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,     

利用农杆菌设计新基因

一类叫做农杆菌的微生物,能把DNA插入植物细胞,科学家现在力图利用这种天然系统的优点来改良作物。科学家们选取的一种基因,已首次置放在农杆菌DNA的载体上并转移到植物细胞中,而且这种新基因在植物内的存在已为实验所证实。跨出了这一有希望的步子以后,科学家们看到,有可能利用遗传工程赋予     

基于ISSR, AFLP分子标记和cyclins基因克隆的异源四倍体鲫鲤进化分析

为了解两性可育、遗传性状稳定的异源四倍体鲫鲤基因组的进化情况, 用ISSR, AFLP分子标记及cyclin A1和B1基因克隆的方法, 从多倍体基因组和单个基因在多倍体形成前后的变化两个角度对上述问题进行了探讨分析. 研究结果表明, 异源四倍体鲫鲤经过连续15代培育, 仍然保持了原始亲本遗传性状的稳定性, 但基因组的遗传相似性及cyclins基因的碱基变异水平都说明异源四倍体鲫鲤具有明显的偏母性遗传特性. ISSR和AFLP分析表明, 在异源四倍体鲫鲤基因组中, 除了新产生的、原始亲本中没有的DNA条带外, 还发生了原始亲本的DNA带纹消失, 而且消失的带纹倾向于父本基因组. cyclins基因序列分析表明, 在异源四倍体鲫鲤不同于原始亲本的核苷酸变异位点中, 由于存在密码子单个碱基的非同义突变导致了异源四倍体鲫鲤新的氨基酸位点的产生. 异源四倍体鲫鲤上述基因组的非加性变化, 可能是应对杂交和多倍化冲击而使其趋于遗传稳定的一种适应性变化.     

知识卡片

PCR是聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction)的缩写,是上世纪80年代中期发展起来的体外核酸扩增技术。1985年美国PE-Cetus公司人类遗传研究室的穆利斯(Mullis)等发明了具有划时代意义的聚合酶链反应。其原理类似于DNA的体内复制,只是在试管中给DNA的体外合成提供以致一种合适的条件,能在一个试管内将所要研究的目的基因或某一DNA片段于数小时内扩增至十万乃至百万倍,使肉眼能直接观察和判断;可从一根毛发、一滴血、甚至一个细胞中扩增出足量的DNA供分析研究和检测鉴定。过去几天几星期才能做到的事情,用PCR几小时便可完成。PC…     

带有REV-LTR片段的MDV野毒株GX0101 BAC克隆的构建及拯救病毒的致病性分析

将整合有禽网状内皮组织增生症病毒(reticuloendotheliosis, REV)长末端重复序列(LTR)的马立克氏病病毒(命名为GX0101)全基因组作为细菌人工染色体(bacterial artificial chromosome, BAC)克隆进大肠杆菌. BAC载体通过同源重组插入MDV基因组的US2区, 含BAC载体的MDV DNA电转化大肠杆菌菌株DH10B, 鉴定含MDV全基因组的BAC克隆(MDV BAC), 提取BAC DNA, 转染原代鸡胚成纤维细胞(CEF), 成功拯救出了重组病毒, 命名为bac-GX0101. 将此病毒腹腔接种1日龄鸡, 在攻毒后62 d开始检测到内脏肿瘤, 动物实验结果表明, bac-GX0101毒株与亲本GX0101毒株对机体的致病性等方面的影响没有差异, bac-GX0101毒株仍然保留着很好的免疫抑制功能及致肿瘤能力. 该感染性克隆bac-GX0101为研究该重组野毒株中REV-LTR插入片段及其他基因的生物学功能提供了有用的技术平台.     

基因转移的发展及其应用

把遗传物质从一个细胞转入另一个细胞,大大推动了动物遗传学和基因表达调控的研究。这种遗传物质的转移最初是通过细胞融合来实现的,然而细胞融合只能把两套遗传物质合并起来,却不能有选择地把特定的基因转入细胞中。基因转移技术的出现则满足了这一目的。目前基因转移已广泛应用于基因的表达、基因的结构与功能、基因的分离、基因治疗及生物品种的改良等许多领域,并在这些领域的研究中取得了     

