合成蜘蛛丝

美国怀俄明大学(the University of Wyoming)的研究人员们已经离析出能使蜘蛛产生丝网的基因并将这些基因拼接于细菌。这些细菌现在能提供蜘蛛丝异常强度和弹性的蛋白质。有些品种的蜘蛛丝确实要比钢强5倍。蜘蛛丝还能抗水的破坏。蜘蛛丝还能延伸30%的长度而不致破裂。由于有那么多特殊性能,科学家们一直在进行研究蜘蛛丝应用方面的用途:它可用作缝合伤口的丝线,防弹背心和人造韧带材料,飞机、航空母舰上接收机的软线以及能适应洗丝织服装的洗衣机。     

动物蛋白质的产生菌——遗传工程现在已能使每个细菌生产多达10万个巨大的动物蛋白分子

最近这几年,高等机体的一些基因被引入到大肠杆菌(E.Coli)细菌内,并在细菌里进行“无性繁殖”,就是说与细菌的遗传物质整合在一起。这样被插入的基因在细菌环境内自身一般不制造它们在天然环境中产生的蛋白质。因此,如果人们想把这些携带着外来基因的细菌转变成为合成蛋白质的小型工厂,关键在于强使它们表达传递给它们的信息。要     

NF-L和NF-M在上皮细胞内表达并与角蛋白或波形纤维蛋白共组装

神经丝及细胞质角蛋白纤维都是异源多聚体,它们只有在与其他合适的中间丝蛋白亚基一起表达时才能装配成中间丝。为了研究不同类型的中间丝蛋白间的组装特性,构建了绿色荧光蛋白（GFP）与NF－L或NF－M融合蛋白的重组腺病毒表达载体,并将目的基因在vero细胞内表达,免疫荧光观察结果显示NF－L－GFP或GFP－NF－M不但能与细胞内源性波形纤维蛋白共组装,而且同样能掺入到角蛋白纤维网络中。     

材料科学家的“丝绸之梦”

蚕宝宝是天生的“劳动能手”．它们吐出丝,结出茧．让人织出丝绸,这个过程一直令人称羡和惊讶。因为事实上,许多动物都能吐丝,却没有一种能像蚕丝那样被人类大量地利用,例如蜘蛛丝,现在,人们可以在伦敦的维多利亚和阿尔伯特博物馆（VictoriaandAlbertMuseum）看到一小块地毯和一个披肩,它们是用蜘蛛丝织成的．那块地毯不超过4平方米,所用的蜘蛛丝却来自100万只金球蜘蛛（Golden0rbSpider）,它是80个人用了5年时间才制成的。     

神奇的“生物钢”

"生物钢"指的是羊奶钢,或牛奶钢.羊奶与牛奶,本与钢铁风马牛不相及,但科学家硬是将它们巧妙地结合起来了. 早在1997年初,美国生物学家安妮·穆尔发现,在美国南部有一种称为"黑寡妇"的蜘蛛,它吐出的丝比现在所知道的任何蜘蛛丝的强度都高.而且这种蜘蛛可以吐出两种不同类型的丝织成蜘蛛网,一种丝在拉断之前,可以延伸27%,它的强度竟达到其它蜘蛛丝的两倍;第二种丝在拉断之前很少延伸,却具有很高的防断裂强度,由这种蜘蛛丝织成的布,比制造防弹背心用的"凯夫拉"纤维的强度还高得多.于是,"黑寡妇"蜘蛛丝的优良性能,很快引起科学家的兴趣,他们设想,要是有一种办法能生产像蜘蛛丝那样的高强度纤维那该多好.     

碳纳米材料可能损害脑组织

科学家们尝试从菠菜中提取一种蛋白质合成系统中的基本蛋白质,结果发现其66%的基因片段与细菌中起同样作用的蛋白质的基因片段同源,而且又有46%的基因片段与后者完全相同。为进一步弄清这种蛋白质的作用,科学家们将其植入细菌中,结果发现细菌的蛋白质合成立即受到抑制。这表明,这种植物蛋白质具有良好的杀菌作用。这种蛋白质含有RRF基因,它首先在细胞中合成,然后被送到叶绿体中发挥作用。细菌蛋白质合成受到抑制,正是由于植物的RRF基因对细菌的RRF基因产生了重要干扰,从而使植物产生化学抗病作用。研究人员发现,植物中存在着一道迄今人…     

