纳米马达的驱动机理研究进展

纳米马达是一种将其他形式能量转化为机械能从而产生定向运动的纳米机器。文章概要介绍了不同种类纳米马达驱动 机理的研究现状，简略分析了纳米马达在实际应用中存在的困难，并对未来的发展趋势进行初步展望。     

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.     

家蚕细胞质多角体病毒的以双链RNA为模板的RNA复制酶的分离与重组

昆虫的细胞质多角体病毒是双链RNA病毒群中的成员之一。细胞质多角体病毒含有10双条链RNA基因和核酸复制酶。文献[2]已报道了核酸复制酶可以以基因一复制酶的形式分离出来。核酸复制酶含有三种蛋白亚基,表现了较高的RNA多聚酶和转甲基酶活力。     

利用偶极子模型研究肌球蛋白Ⅵ的定向运动

从整个肌球蛋白分子马达系统的结构特点和实验现象出发, 利用电偶极子模型构建一个势能函数, 应用朗之万方程讨论其定向运动行为. 通过调整分子马达电偶极子参数, 模拟得到了肌球蛋白Ⅵ分子马达系综沿微丝负向的平均位移和平均粒子流, 并讨论了负载力和马达偶极子转动速率对肌球蛋白Ⅵ系综运动的影响. 研究发现, 分子马达的运动方向会随马达偶极子旋转方向的不同而变化, 马达偶极子逆时针旋转时分子马达向微丝负端运动(此时对应肌球蛋白Ⅵ), 顺时针旋转时分子马达向正端运动(此时对应肌球蛋白Ⅴ); 当负载力很大时, 肌球蛋白Ⅵ甚至会向微丝的正端运动.     

构建具侵染性的花椰菜花叶病毒克隆

花椰菜花叶病毒(CaMⅤ)是双链DNA病毒。它特殊的复制特点及其可作为植物遗传工程载体的潜在可能性都引起了人们强烈的兴趣。为了深入进行研究,首先必须得到有侵染能力的病毒基因组的克隆。虽然国外陆续报道了几株病毒基因组的克隆具侵染性,但国内     

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。     

虎尾草条纹花叶病毒DNA克隆对小麦的农杆菌侵染

虎尾草条纹花叶病毒(CSMV)属于双生病毒,其基因组为单链环状DNA。但在被侵染的植物中可形成复制型的病毒双链DNA。寄主植物为单子叶植物的双生病毒有CSMV、玉米线条病毒(MSV)、玉米矮缩病毒(MDV)和马唐线条病毒(DSV)等。本研究的目的是企图用这类病毒对单子叶植物的侵染性构建禾谷类植物的基因转移载体。     

动点马达蛋白的研究与展望

动点是染色体着丝粒上的一个3层结构的特化部位，现在已经发现了CENP－E，动力蛋白（dynein）和MCAK三种定位于动点最外层－－冠状纤维的马达蛋白，并且对它们的功能进行了深入的研究，细胞有丝分裂期的一些作用机制已经逐渐地展现在面前。对马达蛋白在活细胞染色体上运动的研究将有助于阐述其在梁色体运动各个时期的分子机理。     

芝田硫化叶菌SSV1病毒DNA复制的诱导

芝田硫化叶菌（Sulfolobus shibatae)是一种极端嗜热古菌，其所携带的温和病毒SSV1是研究古菌DNA复制的一个非常合适的系统，杂交分析表明，静置培养时，芝田硫化叶菌细胞内几乎检测不到游离SSV1DNA，病毒DNA主要以整合状态存在。经紫外或丝裂霉素诱导后，细胞内游离SSV1DNA含量明显增加，但整合SSV1DNA拷贝数不变，丝裂霉素诱导作用的重复性明显高于紫外诱导，另外，当细胞由静置培养改为摇床培养时，SSV1DNA也被诱导复制，据此，建立了SSV1DNA复制的丝裂霉素诱导方法。采用此法，芝田硫化叶菌细胞内游离SSV1DNA含量在诱导后10h开始明显增加，并在12-15h达到最大值，诱导后细胞内游离病毒DNA的拷贝数可达到50，上述诱导方法的建立以及对诱导后SSV1DNA复制行为的描述为确定SSV1病毒DNA的复制原点，分析其复制模式奠定了基础。     

