DNA复制演示仪

DNA是生物体主要的遗传物质,生物体通过DNA复制将遗传信息传递给子代。DNA复制是高中生物课中的一个重点内容,由于条件的限制,学校里一般只有DNA分子结构模型,而无演示此过程的教具,所以同学们普遍认为DNA复制过程比较抽象,难以清楚地理     

细胞器不依赖于DNA的复制——中心体自主复制解读

有关细胞成分在严格的条件下复制自身的机制,还有很多谜团.协助成对染色体分离的中心体(以及其他细胞器)可在合适的时间自主复制,并且不需要DNA作为向导.这种独立性还有待一步步揭示.本文通过中心体复制和中心体周期调控方面的大量研究成果,特别是近年来的新进展,从4个方面诠释了这种"独立性":在中心体的"独立"复制和DNA复制-遗传物质稳定控制的上游,具有总揽性的统一基础,因而虽"独立"却不"孤立"或无本;多功能的激酶Plk1等核心调控因子及相关分子复合结构协调了中心体周期和染色体/DNA周期;类似"感应开关"效应的结构形成和转变起止模式,精密地控制了中心体复制及其周期;中心体结构复制及其周期调控在有统一基础的框架内分化、适应,是以多环节、多途径过程产生特异功能体的典型例子.     

如何饲养恐龙?

即使我们有了恐龙的DNA,让它成长为一头成年动物的过程也是极为复杂的.古生物学家约翰·吉解释说:要让它顺利长大,首先要将DNA完整地组合起来.DNA的许多部分与叫作组蛋白的蛋白质复合物缠绕在一起,而它们的缠绕方式对生物体发育过程中的基因状态有着很大的影响,例如基因是否开启,以及何时开启等.     

死亡生物体中DNA遗传密码的提取及发展动向

一、生物体死亡后的DNA 现在,国家历史博物馆正在活跃起来.原因是博物馆中的一些早已死掉的东西——被保存好的动物、兽皮和木乃尹,突然成为有价值的遗传财富.充分利用仅有5年历史的分子生物学,博物馆的研究员们正在保存好的生物体上译解DNA密码.     

弗朗西斯·克里克(1916-2004)

在20世纪50年代后期,莱斯利·奥格尔(Leslie E.Orgel)有幸被弗朗西斯·克里克(FrancisCrick)及其合作者所接受,作为一名观察员和偶尔的口头贡献者参与到他们了解DNA复制、蛋白质合成以及经典分子生物学其他方面的努力中。弗朗西斯因此和奥格尔成为了好朋友,而奥格尔从此有机会近距离地观察他在英国剑桥以及后来在美国索尔克研究所工作时的研究思路和发现过程。弗朗西斯·克里克是以顾问的身份加入索尔克研     

宿主因子参与HBV cccDNA形成和转录

乙型肝炎病毒(hepatitis B virus, HBV)是引起乙肝的病原体. HBV基因组是一个不完全双链环状DNA(relaxed circular DNA, RC-DNA).当HBV在宿主细胞中复制时,首先RC-DNA需要转化为共价闭合环状DNA(covalently closed circular DNA, ccc DNA),后者作为HBV的转录模板,产生病毒的亚基因组和各种m RNA.其中,pg RNA作为逆转录模板逆转录负链DNA,继而合成正链DNA,最后组装成新的RC-DNA. ccc DNA的存在是干扰素(IFNs)、核苷类似物(NAs)等药物无法彻底消除乙肝抗原、治愈乙肝的重要原因. HBV ccc DNA的形成和转录过程受到许多宿主因子的调控,本文从乙肝病毒的感染和复制特征出发,总结了在各个过程中参与HBV ccc DNA形成和转录的宿主因子,对有关HBV ccc DNA形成的具体过程以及调控机制的研究具有一定指导意义.     

λ噬菌体DNA复制起始的转录激活:体外系统的研究

通过构建重组质粒 ,将λ噬菌体DNA复制原点置于T7启动子控制之下 ,建立了依赖T7RNA聚合酶转录激活的λDNA复制体外纯酶系统 .这一系统的建立为阐明λDNA复制起始的转录激活的分子机理提供了条件 .同时表明 ,λDNA复制起始的转录激活不依赖大肠杆菌RNA聚合酶与复制蛋白之间的特异相互作用 .     

