解读水稻基因“天书”

任何生物的全基因组序列都蕴藏着该物种起源、进化、发育、生理等重要信息。在迄今为止完成基因组测序的植物中,水稻的基因组是最大的,共有12条染色体,大约4.3亿对碱基,约为人类基因组     

Y染色体发现隐藏序列

随着人类基因精确测序的完成，并不象以前想象那样，人类的基因组将会真相大白。相反，信息量越丰富时，反而遇到越来越多的问题和一些难以解释的现象。科学家不断的在基因组中的垃圾(如内含子)中发现重要的基因，这表明人类的基因组具有高度的复杂性。而有关Y染色体的研究最近十分热门，不仅发现Y染色体不像以前争议的那样，Y染色体会随着进化，慢慢消失(因为Y染色体上的基因十分有限，     

利用C_ot-1 DNA FISH对3种异源四倍体野生稻的比较分析

利用来源于药用野生稻(CC基因组)的中高度重复序列C_ot-1 DNA作为探针,在相同的洗脱严谨度下,通过荧光原位杂交(FISH)对3种基因组同为CCDD的异源多倍体野生稻,宽叶野生稻(O.latifolia)、高杆野生稻(O.alta)、大颖野生稻(O.grandiglumis)进行基因组比较分析.结果发现:在80%的洗脱严谨度下,杂交信号在宽叶野生稻的C、D基因组上的分布差异较为明显,可以区分24条来源于C基因组的染色体和24条来自于D基因组的染色体;相同洗脱度下的高杆野生稻和大颖野生稻的C、D基因组则区别不明显,表明此2种野生稻中的C、D基因组亲缘关系比宽叶野生稻中的C、D基因组关系要近.在此基础上,分别利用来源于栽培稻(AA基因组)和药用野生稻(CC基因组)的C_ot-1DNA作为探针,在不同洗脱严谨度下,对C、D基因组关系相对最远的宽叶野生稻进行FISH分析,进一步研究宽叶野生稻染色体中C、D基因组的进化关系.随着洗脱严谨度的调整,杂交信号呈现出较高的特异性,主要分布在着丝粒、近着丝粒及端粒区域.结果表明:以不同洗脱严谨度下的FISH结果为基础进行的基因组分析.可进一步提高野生稻染色体识别的准确性,为研究异源多倍体的起源及进化提供依据.     

人类基因组意味着什么？

人类基因组计划(HumanCenomePr05ectlHGP)是美国科学家在1985年率先提出的。这是一个为期15年，耗资30亿美元的人类基因组作图和测序计划。它的焦点问题是通过制作人类染色体的详细的遗传图谱和物理图谱，将整个基因由粗到细地进行有序的划分，最终得到可以用于测序的重叠度最小的连续克隆系，从而测出24条染色体DNA的全部核苷酸序列，破译人类全部遗传信息以及3万个基因的定位和结构。美国于1990年正式启动人类基因组计划，预计在2005年完成基因组的全部测序。现在，HGP不仅进入7大规模测序和基因识别阶段，从而极大地带动7人类相关基因图谱定位、克隆与结构、功能研究，而且“全基因组随机测序”的大胆设想也积极推动7人类基因组测序的进程。     

破译生命密码的“人类基因组计划”

1999年12月1日,首条人类染色体完成测序,人类第22号染色体DNA全序列测定宣布完成。这在科学界和社会上都引起了轰动,成为1999年十大国际科技新闻的头条新闻。2000年5月,来自全世界的人类基因组专家向世界庄严宣布,人类基因组图谱的草图已经全部完成,在这部人类自身的图谱工作中,中国科学家也参     

基因与健康

基因是生命体遗传信息的载体,能把信息编码从细胞传到细胞,从机体传到机体。基因可以表达产生蛋白质,蛋白质是构成生命体的物质基础。不同的生物物种,基因组的大小不同。一般来说,进化程度越高,DNA(脱氧核糖核酸)含量越高。人类体细胞具有23对染色体,人类的全部遗传信息就包含在这些染色体卜,任何一条染色体异常都将影响到个体的健康乃至生命。 任何生物之所以能幸存、维持机体各部分结构功能的正常首先在于它们的DNA能被忠实的复制(复制后的DNA携带遗传信息进入新的细胞或机体)并且保护DNA免受各种因素的损     

人造单染色体酵母

正酿酒酵母是一种单细胞真核生物,其基因组装载在16条染色体上。中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所合成生物学重点实验室覃重军研究团队及其合作者首次人工创建了单条染色体的真核细胞,这是合成生物学领域具有里程碑意义的突破。两个研究团队用CRISPR基因组编辑技术,将酿酒酵母的16条染色体进行"剪切"和"粘贴",以合成新的染色体。美国纽约大学团队将16条染色体拼     