纳米马达电源新成果

新近,美国康乃尔大学科研人员制造出400个微型马达,有5个竟被发动,以8转/秒的速度旋转起来,一次可连续运转2小时.据科研人员介绍,这种微型马达的镍制螺旋桨长度有750纳米(1纳米等于1米的10亿分之一,相当于头发的8万分之一),直径约150纳米,是名副其实的纳米马达.所以这些马达即使与我们面对面,我们也视而不见.那些奇观是科学家在高倍显微镜帮助下拍摄到的.科研人员还有幸目睹到一颗小尘埃被旋转的螺旋桨吸入,接着被甩出来的镜头.科研人员认为,此项实验将为纳米科技、纳米电脑走向社会;将为比人体红血球还要小的纳米机器人进入人体,直接打通脑血栓,清除心脏动脉脂肪沉积物,进入人体全身检查等治病救人工作,大开方便之门.     

牛Ⅰ型疱疹病毒感染性细菌人工染色体的构建和gN基因缺失病毒的细胞繁殖特性

通过同源重组将pHA2质粒插入到牛Ⅰ型疱疹病毒ZJ分离株基因组的UL15和UL18基因之间, 构建了重组病毒rBHV1-HA; 提取重组病毒的环状基因组DNA, 转化大肠杆菌DH10B, 获得了含有BHV1全基因组的感染性细菌人工染色体克隆pBHV1. pBHV1转染MDBK细胞可以拯救出病毒, 该病毒与野生毒株在细胞上的繁殖特性未见差异. 通过两步Red E/T重组, 构建了gN基因跨膜区缺失的pBHV1突变体, 并转染获得了重组病毒rBHV1-?gN. 病毒繁殖动态曲线显示, rBHV1-?gN的滴度比野生毒株低9%~20%. BHV1感染性克隆的成功构建, 将为研究新型BHV-1基因缺失疫苗和牛的病毒载体疫苗提供技术平台.     

胎儿血红蛋白再生治疗β-血红蛋白病

 β-血红蛋白病是世界上最常见的遗传疾病,该病最初的治疗策略为病毒载体介导的基因治疗,但由于花费昂贵、疗效有限、存在安全隐患等问题进展缓慢。近些年,基因组编辑技术成为开发β-血红蛋白病新型治愈方案的有力工具。文章回顾了胎儿血红蛋白再生策略治疗β-血红蛋白病的最新进展,其中破坏BCL11A红系增强子的方式因其安全、有效、临床价值高而备受青睐。β-血红蛋白病基因治疗策略的下一步发展值得期待,有望完全治愈β-地中海贫血和镰状细胞贫血症这两种遗传性血液病。     

病毒的复制

病毒既不属于原核生物,也不属于真核生物,因为它们没有一般的细胞结构,在病毒中没有合成蛋白质外壳所必需的核糖体,所以病毒只能寄生在动物、植物和细菌的细胞内繁殖,它能使宿主细胞的结构转而合成它自身新的病毒物质。在宿主细胞中病毒以复制进行繁殖,对病毒的复制过程的几个阶段进行了论述。     

Towards sustainable protection against insect-borne plant viral diseases:Phytohormones and beyond

Due to the immobility of plants,around 75% of 1100 plant virus species are piercing-sucking insect transmitted.Host plant-mediated interactions between viruses and insects play vital roles in the population dynamics of vectors and the epidemiology of plant diseases.A successful viral pathogen has to evolve multiple strategies to manipulate host immune responses and also the ecological environment to facilitate effective transmission by insect vectors.Among these strategies,reprogramming the phytohormone signaling pathways is critical to the establishment of an effective virus transmission among plants and disease pandemic.Here,we review recent studies on the plant-virus inter-relationships with a focus on molecular and biochemical mechanisms that drive vector-borne viral diseases.Defense-related phytohormones such as Jasmonic acid(JA),Salicylic acid(SA)and Ethylene(ET)have been reported to be directly regulated by viral proteins.This knowledge is essential for the further design and/or development of effective and sustainable strategies to protect viral damages so as to increase crop yield and food security.Future efforts in this area should be focused on integrating and meta-analysis of big data generating from dynamics and multiple dimensional pathogen-vector-crop interactions under real agricultural conditions to achieve sustainable protection against plant diseases.     

