对基因组研究转向战胜疾病的不同声音——人口遗传学家戴维·B·戈尔斯坦谈基因的自然选择

花费30亿美元破译人类基因组的主要目的，是基于能够发现使人们易患的一些常见疾病（如癌症和老年性痴呆症）的基因变体。研究人员普遍有这样一个期望：这些基因变体并没有被自然选择消除掉，因为它们只是在人们生育期结束后的生命晚期才危害人们，因而它们也是普通的基因。     

气相甲醇分子的核自旋变体的分离和转换机制研究进展

原子核自旋变体(简称核自旋变体)是分子的基本存在形式.由核自旋不为零的同种原子组成的所有分子都有两种或两种以上的核自旋变体.本文先简要地回顾了初期正氢和仲氢分子的研究发展,然后介绍了几种多原子分子的核自旋变体.甲醇分子是有内部扭动类分子的原型代表和最重要的恒星大气分子之一,它有正甲醇和仲甲醇两种核自旋变体.用激光控制分子的热运动,利用光诱导漂移技术可以在室温下将正甲醇和仲甲醇分子部分地在空间中分离开,进而探求它们之间相互转换的物理机制.本文概述了该技术的基本原理和实验方法,介绍了气相正甲醇和仲甲醇分子呈现出的反常光诱导漂移量子现象,以及用量子弛豫理论定量地解释它们在0.3~2 Torr压力范围内的转换率随压力非线性变化新奇关系的最新研究结果.最后,简要展望了本研究结果的潜在应用.     

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     

四膜虫大核rRNA基因与核骨架的关系

真核生物细胞中95%以上的RNA为rRNA(核糖体RNA),它们全部是rRNA基因(又称rDNA)的转录产物,其它基因转录的RNA只占5%左右.人们对如此重要的rRNA基因与核骨架(Nuclear skeleton,包括核内骨架Nuclear matrix以及核纤层Neclear lamina)的关系的研究虽然早已开始,并发现一些细胞的rRNA基因是与核骨架结合的,然而rRNA基因与核骨架的真正关系至今远未搞清楚.     

让植物生产蜘丝

研究人员已将蜘蛛基因插入马铃薯和烟草植物 ,以使这些植物在它们的组织中制造大量的丝蛋白。如果将此蛋白质织成线 ,它们不仅能生产出坚韧的纤维 ,而且可制成无毒的能生物分解的生物医药用布。来自德国Ｇａｔｅｒｓｌｅｂｅｎ研究所的尤多·康拉德 (ＵｄｏＣｏｎｒａｄ)和同事们制成了金黄色球形蜘蛛丝蛋白基因的人造变体并把它们拼接入几种植物的基因组。他们发现 ,有些植物的蛋白质总量中 ,有 2 %以上由丝蛋白构成。将蜘蛛丝基因转入细菌已获成功。这些细菌在发酵罐里人工培养并在那里制造丝蛋白。但这些细菌得用相对昂贵的丝蛋白成分即…     

AI找到了新的CRISPR基因编辑系统

<正>规律间隔成簇短回文重复序列（CRISPR）技术面临一个问题：资源多得让人为难。自从这种基因编辑系统声名鹊起以来,科学家一直在寻找具有更高精度和准确性的变体。一种搜索方法是在细菌和其他生物的DNA中筛选与CR ISPR-Cas9相关的基因。另一种方法则是在实验室中人工改进CRISPR组件,使其具有更好的治疗功能——比如让它们在人体内拥有更高的稳定性、安全性和效率。     

动物行为研究的新进展（二）：分子遗传学与动物行为

分子遗传学与动物行为有着密切关系，它不仅可用于检验动物行为学中的各种假说，而且也可用基因直接解读动物行为的很多特征。有些行为是由单一基因决定的，有些行为是由两个基因决定的，而大多数行为是由3个或更多基因决定的。如果发现X基因的某个变体是与Y行为的一个变体相关联的，那么就可以确定这个基因与这一行为间存在着直接和近期的关系。目前在全球范围内的几百个实验室内正在进行大规模的基因鉴定工作，以确定是哪些基因在决定着动物行为的特征。在这一领域从事研究的科学家还不断探讨并试图搞清动物行为特征的分子遗传学基础。本文以两个研究实例详细说明在这一领域的研究方法、研究现状和研究进展。     

