自然信息

削弱爱滋病(AIDS) 病毒的突变酶对人类免疫缺失病毒(HIV)的复制过程中的一种极为重要的酶之作用,研究人员现在有了更进一步的了解。在美国肯塔基洲Well come研究室的一个研究小组,业已设法通过在其多肽链上取代某些氨基酸而改变了这种(逆转录酶之)酶活性。逆转录酶在这种病毒的RNA转录为双链DNA过程中起着重要作用。逆转录得到的这种DNA然后参入寄主细胞的基因组中。 Wellcome研究小组集中全力于取代该分子上与有关的酶(如在其他病毒中的逆转录酶)类似的区域上的氨基酸。他们认为,如果某一序列在几种酶中保持相似的话,     

RNA剪辑——是一种新的遗传现象吗?

关于遗传信息被编码在核酸(DNA或RNA)内、并以单向流动的方式确定蛋白质的主要氨基酸顺序的理论,自开始形成以来,在基本概念上未被怀疑过.可将RNA转录成DNA的逆转录酶,无疑是在信息流通道中附加了一条有趣的回径.而RNA酶的发现,可以说是概念上的较大变化,但并没能动摇信息流理论的基础.     

最初的酶是蛋白质,还是核酸?

生命由三个要素构成。第一,生命同外界之间具有境界膜。生命存在于为这境界膜所隔离的微小环境下。现在的生物细胞膜组成以脂质和蛋白质为主。第二,生命具有自我复制能力,即具有产生的后代同自己相似的自我保存能力,这功能基于DNA携带的遗传信息。第三,生命具有自我维持功能,换句话说,就是能进行代谢活动。在现在的生物中,合成核酸和蛋白质的顺序是: DNA 转录 RNA 转译蛋白质这就是著名的中心法则。现有的生物都以这样的顺序从DNA生物合成(转录)RNA的,但最近有人认为在最初生命诞生时不用DNA、而是以RNA作为遗传信息体的。其根据有以下几个方面:1.各种RNA(如mRNA、rRNA、tRNA等)同蛋白质的生物合成关系密切,同DNA则无直接联系;2.DNA是RNA糖部分2’-OH的还原,就是说可以从RNA进行生物合成;3.DNA的生物合成过程中需要短链RNA引物;4.小病毒的遗传物质是RNA,大病毒是DNA;5.RNA病毒的逆转录酶也许是留有从RNA到DNA过渡期痕迹的化石;6.NAD和FAD那样的RNA诱导体作为辅酶参与酶作用;7.在前生物合成系统中,低聚核糖核苷酸比低聚脱氧核糖核苷酸更容易被合成;8.在RNA中有的具有酶作用,等等。     

酶的研究与生命科学(三):分子生物学酶的发现和应用

20世纪下半叶,分子生物学取得迅猛发展,分子生物学酶的发现和应用在其中发挥了巨大的推动作用。DNA聚合酶、RNA聚合酶、逆转录酶、限制性内切酶和端粒酶等的鉴定和功能阐明拓展了对许多生命现象的理解和认识。这些酶的应用还衍生出重组DNA、桑格酶法测序和聚合酶链式反应等技术,在基因操作、DNA测序和扩增等方面具有广泛应用。通过介绍分子生物学酶的研究历程展现了酶的发现和应用对当代生命科学研究仍有重要意义。     

主体分子型非病毒基因载体的基础应用

设计并制备了一种新的具有分子探针功能的主体分子型非病毒载体-邻菲啰啉-b-环糊精衍生物主体分子(DZY-1), 应用凝胶电泳法研究探讨了DZY-1与DNA相互作用及客体分子对该主体分子诱导DNA凝聚的影响; 并进一步研究探讨了单一主体分子、主/客体分子配合物诱导DNA分子凝聚和聚合所形成的超分子聚合物抗限制性内切酶(HindⅢ)酶解的特性. 应用扫描电子显微镜(SEM)观测到该主体分子、主/客体分子配合物与DNA分子相互作用形成超分子聚合物的微观结构形态. 阐述了其作为非病毒基因载体可能的传递机制, 为设计、制备新的非病毒基因载体提供了一种新途径.     

ras-onc蛋白P21片段(56—66)抗血清与某些人癌组织的反应

c-ras癌基因及其产物蛋白P21与恶性肿瘤的发生、发展起着重要的作用。c-ras-onc的激活一般有两种机制:(1)基因中第12位或第61位密码子发生点突变,使相应的编码蛋白P21中的氨基酸发生改变;(2)P21的过量表达。C-ras-onc家族的成员均编码分子量为21,000的蛋白质(P21),它们与细胞膜结合具有GTP结合及GTP酶的活性,它们还参与正常细胞的增殖,还可能与信号传递有关。例如在Harvey鼠肉瘤病毒转化的细胞中胰岛素     

