框架核酸为生命分析化学提供新工具

正人们通常认为遗传信息是存储在DNA的一维序列中.然而,近年来随着三维基因组领域的发展,研究者已经越来越多地认识到生物体内很多基因调控信息是以特定形式存储在核酸的高级拓扑结构中.与之相应地,DNA纳米技术的兴起为通过DNA序列编码在体外合成与发展人工DNA纳米结构提供了新的可能.尤其是随着以"DNA折纸     

溴乙锭荧光探针法检测三链DNA的形成

早在1957年 Davis 等就曾报道过三链核酸的存在,但当时被认为是一种人为的没有生物学意义的结构而未引起人们的重视.直到1987年 Mirkin 等在酸性溶液的质粒中发现一种 H 型三链 DNA,同年 Dervan 等证实了可通过将第三股 DNA 粘接到含有真实基因的天然 DNA 上形成三链 DNA,才引起人们的广泛关注.目前已经发现,通过三链 DNA 的形成,寡聚核酸可以充当切割 DNA 的“分子剪刀”和提供抑制基因转录的新手段、并可能在发展治疗病毒性疾病(如爱滋病、癌症等)的新型药物等方面具有潜在的应用.鉴于这些原因,发展一种灵敏度较高的有效检测三链 DNA 形成的方法是十分有意义的.溴乙锭(以下     

生命依赖数学

最近,科学家斯图尔德在其著作《生命的其他秘密》中指出了生命是什么?它不是脱氧核糖核酸(DNA),不是我们所说的那种DNA.例如血红蛋白蛋白质分子,它的蛋白质分子的形状受许多遗传密码控制.此种形状的显现遵循深奥的物理学法则,而这些法则是通过数学式子表达出来的.人们讲的所谓DNA是     

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     

2015年诺贝尔奖化学奖得主:托马斯·林达尔

<正>1994年的Science将DNA修复蛋白分子列为Molecular of The Year~([1]).20年后的2015年,北京时间10月7日下午,诺贝尔化学奖授予了那些发现并研究这一修复机制的人们——瑞典的托马斯·林达尔(Tomas Lindahl)、美国的保罗·莫德里(Paul Modrich)以及土耳其的阿齐兹·桑贾尔(Aziz Sancar),以表彰他们对于DNA修复的机制研究.他们系统性的研究工作对人们理解细胞运作做出了杰出的贡献,并为进一步了解一系列遗传病的分子成因、癌症和衰老的发生发展机制提供了重要的理论基础~([2]).自DNA双螺旋结构被发现后,人们一度认为DNA是     

DNA空间信息模型

《DNA空间信息模型》是吉林大学物理学两位老师的佳构。他们从DNA线性结构的信息量不足这一思想出发,提出了空间信息模型的假说,也可给人们以启发。     

DNA诊断学

人们发现许多疾病与生物体内遗传物质DNA的变化有密切关系。通过检测DNA的变化来诊断与这些变化相应的疾病,便是DNA诊断学的研究目的。     

拨开DNA检测的迷雾

一个人的DNA中存在着独一无二的遗传密码,据说全世界所有的人拥有相同DNA的概率只有十亿分之一,DNA检测也因此常被用作司法鉴定和亲子鉴定的检测手段。但是,最近发生的一些案例让人们对DNA鉴定的准确性产生了怀疑。     

“垃圾DNA”都是宝

科学家对＂垃圾DNA＂研究得愈深入,就愈发现它们其实都是宝,生物少不了。这让我们再次领略了＂自然界没有废物＂这一颠扑不破的道理。前文已经说过,＂垃圾DNA＂是20世纪70年代根据通行的生物进化理论所做出的一个科学预测。按照这样的预测,人们相信非编码DNA序列没有任何功能,是＂自私＂的寄生物,不仅对生物体无用,而且可能有害。这样的观念统治了学界长达20年之久,直到20世纪90年代,以法尔和梅洛为代表的分子生物学家揭示了部分＂垃圾DNA＂的神奇功效后,人们才看到了这个巨大宝藏的冰山一角。     

软电离质谱技术

生命的奥秘是由承载于DNA上的基因来决定的。就人类而言,每个体细胞中的DNA上都包含着大约30亿对核苷酸,并由这些核苷酸编码着大约1.5万个左右的基因。2001年,由多国科学家经过12年的艰苦努力,最终完成的人类基因组计划测定了人类染色体DNA上所有核苷酸的排列顺序。但这也仅是人类认识生命的第一步,人们更关心的是染色体DNA上的这些核苷酸究竟编码着哪些基因,这些基因的功能又是什么?就在当前这场功能基因组研究热潮中,一些科学     

菲利普·D·劳利（1927-2011）

20世纪60年代。菲利普·D·劳利（Philip D．Lawley）等人最先发现DNA是致癌化学物攻击的目标．从而在世界上首次证明了DNA损伤是造成癌症的根本原因。而在当时。人们认为蛋白质是致癌物质攻击的最初位点。现在，癌症是一种遗传性疾病的基础已经得到了普遍接受。     