甘蓝畸胎瘤的诱导及T-DNA的转移

进行植物遗传工程研究需要把外源的DNA引入到植物的细胞中,继而使其和植物细胞的基因组整合并能表达。致瘤农杆菌(Agrobacterum tumefaciens)的Ti质粒被证明是植物基因转移的良好载体本文作者曾利用致瘤农杆菌诱导龙葵植株产生畸胎瘤,并且在培养条件下,分化出含有胭脂碱合成酶基因的愈伤组织和幼苗,从而完成了T-DNA在龙葵细胞中的转移。Hall和Kemp成功地利用Ti质粒将插入到T-DNA的菜豆贮藏蛋白基因转移到向日葵,在其瘤组织中产生菜豆蛋白的DNA的转录产物,为植物遗传工程的研究展开了一个美好的前景。     

遗传工程改造动植物

DNA(脱氧核糖核酸)重组技术在传统上主要用于微生物。但是现在,科学家正在把基因从一个动物转移到另一个动物身上,并且进行高等植物间的基因转移。可以诱使农作物作出它们从未作过的事情,并且最终可以证明人类的遗传疾病能够容易地治疗。     

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,     

灭绝基因可复活

美国和澳大利亚的研究人员表示,他们已成功地复活了已经绝种的动物袋狼（Tasmania Wolf）的一个基因。这是科学家首次利用已灭绝物种的DNA诱发另一活体生物的机能反应。     

共表达口蹄疫病毒衣壳蛋白前体P1-2A基因和蛋白酶3C基因重组鸡痘病毒的构建及其免疫原性

将FMDV衣壳蛋白P1-2A和蛋白酶3C基因单一/共同插入到鸡痘病毒载体pUTA-2和pUTA- 16LacZ中, 构建重组鸡痘病毒转移载体质粒pUTA2P1和pUTAL3CP1, 分别与鸡痘病毒282E4株FPV共转染鸡胚成纤维细胞, 经RT-PCR, IFA及Western杂交等方法筛选后成功获得携带有FMDV免疫原基因的两株重组鸡痘病毒株vUTA2P1和vUTAL3CP1. 应用2株重组鸡痘病毒株免疫小鼠, 经对免疫小鼠脾细胞中T细胞亚类计数、脾细胞CTL杀伤活性以及FMDV抗体的检测, 证明这2株重组鸡痘病毒可以诱导小鼠产生明显的细胞免疫和体液免疫反应. 以鸡痘病毒为载体进行FMD基因工程活载体疫苗的研究为FMD的最终防治探索一种新的候选疫苗.     

基因为何分成小段?——一个基因模型

许多实验室对真核细胞基因的分析,对球蛋白、卵白蛋白、免疫球蛋白、猿猴病毒(SV40)及多瘤病毒的研究,都显示出DNA上的密码顺序,一般并不是连续的,而是间断的,中间插入了“不表达”的DNA。甚至那些产物不是蛋白质的基因,如酵母的tRNA基因和果蝇的rRNA基因,以及腺病毒、劳斯肉瘤病毒和白血病病毒的信息,其原始的RNA转录物也都含有在成熟期间将被切除的内部区域,故最终的tRNA或信使是一种拼接物。     

重组DNA的研究新进展

本世纪70年代初,美国科学家S. Cohen和H. Boyer等首次在体外成功地组建了具有生物功能的重组质粒,1974年,Morrow等将第一个真核基因即瓜蟾rRNA基因导入大肠杆菌,获得克隆,标志着重组DNA(rDNA)研究的开始。rDNA技术,是在试管内用酶及其他物质使不同物种间的DNA分子彼此结合,然后导入细胞内令其行使功能的技术。它涉及五个方面:1)DNA特异的剪切技术——获取目的基因;2)核酸分子杂交技术——鉴定未知核酸分子;3)DNA的分子克隆——目的基因的扩增;4)DNA顺序测定——确立基因的精细结构和功能的关系;5)目的基因的表达——产     

福兮?祸兮?转基因植物

近来,常常听到欧洲某国的人们拒绝接受转基因产品,并为此向政府提出抗议,要求禁止这类产品生产的消息。转基因到底是什么?它为什么会让人如此情绪激昂呢?下面就和大家谈一谈植物转基因技术。 植物体内的“异己分子” 转基因技术就是将外源基因(不是受体细胞本身具有的基因)设法导入受体细胞,使受体细胞获得外源基因所表征的特性。那么如何将外源基因转入植物细胞中呢?早先人们发现在土壤中的一种植物病原菌——土壤农杆菌能侵入植物的受伤部位,使植物产生瘤,而瘤的组织基因组中插入了农杆菌的基因。进一步研究发现,这种菌中有Ti质粒,它是一个闭合环状的双链DNA分子,该质粒上的一段DNA,称为T—DNA,它能转移并整合进植物基     