有生命的制造厂

当前正在用微生物组装塑料生产流水线以造出兼有自然界和合成领域最佳性能的新材料一旦有重大变革的新聚合物问世时，将不再有排出烟雾和有毒废弃物的工厂了。材料制造业最近的发展，归功于大量用基因方法巧妙地设计出的细菌。过去几年来，化学工作者已学会用特意改编好用来制造与体温大抵相同蛋白质的基因来装备这种微生物。这一类材料潜在应用范围甚广。化学工作者已生产出可用来作活组织粘结剂的聚合物,制成了能响应环境变化的“智能”塑料。将来甚至可吃上不粘锅的荷包蛋。这种新建工业的关键，在于细菌具有能绝对精确地制造出复杂蛋白…     

仿生材料新进展

<正>据3月25日出版的英国《自然》杂志载文称,材料科学家们正从特殊的动植物身上得到启示,进而研制出有可能赋予人类超级能力的材料。以下的这些仿生材料已应用在多个领域内。超级强韧灵感来源:蜘蛛丝。蜘蛛的拖丝由原纤维构成,其中含有的晶体结构蛋白质、非晶态蛋白质能提升拖丝的强度和弹性     

中国科学家揭示三维磁场的天然舞姿

最近，美国加州大学河滨分校谢丽尔&#183;哈亚斯教授主持的研究小组辨认出毒性很强的“黑寡妇”蜘蛛丝两种关键蛋白质的基因和DNA序列，将来人们可以仿造这种蜘蛛丝，用来制造一种超强护身盔甲。这种新材料还可以应用在工业、医学和军事等方面。     

枯草杆菌(Bucillus subtilis)细胞质中的二硫键蛋白质

二硫键是维持蛋白质二维和三维结构的重要因素之一,目前已知的二硫键蛋白质主要存在于细胞周质(Periplasm)或真核细胞的细胞器中,大多数是分泌蛋白质或是膜蛋白质,很少存在于细胞质内.一般认为细胞质的高还原势是其缺乏二硫键蛋白质的重要原因,但是,细胞环境不是影响二硫键形成的唯一因素,在细胞(Escherichia coli)的细胞周质内已发现3个能催化二硫键形成的蛋白质,它们是分泌蛋白质形成二硫键必需的.Derman等将细菌中硫氧还蛋白还原酶(Thioredoxin reductase)的基因缺失后,发现在细菌细胞质中合成的外源碱性磷酸酶及其他外源蛋白质能形成二硫键,认为细胞质有催化二硫键形成的机制,只是某些因素如硫氧还蛋白还原酶阻止了二硫键的形成.本文报道了枯草杆菌细胞质中的一个二硫键蛋白质,并讨论了细胞发育状态对该蛋白质合成的影响.     

蛛丝特性启迪人造肌肉开发

<正>我国研究人员领导的一个国际团队发现,一种蜘蛛丝可根据环境湿度变化而扭转变形,未来有望将其应用于开发人造肌肉或制造扭转驱动器等。这种蛛丝主要由MaSp1和MaSp2蛋白组成,后者所含的脯氨酸环遇到水分子发生反应后,其中的氢键会以非对称方式被破坏,从而导致蜘蛛丝朝一个方向扭转。当环境中相对湿度达到70%时,蜘蛛大壶状腺丝开始产生超     

大豆贮藏蛋白信使核糖核酸的分离与转译

一、引言大豆(Glycine max)种子含30—50％的蛋白质,这类蛋白基因的表达具有明显的组织特异性和呈“时态调节”的特点,即它们只是在未成熟的种子子叶里表达而在其它组织中不表达;当植物开花受精后到种子成熟前这些基因被激活,合成大量蛋白质。关于大豆贮藏蛋白的组成和生化特性已有许多研究,已经知道主要的种子蛋白有大豆球蛋白(glycinin)。副大豆球蛋白(Conglycinin),胰蛋白酶抑制因子(trypsin inhibitor)和凝集素(Iectin)。前二种即11S和7S蛋白为贮藏蛋白,约占总蛋白的80％左右。Sun和Slightom对法国菜豆贮藏蛋白     

用云扁豆基因提高种子营养价值

遗传工程建立的早期,人们纷纷谈论运用这一新技术提高种子营养价值.现在有一位分子生物学家已经将一个在正常情况下使种子中产生大量蛋白质的基因从一种植物移至另一种植物中,而最令人惊奇的是这一基因能按原样表现出来.谷物种子中的许多蛋白缺少人     

