分子生物学50年大事记

在1938年,洛克菲勒基金会董事W.维佛(WarrenWeaver)在他给董事会的年度报告中写道: “并且,逐渐形成了一个新的科学分支——分子生物学,它正开始揭示很多有关活细胞最小单位的奥秘…在基金会所支持的研究中,有一系列项目属于一个可称之为分子生物学的新兴领域。在该领域内人们正在利用精密的现代技术来研究特定生命过程的微小细节”。     

世界"基因"之最

(一)最早提出遗传因子概念的人是奥地利遗传学家、遗传学的奠基人孟德尔(1822~1884)。他根据豌豆杂交实验的结果,在1865年发表了《植物杂交试验》论文,提出了遗传单位(现称“因子”)的概念,并阐明其遗传规律,以后被称为孟德尔定律。最早提出“基因”一词的人是丹麦植物学家、遗传学家威廉·路德维希·约翰逊(1857~1927)。1909年,他根据菜豆选种试验所得结果,创立了纯系说,指出遗传因素和环境因素对性状发育都有作用,但在纯系内进行选择是无效的。“基因”是英文Gene的音译,中文的意思是遗传的基本因素,是贮存特定遗传因素的功能单位,也是遗…     

《基因Ⅷ精要》

本书是《基因Ⅷ》总体规划的精简和重新编排，旨在对当前分子生物学领域中研究的主要问题给出主流阐述。内容上更明确地集中于基因的分子遗传学方面，以期读者能更关注该主题．同时本书还进一步以基因组序列作为出发点，适当更新了一些内容，如增添了一章“遗传工程”。并把“表观遗传效应”单独作为一章等．     

微观水平看两性——漫谈生物界的性与生殖

正在微观水平上探讨性与生殖的问题,能更加接近性与生殖问题的实质:有性生殖是实现基因交换与重组的一种手段,人、其他哺乳动物还有鸟类的性别取决于特定的基因系列。同时,某些动物物种中环境因素决定性别的现象.仍有待于进一步的分子生物学研究。基于微观水平的探讨,还可对Y染色体及人类男性性别之未来做一点展望。     

应用聚合酶链反应(PCR)扩增牛Y染色体的性别决定区(SRY)序列进行奶牛胚胎性别的鉴定

哺乳动物的胚胎性别鉴别和控制的研究是当今生命科学的一项重大课题。分子生物学的最新成果揭示,哺乳动物的性别决定主宰基因——“睾丸决定因子”就是在Y染色体     

面向二十一世纪的生物学

创造与落差　　当初是先有了ＲＮＡ ,后来才出现ＤＮＡ以及导致癌症之类疾病的瑕疵……不过如今又有了基因疗法的希望。无知便是福一种搜索致病基因的新方法使研究人员抓住了肿瘤转移 (有可能致命的肿瘤细胞在体内扩散 )的遗传把柄。麻省理工学院的埃里克·兰德 (ＥｒｉｃＬａｎｄｅｒ)在此次研讨会上说 ,他们小组的研究人员已发现一种似乎会使黑素瘤 (皮肤癌 )侵袭其他组织的基因。兰德将其首创方法称为“无前提”基因搜索 ,因为事先并不需要知道基因对该病变起何作用。其实 ,研究人员可以利用强有力的分子生物学工具来查认此病患者与那些…     

德治疗糖尿病有新进展

2003年,德国科学家利用对老鼠胚胎干细胞进行特定基因操作再植入老鼠体内的方法,使患糖尿病老鼠的健康状况取得明显好转。科学家希望这一成果将有助于治疗人类的糖尿病。德国萨克森·安哈尔特州加特尔斯雷本市的基因移植研究所日前发布的新闻公报说,他们的科学家在动物试验中首先对老鼠胚胎干细胞中一种名为“PAX4”的“开关基因”进行特定处理,使之可以持续稳定地发挥“开关”作用,承担起调节胰岛素分泌的任务。随后,科学家们再将这一处理后的胚胎干细胞植入糖尿病鼠体内,结果发现其病情有明显好转。科学家介绍说,“PAX4”基因是早先由…     

复杂的RNA与复杂的基因组

根据分子生物学的“中心法则”(central dogma)．遗传信息在几乎所有生物体内都是从DNA传递到RNA，然后再从RNA流向蛋白质。显然，RNA是一座“桥梁”，负责DNA和蛋白质之间信息的流通。在这个过程中，首先是将基因组DNA上的基因信息“复写”到一种称为mRNA的RNA分子上，然后再将mRNA含有的基因信息“翻译”为构成蛋白质的氨基酸序列。     

