生命进化的十大奇迹

细胞——生命从单细胞走向多细胞,至少经历了数十亿年,16次不同的进化,动物、陆地植物、真菌和藻类都参与其中,数亿年前形成多细胞生命,是最美丽最神奇的。     

炎症微环境与肝癌转移

肝癌形成以及肿瘤侵袭和转移过程中癌细胞和癌旁基质之间的相互调节作为一个动态系统已被广泛研究。肝 肿瘤微环境一般分为细胞成分和非细胞成分,细胞成分包括肝实质细胞、肝星状细胞、成纤维细胞、免疫细胞、内 皮细胞、间充质干细胞;非细胞成分包括生长因子、细胞因子、细胞外基质、激素和病毒等。目前研究认为肝脏细 胞成分在经历外界不同刺激后,通过促进细胞坏死、凋亡以及分泌多种蛋白形成炎症微环境,从而参与肝肿瘤的发 生和发展。由于肝细胞癌引起死亡的主要原因是肿瘤的进展和转移,因此深入研究肿瘤转移过程中肝细胞与炎症微 环境之间的相互作用将有助于系统性阐述肝癌转移的分子机理。     

生物的6大神奇进化

多细胞多细胞这项创新使生命从单细胞变成了奇妙的综合体。这项进展如此非凡,至少经历了16次不同的进化。动物、陆地植物、真菌和藻类等生物都参与其中。数十亿年来,细胞一直是联合体,它们采用立体组合和劳动分工的形式,形成复杂的群落。但在数亿年前,真核细胞(一种比较复杂的细胞,其DNA都集中在细胞核里)将这种合作提升到了一个新水平。它们形成了永久性的群落,特定的细胞专门从事各项特定工作,例如营养或排泄,而且步调非常协调。真核细胞能够实现这种飞跃,是因为它们为了其他目的已经进化出了很多必需的特征。     

稻属AA型物种叶绿体基因组的适应性进化

稻属AA型物种包含栽培稻和与其最近缘的野生稻物种,是稻属植物中一个重要的类群.为了探究稻属AA型物种叶绿体基因组的适应性进化,以AA型稻属物种中已经公布的6个叶绿体基因组为对象,利用PAML和Selecton对叶绿体基因进行适应性进化的分析.研究发现,4个基因(matK,ccsA,psbB和rpoC2)经历了正选择作用,并对基因的正选择位点进行了定位,初步分析了正选择位点的变异特点,探讨了正选择位点与蛋白质结构保守性的关系.本研究为深入了解稻属的叶绿体基因及其适应性进化提供了重要参考.     

西沙群岛原绿藻

原绿藻是一种没有藻胆素,含有叶绿素a和b,能够进行光合作用放出氧气的原核藻类。根据形态特征和光合作用色素组成,Lewin建议用一个新的门——原绿藻门(Prochlorophyta)接纳这种称为Prochloron didemni(Lewin)Lewin的藻类。它是这个门、纲、目、科和属的代表种。由于原绿藻介于蓝藻门和绿藻门之间,它对于研究进化,特别是从原核生物至真核生物的进化有重要意义。因此,受到许多藻类学家的注意,已经发表了关于它们的分布、亚微结构、光合作用和光合作用色素的一些论文。     

进化细胞生物学与进化分子生物学——细胞生物学与分子生物学的必然发展方向

一、进化观点在细胞生物学与分子生物学研究上的意义进化观点是现代生物学的最基本观点。此点是得到了公认的。但是抽象地认可往往并没有多大实际意义。对于细胞生物学和分子生物学的研究来说,进化观点究竟有多大的实际意义,依然还是一个问题。     

聚众之力:造就丰富多彩的生命

正一系列简单的步骤即可解释从单细胞进化到多细胞生命这一重大转变。数十亿年前,生命跨越了一个门槛。单个的细胞开始结合起来,众多无定型的单细胞生命正逐渐演变为如今拥有各种形态和功能的多细胞生命,从蚂蚁到梨树再到人类。这是生命历史上最重要的转变,直到最近,我们仍不知道它是如何发生的。     

自然信息

法国科学家发现一维导体液晶最近,一个法国科学家研究组鉴别了他们认为是一维导体液晶的第一个样品.法国施特拉斯堡大分子研究中心的科学家们在雅克·西蒙(Jaques Simon)带领下合成出的这一新型液晶相样品.我们知道液晶分子有“长形的”和“盘状的”两种.长形分子可以形成盘状分子所     

