基因表达的调控

在同一个个体、同一个细胞中,为什么有些基因得到表达,而大部分基因却保持静默?这就是基因表达的调控问题。为什么一个受精卵可以分化为成体中各种各样的组织细胞?为什么正常细胞会转化为癌细胞?这些都将在基因表达的调控中找到答案。基因表达的调控是目前分子遗传学研究中的重要课题之一。虽然这种研究的历史只有20多年,却已经取得了很大成绩。 1961年法国著名分子生物学家、诺贝尔奖获得者莫诺达(J.Monod)和雅各布(F.Jacob)创立操纵子学说,开基因表达调控研究的先河。操纵子学说的大意是:细菌体内存在着一类称为“操纵子”的调控系统,这一系统控制着基因的转录,例如乳糖操纵子     

两位诺贝尔奖金获得者的争论

莫诺挑起的争论莫诺(J.L.Monod)在世时是名闻遐(辶弥)的微生物生化遗传学家,因为与雅可布(F.Jacob)共同提出了举世瞩目的说明细菌基因调控机制的操纵子学说,荣获1965年的诺贝尔生理学—医学奖金。十分可贵的是,他并没有因此而在科学上止步不前,不久后又与雅可布一起提出了细菌的复制子模型。到七十年代初期,在萨瑟兰(E.W.Sutherland)于高等动物和人体发现“第二信使”环腺苷酸(cAMP)的重要生理作用的基础上,探索了cAMP对细菌的作用及其作用机制,解释了微生物中久已熟知的“葡萄糖效应”的本质,在操纵子模型中又加上了一个启动基     

日月涌动万顷涛—潮汐能

到过海边的人,都会发现海水有周期性的涨落现象,每天大约涨落两次。海水这种有规律的周期运动。就是海洋潮汐现象。古人把海水白天的上涨叫作“潮”,晚上的上涨叫做“汐”,合称为“潮汐”。海洋中发生的潮汐现象被称为海洋潮汐。这是由于太阳和月球对地球各处引力的不同造成海水有规律周期性的涨落现象。     

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。     

苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)中两个gcvA基因的鉴定及其特性

GcvA蛋白是LysR转录因子家族成员, 在大肠杆菌(Escherichia coli)中, 它激活编码裂解甘氨酸酶系(GCV)操纵子(gcvTHP)的表达, 这一过程受甘氨酸诱导. 在以前的工作中, 我们分别突变了苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)中90个LysR家族转录因子, 并鉴定了突变株的表型. 本研究证明了苜蓿中华根瘤菌基因组中存在2个gcvA基因gcvA1和gcvA2; 苜蓿中华根瘤菌gcvTHP操纵子的充分激活需要它们的同时存在. gcvA1对gcvTHP操纵子的激活需要甘氨酸诱导, 而gcvA2对gcvTHP操纵子的激活则不需要甘氨酸诱导, 推测苜蓿中华根瘤菌中gcvTHP表达的调控机制与大肠杆菌中的不同. 进化分析显示, 很多原细菌中都存在GcvA蛋白, 而苜蓿中华根瘤菌的GcvA1和GcvA2与大肠杆菌的GcvA的亲缘关系很远, 这也许可以解释它们gcvTHP表达调控模式的不同. 研究结果为LysR基因家族的功能提供了新的线索.     

最小基因组与生命起源

生命最本质的特征是。每一个生物体都拥有一份控制其结构和功能的“设计图”．这份“设计图”还可以一代代地遗传下去。在孟德尔和摩尔根时代，这份“设计图”被称为“遗传因子”或者“基因”，而在后基因组时代则被称为“基因组”。如果说达尔文的进化论关心的是物种起源。那么今天的进化论研究者则是把视野聚集在基因组的起源。此外，寻找最早基因组的工作又引出了另外一个非常重要的问题：维持一个能够独立生存的生物个体的基因组应该有多大。换句话说，能否得到一个满足生命活动最低需求的最小基因组。     

美丽实用的分子进化

生命的蓝图是用DNA来书写的，因而人们可以通过比较DNA序列来研究不同生物之间的进化关系。构建“进化树”。这一新兴的学科领域被称为分子系统学，它为预测基因的功能、追溯传染病病毒的感染源提供了新的解决之道。     

人类以外的生物会说话吗?

