环境的适应是进化的主要原因，而环境因素（负熵流）是生物进化的主要动力。自然选择和人工选择分别是对进化树的自然疏枝和人工修剪。     

显微镜下的细胞分裂

今年 1月号的ＮａｔｕｒｅＣｅｌｌＢｉｏｌｏｇｙ和ＮａｔｕｒｅＲｅｖｉｅｗｓＭｏｌｅｃｕｌａｒＣｅｌｌＢｉｏｌｏｇｙ联合推出了一期有关细胞分裂的专刊 .细胞分裂在两个领域 (细胞生物学领域和分子细胞生物学领域 )均处于中心地位 ,是与细胞的生长、特化和功能相联系的一个无法解决的问题 .深入了解细胞分裂的机制是对付癌症和基因疾病的一个必要的武器 .这一期焦点专刊收集了在发生 -细胞生物学领域、信号转导、ＤＮＡ复制和修复、肿瘤形成、细胞器官遗传等方面最新的进展 ,以及进一步的系列评述文章和展望 ,连同各方面的原始研究论…     

探索生命的奥秘（四）——纪念诺贝尔生理与医学奖100年

人类的生命信息如何传递? 20世纪70年代,“传递生命信息的两个信使”学说建立,即人体的各种细胞活动是在“两个信使”系统的控制和调节下进行的。 细胞间的通信要通过细胞间的信息传递完成。20世纪上半叶就已确认,细胞外的小分子信息物质,如激素、神经递质、细胞因子及生长因子等,是由腺细胞等各种细胞合成和释放的,它们由血液和淋巴液等体液运送,靠体液调节和传递生命     

粘附分子在小鼠胸腺基质细胞克隆活化同系脾细胞增殖中的作用

在免疫应答中,不同类型细胞之间的相互作用是免疫应答诱导与维持所必须的,相互作用的特异性尽管是由TCR介导和调节,但膜表面其它分子的作用也十分重要.已证明粘附分子是参与这一过程的重要膜分子之一.胸腺内,发育T细胞经粘附分子介导与胸腺基质细胞(TSC)的相互作用是TSC参与辅助抗原识别以及克隆选择等T细胞发育事件的一个重要机制.利用体外建立的TSC克隆分析介导TSC与不同发育阶段T细胞相互作用的膜分子性质及作用将有助于揭示T细胞发育的分子机理.我室建立的MTECl和MTSCS可直接与成熟T细胞相互作用,使之活化增殖.为此,本文进一步报道了粘附分子在该过程中的作用.     

谁是潜藏的“致癌真凶”(下)

<正>"癌基因"浮出水面双联手科坛流芳1969年,美国两位科学家霍布尼和托德罗提出了一种"癌基因学说"。他们认为,细胞的癌变源于从病毒那里获得了"癌基因"。换句话说,"癌基因"并非是细胞本身固有的。一些科学家对此持有不同观点,他们认为"癌基因"是细胞基因本身固有的,由于外界因素促使这些基因结构和功能改变而引发癌症。这类科学中的代表人物是美国科学家毕晓普和瓦穆斯。他们发现,在正常鸟类细胞中,存在与"劳氏肉瘤     

泽氏综合症

泽氏综合症为一种遗传失调症,其病证包括大脑的异常发育和一些与肾、肝及其它器官和组织有关的异常现象。许多系统失调——例如,严重的神经缺陷——常常造成患者在生命的最初几个月便死去了。尽管该病患者体内的大多数细胞器表现正常,但是有一种细胞器——过氧化物酶体的配置明显地没有完全正确,功能失调.Santos等仅仅研究了患者体内细胞中     