基于磁小珠-DNA-碳纳米管三明治组装体的光散射信号检测丙型肝炎病毒基因序列

基于碳纳米管光散射和磁小珠易分离特性, 以丙型肝炎病毒的一段相关基因序列为实例, 通过检测磁小珠-DNA-碳纳米管组装形成的三明治结构产生的光散射信号建立了一种简便、快速、灵敏、免标记检测病毒基因序列的方法. 由于单链DNA能通过π-π共轭缠绕在多壁碳纳米管表面, 而双链不能, 因而将丙肝病毒的一段相关DNA探针通过共价偶联修饰的磁小珠就能与多壁碳纳米管结合形成三明治结构, 而当有靶物DNA存在时, 因修饰在表面的DNA探针与靶物DNA进行特异性杂交阻碍三明治结构的形成. 测定通过磁性分离三明治结构后上清液的光散射信号, 发现在295 nm处的光散射强度与1.0×10^-6~4.0×10^-8 mol/L靶物DNA呈现良好的线性关系, 检测限(3σ)为40 nmol/L (n=10).     

初探设计符号在本土包装设计中的运用

运用符号学原理,探讨设计符号在本土包装设计中的运用,提出在包装设计的过程中不能“为了符号而符号”,对于设计符号的运用,必须是在理解本土文化的基础上用现代的观念去改造和提炼。使设计符号在本土包装设计中起到文化传承的作用。     

基于AutoCAD软件开发包装纸盒结构设计系统

文章介绍了利用VBA开发工具对AutoCAD软件进行二次开发，采用盒型素材库技术和参数化设计方法开发的纸盒结构设计系统，实现了包装纸盒结构计算机辅助设计的过程，为设计人员提供了方便。     

DNA改组在腺相关病毒定向进化中的发展及其应用

DNA改组(DNA shuffling)是一种高通量的突变、筛选技术, 自1994年提出以来, 经过了几十年的发展, 其在DNA、酶和药物蛋白等的改造上都有突出的表现. 腺相关病毒(adeno- associated virus, AAV)是一种细小病毒, 由于其无致病性和能有效呈递基因而成为一种非常理想的基因表达载体. 但是AAV筛除存在一些不足, 如对某些重要靶细胞感染效率不高、存在机体的免疫反应等限制了其临床研究的进展. 应用DNA 改组技术对AAV的衣壳蛋白进行定向进化, 有望解决这些问题. 本文重点综述DNA改组在AAV衣壳定向进化上的技术发展和应用, 并结合本课题组在AAV衣壳DNA改组上的研究工作展开讨论.     

Zebrafish:A Renewed Model System For Functional Genomics

In the post genome era, a major goal in molecular biology is to determine the function of the many thousands of genes present in the vertebrate genome. The zebrafish （ Danio redo） provides an almost ideal genetic model to identify the biological roles of these novel genes, in part because their embryos are transparent and develop rapidly, The zebrafish has many advantages over mouse for genome-wide mutagenesis studies, allowing for easier, cheaper and faster functional characterization of novel genes in the vertebrate genome. Many molecular research tools such as chemical mutagenesis, transgenesis , gene trapping, gene knockdown,     

DNA聚合酶Ⅰ的功能与结构的发现

本文具体介绍了DNA聚合酶Ⅰ的功能与结构的发现过程,包括聚合酶活性中心模型的提出;聚合酶分子量的测定;聚合酶的分离及其活性片段的获得;聚合酶Klenow片段晶体结构的测定以及DNA结合部位与活性位点的确立;Klenow片段结合DNA的晶体结构以及噬菌体T7DNA复制的晶体结构的测定,在测定这些复合物共晶体的基础上,提出了DNA与聚合酶结合的右手模型。