像蜘蛛一样吐丝的蚕

如果蜘蛛侠突然放不出丝．为无法攻击敌人而感到烦恼,那么现在他可以使用蚕宝宝当做“武器”。经人类基因工程改良过的蚕可以吐出高强度的蜘蛛丝与蚕丝的合成丝。这种新合成的丝比普通蚕丝更加坚固．但没有蜘蛛丝耐久。这一发明对于治疗伤痛．制造轻便防弹衣和人造纸巾都有帮助。     

制造生命

大家知道，生命的所有活动都受基因控制，目前科学家可以在细胞外对基因进行剪切或连接。假如科学家想按自己的意愿将生命必需的基因重新连接起来，他们能制造生命吗？ 这里所说的制造生命并不是我们现在常说的克隆动物或人，而是要制造出一个前所未有的生命──最简单的生物，比如细菌。这不是天方夜谭。目前，美国一个研究小组正在到处寻找世界上最简单的细菌。他们的最终目的是要从最简单的细菌中分离出一些对生命组成必需的基因，然后把这些基因再用人工的方法连接起来，最终在实验室里创造出大自然中从未存在过的新生命。 听到这则消息…     

神经再生过程中脊髓腹角运动神经元神经丝蛋白基因的表达

用原位杂交法观察了大鼠坐骨神经损伤后脊髓Ｌ４－６腹角运动神经元中神经丝蛋白亚基基因的表达。光学显微镜下显示轴突损伤后脊髓腹角运动神经元内每个神经丝蛋白亚基ｍＲＮＡ的杂交信号明显减弱。神经丝蛋白－Ｌ和Ｍ－ｍＲＮＡ的杂交信号仅见于脊髓运动上元胞浆中,而神经元的胞核及胞浆内均有神经丝蛋白－Ｈ ｍＲＮＡ的表达。图象分析结果表明,损伤后３损伤侧腹角运动神结凶内神经丝蛋白－Ｌ －Ｍ和－Ｈ ｍＲＮＡ含量明显减少     

让蜘蛛侠也会嫉妒的蜘蛛丝

科学家最近研制出一种新的超强蜘蛛丝,它的强度甚至超过了很多合金,尽管其主要成分仅仅是在某些蛋白质中掺入了极少量的金属.这是科学家在研究昆虫时得到的灵感,他们发现蝗虫和蚂蚁的咽部都含有较高的锌元素,这使得它们的身体特别坚硬,于是科学家试着在生物材料中添加一些金属,果然得到比天然蜘蛛丝要强许多倍的人造蜘蛛丝.     

NF-L蛋白在sf9细胞内表达能单独形成中间纤维样结构

神经丝(neurofilament,NF)是中间纤维的一种类型,组成神经丝的蛋白按其分子量的不同可分为NF-L,NF-M和NF-H三种,分别代表低分子量、中等分子量和高分子量神经丝蛋白.在体外,NF-L能单独装配成10nm纤维,而NF-M或NF-H则只有在NF-L或其它类型的中间纤维蛋白存在的条件下才能一起组装成纤维.当NF基因被转染到成纤维细胞表达时,NF蛋白三组分都能单独与vimentin一起组装成稳定的细胞质纤维网架.利用IF缺陷型细胞SW13进行转染试验的结果显示,与Ⅲ型IF蛋白亚基(如vimentin)不同,没有一个     

科学之窗

分子农业科学之窗杨觉雄加拿大的研究人员预计,不久将出现一种以“分子农业”为主导的农业革命。这种高科技农业的新方法,是利用遗传工程来研制能生产疫苗、药品和生物降解塑料的植物。分子农业的一种方法是从动物或细菌“切除”特定的基因,然后将它们“粘附”在植物细胞上,这是个耗时的过程。如果外来基因插入成功,将出现载有能生产疫苗和其‘已产品所需的新遗传物质的“转基因”植物。研究人员也能应用天然植物病毒作为媒介或新基因的载体,将遗传物质从一种植物转到另一种植物上,以生产高浓度的有价值的药物,如抗生素等。热心于此…     

结瘤基因调控区中多个活性位点的发现

豆科植物的结瘤是共生生物固氮的首要环节。在豌豆根瘤菌中已鉴定出13个结瘤基因,它们的活动促成豌豆根部结瘤。在这些基因中有一个调控基因nodD。在植物分泌的信号分子——类黄酮的存在下,nodD基因的产物NodD蛋白对其它结瘤基因的活动起着重要的调