谈自然选择的局限性

自然选择保留对生物有利的基因,淘汰有害的基因,但这种选择只对幼年个体起作用.如果这种基因表达的时间比较晚,或在个体完成繁殖任务之后才表达,即使这种基因对该种生物有害,自然选择也不能够淘汰这种有害基因.可见自然选择在淘汰有害基因和保留有利基因等方面具有局限性.     

科技博览

转基因生物是怎么回事? 欧洲有关权威机构认为,遗传物质能够再生或转移的生物实体都是转基因生物,同时又认为,转基因是指分散在自然环境中的,基因被改变了的生物.     

生物多样性刍议

生物多样性是生物及其组成的系统的总体多样性和变异性,或所有来源活的生物体的变异性,它包括物种的基因多样性或称遗传多样性,群落内部的物种多样性,景观中的群落多样性或称生态系统多样性.而景观多样性是指景观单元结构和功能方面的多样性,它包括了斑块多样性,类型多样性和格局多样性,主要研究组成景观的斑块在数量、大小、形状和景观类型的分布及其斑块之间的连接度、连通性等结构和功能上的多样性.显然,景观多样性与生物多样性无论在研究内容或方法上均有所不同,明显有别于生物多样性的概念与内涵, 而应是另类的多样性.因而,把景观多样性与遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性并列为第四个层次的生物多样性是不确切的.     

异种同源基因、分子进化与肿瘤治疗

癌症目前是人类主要死因之一,肿瘤生物治疗(主要是免疫治疗和基因治疗)有望成为继手术、化疗和放疗后肿瘤治疗的第4种模式,具有广阔的应用前景.然而至今仍有很多方面制约着肿瘤免疫基因治疗的发展,有必要探索肿瘤免疫基因治疗的新途径.自然界生物在由低级向高级物种进化的过程中,不同种属的生物之间有相当一部分基因是比较保守的,它们在不同种属的生物之间都呈现出在结构和/或功能上某种程度的相似性,这些基因就是异种同源基因.异种同源基因之间的碱基差别是由突变引起的,这种突变大多是中性突变.异种同源基因在进化过程中所形成的这种细微差别可用来打破免疫耐受、增强免疫原性、诱导肿瘤细胞的自体免疫反应进而达到抗肿瘤的目的.用异种同源基因诱导自体免疫反应进行肿瘤免疫治疗必将为肿瘤治疗开辟一条全新的途径,并为其他疾病的治疗提供新思维.同时对利用包括"人类基因组计划"在内的多种生物基因组计划成果的应用和产业化,对理解在生物进化过程中的基因同源性规律等都具有重要意义.综述了异种同源基因、分子进化与肿瘤免疫基因治疗等问题并开展讨论.     

水稻中Intronic MicroRNA与其宿主基因功能关系分析

根据已有的水稻基因组注释,对水稻中已知的437个pre-miRNAs的基因组背景加以分析,有98个(～22%)与蛋白编码基因相重叠,其中69个(～16%)位于蛋白编码基因的内含子区域,即intronic microRNAs(in-miRNAs).对这些in-miRNAs的靶基因进行Gene Ontology(GO)富集分析,结果显示in-miRNAs对蛋白质氨基酸磷酸化,DNA整合,蛋白质水解,恒温保持,防御响应等生物学过程中的基因有明显的调控作用.最后,对宿主基因及靶基因的功能进行整合分析发现有4个in-miRNAs所调控的靶基因与其宿主基因参与了相同的生物过程.我们推断,in-miRNAs可能会在这些生物过程中,通过下调靶基因的表达来协助或抑制其宿主基因的功能.     

大鼠再生肝8种肝脏细胞的生物氧化相关基因转录谱预示的生理活动

为了解大鼠肝再生中8种肝脏细胞的生物氧化相关基因转录谱及其预示的生理活动,用Percoll密度梯度离心结合免疫磁珠分选方法分离大鼠再生肝的肝细胞、胆管上皮细胞、卵圆细胞、星形细胞、窦内皮细胞、库普弗细胞、陷窝细胞和树突状细胞等8种细胞,用Rat Genome2302.0芯片等检测生物氧化相关基因在上述细胞中表达变化,用H-Cluster等软件及生物信息学和系统学生物等方法分析它们的表达模式及预示的生理活动.结果表明:38个生物氧化相关基因在大鼠肝再生中发生了有意义表达变化,相应细胞的基因数为6,32,0,2,3,1,3,2个.肝再生启动阶段和进展阶段的NAD+合成增强,从NADH到O2的电子传递及ATP合成增强.终止阶段的FADH2分解减弱,从FADH2到O2的电子传递减弱.结论:大鼠肝再生与生物氧化密切相关.     

