DNA分子融化（melting）过程的monte oarlo模拟

DNA双螺旋链在复制和转录的过程中要在酶的催化下解旋，这是一个高度复杂的过程，目前还无法用物理学的方法来描述。然而DNA的热变性（thermal denaturation）或称为融化（melting）的过程实现DNA在复制和转录中过程中的解旋，可以方便的用物理学的方法进行研究，这种研究可以看成是了解DNA复制和转录过程的第一步。采用PB模型，利用Monte Carlo方法模拟DNA的融化曲线，可得到的融化曲线的一些重要特征与实验结果符合得很好。     

小鼠线粒体DNA中一个新的R-loop结构的发现

哺乳动物线粒体DNA的D-loop区是其复制和转录的起始区域,其中D-loop重链RNA(DH-RNA)与复制和转录功能密切相关.但轻链RNA(DL-RNA)被认为没有重要的功能,因此几乎没有有关D-loop区的轻链RNA的研究.文中研究发现一个DL-RNA存在于小鼠线粒体D-loop区.研究表明这个DL-RNA跨越了几乎整个D-loop区,并且能够耐受RNase A和RNase T1酶的切割,但对RNase H酶敏感.在这种RNA存在的情况下,D-loop的DNA不能被HaeⅢ酶切割.这些结果意味着新发现的DL-RNA能同D-loop区的DNA形成三链结构,并且能使其对应区域的DNA不被限制性内切酶消化.在以细胞色素b基因为对照的实验中没有发现类似的结构,证明这一结构不是RNA转录过程中形成的临时结构.考虑到D-loop区是线粒体DNA复制和转录的重要调控区,这个新奇的三链RNA-DNA复合物可能在线粒体DNA复制和转录中扮演了重要角色.     

应用分子梳技术对DNA单分子的研究

分子梳技术是一种有效的拉伸DNA分子的手段,它利用流体流动过程中施加的力将DNA分子拉伸开并且平铺在固体表面上．在每个玻片上可以同时对很多DNA分子拉伸并且整齐地排列,使之便于统计分析数据．利用分子梳技术可以在单分子水平上研究DNA复制、转录过程以及DNA-蛋白质相互作用．文中主要介绍分子梳技术原理、实现方法及其重要应用．     

DNA与小分子化合物相互作用的研究进展与展望

脱氧核糖核酸(DNA)是生物体中重要的遗传物质,它对遗传信息的储存、复制及转录具有重要的作用.为了进一步探索和认识DNA的性质、结构、行为、形态,揭示生命的奥秘,人们研究了不同类型的小分子化合物与DNA之间的相互作用.通常小分子与DNA作用有三种结合方式:嵌插作用、沟结合和静电作用.现有许多技术和方法来研究小分子化合物与DNA的相互作用,例如紫外光谱、荧光光谱、凝胶电泳和粘度测量等多种研究手段.     

DNA化学损伤的电化学检测

0 引言 DNA是重要的遗传物质,在机体的生长过程中,它不可避免地受到各种因素的作用而产生损伤,从而直接影响DNA的复制、转录和蛋白质的合成,进而影响细胞生长、发育、遗传、代谢和繁殖等生命基本过程,还会造成细胞突变、癌变、老化甚至死亡.因此,对DNA损伤及其检测方法的研究不仅有助于更好地了解生命体的基本过程,而且还可为疾病的临床诊断、治疗甚至新的基因治疗药物的发现提供理论基础.     

AcMNPV bro基因的表达和作用研究

bro基因(baculovirus repeated orf)是杆状病毒编码的一个独特的基因家族,一些病毒的基因组中编码有多个该基因家族的成员.研究分析了苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒(AcMNPV)基因组仅有的一个bro基因,结果表明:AcMNPVbro基因(ac-bro)在感染后6h就开始转录,并在8h时检测到BRO表达;ac-bro基因敲除的重组病毒感染后子代病毒的效价略低于野生型病毒,且其DNA复制明显推迟.利用大肠杆菌中重组表达的Ac-BRO蛋白进行的体外实验提示其具有结合DNA的能力.这些结果提示ac-bro基因在病毒的复制中有一定的作用.     

