世界上最小的马达——分子马达

世界上最小的马达在哪里?就在我们每个人的身体里,它被称为"分子马达"(molecular motor).分子马达是生物体内的一类蛋白质,就像传统的马达一样,它们"燃烧"燃料,做出特定的运动,完成特定的功能.它们是生物体内的"化学能与机械能之间的转换器".某些分子马达也有定子、转子,只不过它们的尺寸都非常小,以纳米为单位,所以被称为世界上最小的马达."生命在于运动",这对于分子马达来说最确切不过了.每个生物体内都有成千上万的分子马达,光合作用需要分子马达,细胞的分裂需要分子马达,肌肉运动也是分子马达在起作用生物体内分子马达无处不在.     

人类以外的基因组

某些较为简单的生物基因组正在被利用来为人类开发新的药物     

分子马达单向梯跳运动的偏压涨落模型

提出了一个研究分子马达单向梯跳运动的含色噪声的偏压涨落模型。在绝热近似下给出了几速流的表达式。用Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ方法模拟了马达分子的力与速度关系和梯跳运动。     

鸡减蛋综合征病毒(EDSV)的基因组特点

在完成鸡减蛋综合征病毒中国株ＡＡ２全基因组核苷酸序列测定的基础上,对其基因组的结构特点进行了分析,结果表明：ＡＡ２株基因组具有腺病毒科成员的某些结构特点,尽管核苷酸及氨基酸序列的同源性较低但是位于Ｅ２区中编码与病毒繁殖和基因具有复制相关的一些酶类或调节蛋白,以及组装病毒颗粒所需的结构蛋白等与其他腺病毒相似。     

转动分子马达：ATP合成酶

生物分子马达处在生命与纳米两学科的交叉点上,注定会成为本世纪基础研究的主角之一。ATP合成酶是最精妙的生物分子马达之一,有关它的研究尽管经历了60多年,但突破性进展出现在最近十年,部分原因是单分子技术的发展,更要归功于物理学家、生化学家及计算学家等的联合交叉研究。本文回顾了ATP合成酶研究的历程,展示了主要成果,也提出了面临的问题。     

能干的小引擎——纳米马达

在分子水平上实现马达功能,即纳米尺度上的有用功输出和精确运输,曾是R．Feynman的梦想,也是当前纳米科学面临的挑战。本文简介纳米马达研究的现状,并指出若干尚待解决的重大科学问题。     

猪瘟病毒基因组非编码区的定性、定量与结构分析

猪瘟病毒是猪瘟的病原体,弄清其基因组的复制与表达是研究猪瘟致病机理、研制抗病毒药物的核心,基因组的非编码区（UTR）是复制和表达的主要调节区,为了确定复制与表达位点在非编码区的具体位置以及主要特征,对猪瘟病毒石门株以及其他毒株基因组的3′和5′非编码区进行了生物信息学的定性、定量与结构分析,分别得到17个毒株的3′UTR和56个毒株的5′UTR与调节复制、表达起始有关的位点以及共有的保守序列和结构成分,这些顺式调控元件可能是复制起始识别位点、宿主细胞转录因子的结合位点和核糖体起始蛋白质合成的作用位点,据此,对猪瘟病毒复制与表达的机理进行了探讨,为进一步实验提供了非常明确的方向,同时也为与猪瘟病毒同科的丙型肝炎病毒、其他瘟病毒以及其他正链RNA病毒基因组复制的研究奠定了基础。     

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。     

酶的研究与生命科学(二):氧化酶和ATP酶的研究

生物氧化是机体能量生成的基础,是生命得以维持的基本保证。细胞色素氧化酶的发现开启了现代生物氧化研究的序幕:一方面鉴定了大量氧化酶,从而充实了氧的利用特征;另一方面脱氢酶及辅助因子的鉴定进一步理解了生物氧化的本质为氢与氧结合生成水,同时释放能量促使ATP生成的过程。ATP合酶和Na+,K+-ATP酶的发现推动了对ATP生成和利用机制的研究。许多酶的催化都需要ATP的辅助,如泛素连接酶等,相关研究拓展了对细胞内物质代谢的认识。笔者通过生物氧化(亦称生物能学)发展过程的介绍而展现氧化酶和ATP酶的重要性。     

猪瘟病毒石门株全基因组cDNA文库构建、序列测定及分析

根据已发表的猪瘟病毒序列 ,设计并合成了 1 8对覆盖全长基因组的引物 .应用RT PCR技术从猪瘟病毒石门株感染的猪血中扩增出各相应的cDNA片段 ,分别克隆 ,构建了石门株全基因组的cDNA文库并完成了序列测定 .石门株基因组全长 1 2 2 98nt,其中 5′端和 3′端非编码区长度分别为 373和 2 31nt,中间一个大的开放阅读框长 1 1 6 97nt,翻译成一个包含3898个氨基酸残基的多聚蛋白 .还对石门株序列与其他猪瘟病毒序列进行了分析比较     

Sweet orange genome has been unraveled

Sweet orange genome, the first genome published in Rutaceae, has been sequenced and annotated.     