转基因食品的若干争议

时下,"转基因食品"这个名词经常出现.什么叫做转基因食品?简单地说是把一种生物的基因转移到另一生物的细胞或个体,培育出具有优良性状的新生物,此即转基因生物.以转基因生物为食或以它为原料加工成的食品均称为转基因食品.     

聚焦转基因技术

转基因技术是指将生物的某个基因通过基因载体运送到另一种生物的活性细胞中,使之无性繁殖和行使正常功能,从而创造生物新品种或新物种的遗传技术。显然,转基因技术是以基因工     

真核生物内含子数据库统计规律研究

根据GenBank的序列数据,构建了真核生物内含子数据库(EID).对EID统计规律的研究表明,数据库共有103 848个基因,478 484个内含子,582 332个外显子,平均每个基因有4.61个内含子,5.61个外显子,内含子长度为40～120个核苷酸的最多.对人、大鼠、小鼠、鸡、果蝇、线虫、拟南芥、玉米和裂殖酵母等9种模式生物的数据的统计分析表明,在真核生物中,并不是生物越高等,基因中的内含子数或外显子数就越大.进一步,对各种模式生物的基因组大小与内含子比例及内含子密度的关系、内含子相位、内含子剪接位点等特征进行了统计研究.     

优势重组预测系统

不同预测模型在同一时刻都存在不同的预测误差, 最优组合预测的预测精度要比其他模型高,但并不是所有时刻误差都最小,有的时刻可能比单项预测误差还大,因此,在预测时就存在较大的风险.再组合预测可以降低预测风险,但方法比较复杂难以推广.针对这些问题,根据生物遗传原理,设计了一种优势重组系统,子代的基因由父代的最优基因重组得到,有着优良基因的子代预测的结果误差最小或不是最大.实证结果表明,优势重组模型预测性能高于所有父代模型.     

利用全局转录调控工程提高菌株耐受性研究进展

微生物在不同环境胁迫下的耐受性对于生物燃料和生物化学品的高效生产有重要意义.目前广泛应用于提高微生物菌株耐受性的方法包括过表达的自身或外源与耐受性相关的基因、适应性进化、人工诱变或基因组改组等.近年来,人们试图通过全局转录工程调控蛋白直接或间接操纵转录调控网络,以提高微生物胁迫耐受性.本文就利用全局转录调控工程提高菌株耐受性的研究进展包括对提高乙醇耐受性、耐酸性、耐有机溶剂、氧化应激耐受性以及耐糖性进行综述,阐明利用全局转录调控工程提高微生物耐受性所具有的广阔前景.     

水稻全基因组磷脂酶家族蛋白筛选及其生物信息学分析

利用已鉴定磷脂酶基因同源筛选的方法对水稻全基因组范围的磷脂酶基因进行鉴定与筛选,有助于研究其家族基因的各种功能.通过对水稻全基因组进行分析,筛选鉴定磷脂酶家族成员,并对编码蛋白的跨膜区、等电点、分子量等理化性质以及进化、基因组定位、表达特征进行生物信息分析.结果表明：水稻磷脂酶家族基因分为3个亚组,亚组内基因表现出明显相似的结构及进化特征,且磷脂酶家族基因编码蛋白具有相同的3个保守基序,染色体上的磷脂酶家族基因表现出了明显的不均衡性,磷脂酶家族大部分基因表达量偏低,部分表现出了组织表达偏好性,少部分基因在水稻各个组织或生育阶段表达量比较高,可能同水稻发育相关.     

金针菇凝集素基因Fv-mJRL1的生物信息学分析及其共表达

Jacalin凝集素(jacalin-related lectins,JRLs)是一类含有一个或多个JRL结构域的蛋白质,参与生物或非生物环境刺激应答.本研究基于金针菇(Flammulina velutipes)基因组数据,注释筛选到其中一个JRL基因Fv-mJRL1,对其基因结构、蛋白质性质进行了生物信息学分析,并利用其上游调控序列进一步预测到该基因潜在的转录因子Fv-Mbp1.通过实时荧光定量PCR分析得知,无论是在不同栽培基质培养的金针菇菌丝还是在金针菇各发育时期的组织中,Fv-mJRL1基因与潜在的转录因子基因Fv-Mbp1之间都存在极强的共表达规律.生物信息学及实时荧光定量PCR分析为筛选挖掘基因潜在的转录因子提供便利,后期仍需利用下游分子实验进行更为精确的验证.     