基因外遗传的研究者们正在揭示蛋白质与RNA改变基因活性的多种方式——基因表达的幕后

有些难以解释的遗传现象与基因本身几乎没有关系.诚然,几十年来,基因作为编码生命所需蛋白质的DNA单位,在生物学舞台上扮演着主角.但基因虽在演员名单上似乎总是明星,过去几年的研究却表明,它们不过是傀儡而已.一批蛋白质,有时还包括一批RNAs才是幕后牵线者.是它们指令基因何时、何处,开动或关闭.     

基因的偏迫

DNA可谓是生物的图书馆,其资料的编撰便能创造一个新个体.DNA的表现形式便是基因,基因编码蛋白质,加上其他种种零件,它们相互作用即构成了一只猫,或是一个磨菇,或是一棵棕榈树,也可以是一个人.假如一个基本的基因是有缺陷的,使得生物死去或不能繁殖,这个"有过失的"基因也会消亡.那样的基因要得以扩散,它必得要强化"它的"机体的繁殖的前景.一般人总会认为,基因毕竟不能直接面对自然选择,只能通过它们机体的增殖得以扩散.但实际情况并非如此.在细胞的"书库"中,基因不仅是些被动的"书本".正如生物体是环境舞台上的演员一样,基因     

脊椎动物的单性生殖

2001年:产下“无父基因”幼鲨 近年来,在鲨鱼中多次发现的单性生殖现象,令科学家们感到不可思议. 1999年,人们在美国的佛罗里达海岸捕获了3条出生不久的雌性双髻鲨.随后,它们住进了美国内布拉斯加州的亨利·多勒动物园的水族馆里.     

基因疗法在美国

人类医学的基因时代正悄然向人们走来.虽然过去十年遗传学的发展未能引起人们所期望的医学实践大变革,但研究人员有足够的证据说明他们终于开辟了一条用一种疗效非凡的新技术来治疗遗传性疾病的道路.他们乐观地估计,人类将在未来50年时间里进入这项医学革命的黄金时代.美国国家癌症研究所细胞免疫学主任布莱兹(R.M.Blaese)博士预言,到那时各种遗传性疾病,甚至包括癌症,都将可以运用基因技术进行治疗——先确定异常的基因,然后将有关的正常基因直接输入人体进行治疗.布莱兹博士告诉人们,目前进行的最大研究项目是探索用基因技术来治疗艾滋病,运用各种方法将某种基因输入T细胞,使它们能阻止人类免疫缺陷病毒的复制.     

哺乳动物视锥蛋白基因进化研究进展

视觉对于生物进化有重要意义, 生物可以调整它们的视觉系统以应付它们所处的特定的光环境. 认识和了解生物视觉系统感知的分子机制尤为重要, 视蛋白基因氨基酸序列(基因型)和色素吸收光谱值λ_max (表型)之间的关联使视蛋白基因成为研究视觉进化的一个很好的模式系统. 研究表明, 视蛋白基因以及视锥色素在哺乳动物进化中表现出显著的多样性, 视觉感知的分子机制远比人们以前所认知的更为复杂和扑朔迷离. 本文将评述近年来哺乳动物重要类群中视觉系统视蛋白基因进化研究进展, 为进一步深入研究哺乳动物视觉感知的分子机制提供基础资料.     