CpG DNA增强口蹄疫病毒DNA疫苗诱发豚鼠产生的免疫应答

CpG DNA是一些具有免疫刺激作用的核苷酸序列,这些序列在DNA疫苗诱发机体产生的免疫应答中起着重要作用。设计并化学合成了一段含CpG DNA的寡核苷酸,将其插入编码大肠杆菌β-半乳糖苷酶及O型口蹄疫病毒抗原表位融合蛋白的表达质粒中,并观察了其对重组质粒介导的免疫应答的影响。结果显示,插入的寡核苷酸能增强重组质粒诱发豚鼠产生的病毒中和抗体及T细胞增殖反应,并能提高豚鼠的抗病毒感染能力,证明将CpG DNA克隆进DNA疫苗中提高DNA疫苗免疫活性的一条有效途径。同时,构建的DNA疫苗为抗口蹄疫DNA疫羁的应用奠定了一定的基础。     

DNA-NH_2酰化反应:分子量还是结构占主导地位?

DNA的化学修饰可以使DNA分子具有其他功能,如构建DNA编码化合物库(DNA-encoded chemical libraries,DECLs)、制备用于生物传感的DNA探针、提高DNA适配体的结合活性等.对DNA化学修饰反应效率已有的研究集中在对反应条件(溶剂、温度等)的优化,为了确定影响修饰效率的重要因素,我们以DNA-NH_2的酰化反应为模型进行了系统研究.结果表明,影响DNA-NH_2酰化反应的主要因素是DNA和酰化试剂的分子量.相反,DNA的结构在反应中起着次要的作用.     

不连续的结构基因——卵白蛋白基因分成三段

人们向来认为,氨基酸的遗传密码连续不断地并列起来以构成基因的实体。但是近来发现一些新情况,如在基因实体中间插入与氨基酸编码无关的DNA,基因分成几段分散存在于染色体的不同位置上,等等。法国全国科学研究中心所属分子遗传学研究所的布里施纳奇(R.Breathnach)等人研究的鸡卵白蛋白基因即其一例。他们为从染色体上把此基因分离出来:(1)先从鸡输卵管细胞分离出来卵白蛋白的mRNA,以此为模板通过反转录酶合成~(32)P—cDNA(互补DNA);(2)继从输卵管细胞提取总DNA,     

氨基酰化酶在低浓度脲溶液中的失活并非解聚所致

氨基酰化酶(Aminoacylasc,EC3.5.1.14)是一个含金属锌离子的二聚体酶,亚基分子量约为43 000.Zn~(2 )位于每个亚基的活性部位上,且为酶的活性所必需,过去的研究结果表明锌离子对酶活性部位结构有一定的稳定作用,最近报道的氨基酸序列表明,该酶分子中有16个色氨酸残基和18个酪氨酸残基.我们已经知道16个色氨酸残基中部分位于分子     

艾滋病研究的新进展

艾滋病研究的新进展最近，巴黎巴斯德学院的研究小组分离出了一种叫ＣＤ２６的酶。在艾滋病毒（ＨＩＶ）侵入人体免疫系统的健康细胞的过程中，这种酶起着至关重要的作用。酶是细胞产生的复杂蛋白分子，其作用是启动特定的生化反应。科学家们早已知道，有一种病毒“受体”...     

水稻核酮糖1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶的固定化及其亚基的重组作用

核酮糖1,5-二磷酸(RuBP)羧化酶/加氧酶(EC4,1,1,39)是一个双功能酶,该酶在植物产量形成中起着关键性的作用。高等植物的RuBP羧化酶是由叶绿体DNA编码的8个大亚基和细胞核DNA编码的8个小亚基组成。已知大亚基具有催化作用所必需的RuBP结合部位和氨基甲酰化形成的部位。然而,小亚基的功能至今仍不清楚。解离和重组实验     

醋酸棉酚对大鼠生殖器官腺苷酸环化酶的影响

棉酚致多种酶失活,起到抗生育作用。腺苷酸环化酶(Adenyl Cyclase AC)在生殖系统中起着调节细胞信息传递的重要作用,为了探讨醋酸棉酚在酶分子水平中的抗生育机理,本文观察了雄性大鼠口服醋酸棉酚后对大鼠睾丸,副睾头、体、尾,输精管,精囊等生殖器官中AC活性的影响,以及相应的cAMP含量,睾丸酮水平的变化。     

