用STM看到的DNA

两位来自新墨西哥州的科学家用隧道扫描显微镜(STM)第一次得到了组成DNA的独立碱基的图像,他们的成动更接近了人们的预期,即直接测定DNA顺序,来取代目前所使用的繁琐的化学方法,测定人类基因组的顺序。到目前为止,STM和其他一些先进的显微镜得到的图像只能解析DNA分子的螺旋形状,这些最新的结果显示每个核苷酸和螺旋结构,螺旋结构决定了碱基是一个嘌呤(腺嘌呤或鸟嘌呤)还是一个嘧啶(胞     

DNA计算机--明日的计算机?

DNA分子之所以能够形成双螺旋结构，是由于它含有四种不同的碱基——腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)，通过碱基A与T、G与C之间的氢键结合才得以相互配对形成双链。正是由于DNA分子中包含有数目巨大的四种碱基，使得人们看到了DNA分子的巨大编码潜力。     

单链RNA(DNA)分子的最大碱基配对折叠结构的预测

天然RNA为单链分子,现有的X-光衍射分析证明:单链RNA分子能通过自身的回折使可以彼此配对的碱基(主要是碱基A和U,G和C的配对)以氢键相连而折叠成部分双螺旋结构,而彼此不能配对的碱基则形成部分突环区,由此单链RNA分子可以形成部分螺旋和部分突环相间排列的高级结构。本文报道了借助于TRS-80微型机和拓扑平面图的最大匹配处理方法而预测这些单链RNA或DNA分子所具有的最大碱基配对数构象最二级结构。     

绘制人类基因组图

人体的46条染色体的DNA核心是四种碱基形成的30亿个碱基对。这四种碱基(腺嘌呤,胞嘧啶、鸟嘌呤、胸腺嘧啶)是复杂的DNA分子的主要成分。一个典型的基因是由1,000～3,000个碱基对组     

生命的旋律--"DNA音乐"

细胞是生命的基本单位。在任何生物的细胞核中,都含有一套由遗传物质去氧核糖核酸(DNA)组成的染色体。分子生物学家已经探明,染色体是由两条DNA长链缠绕而成的双螺旋结构。DNA含有四种类型的碱基,即腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。每条DNA长链上的腺嘌呤和胞嘧啶配对互补,而鸟嘌呤则和胞嘧啶配对互补。互补的碱基间以氢键联结,成为两条DNA长链间的纽带。     

生命“字母表”迎来4名新成员

<正>地球生命的DNA包含4种碱基,现在,美国科学家通过调整普通碱基——鸟嘌呤、胞嘧啶、腺嘌呤和胸腺嘧啶(G、C、A、T,其中A与T配对、C与G配对)的分子结构,创建出两对新碱基:S和B、P和Z。随后,研究人员将合成碱基与天然碱基结合,得到了由8个碱基组成的DNA。实验表明,合成序列与天然DNA     

反义性：进展和前景

在各种细胞系及组织中,利用DNA和RNA序列抑制基因活性近来已引起人们相当浓厚的兴趣,该方法将使人们更好地理解抑制基因在特殊生物学进程中的作用,不管怎样,有些研究的目标已瞄准了癌症病因学或病毒基因组中的关键基因(致癌基因),例如,人类免疫缺陷病毒的继发性感染。随后,该技术可能成为新的治疗方法,它的原理为:DNA或信使RNA的碱基序列,即有意义链,被互补的反义链作为目标结合,由此形成的杂交链不论在DNA水平,还是在RNA水平,均将抑制基因的活性,根据遗传密码的碱基配对原则(腺嘌呤配胸腺嘧啶,鸟嘌呤配胞嘧啶),在序列中选择正确的碱基,然后形成唯一的一条杂交链。类似这样的过程在原核生物中似乎天然存在,在真核生物中可能也发生,如有的细菌基因利用反义信息来调节基因表达。     

科学之窗

给地球带来生机的碳分子球体 研究地球古代史的科学家现已从来自太空的“魔瓶”中获得一个惊人信息。称为“绣球”的中空碳分子群不断地从外层空间纷纷扬扬坠落地球，面绣球中蕴藏着地球问世前几十亿年的太阳系初生态模样。 去年，夏威夷大学的地球化学家卢安·贝克尔及其同行，发现了４６亿年前艾伦德陨石中存在这种碳分子球的踪迹，随后他们又先后在澳大利亚默奇森陨石和世界各地粘土层中发现类似的中空碳分子球。据悉，粘土层中这些碳分子球是由小行星撞击地面而埋藏其中，而且外星撞击地球很可能终结了恐龙在地球上生存的时代。贝克尔发…     