浅谈局域网的信息安全与病毒防治策略

针对局域网的信息安全,文章主要从局域网安全威胁分析、局域网安全控制与病毒防治策略这两个方面进行阐述.以供参考.     

“山水林田湖草沙”的形成、功能及保护

“山水林田湖草沙”是对我国多样化生态系统的简要概括和通俗表达。它们在外观和结构上存在明显差异,但又相互联系、相互影响,共同构成生命共同体,为人类社会延续发展提供物质基础和必要条件。当前,“山水林田湖草沙”的一体化治理、保护和修复,已成为推动我国生态文明建设的重要抓手。文章较为系统地总结了我国“山水林田湖草沙”的本底情况,简要介绍它们形成的条件和原因,并从生产、生态、文化与景观等三个方面阐述各自的主要功能。在此基础上,文章基于生态学视角,对生态文明建设中应如何开展“山水林田湖草沙”的治理、保护和利用进行了讨论,回顾国内外若干对生态环境产生负面影响的案例,并简要阐述生态文明建设的生态学途径。     

piRNA response to retroviral invasion of the koala genome

<正>With the support by the National Natural Science Foundation of China,the research team led by Prof. Weng Zhi Ping (翁志萍) at the School of Life Sciences and Technology,Tongji University,found that piRNAs were involved in the "innate genome"response to retroviral invasions at germline,which was published in Cell (2019,179:pp. 632—643). This work was done in collaboration with Prof. William Theurkauf’s lab at UMass Medical School and co-founded by the National Institutes of Health in the US.     

Draft genome of the wheat A-genome progenitor Triticum urartu

Bread wheat is one of the most important food crops worldwide,and provides about 20%of the calories consumed by humans.To accelerate wheat improvement,a substantial amount of research has been conducted on the genome.Prof.Wang Jun with his team published their research findings in an article＂draft genome of the wheat A-genome progenitor Triticum urartu＂in Nature,（2013,496（7443）：87—90）.     

A moth genome provides insights into herbivory and detoxification

Supported by the National Natural Science Foundation of China,Prof.You Minsheng at Fujian Agriculture and Forestry University and his colleagues published their scientific findings in an article entitled＂A heterozygous moth genome provides insights into herbivory and detoxification＂in Nature Genetics（2013,45（2）：220—5）.     

Conditional genome editing by somatic TALENs in C.elegans

The nematode C.elegans has been a powerful model system in biomedical research since the 1970s.However,the inability to conditionally mutate its wild-type genome in a targeted fashion has been a bottleneck in the field.Funded by NSFC,MOST and the Junior Thousand Talents Program of China,Prof.     

合成生物学的里程碑:酿酒酵母基因组合成

正每一个物种都拥有一套独一无二的遗传信息,哪怕是结构和功能最简单的生命体,想要在实验室里"创造"出来,也曾经被认为几乎是不可能的。尽管如此,科学家从未停止对生命奥秘的探索。近年来,以"通过创造来理解"为核心理念的合成生物学快速兴起,其中一个方向即通过大规模的工程化设     

基因工程在番茄抗病毒病育种中的应用

番茄是重要的蔬菜和水果。罹患病毒病常使番茄生产遭受量大损失。传统育种在番茄抗病毒病方面往往难以奏效，于是人们开展了大量番茄抗病毒病基因工程研究。本介绍了番茄抗病毒基因的常规转化系统，总结了番茄抗TMV基因工程的研究进展，着重综述了基因工程在番茄抗CMV育种和复合抗病育种中的应用进展。展望了番茄抗病毒病基因工程的技术策略以及基因工程在番茄抗病毒病育种中的应用前景。     

人类基因组中减数分裂重组对二核苷偏好性的影响

二核苷相对丰度谱是反映基因组整体水平上的选择压力或突变偏好性的“基因组指纹”, 它在基因组进化研究、系统发生分析中发挥着独特而重要的作用. 因此, 揭示基因组指纹的形成和进化的压力是基因组进化研究的重要内容之一. 本文着重研究人类基因组中二核苷偏好性和减数分裂重组率的关系. 结果发现, 在整个基因组范围内编码序列的总体二核苷偏好性与重组率显著负相关, 而对非编码序列来说却显著正相关. 另外, 本研究给出了特定二核苷偏好性与重组率的关联模式, 并讨论了重组率与二核苷偏好性的相互作用机理. 结果表明, 重组对基因组指纹的形成与进化有着重要的作用.