试管内合成感染性前病毒

1970年坦明(Temin)和巴梯莫尔分别发现,在RNA肿瘤病毒成熟体中存在反转录酶。反向转录产物DNA(前病毒)整合于受侵染的细胞基因组中,可保持遗传信息的传递。1972年希尔(Hill)等人用RNA肿瘤病毒诱发肿瘤细胞的DNA作转移感染的实验获得成功,进一步支持了前病毒假说。能够在试管内合成完整的前病毒,显然更有利于分析RNA肿瘤     

细菌产酶的基因调节——操纵子模型学说的提出及迄今十多年来的发展

细菌在工农业生产中起着重要的作用。它产生多种酶,而这些酶的产生受环境条件的影响。人们根据其中一些影响的不同,把酶分为三类,即:诱导酶——乳糖酶、L-阿拉伯糖酶等,它们仅在底物存在下,才能产生;阻遏酶——氨基酸、核苷酸等的生物合成系统的酶,它们的产生受这些合成终末产物的阻遏;构成酶——淀粉酶、蛋白酶等,它们的产生既不受底物的诱导,也不受催化产物的阻遏。产酶中,诱导或阻遏现象的存在,对细胞经济(cell economy)来     

利用磁镊研究促旋酶与DNA的结合

促旋酶(gyrase)在原核生物的生命活动中扮演着重要的角色,它是已知拓扑异构酶中,唯一能够向DNA引入负超螺旋的酶.本文中,我们利用磁镊(magnetic tweezers)对促旋酶和DNA的相互作用进行了单分子实时观测.实验发现,在不加入ATP时,促旋酶能够同时与两段DNA(G片段和T片段)结合,但这种结合较弱,施加0.7pN的外力就能逐渐破坏两者的结合;但加入高浓度的诺氟沙星后,促旋酶与DNA的结合明显增强,甚至能够抗衡5.9pN的外力.促旋酶还会影响超螺旋的几何尺度:不加入促旋酶时,DNA超螺旋的几何尺度由DNA所受拉力决定,而加入促旋酶后,超螺旋DNA几何尺度变小,并且主要由DNA与促旋酶的相互作用而不再是所受拉力所决定.而且促旋酶与正负超螺旋的结合能力不同,它更容易与正超螺旋结合.同时,发现促旋酶从DNA上解离的时间符合双指数分布.我们提出的模型能够很好地解释这个分布,并与他人提出的模型的结果进行了比较.     

钙调蛋白可结合多肽的研究

钙调蛋白在细胞过程中起着关键的作用,它通过直接与酶的作用而活化30多种酶,这种作用被认为发生在酶的一个特殊的钙调蛋白结合部位。但在分子水平上,这种作用还     

纤溶酶原激活因子及其抑制因子在大鼠附睾中的表达及调节

附睾是精子成熟的场所,附睾分泌的酶、激素和营养物质对精子成熟起着重要作用,其中蛋白水解酶介导的表面分子修饰或丢失是精子成熟的一个重要方面.纤溶酶(Plas.min)是一种丝氨酸蛋白水解酶,具广泛的蛋白水解酶活性,在细胞外蛋白水解中有重要作用纤溶酶原激活因子(PA)特异激活纤溶酶原转化为有活性的纤溶酶.PA抑制因子(PAI-1)能够特异中和PA活性.为研究附睾蛋白水解酶活性调节机制,本文对PA及PAI-1在大鼠附睾中的表达作了初步研究.结果表明:(1)附睾组织分级组织型(tPA)和尿激酶型(uPA)PA,二者活性受激素调节;(2)mRNA定位证实附睾上皮表达tPA和PAI-1.上述结果提示附睾有完善的PA调节系统,PA和PAI-1的协同表达在附睾蛋白水解酶活性调节中起重要作用.     

DNA甲基化对转基因表达的影响

DNA甲基化在调节真核生物基因表达过程中起着十分重要的作用。在植物转基因研究中,外源DNA甲基化往往易导致外源目的基因失活。利用农杆菌介导将β-葡糖醛酸酶基因（uidA)导入烟草,发现外源uidA基因在部分转基因植株中发生了基因失活现象。Northern杂交实验证实,基因失活的植株内检测不到外源uidA基因的转录产物,同时伴随着基因上游启动子区域的DNA甲基化现象。上述实验结果提示,转基因失活很可能是由于启动子区域甲基化引起的。