细胞色素b5与细胞色素c的结合

生物大分子之间的结合和识别是生命活动中最基本的过程,研究细胞色素b_5和细胞色素c的结合,有助于认识生物大分子之间的相互作用和生物体中的长程电子转移反应.Mauk等人利用紫外可见差谱研究了细胞色素b_5和细胞色素c之间的相互作用,发现两者形成1:1的蛋白络络合物.计算机模拟结果表明牛肝细胞色素b_5和酵母iso-1-细胞色素c有两种主要的结合方式:一种是细胞色素b_5上的Glu44,Glu48,Asp60和血红素b上的丙酸根依次与细胞色素c上的Lys27,Arg13,Tml 72(trimethyllysine)和Lys79形成盐键;另外一种结合方式是细胞色素b_5上的Glu48,Glu56,Asp60和血红素b丙酸根与细胞色素c上的Arg13(或者Lys 13),Lys 87,Lys 86和Tml 72形成盐键.Rodgers和Sligar用高压法结合定点突变技术研究了牛肝细胞色素b_5和马心细胞色素c之间的结合,证明细胞色素b_5是通过第一种方式与细胞色素c结合,而Glu56并没有参与蛋白间的结合.     

小鼠骨髓基质细胞系BMSC1的建立及鉴定

对T细胞发育的研究表明:胸腺是T细胞发育的主要场所,来源于骨髓的pro-T细胞进入胸腺,在胸腺微环境的作用下,经阳性和阴性选择逐渐发育为成熟的T细胞输出胸腺。但目前对T细胞在骨髓内是如何由造血干细胞分化成pro-T细胞的发育过程还不太清楚,骨髓微环境与此过程密切相关。现在的研究表明骨髓造血微环境主要是由骨髓基质细胞(Bone Marrow Stromal Cell,BMSC)及其分泌的细胞外基质、细胞因子三者共同组成,影响着造血细胞的粘附、增殖和分化。其中骨髓基质细胞是关键成分,主要包括成纤维细胞、脂肪细胞、巨噬细胞、内皮细胞和上皮细胞等。各种基质细胞网状分隔构成微环境支架,造血细胞在此微环境支架中与基质细胞相互作用并接受基质细胞分泌的造血因子的刺激而增殖分化。研究T细胞在骨髓内发育途径及分化机理,须分析BMSC类型、功能及其与发育中的T细胞的相互作用效应,其体外培养可以仔细分析骨髓微环境的作用。为此,我们继建成了小鼠胸腺基质细胞系以后,开始建立小鼠骨髓基质细胞系,本文报道所建骨髓基质细胞系BMSC1,并对其进行了细胞学鉴定分析。     

从线粒体和叶绿体基因组的结构看生物基因组的进化

通过分析各类真核生物线粒体和叶绿体基因组的大小与结构,得出这两种细胞器基因组都有小基因组与大基因组两种形式以及与之对应的结构特点,从而都是通过两种进化途径从它们各自祖先的基因组发展成为现代的线粒体和叶绿体基因组的结论。比较细胞器基因组与核（类核）基因组的存在和性质,发现类似的两种途径同样可以说明核（类核）基因组的进化。结合这三种基因组的起源问题,提出了一个生物基因组起源和进化的统一模式。     

细胞工程学的新成就

众所周知,细胞是基本生命单位、独立的活体,同时又是较复杂的“机器”、有自己的器官的完整组织系统。细胞内的器官叫做细胞器,而细胞器又能调节许许多多生物化学过程。科学家、生物学家同活细胞打交道的领域之一——细胞工程学,是能够解决许多独立课题的一门科学,是与当前既普及又有前途的学科——生物工程学密切相关的一门科学,它在生物工艺学中起着重要的作用。细胞工程学已经迈出了可喜的一步,成就非常惊人,为生物学及其许多应用实践开阔了新的视野。只要我们回顾一下,在遗传工程学领域的许多实验过程中对活细胞做了多少既有意义而又复杂的手术,就足以说明这个问题了。今天,科学家们已经能够成功地把某些基因植入动物细胞之中。为了说明这类实验的可能性,仅举一例,这项实验是在老鼠身上进行的。首先把一     

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.