我国应参与人类基因组计划

人类基因组计划(Human Genome Project,HGP)象旋风席卷全世界,影响极大,倍受科技界和产业界关注。这是美国继曼哈顿原子弹研制和阿波罗登月之后又一巨大工程。其目的是绘制人类自我认识的大蓝图。这一创举得到了政治家和企业家的理解和支持,也获得了足够的经费,且进展顺利,并已取得了鼓舞人心的成就。基因组和人类基因组计划生物体由细胞组成,组成生物体的每个细胞具有相同数目的染色体即基因组。基因组中贮存着生命活动的全部信息,是生命发生、分化、发育、遗传和进化的物质基础,是生命之源。人的每个体细胞均含46条染色体,分为两套,一套来自母亲,一套来自父亲。除一对决定性别的染色体称性染色体(女性为XX,男性为XY)外,其余     

人类基因组中蛋白质编码序列数目随其长度的分布研究

分析了人类24条染色体基因组中蛋白质编码序列的数日随长度的分布,发现分布规律有明显的相似性;用Γ(α,β)分布对实际分布进行拟合,其特征参数α均小于1,即蛋白质编码序列是呈随长度减少而其数目一直增加的分布.而研究的其它生物(15种真细菌,10种古核菌和5种真核生物)均是α>1的Γ(α,β)分布.经过分析比较,推测人类蛋白质编码序列的分布也应该是a>1的Γ(α,β)分布.在对短序列补充了推测数据后,重新对数据拟合,效果很好,α值在1.19～1.85之间.生物基因所遵从的Γ(α,β)分布规律对研究基因组进化及评估理论预测的基因准确性具有积极意义.     

人类基因组计划

以大量最新资料全面地概述了人类基因组计划(HGP)的研究状况 ,包括人类基因组计划产生的背景、任务、研究进展以及我国的人类基因组计划。HGP的主要任务是对人类基因组的 3× 10 9碱基对 (bp)进行测序 ,绘制人类基因组的工作图 ,进而破译人体遗传物质DNA上碱基对的生物学含义 ,弄清人类各种疾病与基因的关系。为从根本上预防人类疾病的发生、有效治疗疾病以及为人类历史的研究提供有力工具。至 2 0 0 0年 6月完成了覆盖人类基因组序列 97%的工作框架图 ,预计 2 0 0 3年完成基因的工作图。我国科学家完成了 3号染色体上 30 0 0万个bp的测序任务。我国基因资源丰富 ,应尽快加以保持和加快研究步伐。本文的目的就是使人们对HGP这一重大科技事件有全面的了解 ,深刻理解新成果的科技知识及意义。感受到“2 1世纪将是生命科学的世纪”这一科学家的预言已临近现实。     

山羊和藏羚羊全基因组微卫星分布规律及其生物信息学分析

本文利用生物信息学方法搜索和统计了山羊和藏羚羊全基因组中完整型SSRs序列,并对其生物信息学特征进行比较分析.山羊和藏羚羊全基因组中SSRs总数量分别为920 300个和913 059个,占其全基因组长度的比例分别为5.56‰和5.39‰.山羊和藏羚羊全基因组SSRs六种重复类型的数量、比例、丰度和密度分布模式如下:单核苷酸SSRs二核苷酸SSRs三核苷酸SSRs五核苷酸SSRs四核苷酸SSRs六核苷酸SSRs,这六种重复类型SSRs特征相互比较有显著差异,而相同重复类型SSRs特征基本一致.山羊基因5′端非翻译区和外显子区均是三核苷酸SSR丰最丰富,其次依次是单核苷酸、二核苷酸、四核苷酸、五核苷酸和六核苷酸;而其3′端非翻译区和内含子区均是单核苷酸SSR最丰富,其次依次是二核苷酸、四核苷酸、三核苷酸、五核苷酸和六核苷酸.山羊第1条染色体上SSRs数量最多,其次依次是第2条、X染色体、第6条、第4条和第8条染色体,而较少的是第25、28条染色体,所有染色体上SSRs丰度不存在显著差异.山羊和藏羚羊全基因组各重复类型优势SSRs序列基本一致,并与牛、绵羊全基因组中不同重复类型SSRs优势序列相一致.     

中华大蟾蜍βHCG基因同类物染色体定位的初步研究

人绒毛膜促性腺激素（βHCG）由α、β两条链组成,β链决定其生理功能。编码βHCG的基因及假基因已完成定位。张锡元等报导,在低等动物基因组中存在βHCG基团同类物,并报道了该同类物在鳙鱼染色体上的定位。张锡元、嵇庆等报告了牛蛙的βHCG基因同类物染色体定位结果。研究低等脊椎动物基因组中βHCG基因同类物染色体定位,对于探索βHCG基因从鱼类到人类的进化历程以及分析低等脊椎动物基因进化和染色体演化均有明显的意义。     