DNA纳米技术进展

<正>DNA分子是生物体存储和传递遗传信息的载体,具有进化产生的高效性和稳定性. DNA分子互补配对的可预测性和可编程性使其成为极具潜力的纳米构筑材料.特别地,近年来DNA纳米技术的发展为纳米科学和纳米技术带来了新的生长点,为构筑新型纳米组装体、超分子结构和分子机器提供了前所未有的强有力工具.早期DNA纳米技术集中于DNA结构的设计和构建.从最初发展的利用交叉结模块自下而上的层次构筑方案,到基于一条长单链DNA折叠的DNA折纸术的     

当数字成为生物时——可能改变未来世界的惊人发现

科里斯·阿亚米是美国加州大学计算机系的教授.8年前,他想让计算机程序在特定的环境中进化出添加的本领.于是,他制造了一些低级的数字生物,并定期给它们输入数字.刚开始,它们"傻乎乎"的,没有任何反应,但引人注意的是,数字生物每复制一次,它的指令链上的某个指令就有一次产生突变的机会.有这些突变,会使生物体以同样简单的方式加工其中的某个数字,比如某个生物体可能会生成阅读某个数字和产生相同数字的能力.这就是科学家对数字生物具有智能进化的最早发现.     

DNA半保留复制和半不连续复制的提出与确立

笔者介绍了DNA的半保留复制和半不连续复制提出与确立的过程:沃森和克里克提出DNA半保留复制的思路;Meselson和Stahl的实验验证;冈崎提出不连续复制的思路,并通过步步深入的实验证实。     

云南4个少数民族的随机扩增多态DNA分析

1990年,Williams和Welsh领导的2个小组几乎同时独立地发展起来一项新技术,即随机扩增多态DNA(Random amplified polymorphic DNA,RAPD).该技术通过PCR进行DNA扩增,所用引物是G C含量为50%—70%的单个随机短引物,这些引物在一定的退火条件下能与基因组DNA中的互补顺序配对,启动DNA的合成.RAPD具有以下特点:(1)无需预先知道受试有机体基因组DNA的序列,因而能应用于所用的生物体;(2)绝大多数     

“垃圾”DNA的奥秘

依据DNA双螺旋和遗传信息的中心法则,只有编码蛋白的DNA才被认为是有功能的.然而人类基因组大小与蛋白质数量矛盾以及生物体进化与基因组大小的不相关性(即C值悖论),导致科学家对非编码DNA概念的提出,戏称这些DNA为"垃圾"DNA.随着第二代测序技术发展以及数据分析能力的提升,大量研究表明,这些"垃圾"DNA很多都可以在生理与疾病状态下特异性转录.同时,疾病全基因组相关联研究显示,大量与疾病相关单核苷酸多态性位点位于非编码区,这共同证明了它们是有功能的.进一步研究表明,人类基因组中至少75%的序列是转录的,并将这些转录且不编码蛋白质的产物称为非编码RNA.本研究组系统总结了3大类非编码RNA包括微小RNA、长链非编码RNA和环状RNA的定义和分类以及在疾病中的功能,对这些的非编码RNA的研究将会为疾病的治疗以及诊断方法开启新纪元.     

基因的偏迫

DNA可谓是生物的图书馆,其资料的编撰便能创造一个新个体.DNA的表现形式便是基因,基因编码蛋白质,加上其他种种零件,它们相互作用即构成了一只猫,或是一个磨菇,或是一棵棕榈树,也可以是一个人.假如一个基本的基因是有缺陷的,使得生物死去或不能繁殖,这个"有过失的"基因也会消亡.那样的基因要得以扩散,它必得要强化"它的"机体的繁殖的前景.一般人总会认为,基因毕竟不能直接面对自然选择,只能通过它们机体的增殖得以扩散.但实际情况并非如此.在细胞的"书库"中,基因不仅是些被动的"书本".正如生物体是环境舞台上的演员一样,基因     

Ras类原癌基因产物Ran GTPase在细胞增殖调控中的作用

Ran是一种大量分布于细胞核内的GTP酶, 是Ras类原癌基因大家族中的一员. Ran的功能多种多样, 有许多证据表明Ran及其结合蛋白参与调控细胞周期中的多个过程. 目前比较确认的功能主要包括: 通过调节核质物质转运而调控细胞周期调控因子的定位、调控核膜装配、调控DNA复制、调控纺锤体组装等. 此外, 还有资料显示Ran参与细胞核结构的维持、mRNA转录和剪接、RNA由核内向胞质中转运等. 本文主要对Ran调控核膜装配、DNA复制、纺锤体组装等机理进行评述.     