生物进化新路线

何为“进化”一位最受人尊敬的进化生物学家是这样定义进化的:“在最广泛的意义上,进化仅仅是一种变化,并且随处可见;星系、语言和政治体制概莫能外。生物进化……是生物种群性质的变化,这种变化超出了单一个体的寿命。个体发生不是进化,孤立的生命体不进化。种群中可通过遗传物质从一代传给下一代的变化被认为是进化。”     

光在植物组织培养中的调控作用

光是地球上一切生命的能量来源,它是世界上一切生物赖以生存的环境中最重要的因素之一.生命的起源和进化离不开光,生物结构和功能也受到光的强烈影响.珊已发现,植物正常的发育过程,是一个光形态建成的过程、一个需光调控的过程.从种子萌发、幼苗生长、叶片展开和叶绿体发育一直到开花、衰老和对光环境的各种适应,都离不开光参与调节.随着研究工作的深入,导致产生了“光生物学”.它是一门正在发展的生气勃勃的学科,美国等正从“光形态建成”等十四个领域展开着深入的研究.在农业生态上,不同波长的彩色光已被作为一项新的技术措施,取     

真细菌型的细胞分裂位点决定因子CrMinD基因在衣藻中从叶绿体到核的成功转移

MinD蛋白是一种普遍存在的ATP酶, 在真细菌、古细菌以及植物叶绿体的分裂过程中发挥着关键的作用. 在已研究过的4种绿藻(Mesostigma viride, Nephroselmis olivacea, Chlorella vulgaris, Prototheca wicker-hamii)中, MinD基因均由叶绿体基因组编码. 但在拟南芥中, MinD基因由核基因组编码, 其蛋白定位于叶绿体并参与叶绿体分裂的调控, 说明在高等陆生植物中, MinD基因已经转移到核基因组. 然而, 对于在质体进化过程中MinD基因从叶绿体转移至核的机制还不清楚. 我们从单细胞绿藻(Chlamydomonas reinhardtii, 衣藻)中鉴定了一个核编码的MinD同源物CrMinD, 其在野生型大肠杆菌(E. coli)中的过表达会抑制细胞的分裂并导致丝状细胞的形成, 表明植物MinD蛋白在进化上的保守性. CrMinD-egfp在烟草和拟南芥中的瞬时表达确认了CrMinD蛋白在调节叶绿体分裂中的作用. 在已公布的所有陆生植物质体基因组序列中, 没有发现MinD的同源物, 说明MinD基因从质体转移至核这一事件在进化出陆生植物以前就已经发生了.     

在城市里“种植”燃油

<正>你是不是觉得有些不可思议?其实,已经有一些汽车甚至飞机都用上了种植出来的生物燃油,而且是通过那些一度被我们认为是污染物的藻类"种植"的。不及久前出刊的《科学美国人》列举了改变世界的20大科技创新,其中一项就是藻类产油。为此,一些研究人员认为在城市里大规模种植藻类,不仅可以降低城市对化石燃料的依赖度,还可有效地保护城     

海洋“隐士”里的小巨人

正海洋生物多姿多彩,有大到比拟舰艇的蓝鲸,当然也有小到只有一个单细胞的微生物。虽然在大多数情况下,微生物的世界用显微镜才能看到,但你有没有想过,微生物的世界里,其实也有一些大个头?贝氏硫化细菌在微小的细菌世界里,贝氏硫化细菌算是大个子。它是一种丝状细菌,细丝可以达到半毫米左右,每一条丝里含有成千上万个扁平的盘状或圆筒状细胞。这些细丝状的细菌在显微镜下看起来像是一条条小蚯蚓,缓慢地蠕动前行。     

藻类生物质能源的开发及其思考

藻类是一群含叶绿素及其他辅助色素的低等植物，藻体为单细胞、群体或多细胞叶状体，无真正的根茎叶，藻体所有细胞都能吸收营养物质进行光合作用，制造有机物。藻类绝大多数水生，少数陆生，在世界各地的潮湿地区均有分布。不少藻类能在细胞内大量积累甘油三酯。可达其干重的20％～70％，极有希望成为制备生物燃料的大宗原料来源。     