美国科学家破译人类第16号染色体

美国能源部下属联合基因组研究所日发表新闻公报说,该研究所的科学家已经完成了人类第16号染色体的解码分析工作,相关论文发表在英国《自然》(Nature)杂志上。     

利用粳稻基因组DNA和C_ot-1 DNA探针对普通野生稻和亚洲栽培稻的比较分析

以粳稻日本晴基因组DNA和Cot-1 DNA为探针,分别对日本晴、籼稻广陆矮4号和普通野生稻的染色体组进行了基因组原位杂交(GISH)和Cot-1 DNA荧光原位杂交(FISH)分析,并对3种染色体组进行了同源聚类和比较研究.结果表明:粳稻基因组DNA和Cot-1 DNA探针信号在3种水稻染色体组中的分布状况和覆盖率相似,Cot-1 DNA的覆盖率分别为(47.13±0.18)%、(45.89±0.22)%、(44.24±0.21)%,3种水稻基因组同源性高,亲缘关系接近.Cot-1 DNA在3种水稻染色体上的杂交信号分布各有特点,中高度重复序列的变异在普通野生稻向栽培稻进化和亚洲栽培稻籼、粳分化过程中具有重要意义,中高度重复序列含量较低的2、5、8号染色体是水稻染色体组进化过程中相对活跃的成分.     

展望生命科技产业

被誉为生命科学“登月”计划的人类基因组计划,于1990年10月在美国正式启动。该计划的核心内容是构建人类DNA序列图,完成人类基因组DNA分子24条染色体中所有3000Mb碱基排列顺序的测试工作。这是人类到目前为止在探索自身生命奥妙方面最庞大的科学     

人类基因组非冗余Exon/Intron数据库的构建

以Homo.sapiensRefSeq作为原始数据库来构建EID(Exon/Intron Database)可以克服GenBank所带来的冗余问题.通过分析RefSeq基因组数据库中每个CDS(Coding Sequence,编码序列),获得构建EID的相关的数据(基因的定义、基因标识符、基因序列、蛋白质标识符、蛋白质序列、外显子和内含子的数量、大小、总数、非翻译区(UTR)内含子、内含子相位、内含子剪切位点模式).结果表明,人类24条染色体(22条常染色体和2条性染色体,共计2 870 827355 bps)中含有32 157个基因标识符(gene blocks),其中7 398个基因为假基因,4 014个基因发生了可变剪切(Al-ternative Splicing,AS),15 533个基因含有CDS内含子,765个基因含有UTR内含子,2 585个基因不含有内含子,其他的为异常基因.     

人类基因组计划意味着什么?

人类基因组计划（Human　Genome Project,HGP）是美国科学家在1985年率先提出的。这是一个为期15年,耗资30亿美元的人类基因组作图和测序计划。官的焦点问题是通过制作人类染色体的详细的遗传图谱和物理图谱,将整个基因由粗到细地进行有序的划分,最终得到可以用于测序的重叠度最小的连续克隆系,从而测出24条染色体DNA的全部核苷酸序列,破译人类全部遗传信息以及3万个基因的定位和结构。美国于1990年正式启动人类基因组计划,预计在2005年完成基因组的全部测序。现在,HGP不仅进入了大规模测序和基因识别阶段,从而极大地带动了人类相关基因的定位、克隆与结构、功     

甘蓝-白芥单体异附加系自交后代的GISH分析

将甘蓝-白芥单体异附加系自交,获得了其自交后代.利用基因组原位杂交(genomicin situhy-bridization,GISH),结合双色荧光原位杂交(dual-colour fluorescencein situhybridization,dcFISH)技术,从这些自交后代中鉴定出了纯合的甘蓝-白芥二体异附加系植株.GISH分析结果表明,甘蓝-白芥二体异附加系有丝分裂中期具有18条甘蓝染色体及2条白芥染色体,减数分裂中期I表现为9个C染色体二价体及1个S染色体二价体,减数分裂后期I会出现落后的1对S染色体,有时落后的1对S染色体形成染色体桥.     

桃钙调磷酸酶B类似蛋白互作蛋白激酶基因家族鉴定与分析

钙调磷酸酶B类似蛋白互作蛋白激酶(CIPKs)在植物生长发育和抗逆过程中发挥着重要作用。为了对桃中CIPK家族基因进行系统分析,利用桃基因组数据库,通过生物信息学手段,鉴定桃CIPK家族基因的基因结构、染色体定位和编码蛋白,通过序列比对进行进化和分类分析。结果表明,桃基因组中含有18个CIPK基因,分布于桃的6条染色体上。MEME和Pfam保守结构域分析显示,桃CIPK蛋白均含有2个保守的PKinase和NAF结构域。进化树分析表明CIPKs可分为2个亚家族。Net Phos 2.0 Server结果显示Pp CIPKs存在着大量的丝氨酸(Ser)、苏氨酸(Thr)及酪氨酸(Tyr)潜在磷酸化位点。以上结果将为今后揭示桃CIPK蛋白的功能提供重要的理论基础。     

标号基因组间重组距离的一个线性时间算法

考虑的基因组的进化基于两种形式：基因组中染色体之间的移位(translocation)和染色体内部的翻转(reversal)．研究了标号基因组间的重组问题：求一个标号基因组进化成另一个标号基因组所需最少数目的移位和翻转，这个数目叫做重组距离．给出了求“共尾”标号基因组间重组距离的一个线性时间算法，从而改进了Hannenhalli和Pevzner的O(n^2)算法，其中n是基因组中基因的个数．