生物信息学与21世纪的生物学

约35亿年以前,地球上开始出现生命.最先出现的是原核蓝藻类;以后,经过漫长的演化,出现动、植物,形成了多种多样、千姿百态的各种生物.虽然生物的种类多种多样,形状千差万别,但是现代分子生物学的研究表明,组成各种生物的最基本的分子却是完全相同的.简单说,核酸是遗传信息的携带者,蛋白质则是遗传信息转化为生物结构与功能的表达者.而决定遗传信息的核酸(DNA和RNA)是由含4种不同碱基,即腺嘌呤(Adenine,缩写为A)、鸟嘌呤(Guanine,G)、胞嘧啶(Cytosine,C)和胸腺嘧啶(Thymine,T;在RNA中则为尿嘧啶,Uracil,U)的四种核苷酸组成.当遗传信息翻译为蛋白质时,它们都遵循统一的遗传密码,即每三个核苷酸翻译成蛋白质中一个特定的氨基酸,通常称为三联体密码子.这些密码子编码20种氨基酸,而不同氨基酸组成的肽链就形成不同结构的蛋白质,产生多种多样的生物功能.核酸和蛋白质构成生命活动的物质基础,要了解生命现象,揭开生命的奥秘就必须深入了解核酸与蛋白质.     

聚(乙烯胺-乙烯醇)核酸类似物的光学活性片段模型化合物的合成

众所周知,DNA是由两个长链DNA分子彼此依靠两对专一性的碱基,如腺嘌呤(A)-胸腺嘧啶(T),胞嘧啶(C)-鸟嘌呤(G)间的氢键作用而形成的一个双螺旋结构分子。因此近来在核酸类似物的研究中,人们对含有一对核酸碱基A与T作为悬挂基的核酸类似物的研究给予很大重视。其理由是在大分子链上含有一对A与T作为悬挂基的模型化合物,在其结构与性能上比只有一个A或T的模型更为接近天然的DNA。但由于合成上的困难,对这     

向生物小分子进军

随着人类基因组计划和人类蛋白质组计划的实施，从科学家到普通民众，都对生物体中的生物大分子——核酸和蛋白质的重要性有了深刻认识。核酸和蛋白质是生命的物质基础和功能基础。然而，对生命体中的各种化学小分子也不应该忽略。首先，小分子是生物大分子的基本“砖块”，如DNA和RNA是由成千上万的碱基和核糖连接而成的，蛋白质则通常由几十到数百个氨基酸组成。     

RNA聚合酶动态调控DNA转录的单分子水平研究进展

真核生物的RNA聚合酶Ⅱ(Pol Ⅱ)和原核生物的RNA聚合酶(RNAP)主要负责转录合成信使RNA(mRNA)，调控不同基因的转录水平，以调节生物体的生长发育和应对复杂多变的环境。研究者采用传统的荧光显微镜观测到RNAP可形成团簇，据此针对DNA转录调控提出“转录工厂”模型。随着单分子技术的发展，研究者在单分子水平上观测到了活细胞中RNAP动态调控DNA转录，提出RNAP可以通过液-液相分离机制进行转录调控。该综述总结了不同单分子荧光显微镜的技术原理，以及相关的荧光探针标记方法，并介绍了在真核生物和原核生物中应用单分子成像技术可视化RNA聚合酶动态调控DNA转录过程的研究进展，最后展望了单分子技术在转录调控研究中的应用前景。     

信息传递过程中的错误增殖与机体老化

生物大分子间的信息传递是生命的基础。根据分子生物学中的所谓中心法则,信息储存于DNA分子的碱基序列中,再按遗传密码传给RNA分子和蛋白质分子。由热力学规律,信息传递过程(DNA复制、mRNA转录和蛋白质合成)中必然会有随机性错误产生。但生命物质有自我复制的能力,许多导致蛋白质失活的错误不会长期存在,因该分子很快会被无错的分子所取代;但有些错误则不然。虽然大分子间的信息传递有固定的方向性,但作为信     

