生命之美丽螺旋

在基因遗传过程中，细胞就像封闭的发动机一样发挥着作用。在这个发动机里，DNA不断复制自身，并修复受到损伤的DNA。这样，经过反复复制和修复，每个生物体活着的细胞内都包含着同样的DNA这个庞大的数据库。几十亿年来，DNA一直为生命的繁殖和变异而忙碌着。DNA分子不断地复制，使得细胞能够自身繁殖，使父母能有了子女，使生命能免延续。     

荷兰科学家解开DNA谜团

正据荷兰国家新闻台报道,荷兰代尔夫特理工大学的一个国际研究团队解开了一个生物谜题:我们的基因是如何被包裹装在细胞中的?人体有数十亿个细胞,如果将人类每个细胞中DNA链完全展开,大约有2米长。之前科学家已经知道是凝聚蛋白将DNA包装成了微型包裹,而今荷兰专家却可以解释并亲眼看到凝聚蛋白质是如何做到这一点的,它们是通过将DNA扣合在一起成环状而保持在一起。目前在科学界关于基因如何被包装有两种理论。一种理论认为,基因包裹时是一个由凝聚蛋白(像登山用的勾子)把     

Simon Reed教授访谈:寻找癌症治疗之路

正"未来,我们可以通过研究DNA的损伤和修复去真正了解那些致癌突变究竟因何而起,所以我觉得这个领域会越来越热"。每天,人体的细胞都会经历大约1万次的DNA损伤。那么,DNA是如何损伤的?修复过程是怎样的?如果DNA损伤修复不当会产生什么影响(例如导致癌症等疾病)?——来自卡迪夫大学癌症与遗传学研究所的Simon Reed教授和他的团队正在致力于这些领域的研究。     

香兰素衍生物VND3207对α粒子辐射诱发人成纤维细胞基因组DNA损伤的防护研究

 高能α粒子辐射所致基因组DNA损伤形式为复杂的簇集损伤,修复难度大,生物效应严重,目前尚缺乏有效防护药物。前期发现香兰素衍生物VND3207具有抗氧化损伤、促进DNA双链断裂损伤修复的作用,能有效防护低传能线密度（LET） γ射线诱发细胞凋亡和基因组损伤。本研究旨在探讨VND3207对高能α粒子辐射诱发人成纤维细胞基因组DNA损伤的防护效应。细胞克隆形成实验表明,VND3207无论是照射前加药还是照射后加药作用均能增强人成纤维HFS细胞对α粒子的辐射损伤抗性。通过中性单细胞凝胶电泳（彗星电泳）、γ-H2AX免疫荧光簇集点、γ-H2AX蛋白表达水平、细胞微核等多个基因组DNA损伤指标分析,表明了VND3207对α粒子辐射诱发细胞基因组DNA损伤的有效防护作用,其在5 ~ 10μmol/L浓度下,就可产生显著辐射防护效果,既能减轻α粒子辐射诱发细胞DNA的原初损伤水平,又能提高细胞的DNA修复能力。因此,VND3207具有维护高能粒子辐照细胞的基因组稳定性的作用,有开发成为抗高LET辐射损伤新药的价值。     

用细小病毒H-1探测人细胞中的直接诱变与间接诱变途径

用细小病毒H-1为探针,可在人细胞中检测由紫外线照射诱导的三种不同致突变途径.直接突变产生于细胞的结构性复制(或修复)功能对受损DNA模板的复制;间接无靶突变和间接有靶突变分别产生于紫外线诱导的易错修复功能对完整模板和模板上的靶损伤的作用.在低剂量范围内,间接无靶突变在某些DNA毒剂诱导的细胞突变中起主要作用.某些DNA损伤,如烷化剂诱导的次级损伤(无碱基位损伤)可作为诱导性易错修复功能的靶损伤.     

基于原子力显微镜研究p53蛋白与PBR322 DNA的相互作用

肿瘤(癌症)是由于细胞在复制过程中,DNA损伤不能修复导致细胞凋亡或者细胞无限增殖而形成的。DNA在细胞中转录和翻译都会涉及蛋白与DNA的结合,肿瘤抑制蛋白也是参与这一过程的关键蛋白之一。然而,众多研究发现,肿瘤抑制蛋白p53具有识别和修复损伤DNA的效果,对于细胞的凋亡、基因的保护和避免癌症发生有着重要的意义。有研究表明,金属镁离子和锌离子可以增强p53蛋白的结构稳定性和p53-DNA的亲和力。因此,我们基于原子力显微镜(AFM),直观地呈现出p53蛋白与PBR322环状DNA相互作用的图像,同时发现p53蛋白可以使环状DNA自身形成聚集或者相交。但是,对于长度相当的5 000bp的线状DNA几乎没有这样的效果,而对于20 000bp DNA不会出现这样的现象。然而,在高浓度镁离子环境下,环状DNA会扭转成为麻花状,即形成超螺旋结构。这一现象,可为p53蛋白功能和作用机理研究提供指导,也为癌症治疗、癌症药物开发以及癌症检测方法提供启发。     