水稻过敏原基因cDNA原核表达产物的功能分析

在大多数的禾谷类植物中,如小麦、高梁、玉米等,广泛存在着抑制α淀粉酶的蛋白,它们属于禾谷类植物α淀粉酶/胰蛋白酶抑制剂家族.长期以来人们认为在水稻中没有α淀粉酶抑制剂.近年来有人从水稻胚乳中分离到一类称为水稻过敏原(ＲｉｃｅＡｌｌｅｒｇｅｎ)的蛋白,分子量约14～16ｋｕ[1],由一个多基因家族编码[2].根据基因序列比较的结果人们把水稻过敏原归入α淀粉酶/胰蛋白酶抑制剂家族,但对它们是抑制α淀粉酶还是抑制胰蛋白酶尚不清楚.我们通过ＲＴＰＣＲ从水稻未成熟种子中扩增并克隆了一个水稻过敏原基因ＲＡ17[3],并将其转到原核表达载…     

我们开始延长寿命

增强:目标基因在抗衰老方面更加活跃 几年前,分子遗传学家马可·A·索菲亚的学生拿着一盘蚯蚓问过往行人他们认为这些蚯蚓有多大.多数人说,它们只有5天那么大.他们并不知道索菲亚已经修补了这些蚯蚓的基因.这些蠕动的生物的健康状况完全像刚出生5天的样子,但实际上它们已经出生144天了--这是它们正常寿命的6倍.     

地理上的"外星生物":星鼻鼹

它们是如此奇特--鼻子就像一朵盛开的花.在它们探路行进时,会让人觉得它们的头部就是由这奇特的鼻子构成的,难怪人们会把它们和"外星生物"联系在一起.     

由金刚石和石墨所想到的

金刚石和石墨本出一源.化学向人们揭示了它们的共同元素--碳,导致差异的是不同原子的排列,以及它们的互化.     

地球生命起源之谜 地球上最早的动物——海绵

地球上最早的动物是什么?通过对海绵基因检测和与其他动物（苍蝇、鱼、蛙和人）的基因比对,科学家认为,动物最早的祖先是海绵,它们在地球上已生存了至少5.6亿年,距今约5亿年左右的海绵化石也已被发现。从外表看上去,海绵非常像植物,为此,在很长的时间内人们一直认为它们是生活在水中的一种植物,就连一些生物学家也这样认为。1765年一位叫爱勒斯的生物学家第一次将海绵归属于动物。海     

新基因的起源与进化

随着基因组数据的大量积累, 人们愈加认识到各种有机体中基因数目的巨大差异. 这些差异的存在表明, 新基因如何产生不仅是一个重要的进化生物学问题, 也是生命科学中面临的一个基本问题. 对新基因起源机制的探索, 可以追溯到大半个世纪以前, 然而直到上世纪90年代第一个年轻基因——精卫基因(jingwei)的发现, 才使以实证方法研究新基因起源的分子机制成为可能. 此后的10多年中又陆续发现一些新的年轻基因的例子, 对这些基因起源与进化的研究极大地丰富了人们在这一领域的认识. 但目前有限的例子难以从整体的水平对基因组中新基因产生的速率以及新基因的产生对原基因组的影响等问题作出解答. 我们正致力于在基因组的水平寻找更多年轻基因的实例, 以期总结新基因起源与进化的一般规律.     

聪明绝顶的"活"材料

钢筋、混凝土、塑料、木材等,人们再熟悉不过了,它们中大多是没有知觉、没有反应的"死"材料.它们只能被人所感知,自己无从感知外界情况.在出现"危机问题"时,它们不能告诉人们,也没法修理自己,只能"坐以待毙".如今,一些"活"材料正逐步走进我们的生活,并将改变我们的生活.这就是"聪明绝顶"的智能材料.     

干旱、高盐及低温诱导的植物蛋白激酶基因

干旱、高盐和低温是严重影响作物生长发育及产量的3种不同形式的环境胁迫因子,它们都影响细胞的水分状态,使植物缺水遭受危害. 最近从模式植物拟南芥中克隆了一些同时受干旱、高盐及低温诱导的蛋白激酶编码基因,分别编码受体蛋白激酶、促分裂原活化蛋白激酶、核糖体蛋白激酶以及转录调控蛋白激酶. 着重介绍这些环境胁迫诱导基因的表达特性以及它们的编码产物在植物对上述环境胁迫反应和信号传递中的调控作用.