A至I RNA编辑: 遗传信息修饰的新机制

A至I RNA编辑(A-to-I RNA editing)是一种遗传信息修饰机制, 是基因调控在转录后水平发生的另一重要事件, 也是对分子生物学理论的重要补充. A至I RNA编辑酶可催化转录初产物RNA前体(pre-RNA)中特定部位的腺苷转变成肌苷, 从而产生新的遗传密码, 是蛋白质分子多样性发生的重要机制之一. 研究发现, 哺乳动物体内已知的几种A至I RNA编辑底物均编码具有重要功能的蛋白质, 其编辑变化可引发相应疾病, 提示A至I RNA编辑缺陷可能与多种疾病的发生相关. 由于目前明确的A至I RNA编辑的底物较少且均局限于中枢神经系统, 寻找更多新的受ADARs调控的下游基因, 并对其功能进行研究, 将有助于阐明A至I RNA编辑的生理和病理意义, 并将对分子生物学理论作出重要补充     

利用群体基因组学策略扫描人群特异的自然选择信号

自然选择是人类进化的动力, 直接影响人群分化. 目前对于自然选择在人群分化中的作用及其功能还知之甚少. 为了探讨这一问题, 本研究利用人类基因组国际单体型图计划的数据分析人群的遗传分化. 通过群体基因组学策略扫描常染色体区, 共发现了12669个高人群分化的SNPs和1853个人群特异的自然选择“候选基因”, 并通过基因诠释确定了121种受到强选择压力的生物学过程. 多层次分析显示, 人类基因组中存在普遍的正选择信号, 这些信号聚集于特定的染色体区域; 且多数“候选基因”和相应的生物学过程均局限于特定人群中, 提示自然选择在人群分化中发挥了重要作用. 本研究为从群体遗传和功能学角度深入研究自然选择和人群分化提供了新的线索.     

分子生物学的产生

“分子生物学”这一名称是由W.Weaver在1938年提出来的,而倡导对分子生物学进行研究的人就更多。本文作者M.Perutz本来从事化学研究,后来在分子生物学的研究中作出了杰出贡献,他创立了不用密码书写的结晶蛋白质X射线绕射模式的方法。1953年当沃森和克里克确立DNA的双螺旋结构模型时,分子生物学可以说已进入一个崭新的阶段。M.Perutz对整个分子生物学的产生和发展进程作了生动描述,科学家们对此是化了多么大的代价和艰苦劳动啊!通过这篇概述,告诉我们当今任何一门科学的兴起和发展,都必须要有从事数学、物理、化学等研究的科学家共同协作,这就是科学发展的综合趋势,生命科学就更是如此。     

植物转录因子的结构与调控作用

植物各种诱导型基因的表达主要受特定转录因子在转录水平上的调控。典型的转录因子含有ＤＮＡ结合区、转录调控区、寡聚化位点及核定位信号区等功能区域。这些功能域决定转录因子的功能、特性、核定位及调控作用等,转录因子通过这些功能域与启动子顺式作用元件结合或与其他蛋白的相互作用来激活或抑制基因的表达。植物转录因子的结构与功能成为近年来植物分子生物学等研究领域的重要内容。     

获得1983年诺贝尔生理学与医学奖的基因调节理论

40年前美国女遗传学家巴巴拉·麦克林托克(Barbara MeClintock)就提出了现代的基因调节理论,但仅在近十年来她的工作才被科学界所承认。鉴于她对“活动遗传元”的发现而被授与1983年诺贝尔生理学与医学奖,从而使她成为在这一领域中独自获奖的唯一女性。现今,我们业已承认不同基因类型的存在:一些是产生蛋白质的;另一些是调节蛋白质生产的。但在40年代当麦克林托克提出除结构基因(即给蛋白质编码的DNA的华特)外还存在控制元的证据时,她却受到当时遗传学界的忽视和嘲笑。但就是她的发现:某些控制元可以改变其在染色体上的位置(即所谓“跳动基因”),使麦克林托克获得了诺贝尔奖。现今,“跳动基因”是人们所熟悉的分子生物学的一部分。它们是DNA的一些环节,能绕基因     