核酸序列资料的计算机储存和编辑

近年来随着DNA顺序测定方法的改进,已经积累了一定的DNA序列资料。自1977年测定了第一个完整的DNA分子噬菌体φ×174 DNA后,人们已经陆续测定了细菌质粒PBR 322,动物病毒SV40,噬菌体T7,fd、M13、f1等DNA序列。它们在基因工程中被     

在一名XY女性的SRY基因中发现的新生突变——Codon 113 GCA→ACA

动物性别决定的最新研究成果揭示了在胎生哺乳动物(包括人类)的Y染色体短臂上存在着决定性别的主宰基因SRY(Sex-determining region of the Y)。SRY是一个高度保守的、核心序列为250个碱基的单拷贝基因。该基因编码主结构为80个氨基酸的DNA结合蛋白质,它具有HMG盒(high mobility group box)的特征。生命科学的这一重大突破为     

从试管中走向人生

“试管婴儿”,从字面上看,似乎与温室中用试管培养农作物一样,是从试管中培育出来的,其实并非如此。试管婴儿是体外受精和胚胎移植技术的俗称。它是将女性的卵子与男性的精子置于试管内使其受精,发育成为早期胚胎,再移植于女性的子宫内生长发育直到分娩。１９７８年７月,第一个试管婴儿诞生在英国,这一消息立刻惊动了全世界。从那时起,英国至今已有近３万名试管婴儿出生,全世界已诞生了２０多万名试管婴儿。我国第一例试管婴儿自１９８８年在北京医科大学诞生以来,迄今总数已近２０００人。 试管中的“蜜月” 当女子性成熟后,生…     

CRISPR/Cas工具的开发和应用

CRISPR/Cas系统是细菌、古菌抵抗外源DNA或RNA入侵的免疫系统,细菌和古菌通过crRNA和Cas蛋白识别靶标DNA或RNA,并切割这些外源入侵核酸.目前, CRISPR/Cas系统已广泛应用于基因编辑领域,多种Cas蛋白的发现扩宽了CRISPR/Cas编辑基因的范围.如Cas9和Cas12可在基因组上靶向插入或删除DNA序列; Cas13和RCas9可靶向切割RNA.另外,多种Cas衍生工具的开发让CRISPR/Cas系统发挥更多的功能.如基因编辑方面,通过base editor可进行DNA单碱基编辑,通过prime editor可进行DNA单碱基编辑和小片段插入缺失;如基因表达调控方面,通过CRISPRa和CRISPRi可以激活或抑制基因RNA表达.同时, CRISPR/Cas系统还广泛应用于功能基因遗传筛选、基因检测、活体成像、细胞谱系示踪等多个领域.随着CRISPR/Cas基因编辑工具的不断开发,将不断促进科学研究进展,并有望通过CRISPR/Cas介导的基因治疗为患者带来福音.     

新型植物的遗传蓝图

遗传工程遗传工程是遗传学对于人类需要的一种应用。遗传工程最惹人著目的成果是培育成高产、耐寒和抗病的作物品种。近年来,发展抗风的、短秆粗壮的水稻和小麦,已受到发展中国家的极大重视。令人遗憾的是对我们的生活道路上已起了巨大而确有实际影响的遗传工程,近来已和“重组DNA”或“在试管中的DNA重组”相混淆起来了。重组DNA技术对于农业是象征着一种具有巨大潜在利益的革命性的新技术。然而,重组DNA仅仅是遗传工程师所运用的许多技术中的一种。这些技术包括通常的植物和动物育种实践。换句话说,遗传工程是一门许多世纪以来在实践上富有成果的古老艺术。     

从古尸上提取并复制成功DNA

最近,瑞典的科学家从2400年前的埃及儿童木乃伊上提取到了DNA。科学家把这些古老的DNA移植入细菌中培养,利用细菌复制出的这种DNA进行研究。这是人类第一次复制出古生物上的DNA。这些古尸上的DNA的数量大约只有活人身上DNA数量的5%。科学家在检查同时出土的其他23具埃及古尸时,只发现其中的两具尸体还有DNA存在,但这两具古尸上的DNA无法在实验中复制。由于控制细胞活动的基因是由DNA组成的,从这个儿童古尸上成功复制出的DNA将帮助科学家了解古