化学奖:从分子层面上研究DNA修复机制

<正>DNA作为细胞里最稳定的遗传物质,编码了生物全部的遗传信息。实际上,DNA的每次复制进程,都不是那么精确的,也就是可能出现错配。同时,DNA每天都会遭到内源物质(如活性自由基)及外源物质(如紫外线照射和环境污染物等)的损伤。这些伤害可以使得DNA发生烷基化、氧化并形成多种DNA加合物。这些DNA的损伤可能会引起非常严重的问题。但是实际上,我们的DNA并没有因此变得杂乱无序,而是还能正常稳定地工作。生物体内这个神奇的工程到底是如何进行的?     

“私人基因图”普及风暴悄然临近 “1000美元基因组”把你的基因图读给你

“1000美元基因组”把你的基因图读给你许多基因组解码技术利用DNA的碱基互补对规则。基因组语言的“字母表”只包含4个字母,即被称为碱基的基本单位一腺嘌呤[A],胞嘧啶[C],鸟嘌呤[G]和胸腺嘧啶[T]。它们彼此配对(A和T,C 和G),从而形成标准的DNA梯阶。活细胞使用这一规则复制和修复自身的DNA 分子;碱基配对规则也被人们来复制和感兴趣的DNA,直到如今,它仍是主流DNA 定序技术的基本原理。     

DNA双链断裂损伤修复的随机模型研究

DNA双链断裂是一种非常严重的DNA损伤。对DNA双链断裂有效的修复对于维持基因组的稳定至关重要。对DNA双链断裂修复的动力学研究一直得到了广泛的关注。然而,以往的模型研究都没有充分考虑外源性和内源性DNA损伤修复之间的关联。因此,通过在细胞周期重启后引入自发生成的随机DNA双键断裂损伤,并设定触发细胞周期阻滞的阈值,一个精细化的Monte Carlo模型被构建并可以更好的模拟受迫状态下的损伤修复过程。细胞首先修复辐射刺激造成的DNA损伤,接着在总损伤水平低于特定阈值后产生内源性的DNA损伤并可能在某特定时间段内对两种来源损伤同时进行修复。本模型综合考虑了外源性和内源性DNA损伤修复的整合效应,为其它涵盖DNA损伤修复模块的模型研究提供了基础。     

科学家解析30纳米染色质高级结构

你真的了解自己的身体吗？你知道一个细胞中的DNA加起来有2米长吗？这么长的DNA怎样被＂塞＂进仅有几微米大小的细胞核呢？其实,这也是科学家想要搞清楚的问题。4月25日,美国《科学》杂志报道了中科院生物物理所一项关于30纳米染色质高级结构解析的研究成果。这篇研究论文发表后,一个尘封30多年的谜题随之解开。     

踩踏事件：危险的人群浪涌

<正>截至2022年11月1日,韩国首尔梨泰院踩踏事故已导致154人死亡,超过100人不同程度受伤。这是韩国历史上伤亡最惨重的踩踏事故。梨泰院是韩国首尔龙山区一个著名的商圈,从南到北约1.8千米,聚集了众多商店和餐厅。据韩国媒体报道,踩踏事故发生在一个宽约3.2米、长约45米左右的小巷。发生踩踏事故的部分是其中一段长5.7米的斜坡,事发时有超过300人挤在这个约18平方米的空间里。     

多倍体细菌与古细菌的生存及生长优势

近年来,诸多的细菌和古细菌被鉴定为寡倍体或多倍体,即一个细胞含有多条染色体(寡倍体,2～9个拷贝;多倍体,≥10个拷贝)。与单倍性相比,多倍性最显著的特性是赋予原核生物高效的双链DNA断裂修复系统、极低的自发突变率以及在极端环境下生存的能力。多倍体原核生物可以不需要严格调控其基因组DNA的子细胞分离及细胞分裂过程,还有可能通过调节复制单位的拷贝数总体性地控制基因表达水平。另外,多倍体原核生物的基因组DNA很有可能为其自身细胞生长提供能源。本文分别从遗传学与非遗传学角度讨论了多倍体细菌和古细菌生存及生长的6项优势,以期为开展多倍体原核生物的生理机制及应用研究提供参考。     