全局性DNA去甲基化参与男性减数分裂重组调控

<正>精子发生是一个复杂的发育过程,基因突变或表观遗传变异对精子发生功能的破坏可导致男性不育^[1～3].在精子发生过程中,减数分裂是生殖细胞获得遗传多样性的关键,其中涉及一系列重要事件,包括前细线期精母细胞中DNA的复制、细线期中DNA双链断裂(DSBs)的形成、合子期及粗线期中发生的减数分裂重组,     

极端耐辐射球菌sbcD基因(dr1921)功能分析

在真核生物中, Mre11-Rad50-Nbs1 (MRN)复合体处于DNA修复和细胞周期调控的关键位置. 当DNA双链断裂损伤诱导后, MRN复合体可快速与损伤部位结合, 参与起始的DNA末端的处理. 在MRN复合体中, 任何一个亚基的基因突变都会引起生物体对DNA损伤超敏感、基因组不稳定、端粒缩短和减数分裂异常. MR蛋白在进化上高度保守. Mre11和Rad50在细菌中的直系同源物分别是SbcD和SbcC. 极端抗辐射的耐辐射球菌能修复大量的DNA双链断裂. 其SbcD和SbcC蛋白分别由Dr1921和Dr1922基因编码. 本研究应用定点反向插入突变的技术, 构建了SbcD基因突变株. 发现突变株对电离辐射、紫外线、过氧化氢和丝裂霉素C等DNA损伤诱变试剂敏感. 同时还发现, drSbcD蛋白, 无论是在细胞正常生长状态下, 还是在DNA修复过程中, 特别是对6000Gy电离辐射所产生的DNA双链断裂的修复有重要的作用. 综上所述, drSbcD蛋白在DNA双链断裂修复的过程中扮演重要的角色.     

芝田硫化叶菌SSV1病毒DNA复制的诱导

芝田硫化叶菌（Sulfolobus shibatae)是一种极端嗜热古菌，其所携带的温和病毒SSV1是研究古菌DNA复制的一个非常合适的系统，杂交分析表明，静置培养时，芝田硫化叶菌细胞内几乎检测不到游离SSV1DNA，病毒DNA主要以整合状态存在。经紫外或丝裂霉素诱导后，细胞内游离SSV1DNA含量明显增加，但整合SSV1DNA拷贝数不变，丝裂霉素诱导作用的重复性明显高于紫外诱导，另外，当细胞由静置培养改为摇床培养时，SSV1DNA也被诱导复制，据此，建立了SSV1DNA复制的丝裂霉素诱导方法。采用此法，芝田硫化叶菌细胞内游离SSV1DNA含量在诱导后10h开始明显增加，并在12-15h达到最大值，诱导后细胞内游离病毒DNA的拷贝数可达到50，上述诱导方法的建立以及对诱导后SSV1DNA复制行为的描述为确定SSV1病毒DNA的复制原点，分析其复制模式奠定了基础。     

DNA坐彗星来地球

对一块已有45亿年历史的澳大利亚陨石的新研究表明,地球生命的一些原材料很可能起源于太空。科学家在这块陨石中发现了有机分子鸟嘌呤和黄嘌呤,同时证实了它们不可能是在地球上形成的。这两种分子都属于碱基,而碱基是DNA的前身,DNA则是地球上生物体的基因指令。鸟嘌呤和黄嘌呤还可能是RNA的基石,RNA则为生物体制造蛋白质。     

一种特殊拓扑学结构DNA的发现

从生物体中分离到的共价闭合环形DNA(ccc DNA)样品含有连系数不同的拓扑异构体。在DNA嵌入试剂的存在下,这些拓扑异构体可被琼脂糖凝胶电泳分离成连续的梯形区带。我们从一株Ⅱ型DNA拓扑异构酶缺陷的大肠杆菌(E. coli SD108 topA~+,gyrB 225,pyrF 287)细胞中抽提到     

转基因小解读

<正>什么是转基因生物?它们是怎么做成的?什么是转基因生物转基因生物是指经过基因改造的生物。基因改造技术已经问世了几十年。如果要创造有特定特点的动物或植物,那么基因改造是最有效和最迅捷的方法。基因改造能实现对DNA序列的精确定位改造。因为DNA基本上包含决定着整个生物体的蓝图,所以对DNA的改变也就改变了生物体的某些功能。这一点只有通过过去40年来研发的基因改造技术才能做到,