现代科学技术的发展,使人们对自然界中的动、植物重新进行定位,人类期望着有一天能够听懂各种生物的“燕语莺声”,与它们作朋友。这里就涉及到交流问题。 人类主要依靠语言表达自己的思想、心情。用语言传达心情称为会话,不使用语言的心情表达在很大意义上也被认为是会话。除语言之外,我们还用姿势表达心情。如与人相逢时,要鞠躬、握手,这也被认为是不使     

·OH自由基诱导氧化磷酰化甲硫氨酸的pH效应

近年来,甲硫氨酸的辐射化学研究十分活跃,这是因为甲硫氨酸能快速清除·OH自由基而具有对生物的辐射保护作用。生物大分子的磷酰化作用亦越来越受重视,众所周知,在DNA和RNA中,磷酸酯是储存和传输能量的“生物能源库”;近年来基因调控研究的重大进展在于发现了蛋白质的可逆磷酰化作用,不仅是酶活性调节、基因表达调控、细胞生长调节等的关键环节,而且在解决肿瘤的发生与治疗、抗辐射损伤及抗衰老方面具有特殊作用。另外,磷酰化氨基酸及小肽已被证明具有药物性能。氨基酸是蛋白质的基本结构单位,因此研究磷酰化氨基酸的辐解机理对了解生物大分子磷酰化作用具有重要意义。     

基因抑制蛋白质揭示干细胞奥秘

科学家已经采取措施来揭示“干细胞性质”的奥秘:将对是什么促使胚胎干细胞(ES)能无休止地复制并保持其演变成为任何种类人体细胞的潜能作出解释。近期《细胞》和《自然》杂志上发表的论文称,保持干细胞特性的关键因素是称为多冠状聚合蛋白质的分子。美国麻省理工学院(MIT)和剑桥怀特黑德生物医学研究所的研究小组报道,这些蛋白质和其他蛋白质协同作用以抑制大部分调节基因(调节基因的蛋白质启动起关键作用的发育基因),使胚胎干细胞保持处于未分化状态。已知多冠状聚合蛋白质在诸如果蝇和人等不同生物体的发育上,都具有关键性的抑制基因的…     

“九北”的生命

生命出现在地球上己有３８亿年,但是,地球生命源自何方？是起源于地球,还是在别处起源后被带到地球上来？一直是个未解之谜。科学家在被称为“九九”（东太平洋赤道附近的北纬九度）的漆黑的海底深处的火山口附近发现‘“人了兴旺”的生物村落,对这些奇异生物的研究,也许有助于我们解开生命起源的秘密。巨型管虫巨型管虫具有优雅的身躯和奇异的红色羽状物,它是海底热液口的“次子”。它的幼体附着在热液口旁边的熔岩上,然后长出颀长而雪白的管状躯体。它的红色状物吸收合硫的海水,而躯体内的细菌囊则将其转化成能源和食物,以供自己…     

孤儿受体TR3蛋白及其mRNA在大鼠睾丸中的定位和表达研究

孤儿受体(Orphan receptor)是一类目前还未发现其配体的核受体,它与类固醇激素受体、甲状腺激素受体及维生素D3受体同属一个家族。目前发现的孤儿受体成员众多,其中TR3(NGFIB,Nur 77)是一种独特的孤儿受体,它是早期即刻表达基因(immediate-early gene)的产物,其表达可被血清生长因子等多种刺激所诱导。TR3的生理功能目前还不完全清楚,已知TR3参与丘脑下部-垂体-肾上腺轴激素调节和神经调节,在T细胞活化所诱导的细胞程序化死亡(apoptosis)中起关键作用,并调控类固醇21-羟化酶基因的表达。目前国际上对TR3的研究主要集中在基因结构和调控机理方面,而对其在睾丸内受体蛋白和其mRNA的定位和表达的研究则未见报道。我们用免疫组织化学和原位杂交的方法观察了孤儿受体TR3蛋白及其mRNA在大鼠睾丸中的定位和表达。结果表明,在大鼠睾丸中孤儿受体TR3蛋白特异定位于生精细胞,其mRNA在生精细胞特异表达,说明TR3在精子发生过程中可能起着重要作用。     