加拉帕戈斯群岛达尔文地雀进化的启示

加拉帕戈斯群岛是太平洋中远离大陆的一个群岛,是世界公认的一个大自然生物进化的“实验室”。达尔文于1835年登上该群岛的所见所闻对其进化理论的形成有很大促进作用。群岛上的14种地雀都是该群岛的特有物种,它们都来自南美大陆的一个祖先物种。达尔文地雀的进化与适应性辐射与其他鸟类和动物有着共通性,因此通过对达尔文地雀进化机制和进化过程的研究可以得到很多有益的启示。加拉帕戈斯群岛和夏威夷群岛真正独一无二的地方不是生活在这些岛上鸟类的进化方式,而是这种进化过程是近期内在特定环境条件下发生的,使我们能够亲眼看到这些鸟类的演变和形态歧化的过程和证据。     

叶绿体基因

叶绿体是植物细胞内的迭层结构,它们负担着光合作用。除了具有进行光合作用和生产蛋白质的化学机构之外,每个叶绿体还含有与植物细胞的遗传物质不同的DNA。玉米叶绿体染色体大得足以含有100个通常大小的基因,但是只有很少几个基因已经被鉴定。现在正采用和分析细胞核中DNA同样的     

新元古代陡山沱期庙河生物群在贵州江口的发现

马国干和陈孟莪1978年首次在湖北秭归县庙河地区上震旦统陡山沱组顶部黑色碳质页岩中发现了宏体藻类化石[1], 1991年, 陈孟莪等人[2]把该化石组合命名为庙河生物群, 并于1992年描述了包括宏体藻类和可疑的动物化石在内的11个形态属种[3]. 丁莲芳等[4]对该化石生物群进行了系统研究, 共描述了9大门类、140属的生物化石, 其中有微体藻类、宏体藻类、后生动物、海绵和遗迹化石. Xiao等人[5] 和袁训来等人[6]对庙河生物群宏体藻类及动物化石进行系统总结和归纳, 认为以往描述的化石多数属于宏体藻类化石, 并根据国际命名法规把它们归入18个形态属, 少部分化石的亲缘关系还有待于进一步研究, 它们有可能是后生动物或者是动物遗迹化石.     

从线粒体和叶绿体基因组的结构看生物基因组的进化

通过分析各类真核生物线粒体和叶绿体基因组的大小与结构,得出这两种细胞器基因组都有小基因组与大基因组两种形式以及与之对应的结构特点,从而都是通过两种进化途径从它们各自祖先的基因组发展成为现代的线粒体和叶绿体基因组的结论。比较细胞器基因组与核（类核）基因组的存在和性质,发现类似的两种途径同样可以说明核（类核）基因组的进化。结合这三种基因组的起源问题,提出了一个生物基因组起源和进化的统一模式。     

rps12基因在裸子植物中的分子进化式样

叶绿体rps12基因是所有叶绿体基因中最特殊的,由在基因组上相距甚远的两部分组成,含有3个外显子,经反式剪接作用编码核糖体小亚基S12蛋白.探究该基因的分子进化式样有助于理解该基因的进化过程及基因组特征.应用二代测序技术对南洋杉和柏木的叶绿体基因组进行测序;共选取78种裸子植物和2种蕨类植物,在系统发育背景下结合最大似然法,对rps12基因的进化速率、选择压力和适应性进化进行分析.结果显示,外显子3发生独立的碱基插入事件,发生插入的序列受到了更强的负选择作用;外显子2～3位于反向重复区,它们的替换率显著低于外显子1, rps12编码序列受到更强的负选择作用;适应性进化分析没有检测到正选择位点.结果表明,在裸子植物的进化过程中rps12基因结构稳定,并保持着相对较低的进化速率且表现出高度的保守特性;这为反向重复区具有降低的替换率提供了更多的证据,同时也揭示了裸子植物中存在的进化速率异质性现象.     

生物进化史上的十件大事

从生命起源到人类出现,生物的漫长历史过程中曾经有过多次重大创新,表现为进化的巨大突破。最初的生命应是非细胞形态的生命,从非细胞到细胞形态,就是一次巨大突破;没有这个突破,进化便会停留在非细胞水平,徘徊不前。同样地,从原核到真核细胞,从无性到有性生殖,从单细胞到多细胞体型等等,都是生物从低级到高级发展过程中的关键性突破,是历史上的划时代大事。