魔力之图

上个世纪50年代,二位科学家克拉克和沃森,揭开了生命科学中最关键的一页——发现了DNA。DNA是生物分子组成的长链,它们总是两股交连在一起,而在两股之间的空隙之中,镶嵌着四种不同的分子(分别以A、C、G、E 表示)对。它所携带着的就是遗传信息, 现在可以断言,生物的科类(从细菌到人)千千万万,但其核心内容却是宇宙信息(即遗传信息),且它们的遗传密码皆同。这样看来,各种各样的肉体,只不过是不同的(信息)载体罢了。     

Ⅱ.从天然胰岛素A及B链重合成结晶胰岛素

天然胰岛素的拆合(以下简称拆合)就是指:用化学办法将天然胰岛素分子的三个硫硫键打开,将胰岛素分子分为沒有生物活力的A、B两条肽链,然后,经过适当处理使此两条链在试管內,重新通过硫硫键接合起来,成为与天然胰岛素生物活力相同的分子。这一工作的过程简单表示如下(图1):     

生物高分子规则螺旋结构构型能量的计算

本文以一般生物高分子为对象,依据规则螺旋结构的几何特点,编制了计算这类高分子结构构型能量的计算程序。本文的方法有两个特点:(1)可以计算任意感兴趣长度的链分子的构型能量(若必要的话);(2)可以计算不同种类的生物高分子。文中给出了该程序计算的规则聚糖、多肽和聚核苷酸等几类基本生物高分子构型能量图的结果。     

计算无规聚丙烯~(13)C-核磁共振谱甲基碳的化学位移

本文用Tonelli(Macromolecules 11(1978),565)的γ效应和Flory的聚丙烯旋转异构化模型)Macromolecules 8(1975),687)对无规聚丙烯的甲基碳,处于不同立体异构体的化学位移进行了计算。应用Flory的链分子统计力学原理及其矩阵法,对产生的十根Monte Carlo链分子(每根链由104个二单元组构成)进行计算,计算出无规聚丙烯十种五单元组立体异构体的甲基,产生γ效应的平均几     

蛇动模型——高分子物理学研究的前沿

一、静态理论熔体内柔性大分子的组织是长期(1950～1970)争论的对象.此后,通过中子散射实验,这一问题很大程度上弄清楚了.这些实验可以澄清在未标记链形成的海相中某一标记(例如氘代)链的构象.对于基本上单分散的熔体,有下列两个主要结果: (a)分子链本质上是理想的高斯链; (b)每一链与另外许多链交叠. 起初,十分令人吃惊的是在此种强相互作用体     

基于DNA G-四链体识别的抗肿瘤分子筛选及结构设计研究进展

以生物靶分子为基础进行抗肿瘤药物先导化合物的筛选是抗肿瘤药物研究的热点之一. DNA G-四链体结构的发现和现代分子生物学技术对其与癌症关系的揭示, 为目前抗肿瘤药物研发提供了一个新的契机. 能够诱导DNA形成G-四链体结构或者与G-四链体特异性结合并使之稳定的化合物有望抑制肿瘤细胞的生长, 从而达到抗癌的作用. 以G-四链体为抗癌药物作用靶点对化合物进行筛选和结构设计是目前化学家和生物学家的关注点. 本文旨在针对靶向G-四链体的抗肿瘤分子筛选、结构设计以及抗肿瘤药物开发三个方面的最新研究进展进行综述. 首先, 介绍两种基于G-四链体对其配体结构特异性识别而对化合物进行结构筛选的研究方法: 基于核磁共振进行抗肿瘤化合物筛选方法以及计算机虚拟筛选. 其次, 从化合物与G-四链体之间静电相互作用方面来进行G-四链体配体的结构设计, 主要包括以下4种类型: (1) 原位胺的质子化; (2) 通过杂环芳香族化合物上的N-甲基化; (3) 中心金属离子的存在; (4) 不带电荷的化合物. 最后, 对目前基于G-四链体为抗肿瘤作用靶点、已经走向临床实验的CX-3543, AS1411两个抗肿瘤药物的开发与作用机制进行介绍.     

