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。     

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,     

洋葱细胞中活跃基因转录的超微定位与分析

借助于抗ＲＮＡ／ＤＮＡ杂合体抗体在原位水平标记和分析高等植物洋葱细胞中活跃基因转录的精细位点。结果表明叶绿体和线粒体的标记信号分布的位置比较相似,一般集中分布于没有嵴或类囊体存在的近中央基质部位;在细胞核中非核仁区域,标记的转录信号一般成簇地分布在间期染色体周边伸出的解集缩的染色质纤丝上,并且在细胞核中存在着基因活跃转录的密集区域－基因转录富集区;核仁中ｒＲＮＡ合成位点在纤维中心的边缘以及靠近纤维     

小麦染色质骨架的研究

应用电镜、细胞化学、图像分析和电泳等实验技术，我们发现小麦间期集缩染色质中存在着骨架结构，并称之为染色质骨架．它是有丝分裂末期染色体骨架上的一部分非组蛋白脱离染色体参与核基质的形成后，残留的非组蛋白仍然存在于集缩染色质中的结果；其结构特点是颗粒与纤维网络并存；由二十来种非组蛋白组成，其中包括队动蛋白和ＡＴＰａｓｅ。它与间期核基质和中期染色体骨架保持着非常密切的联系。本文对其发现过程和三者之间的相互关系进行了概述。     

植物染色质重塑复合体的保守性和特异性

真核生物基因组DNA及其所包绕的组蛋白形成的核小体是染色质的基本单位。染色质的形成一方面有助于将基因组DNA组装到细胞核中,另一方面也对基因表达具有重要影响。染色质重塑因子能够利用水解ATP产生的能量调控染色质上核小体的组装、移除、滑动及组蛋白变体的置换等,从而调控基因转录和其他多种生物学过程。真核生物中的染色质重塑因子主要包括SWI/SNF、ISWI、CHD和INO80四类,这些染色质重塑因子往往以多亚基复合体的形式存在。最近的研究工作系统鉴定了植物染色质重塑复合体的亚基组成和功能,揭示了植物染色质重塑复合体相对于酵母及动物染色质重塑复合体的保守性和特异性。对于这些复合体调控基因转录分子机制的认识也在不断深入。这些发现为深入研究染色质重塑在植物生长发育和胁迫应答中的作用奠定了基础。     

谈谈自然科学和社会科学的"大交叉"(二)

突变是一种临界现象。它发生在某一个参数缓慢变化达到特定值的时刻。突变前后系统的状态有质的差异，会出现或消失某些对称和有序。这里考虑出现新的有序状态的情形。刻画新的有序或对称状态的一个或一组参数称为序参数。序参数从旧状态中的零值．连续变化或跃变到新状态中的非零值。这种变化情形最为有趣。任意小的非零值代表新的对称和有序。这个零与非零的差异、有和无的差异，决定临界现象的突变性。“不是西风压倒东风，就是东风压倒西风”。新相一旦出现，就决定了系统的性质。     

转录因子:基因书签的关键参与者

为什么肝细胞复制后依然还是肝细胞,肺细胞复制后还是肺细胞?子细胞如何在有丝分裂结束后重建母细胞的转录模式?谁来充当阅读遗传信息之书的书签?近些年研究发现,此前人们深信不疑的转录因子在有丝分裂过程中从染色质上剥离的结论并不准确,越来越多的研究表明,有丝分裂过程中部分染色质处于开放状态,转录因子并不从染色质中剥离,提示转录因子可作为基因书签。本文介绍了基因书签这一表观遗传学新内容的定义,给出了几个转录因子作为基因书签的具体案例,并介绍了系统地揭示转录因子作为基因书签的最近研究进展,希望能为从事表观遗传学研究或对表观遗传学感兴趣的同仁提供全面且通俗的解读。     