人类基因组和白血病

一、人类基因组计划的 提出及意义 人类基因的现代定义为:合成有功能的人体蛋白质多肽链或RNA所必需的全部DNA顺序。DNA是遗传信息的载体,其长度用碱基对(bp)或千碱基(kb)或兆碱基(Mb)表示。人类基因组则是指人的24条染色体(22条常染色体和X、Y 2条性染色体)上全部DNA所携带的遗传信息的总和,总长度为3x10~9bp,约合8～10万个基因。 人类基因组计划(HumanGenome Project,简称HGP)是美国科学家Renato Dulbecco于1986年在Science杂志上发表的题为《癌症研究的转折点——测定人类基因组序列》的短文中率先提出的,旨在阐明人类基因组的全部序列,从整体上破译人类遗传信息,使得人类第一次在分子水平全面地认识自我。美国于1990年正式启动人类基因组     

来自月球和火星的隕石

近三年来看来在地球上已找到了两块可能来自月球和火星的陨石、《来自月球和火星的陨石》一文就如何证认这两块陨石,以及对这两块陨石的具体研究成果作了详细的介绍。     

核酸的分子静电势[Ⅱ]——生物反应性和化学致癌作用探讨

在生物大分子的研究中,大分子整体结构对其反应活性的作用是一个基本问题。例如,对于核酸,人们自然会问:大分子的整体结构,如DNA,对它的不同位置,如嘌呤和嘧啶碱基等的性质究竟有怎么样的影响。近年来,已经可以用分子静电势这个概念对上述问题,至少是问题的某些重要方面,作出量子力学计算的解释。本文主要讨论分子静电势是如何影响各种亲电的、亲核的试剂跟DNA及其组分的相互作用的。     

铁陨石化学组成的研究

陨石是降落到地球上来的唯一的星际物质标本,因此它是研究宇宙地质的宝贵材料。陨石化学组成的研究不仅有助于阐明陨石在各个运动阶段内所发生的许多演化,而且通过陨石内宇宙成因核还可能研究外层空间的宇宙射线强度、能量分布及其稳定性等。按地球上各地区发现的陨石统计数字判断,每年降落在我国领土上的陨石约有2—9块。但目前实际收集到的陨石标本却还不够多。对铁陨石化学组成的研究也还比较少。在我国的铁陨石中只有新疆准葛尔和内蒙乌珠穆沁铁陨石发表过化学成分的数据。另外,也曾经有过广东梅县、河南巩县、“铁陨石”的报导。我们最近研究了河北商都、广西南丹、新疆准葛尔、内蒙丰镇、内蒙凉城岱海、内蒙乌珠穆沁铁陨石的化学组成。同时也对这些铁陨石的比重及其锥纹石宽度进行了测量。所得结果列于表1。     

DNA中的孤子

一、引言实验证实,DNA碱基中嘌呤和嘧啶环上的氢键质子,在室温下可与溶液中的氘核进行交换。这意味着DNA双螺旋的局部在室温下可自行打开或关闭。为了解释这一现象,1980年,美国学者恩格兰得(S. W. Englander)等     

视野

正"好奇号"发现火星陨石美国宇航局日前发布了"好奇号"火星车近日在火星表面发现的首块陨石。这块重重的闪亮陨石被戏称为"黎巴嫩",其主要成分是铁,宽度达2米。"好奇号"拍摄的图像还显示出"黎巴嫩"附近的一块较小陨石,后者被称作"黎巴嫩B"。科学家表示,"黎巴嫩"及"黎巴嫩B"附近可能还有一块宽度也是2米的陨石,但这一点尚待证实。铁陨石在地球上发现的陨石中并非罕见,     

陨星播种地球生命

一项新研究显示，40亿年前轰炸地球的陨星很可能播种了而非灭绝了地球生命。科学家从发现于南极洲的一枚陨石提取样本，用高温高压轰击它，结果创生了迄今所认为的生命起源条件。科学家发现，在原始条件下陨石释放氨，而氨在制造所谓的“生命砖头”方面是一种基本化合物。科学家分析了这些氨中的氮原子，查明其原子同位素与地球上发现的同位素并不匹配，