求算溶液中大分子链分维的一种方法

分形(fractal)理论是近年才发展起来的一个数学新分支(B.B.Mandelbrot,TheFractal Geometry of Nature,1982),在各门学科中都有广泛而独特的应用。大分子链可视为由链段构成,而链段又由链节构成。链段本身受周围环境(溶剂、温度等)的影响,其大小、形态随时发生着变化。根据分形理论,大分子链有很好的自相似性,其形态可由分数维(D)来描述。通常,求算D值很困难,特别是复杂的大分子。本文给出了计算D值的一种简便方法。 de Gennes的标度理论给出了聚合度     

脉冲星的能量损失和年龄估计

自从六十年代发现脉冲星以来,在解释这种天体的理论模型方面,已取得大量的进展,Gold所提出的转动中子星模型已被广泛地接受,现在已很少有人怀疑脉冲星是一种中子星了。然而,在现行的中子星模型中有一些并未很好地确立的方面,也被普遍地接受。例如,一般认为,脉冲星的辐射可以用多极展开来描写,由此得到两个结果:1.如果中子星的辐射是纯偶极的,则其制动指数n=ω/必等于3;2.脉冲星年龄可以由其频率变化方程积分而求     

反常中子星

1974年,李政道等提出反常核态理论,他们预言当核子的数密度大于某个临界值n_c(其值略大于通常原子核内的核子数密度)时,将发生正常核态向反常核态的相变。由中子星结构的计算知道,这种星内的中子数密度恰好在n_c附近,已具备了中子态相变的条件。因此对于中子星自然会提出如下一些问题:(1)在某些中子星内是否已经发生了由正常中子态到反常中子态的相变?(2)是否可能存在有一种新型的致密星体——反常中子星?(3)是否可能有亚稳的致密星体,例如,亚稳的正常中子星或亚稳的反常中子星?     

生物启发的纳米水通道研究进展

美国科学家阿格雷(P.Agre)博士在1980年代发现了细胞膜上能让水分子高速通过却阻止质子通过的蛋白(aquaporin,生物水通道),他因此获得2003年度诺贝尔化学奖. 2001年,德国的格罗特(B.L.De Groot)和格伦穆勒(H.Grumuller)首先用分子动力学模拟了细胞膜水通道蛋白在水环境中的行为[1].他们看到,水在生物水通道内呈现出准一维水链结构,即水是排成一列,一个个通过生物水通道的.但生物水通道如何让水分子进出的具体机制仍然不能被完全理解.     

糖复合物的生物信息作用

糖类化合物作为能量物质的研究由来已久,但近年来,人们对它的生物信息作用更感兴趣。细胞表面以糖脂或糖蛋白形式存在的糖复合物,是细胞间通信的重要信号分子。糖链的糖基组成和排列顺序,分枝形式以及糖链的长短,均构成了化学信号,传递着生物信息。这种信息与机体的免疫功能调节、细胞分化和恶变、胚胎发育、血液系统等多方面功能密切相关。     

腺苷三磷酸的从头计算法研究

腺苷三磷酸(ATP)是重要的生物分子,它在生物系统中起着重要的作用,因而人们不仅用实验方法,而且也用理论计算对它进行了广泛的研究。早在1960年Fukui和Pullman等人就用简单的分子轨道方法(休克尔方法)对ATP分子进行了研究。但因这个方法只考虑了π电子,忽略了磷酸链的三维结构的特性,而未能得到满意的计算结果。Boyd和Liscomb进一步用推广的休格尔方法(EHT或EHMO)对ATP分子进行计算,考虑     

拖动时空

最近，研究人员在《天体物理杂志》上报道说，快速自旋的中子星所发出的Ｘ射线表明，这些中子星在旋转时，也在拖着它周围的时空结构一起旋转。阿姆斯特丹大学的皮特·琼克（Ｐｅｔｅｒ Ｊｏｎｋｅｒ）和他的同事们利用美国航空航天局（ＮＡＳＡ）的罗西Ｘ射线定时探测器发现了上述的Ｘ射线。 中子星是大质量星体在超爆发后留下的灰烬。中子星具有与太阳相同的质量，但是其直径只有１０英里，因此它具有强大的引力。 琼克所研究的中子星都是处于一种双星系统中，在这种系统中，中子星与普通的星互相绕着转动。中子星强大的引力把气体从与它…     