爪蟾卵提取物中凋亡特异核酸酶抑制物的鉴定

细胞色素c加至非洲爪蟾（Xenopus laevis）卵提取物S－150中,能诱导外源细胞核发生凋亡。诱导过程中,爪蟾凋亡特异核酸酶XAD被激活,在核小体间切割染色质,形成DNA梯（ladder).实验表明,正常卵提取物中大量存在凋亡特异核酸酶XAD抑制因子IXAD,抑制XAD的核酸酶活性;IXAD分子量约40ku,正常状态下以二聚体形成或与XAD形成复合体存在;凋亡中IXAD被降解,导致XAD被释放激活。Western检测和交叉抑制实验显示IXAD与DFF45在结构与功能上可能同源。实验结果进一步证明凋亡途径在进化上的保守性。     

小鼠胸腺T淋巴细胞有丝分裂过程中核纤层蛋白A/C与染色体结合

核纤层(nuclear lamina)是内层核膜下由10nm纤维构成的网架,是核骨架的结构组分之一,哺乳类细胞的核纤层蛋白(lamin)成分可分成3种:lamin A,lamin B,lamin C.核纤层与核膜、染色质及核膜孔复合体在结构上有密切联系.可能具有支持核膜,为间期染色质提供锚定位点的功能.淋巴细胞核纤层的成分尚有争议,Rober等报道没有发现lamin A/C;而Guilly等的结果显示在淋巴细胞(T和B)分化的早期(包括淋巴母细胞,胸腺淋巴细胞)     

NF-L和NF-M在上皮细胞内表达并与角蛋白或波形纤维蛋白共组装

神经丝及细胞质角蛋白纤维都是异源多聚体,它们只有在与其他合适的中间丝蛋白亚基一起表达时才能装配成中间丝。为了研究不同类型的中间丝蛋白间的组装特性,构建了绿色荧光蛋白（GFP）与NF－L或NF－M融合蛋白的重组腺病毒表达载体,并将目的基因在vero细胞内表达,免疫荧光观察结果显示NF－L－GFP或GFP－NF－M不但能与细胞内源性波形纤维蛋白共组装,而且同样能掺入到角蛋白纤维网络中。     

棉纤维相关cDNA的克隆及其在4个纤维突变体中的结构变异

用ＲＴ－ＰＣＲ方法从陆地棉遗传标准系“ＴＭ－１”的纤维细胞ＲＮＡ中克隆了一种纤维细胞优势表达的ｍＲＮＡ（ｃＤＮＡ,记为ＴＭ－Ｅ６基因）,该基因不含内含子,可读框长为７７１ｂｐ,可编码２４６个氨基酸的多肽。从４个纤维突变体中分别克隆同源性基因,并与野生型“ＴＭ－１”的ＴＭ－Ｅ６基因进行了同源性分析,发现纤维突变体不但在基因结构而且在密码组成上有明显变异。在距转录起始位点的第２７９碱基对处有ＧＧＣＴＣ     

聚苯乙烯模板制备SiO2 三维有序孔材料

以单分散聚苯乙烯微球干燥得到的膜为模板,采用改进的溶胶－凝胶法并者高温烧结,制备了二氧化硅的三维有序孔材料,扫描电子显微镜结果表明,所合成的孔材料高度有序,孔的尺寸在１０￣１０２ｎｍ数量级可调,孔之间是相互连通的,初步分析了有序孔形成的过程。     

AcMNPV诱导sf9细胞在核内产生纤维网状基质

来源于昆虫卵巢的ｓｆ９体外传代细胞,在核内虽存在核纤层却没有哺乳动物细胞核内部那样的核基质网络。当其被ＮＰＶ感染后核内产生纤维网络结构。快速冷冻－深度蚀刻电镜图象显示这种网络由８－１０ｎｍ的均一纤维交而成。     