酵母菌细胞的“利他”行为

德国一位微生物学家指出 ,单细胞生物有可能成为利他主义者。他发现 ,单个的酵母菌细胞可以自杀 ,以使其处于饥饿状态的邻近细胞从它们身上吸取营养。不过 ,德国蒂宾根大学的科研人员凯·Ｕ·伏洛赫里奇认为 ,就单细胞生物来说 ,是没有从自杀者细胞那里得到明显的更大利益的。但是 ,当研究人员将激活“凋亡”的哺乳动物基因放入啤酒酿造者的酵母菌中时 ,酵母菌即明显地通过“凋亡”而消失了。酵母菌基因在这里面似乎起着一个非常重要的作用 ,而且这一过程可以被来自哺乳动物的抗“凋亡”基因所停止。类似的情况在其他单细胞生物中也被发现过…     

毁灭人类的“世界末日武器“

“一打一大片,一杀一条线,遗患无穷”的基因武器,以其将导致人类毁灭的残酷性,被称为“世界末日武器”。众所周知,丧心病狂的日本“731部队”对我抗日军民使用生物武器,曾造成无穷后患。基因武器则是在生物武器的基础上发展起来的所谓“不可制服的生物武器”。 遗传工程“走火入魔” 产下的怪胎 20世纪70年代以来,分子化学取得了突破性进展,以基因拼接技术为标志的遗传信息基因,引入另一种生物体内,从而使后者获得前一种生物体所特有的生物特征。因而,遗传工程也叫基因工程。美国一位生物学家指出:“如今遗传工程的发展,为人们提供了利用一个细胞复制出另一个一模一样的人的可能性,人类在     

基因编辑技术

在某种程度上修改基因并将其遗传给后代,这种技术被称为种系工程.事实上,“种系基因编辑技术”早就已经出现了.一直以来,通过基因来改变动物的手段仍然是低效并且粗糙的,以至于任何一个精神正常的生物学家都不会幻想把这种技术应用在人类身上.改组人类基因的进程现如今止步于基因治疗,基因治疗无法改变基因,它也不会遗传给下一代(详见后文“基因疗法能否成为主流?”).     

低频重复刺激大鼠坐骨神经对脊神经节神经肽含量的影响

P物质(SP)和血管活性肠肽(VIP)等是在脊神经节(DRG)中合成与共存的神经肽,分别向中枢和外周神经末梢移行.SP是公认的初级感觉传入纤维与伤害性信息有关的神经递质,VIP也参与感觉的调节.曾被Sherrington称做“侧位脑”的DRG,最近又被称为脊髓运动节段的“大脑”(the“brain”of spinal motion segment)和腰背痛的介体(the mediator oflew back pain),考虑到迄今尚缺乏有关外周不同传入纤维兴奋时DRG内神经肽含量的系统报道,本工作用不同强度电刺激分别激动A类及A C类纤维动作电位(AP),采用RIA技术测定DRG神经肽免疫活性,研究A以及A C传入纤维长时间激动时SP,VIP和β-End含量的变化及其相互关系.     

转基因食品常见问题

<正>1.什么是转基因食品?不是通过基因的自然重组,而是通过人工技术改变生物遗传物质(DNA),通常被称为"现代生物技术"或"基因技术",也称为"DNA重组技术"或"基因工程"。基因工程可从某个有机体选择单个基因传输到另一个有机体中,甚至可以在没有亲     

真核细胞基因中存在插入顺序

关于基因表达的知识,大部分来自对简单的原核细胞(如细菌)的研究。原核细胞中,基因的DNA首先转录为被叫作信使核糖核酸(mRNA)的相应的RNA分子,然后,mRNA又指导充当细菌细胞的酶或起结构成份作用的蛋白质的合成。真核细胞基因的表达则与细菌大不相同。例如,有些科学家发现,真核细胞的许多基因的某些核苷酸顺序,在相应的mRNA中不能找到,它们被称为插入或间隔顺序。     

牛金属硫蛋白基因的克隆及其组织结构的研究

金属硫蛋白(Metallothionein。简称MT)是广泛分布在动植物界的一组富含半胱氨酸的蛋白,能特异结合重金属,如镉、锌、汞和铜等。在生物体内,重金属离子可诱导MT基因的表达。1982年美国Palmiter等人首次成功地获得高效表达外源生长激素的“基因移植”