生物学中的小误区

对于这个问题，没有学习过生物的读者可能会当成一回事。但实际上在人的细胞里有46条染色体，每条染色体由两条DNA链螺旋缠绕组成。一条DNA长链是由上千万个叫做核苷酸的小东西一个挨着一个排成的，每个核苷酸非常小，只能用纳米来量，但不要小看它，核苷酸有不同的四种，在DNA队列中几千万个士兵分别由哪一种核苷酸组成，加一起有很多很多种可能，世界上两个不同的人一定不会有完全相同的DNA链。     

单细胞凝胶电泳技术检测甲醛对人肝癌细胞HepG2的遗传毒性效应

为了探讨甲醛对人肝癌细胞HepG2的遗传毒性效应,该实验以体外培养的HepG2细胞作为实验材料,运用单细胞凝胶电泳（SCGE）技术分析不同浓度甲醛处理2 h后HepG2细胞DNA损伤效应.结果显示,低浓度（5,25μmol/L）甲醛处理后HepG2细胞尾部DNA百分率（tail DNA%）及彗星状拖尾（comet tail）尾长显著增加,并呈剂量-效应依赖性关系,说明低浓度甲醛具有致HepG2细胞DNA链断裂（DNA strand breakages）作用;而较高浓度（125,625μmol/L）甲醛处理后HepG2细胞尾部DNA百分率及彗星状拖尾尾长则以剂量依赖性方式显著降低,提示较高浓度甲醛具有致HepG2细胞DNA-蛋白质交联物（DNA-protein cross-links,DPXs）形成作用.     

细胞自噬与高迁移率族蛋白B-1(HMGB1)介导肿瘤耐药的研究进展

恶性肿瘤可通过多种细胞机制,产生对抗癌药物和放疗的抗性,即所谓耐药现象.细胞自噬是肿瘤细胞耐药的一个重要原因.高迁移率族蛋白B-1(HMGB1)是高度保守的非组蛋白DNA结合蛋白,在DNA结构、基因转录、基因重组、DNA损伤修复以及细胞存活等方面发挥重要的调控作用;HMGB1在细胞内的功能,与其氧化还原状态和细胞定位息...     

组蛋白甲基化密码与“阅读器”破译

<正>真核生物中基因组DNA是以染色质形式存在的。核小体是构成染色质的基本单位。核小体及高级染色质结构的形成一方面有效储存和保护了DNA序列所蕴含的遗传信息;另一方面,作为基因组DNA的具体存在方式,染色质结构成为各种需要接触DNA的细胞过程(如转录、复制、损伤修复等)的天然障碍,使染色质成为了一个重要的遗传信息表达     

DNA拓扑异构酶Ⅱβ结合蛋白1（TopBP1）磷酸化功能位点推测及功能分析

为阐明DNA拓扑异构酶Ⅱβ结合蛋白1(TopBP1)参与DNA损伤修复应答的分子机制，本研究通过生物信息学分析，发现多个潜在的TopBP1磷酸化位点T860，S887，T1104及T1167，利用分子生物学手段从人cDNA文库中扩增并获得TopBP1克隆质粒，将上述磷酸化位点突变为丙氨酸，观察突变质粒转染细胞对DNA损伤修复的应答反应. 结果显示，在粒子射线照射或化疗药物处理细胞后，第1104丙氨酸突变（T1104A） 的TopBP1蛋白导致pRPA32-S33的磷酸化水平大幅降低，同时细胞周期检验点失活，严重阻滞了DNA应激反应，证实T1104是TopBP1参与DNA损伤修复的关键活性位点.     

世界最高桥

"上帝啊!这是真的吗?……"每个来到这座大桥前的人都不由得为它壮观的景色所惊叹。 不得不惊叹!这玩意实在太高了！3.6万吨钢材"飘"在云层之上,2.4千米长的身躯迎着山谷里的强风,270米高的桥面稳如泰山……法国米约大桥的建造难度和高度一     

宿主细胞DNA损伤反应与重组腺相关病毒载体基因表达

文中主要讨论细胞DNA修复机制与重组腺相关病毒(recombinant adeno-associated virus,rAAV)载体的相互关系,探讨通过调节宿主细胞DNA修复机制,提高rAAV载体表达及基因打靶效率的方法,进而提高rAAV载体基因表达的可能性.     

黑腹果蝇NDA修复功能缺陷型细胞系的建立及其培养特性

通过低温(18℃)培养方法,成功地建立了黑腹果蝇DNA修复功能缺陷型细胞系。该细胞系的特点是只能进行开放培养而不能进行封闭培养,为研究真核生物细胞DNA修复机理提供了一个有用的实验材料。