反向转录的发现——分子生物学的一个重要成就

现代生物学的主要目标之一是研究生物体内信息是如何隐藏在分子结构之中,而这种信息又是如何从一个分子向另一个分子转移的。许多生命的重要现象,如胚胎细胞的分化,正常细胞转变成肿瘤细胞等重大课题,只有在弄清上述问题后,才有可能得到根本解决。五十年代以来,人们已经搞清楚了,细胞的遗传信息是藏在一种叫做脱氧核糖核酸的生物高分子中。脱氧核糖核酸简称为DNA。DNA由两条长链分子组成。它们相互绕在一起构成了一种所谓双螺旋的结构。DNA虽然是一个极大的分子,但它主要由四种不同的碱基组成。四种碱基以各种不同的次序排列,就构成了不同的DNA分子。生物体内的“信息”就是通过这种方式,“写在”DNA分子上。在正常细胞里,     

什么是基因工程

随着DNA的内部结构和遗传机制的秘密一点一点呈现在人们眼前，特别是当人们了解到遗传密码是由RNA转录表达的以后，生物学家不再仅仅满足于探索、提示生物遗传的秘密，而是开始跃跃欲试，设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。     

DNA诊断—分子技术的应用

分子生物学领域的成就,已改变了人们对有关人类疾病许多方面的认识。发展中的在核酸水平上对病因进行分析的DNA诊断技术,不久的将来就会对遗传病、癌病及感染病有关的DNA和RNA进行自动、快速、简便的分析。DNA诊断技术还将促进识别出生时关系疾病的基因,从而为寻找新的防治药物创造了机会 DNA诊断的主要内容是:(1)确定相关疾病的核酸顺序;(2)发展对个别病人中的这类顺序进行监测的     

用暗场电镜技术观察DNA分子的超螺旋结构

随着拓扑异构酶的发现和深入研究,人们越来越多地注意到双链DNA分子的超螺旋结构在DNA复制、RNA转录甚至可能在基因表达调控中的重要生物学意义。虽然对于小分子环状DNA,可以通过密度梯度离心的方法分离,进而可经凝胶电泳把超螺旋数不同的分子区分出来,并推算出每个分子的超螺旋数,但核酸电镜技术可以给出更为直观的超螺旋分子的图象,与生化研究手段互相补充,互相印证,从而成为研究超螺旋DNA分子的重要实     

4′-硫代-2′-脱氧胸腺嘧啶核苷-5′-三磷酸化学合成及对DNA复制的影响

4′-硫代核苷类似物已有一些报道,主要是对其化学合成和药物活性的研究。人们发现它们具有一定的抗肿瘤,抗病毒的活性。但对于它们影响DNA合成的作用机制还一无所知,为了从分子水平上了解它们的生物活性并开发新的性质和用途,我们在4′-硫代-2′-脱氧核苷的基础上,合成了4′-硫代-2′-脱氧胸腺嘧啶核苷-5′-三磷酸(TsTP)并考察了它对DNA合成的影响,发现:1)TsTP能有效地抑制DNA的合成,2)TsTP对DNA合成的抑制只发生在DNA模板腺嘌呤位置上,即抑制是高度专一的。上述二个性质使TsTP既成为潜在的抗肿瘤,抗病毒的药物,又成为潜在的DNA顺序测定终止剂。     

如何复活灭绝动物?

几十年来,受到热捧的恐龙一直在吸引着人们的眼球,并激发了关于恐龙的许多想象,最异想天开、最具挑战力的想法就是让恐龙复活. 《侏罗纪公园》的创作者迈克尔·克赖顿提议,我们可以从琥珀里保存完好的吸血昆虫体内获得恐龙的DNA.好消息是:琥珀(变成化石的树液)里有时确实能将一些生活在远古时代的昆虫化石完好地保存下来;坏消息是:我们无法通过这种方式获得可用的DNA.问题在于受到了DNA分子半衰期的限制.     

我们能复活猛犸象吗?

我们知道,地球上所有生物的生命特征都是由DNA决定的,DNA涵盖了生物的全部遗传信息,而且不同的生物对应不同的DNA序列,就像-本神奇的密码手册绝无重复.如果我们能够破解其中的信息,就有可能重塑生命.已灭绝的皮雷安野山羊的成功克隆冉度引起了人们的热议:我们能够复活已灭绝动物如猛犸象、恐龙吗?     

一种新型的非病毒DNA传递载体:多聚赖氨酸-硅纳米颗粒

DNA传递是基因表达与功能研究及其医学应用的重要技术。安全高效的DNA传递一直是人们梦寐以求的目标，伴随纳米生物技术发展而产生的纳米DNA传递载体为此带来了新的希望。通过OP－10／环己烷／氨水微乳液体系合成了不同粒径的硅纳米颗粒，并利用正交分析阐明了该体系中各组分对硅纳米颗粒粒径及其分布的影响；成功地在小粒径（约20nm）硅纳米颗粒表面修饰上多聚赖氨酸，研制出复合纳米材料－多聚赖氨酸－硅纳米颗粒。DNA结合分析及DNaseI消化实验发现，多聚赖氨 酸－硅纳米颗粒能有效结合和保护DNA。细胞转染实验发现，它能高效传递DNA进入HNE1细胞，并产生高水平的绿色荧光蛋白表达。这些结果表明多聚赖氨酸－硅纳米颗粒是一种．新型的非病毒纳米DNA传递载体，并将可能在基因表达与功能研究及基因治疗等领域发挥重要作用。     

DNA研究的几个进展

介绍了几个从不同侧面研究DNA取得的成果,有分子水平、细胞器水平和细胞水平等。其中动物细胞有无全能性和绝种动物的DNA分析两个章节给人们的幻想留下了广阔的天地,然而这种幻想的实现恐怕也是指日可待。我们期望着这一天的早日到来。