科学之窗

分子农业科学之窗杨觉雄加拿大的研究人员预计,不久将出现一种以“分子农业”为主导的农业革命。这种高科技农业的新方法,是利用遗传工程来研制能生产疫苗、药品和生物降解塑料的植物。分子农业的一种方法是从动物或细菌“切除”特定的基因,然后将它们“粘附”在植物细胞上,这是个耗时的过程。如果外来基因插入成功,将出现载有能生产疫苗和其‘已产品所需的新遗传物质的“转基因”植物。研究人员也能应用天然植物病毒作为媒介或新基因的载体,将遗传物质从一种植物转到另一种植物上,以生产高浓度的有价值的药物,如抗生素等。热心于此…     

兜兰属植物及其研究现状

兜兰属植物是兰科中的珍品,被《华盛顿公约》列为Ⅰ级珍稀濒危物种,有许多种是极具观赏价值的世界级花卉名品;其花期长,花色庄重素雅,花型奇特,其唇瓣状如拖鞋,故有“拖鞋兰”之称。杏黄兜兰是世界上非常罕见的黄花种类,和硬叶兜兰并称为“金童玉女”,在国际兰花展中屡获金奖。本文概述了近20年来国内外对兜兰属植物的研究,着重介绍了兜兰属植物在组织培养、保护生物学、分子生物学、生理生态学等方面的研究进展,并指出在杂交育种、种质保存及基因工程等方面均有待于对其进行深入研究。     

疫苗水果可代替预防针吗

一种抗乙肝基因番茄在中国农科院生物技术研究中心培育成功,虽然它不能治愈乙肝,但只要一年吃上几个,就能代替注射乙肝疫苗。蔬菜水果通过“基因手术”真的能够成为“天然药物”吗?复旦大学遗传工程国家重点实验室项目负责人、国家“863”计划生物工程技术专家唐克轩教授介绍,他们已经形成了一套完善的各种转基因食品的生产流程。如转基因番茄,研究人员首先将某种特定蛋白植入,经多代繁殖,使被转入的基因逐步稳定化,并最终成为一个独立的番茄品种。这些番茄的家族新成员再从实验室走向田间,进行大规模繁殖。据了解,在2000年,美国伊利诺伊州…     

基因治疗面临的难题

无论单基因疾病（如囊性纤维化），还是多基因疾病（如血管成形术后的再狭窄），单从通常的临床药物治疗，不能从根本上治愈这些疾病。随着分子生物学及其技术的发展，寻找一种可以根治这些疾病的全新的方法，已成为可能。随着携带外源基因进入靶细胞的载体系统的发展，人们对特定基因的功能研究已进入一个全新的阶段，基因治疗应运而生。90年代初期，伴随着对复制缺陷性腺病毒和复合载体的研究的深入，曾乐观地认为治愈血管性疾病完全有可能。但是现实远非如此，因为转基因技术在动物模型中还存在着诸多问题，而且至今还没有取得卓有成效的…     

基因的分子进化：原理与方法

Dobzansky说:“不从进化的观点看问题,生物学的一切将不可理解”。分子进化研究不仅是一种特定的学科方法,而且是一种可以广泛应用的科学理论。人类基因组计划的实施为分子进化研究赋予了重要使命,也提供了新的机遇。本文综述了分子进化的基本原理、方法和最新发现,包括同源性分析、进化速率估计、系统发育树、分子种和基因及基因家族起源等方面,并提出了展望。     

肿瘤研究亟需观念的改变

20世纪后半叶,分子生物学的飞速发展大大深化了人们对生命本质的理解,也把对肿瘤的认识推进到了前所未有的高度.癌基因、抗癌基因、周期相关基因及蛋白质、凋亡相关基因及分子、信号传导系统、转移相关基因、耐药相关基因等研究乃至人类基因组计划的蓬勃开展,使人们从分子水平的不同侧面观察和理解肿瘤成为可能.     

现代生命科学的主要特点及其发展趋势

生物学虽然有几百年悠久的历史,积累了非常大量的科学资料。但是,只在达尔文于1859年发表的被他本人称为“魔鬼的圣经”的《物种起源》一书之后,才奠定了它的理论基础。“生物学才从此站起来了!”(列宁)。自从那时以来,近代生物学的发展大致可分为进化生物学、实验生物学和分子生物学三个时期。从第二次世界大战后到现在,是分子生物学迅速发展的时期,这一时期的主要特点是物理、化学,尤其是生物化学、物理学和数学的新理论和新技术新方法对生物学的广泛渗入,使生物学发生了“革命”,使生命现象的研究深入到分