粘贴DNA计算机模型(Ⅰ): 理论

粘贴模型(sticker models)是目前DNA计算机模型中的一种主要模型之一. 该模型采用单、双链混合型DNA分子进行编码, 具有在生物操作过程中不需要DNA链的延伸、不需要生物酶的作用以及DNA链可重复使用等优点. 因而受到不同学科学者的关注与兴趣. 对此模型分理论、应用两个部分进行了比较系统地论述, 理论部分的具体内容是: 首先比较系统地介绍了粘贴计算的经典模型的有关基本理论; 其次讨论了在粘贴模型与形式语言基础上建立起来的一种抽象的计算模型——粘贴系统; 第三, 对粘贴模型进行了推广和进一步的完善, 提出两种在应用上更为广泛、理论上进一步完善的模型: 一个是所谓的k-进制粘贴模型, 另一个是所谓的全信息粘贴DNA计算模型.     

充斥细胞的纳米分子机器

分子机器种类繁多 一个小小的生物细胞中,居然充斥着种类繁多的纳米级分子机器。它们和人类制造的机器一样,由许多部件相互配合,行使着特定的功能。     

核糖体蛋白质对信使RNA的选择性

生命的两大支柱蛋白质和核酸是生命的两大支柱。脱氧核糖核酸(DNA)以密码的形式记录着遗传信息,负责传种接代。然而它所记录的只是密码,就和电报纸上的数字密码一样,并不直接表达电报内容,读起来索然无味。DNA密码必须经过转录(分子遗传学借用转录一词,来表示由DNA密码转抄成核糖核酸(RNA)密码)和翻译(分子遗传学借用翻译一词,表示将RNA密码翻译成蛋白质)的过程,就如同把电码译成电文那样,才能把那份电报的内容表达出来。DNA链、RNA链上的密码子顺序和蛋白质多肽链上的氨基酸顺序严格对应。生物界种类繁多,千变万化。但生物的一切性状,     

蛋白质分子分维与三级结构的关系

分形是介于有序结构和完全无序结构之间的具有自相似的不规则状态。一条蛋白质分子链沿多方向折叠盘绕,虽然构象十分复杂,但仍然形成象α螺旋和β折叠有规则的结构。因此,研究生物大分子链的分形和分维,成了人们感兴趣的研究课题。Stapleton等人用低温下的EPR实验和计算机模拟,发现一些含铁蛋白质分子的分维在1.33—1.67之间。Isogai等人用计算大分子链长的方法,研究43个蛋白质的分维,结果在1.43—1.95之间。     

两类中子星之间的转变

在文献[1]中我们已经证明,可能存在两类中子星,由正常中于物态构成的正常中子星以及由反常中子物态构成的反常中子星。当星体质量M<0.8M_⊙时,正常中子星是稳定的,反之,当M>0.8M_⊙时,反常中子星稳定。还指出,在M>0.8M_⊙及M<0.8M_⊙两区域,分别还有亚稳的正常中子星及反常中子星,并估计,稳定星与亚稳星之间的能量差约为10~(-2)M,所以,当整个星体发生相变时能放出10~(52)尔格的能量,这恰恰是超新星爆发的能量量级。因     

[D-Ala]~(B_0)猪胰岛素单晶培养及其X射线晶体学分析

胰岛素是一种重要的激素,多年来人们对其结构与功能的关系进行了多方面的研究,三方二锌猪胰岛素晶体结构分析结果为进一步的研究工作奠定了十分重要的基础。人们在探讨胰岛素分子与其受体相互关系时,对B链N端肽段发生了浓厚的兴趣。为此,应用改变B链N端一级结构的方法对其生物学功能进行了广泛的研究。研究结果表明胰岛素分子B链N端肽段氨基酸残基的加减使其生物活力和免疫活力在不同程度上受到影响。因此,测     

人类首次探测到中子星-黑洞并合

<正>2020年1月5日,美国的地基激光干涉引力波天文台(Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory, LIGO)探测到首例中子星-黑洞并合事件GW200105.这是继2015年9月14日探测到双黑洞并合引力波事件GW150914、2017年8月17日探测到双中子星并合事件GW170817之后,人类首次探测到中子星-黑洞并合事件(图1和2).