基于原子力显微镜研究p53蛋白与PBR322 DNA的相互作用

肿瘤(癌症)是由于细胞在复制过程中,DNA损伤不能修复导致细胞凋亡或者细胞无限增殖而形成的。DNA在细胞中转录和翻译都会涉及蛋白与DNA的结合,肿瘤抑制蛋白也是参与这一过程的关键蛋白之一。然而,众多研究发现,肿瘤抑制蛋白p53具有识别和修复损伤DNA的效果,对于细胞的凋亡、基因的保护和避免癌症发生有着重要的意义。有研究表明,金属镁离子和锌离子可以增强p53蛋白的结构稳定性和p53-DNA的亲和力。因此,我们基于原子力显微镜(AFM),直观地呈现出p53蛋白与PBR322环状DNA相互作用的图像,同时发现p53蛋白可以使环状DNA自身形成聚集或者相交。但是,对于长度相当的5 000bp的线状DNA几乎没有这样的效果,而对于20 000bp DNA不会出现这样的现象。然而,在高浓度镁离子环境下,环状DNA会扭转成为麻花状,即形成超螺旋结构。这一现象,可为p53蛋白功能和作用机理研究提供指导,也为癌症治疗、癌症药物开发以及癌症检测方法提供启发。     

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     

组蛋白甲基化密码与“阅读器”破译

<正>真核生物中基因组DNA是以染色质形式存在的。核小体是构成染色质的基本单位。核小体及高级染色质结构的形成一方面有效储存和保护了DNA序列所蕴含的遗传信息;另一方面,作为基因组DNA的具体存在方式,染色质结构成为各种需要接触DNA的细胞过程(如转录、复制、损伤修复等)的天然障碍,使染色质成为了一个重要的遗传信息表达     

电位调控铜-组氨酸配合物切割DNA的研究

利用循环伏安方法研究了Cu(Ⅱ)和L-组氨酸形成的配合物与DNA的相互作用.在DNA存在下,配合物的循环伏安曲线上峰电位的移动和峰电流的改变表明:Cu(Ⅱ)-L-组氨酸配合物能与DNA发生键合作用,结合到DNA的分子上.在生理pH值和室温条件下,通过电位调控,该配合物能有效地切割DNA.在电位调控配合物切割DNA的过程中,氧起到了关键的作用.只有当电位足够负,能使Cu(Ⅱ)-组氨酸配合物在电极上被还原,DNA才能被有效的切割.一些羟基自由基捕获剂对配合物切割DNA有抑制作用.这些实验结果表明:Cu(Ⅱ)-氨基酸配合物对DNA的切割机制主要是通过反应中产生的羟基自由基进攻DNA核糖环上氢或氧化碱基,导致DNA链的断裂.     

DNA 分子中热变现象的简化动力学模型探索

在用非平衡态输运理论对ＤＮＡ分子的热变现象进行描述与研究的基础上,力图寻求一个能较全面考虑ＤＮＡ分子结构及其动力学行为的较为合理的简化动力学模型,并期望此模型不但能描述ＤＮＡ分子的整体热变性质,而且还能描述ＤＮＡ局部热变,以便能进一步探索热变的动力学机制,是用理论物理方法探讨生物学现象的初步尝试。     

Structure of the replicative helicase of the oncoprotein SV40 large tumour antigen

The oncoprotein large tumour antigen (LTag) is encoded by the DNA tumour virus simian virus 40. LTag transforms cells and induces tumours in animals by altering the functions of tumour suppressors (including pRB and p53) and other key cellular proteins. LTag is also a molecular machine that distorts/melts the replication origin of the viral genome and unwinds duplex DNA. LTag therefore seems to be a functional homologue of the eukaryotic minichromosome maintenance (MCM) complex. Here we present the X-ray structure of a hexameric LTag with DNA helicase activity. The structure identifies the p53-binding surface and reveals the structural basis of hexamerization. The hexamer contains a long, positively charged channel with an unusually large central chamber that binds both single-stranded and double-stranded DNA. The hexamer organizes into two tiers that can potentially rotate relative to each other through connecting alpha-helices to expand/constrict the channel, producing an 'iris' effect that could be used for distorting or melting the origin and unwinding DNA at the replication fork.