基因工程研究与展望

生物技术的发明,发现或革新对生物学科发展有极强的推动力,Arber W等对限制性核酸内切酶的发现,1973年Berg D.E等报道体外DNA重组的成功,迅速形成了基因工程这一科学技术。并且在医、农、工等领域展现了广阔的前景。基因工程是一项将一种生物的基因通过基因载体运送到另一种生物的活细胞中,并使之增殖和表达,从而创造生物新品种或新物种的遗传学技术。基因工程是生物工程的一个重要组成部分,从比利时学者维留斯1543年发表《人     

遗传工程及其应用前景

遗传工程的出现,是分子遗传学的一项重大突破。遗传工程或称基因工程,简单说来是将基因(遗传物质的单位)从一个生物转移到另一个生物的技术。即是在分子水平上在生物体外用人工方法进行遗传物质(DNA)的重组。再重新输入生物以改变生物性状,创造生物新品种的一门新兴的学科。它是分子遗传学的一个分支,是随着分子生物学的发展在六十年代末、七十年代初发展起来的。它和常规育种的区别,就是突破了种的界限,极大地扩大了基因交流的范围。譬如说,不仅细菌异种间可以交流基因,甚至细菌与动、植物及     

线虫脂肪模型研究

肥胖是一种脂肪酸积累增加的慢性疾病,采用研究模式生物的方法可以有助于探明肥胖产生的致病基因或致病相关因子,进而寻找可能的药物靶点.综述了国内外对线虫脂肪模型的研究进展,分析了线虫体内脂肪酸代谢途径的关键基因和核心通路.线虫脂肪代谢调节研究工作对人类肥胖症等代谢疾病的研究具有重要的提示作用,利用线虫脂肪模型研究降脂减肥药物具有广阔的应用前景.     

基因编辑技术原理及其在动植物研究中的应用

自人类基因组计划开展以来,越来越多生物的基因组序列得到了测定,基因的功能逐步得到鉴定.人们期望通过对基因表达的改变,来治疗人类疾病或提高生物的产量和品质.早期突变技术对基因的改变是不定向的,近年来,锌指核酸酶(ZFN)、转录激活子样效应因子核酸酶(TALEN)和CRISPR/Cas9等技术可对某个已知基因进行编辑.特别是CRISPR/Cas9技术,由于具有操作方便、效率高等优点,因此成为对基因进行定向操作的强有力工具.本文对几种基因编辑技术的原理和应用进行简要介绍和展望.     

人类基因组计划和我们的生活

对于基因的科学研究,是从发现基因的传递规律开始的,1965年,一位奥地利神父--孟德尔--发现并发表了有关基因传递的规律.20世纪中叶,科学家发现了基因--遗传物质的基本结构,并提出了模型,即我们在中学教科书里读过的"DNA双螺旋模型".20世纪70年代,人类破天荒第一次真正能够拿出基因来做试验,即建立了可以称之为"遗传工程"或"分子克隆"的技术,并第一次用拼凑基因的方法建立了人为的生物,尽管还不完全,还很简单,科学家却用一些基因生产出了"遗传工程"的产品--基因产品.     

染色体畸变与智力低下

在通常情况下,每种生物的体细胞中染色体的数目和结构都是恒定的,并且能稳定地遗传。如果染色体的数目或结构发生了变化(畸变),就改变了染色体上原来的基因顺序,基因数量或基因的组成,因此导致智力低下。     

用基因互作网络识别胰腺导管腺癌基因生物标记

胰腺导管腺癌(PDAC)是全球高致死率癌症中的一种.PDAC基因生物标记的识别可以通过构建基因互作网络完成.利用蛋白质互作网络来分析与研究基因表达芯片数据,构建出PDAC基因互作网络并对其划分基因模块,进而筛选出在模块中的PDAC差异性表达基因.通过筛选在癌症样本和正常组织样本中共表达的基因对,并利用STRING蛋白质互作网络评估基因功能相关性,构建出具有PDAC特异性的基因互作网络.利用iNP算法进行网络模块化分,在每一个模块中,模块内基因都具有强的共表达特性和模块功能相关性.通过筛选,获得了34个基因模块,其中20个在癌症样本中表达明显上调,14个在癌症样本中表达明显下调.从这些模块中又筛选出在PDAC样本中表达上调的10个基因生物标记,如DMBT1、DSC3等和表达下调的10个基因生物标记,如DLG5、NRCAM等.