S~1×S~1→S~1和S~2的映射的同伦群及环管状铁磁体磁化态的拓扑分类

一、引言 近十余年来,应用代数拓扑理论对有序介质的状态和缺陷进行分类的工作(见文献[3—6])发展很快,引起人们的很大兴趣。虽然对缺陷的拓扑分类也是化作对从n维球面S~n到序参量空间V的映射(指连续映射,下同)的拓扑分类来处理的,但对有序介质状态(这里采用连续模型,把该状态看作是从介质所占空间区域D到V的映射)的拓扑分类工作却不多。     

关于真核细胞染色质亚单位的研究

真核细胞染色质结构与功能的研究,是分子生物学研究的中心课题之一。 由于对原核细胞遗传物质结构与功能的深入了解,以及近几年实验技术的发展,才使这项研究逐步发展起来,但是,至今这项研究工作仍处在初始阶段,有许多问题有待今后进一步去解决。本文仅就真核细胞染色质亚单位的研究近况做一扼要介绍,这是最近几年对染色质精细结构的新认识。关于真核细胞染色质组成的有关情况,可考参本刊1974年第八期中“关于染色体的构成和模型”一文,这里不再赘述。     

涡鞭毛虫类的染色质碱性蛋白研究及其进化地位的重新认识

通过对涡鞭毛虫这一特殊生物类群的染色质碱性蛋白研究的综述,并结合自己近来的工作和国际上有关的最新进展,对这类生物染色质碱性蛋白的特殊性和多样性进行了阐述。在此基础上对这类生物进化地位及系统发育进行了探讨。     

直接观察爪蟾无性繁殖的核糖体基因在卵母细胞核内的转录活动

用电子显微镜直接观察DNA无性繁殖和染色质上的转录活动,对基因的构造和功能可能提供许多有用的细节。去年英国剑桥分子生物学实验室的格登(Gurdon)教授及其同事,把龙虱扩增的核搪体基因(rDNA)注射到卵母细胞内,发现能正确地转录呈现逐步加长的rRNA纤维的典型的转录图形。他们后来又把这一技术扩大到无性繁殖的爪蟾核糖体基因(rDNA)和质粒(P MBg)的重组分子     

水稻5S rDNA和着丝粒顺序RCS2拷贝数的Fiber-FISH测定

用伸展DNA纤维的荧光原位杂交（Fiber-FISH)技术测定了5S rDNA和着丝粒DNA顺序RCS2在水稻广陆矮四号（Oryza sativa ssp indica cv Guangluai No4)基因组中的拷贝数,为了确定拷贝数,需要知道显微镜下一定长度DNA纤维所含碱基对数。为此,测量了两个已知碱基对数DNA序列的伸展纤维在显微镜下的长度。其中供试BAC38D17的插入序列为136kb,基伸展纤维在显微镜下的长度为56．4μm,平均为2．41kb/μm;BAC44B4全长为144.5kb,其伸展纤维的长度为55.7μm,平均为2.60kb/μm.这与Ｗatson-Crick模型中Ｂ－ＤＮＡ的2.97kb/μm十分接近。根据两个样本每微米平均碱基数,即２.51kb/μm的标准,计算出５ＳrDNA的拷贝数约为６８６,着丝粒ＤＮＡ顺序约为２８６－１１２１拷贝。     

取代基数目对分子自组装结构的影响

利用扫描隧道显微镜观测了4－十六烷氧基苯甲酸（T1）和3，4，5－三取代十六烷氧基苯甲酸（T3）在石墨表面的自组装结构。两种分子均为二维长程有序，但排列方式不同，这主要是由于取代基（烷烃链）数目差异所致。     

非线性沸腾传热学-Ⅳ:相变涨落关联

处于平衡条件下系统会发生突变现象,处于非平衡条件下的系统也会发生突变现象,即非平衡相变.所谓非平衡相变,就是有些系统当它偏离平衡的程度超过一定范围时便会从一种宏观状态突然变成另一种宏观状态,它不仅表现在外表上突然变化,而且常常伴随着内在对称性和有序度的突然变化,这种对称性或有序度的变化会大大改变系统的物理