最短路径问题的DNA算法

最短路径问题是在一个带权图的两个顶点之间找出一条具有最小权和路径的问题,它是图论中一个经典的NP完全问题,用电子计算机需要指数级的时间内才能得到解决,本文基于分子生物技术并利用Adleman-Lipton模型给出最短路径问题的DNA算法,这个DNA算法理论上能在多项式的时间内解决这个NP完全问题。具体地对个城市的最短路径问题,首先将它视为一个具有顶点和边的图,并将顶点,边分别用DNA链编码表示,边的方向通过顶点的编码获得;再将这些DNA链投放在试管中进行生物化学反应,利用DNA计算的高效并行性,通过基本的生物实验操作最后得到最短路径问题的解,其过程的复杂度为O(n)。该算法的创新之处在于表示城市和路径的DNA链长度的设计以及在操作中巧妙的消除了路径途经城市数目不同的影响,能使我们在合理小的范围内寻找最短路径问题的解,较大地简化了问题的复杂度。     

拟穴青蟹细胞核DNA含量的测定

以拟穴青蟹(Scylla paramamosain)的血淋巴细胞为材料,刀额新对虾(Metapenaeus ensis)的血淋巴细胞为参照系,利用倍性分析仪结合外标定法测定其细胞核DNA含量.拟穴青蟹的血淋巴的细胞核DNA含量是2.677 pg/2c.此外,本文作者还发现拟穴青蟹血淋巴与肌肉组织细胞核DNA含量存在差异.报道了我国拟穴青蟹细胞核DNA含量,并且提供了拟穴青蟹的细胞遗传学特征,为蟹类系统重建与演化过程分析提供新资料.     

具有AP2结构域的转录因子家族的研究进展

具有AP2结构域的转录因子是一种被认为只存在于高等植物中的转录因子,但根据最新的研究发现在一些低等的生物中同样存在该转录因子。这是一种基因的入侵,具有AP2结构域的转录因子在高等植物中存在有几百个。本文综述了具有AP2结构域的转录因子的研究进展,包括三个方面:1、具有AP2结构域的转录因子是一个从低等生物到高等生物进化上的入侵基因;2、具有AP2结构域的转录因子的分子结构及功能;3、在高等植物中该转录因子的研究进展情况。此外还展望了一下这个基因家族的研究前景。     

3种钌配合物与DNA相互作用的瞬态发光特性研究

以3种新合成的钌配合物[Ru(bpy)₂(7-CH₃-dppz)]²⁺, [Ru(bpy)₂(7-F-dppz)]²⁺, [Ru(phen)₂(7-F-dppz)]²⁺为研究对象, 采用时间分辩的发光光谱技术分别测量了这3种钌配合物与小牛胸腺DNA(ctDNA)相互作用时的瞬态发光动力学过程. 结果表明: 钌配合物的发光来源于配合物分子中的电荷转移态到基态的辐射跃迁. 通过钌配合物与DNA的相互作用, 使得配合物激发态分子的无辐射弛豫几率减小, 从而导致发光寿命的增加. 配合物分子与DNA相互作用越强, 激发态分子的无辐射弛豫几率越小, 发光寿命也越长, 最终导致高的发光效率. 配合物的分子结构对配合物分子与DNA的相互作用具有重要的影响. [Ru(bpy)₂(7-CH₃-dppz)]²⁺的发光寿命最长(约382 ns), 而[Ru(bpy)₂(7-F-dppz)]²⁺的发光寿命最短(约65 ns). 讨论了上述过程产生的机理.     

中国榛属植物DNA提取与SSR初步分析

为了探讨适合中国榛属植物基因组DNA的提取方法,分析榛属植物的遗传多样性,本实验以榛属植物的叶片为试材,通过对Doyle和Doyle方法的改良,摸索出适于中国榛属植物基因组DNA提取的方法,并以核酸产量、纯度、片断分布情况等指标来评价,获得高质量基因组DNA;同时应用4对欧榛SSR引物对中国榛属植物进行了跨种转移,并对具有商业潜力的平榛、毛榛和川榛3个种的遗传多样性进行了初步评价,4对引物从3个种的29个样本中扩增出33个等位基因,位点拥有的等位基因数量在6~12个之间,位点平均等位基因数为8.38.上述结果表明SSR是用于榛属种间育种、品种鉴定以及种间遗传图构建的有力工具.     

DNA指纹技术在近交系实验动物遗传监测中的应用前景

随着生物科学的迅速发展,作为生命科学的基础和重要支撑条件的实验动物越来越被广大科研工作者所重视,同时对实验动物的质量控制提出了更高的要求。实验动物的遗传质量检测则是其中的重要内容,这里就ＤＮＡ指纹技术在近交系实验动物遗传质量监测中的应用前景做一简要报道?..     

DNA改组在腺相关病毒定向进化中的发展及其应用

DNA改组(DNA shuffling)是一种高通量的突变、筛选技术,自1994年提出以来,经过了几十年的发展,其在DNA、酶和药物蛋白等的改造上都有突出的表现.腺相关病毒(adenoassociated virus,AAV)是一种细小病毒,由于其无致病性和能有效呈递基因而成为一种非常理想的基因表达载体.但是AAV筛除存在一些不足,如对某些重要靶细胞感染效率不高、存在机体的免疫反应等限制了其临床研究的进展.应用DNA改组技术对AAV的衣壳蛋白进行定向进化,有望解决这些问题.本文重点综述DNA改组在AAV衣壳定向进化上的技术发展和应用,并结合本课题组在AAV衣壳DNA改组上的研究工作展开讨论.     

衰老现象:生命科学的探究

正"健康与长寿"是人类永恒的主题。生命科学在揭示衰老机理和干预衰老进程上取得不少进展,也留下许多有待探索的课题。综合多种指标与多重途径的探讨思路,是今后取得防病抗衰老进展之关键。     

The DNA concentration effect on DNA radiation damage induced by 7Li ions and γ rays

To evaluate the influence of the DNA concentration in the aqueous solution on DNA radiation damage, the plasmid DNA in the presence or absence of Mannitol (scavenger of free radical OH·) was irradiated by 7Li ions and γ rays at various DNA concentrations. Gel electrophoresis analysis revealed that the DNA damage of single and double strand breaks induced by irradiation became more severe at lower DNA concentration. In the condition of γ-ray irradiation, most of double strand breaks (DSB) damage was neutralized and less associated with DNA concentration in the presence of mannitol. However, under 7Li irradiation, DSB damage could not be cleared by mannitol but was gradually aggravated with decreasing DNA concentrations. These findings imply that under low-LET irradiation, most of the DSB damage is generated by free radical OH? diffusion, and thus may be counteracted by scavengers, while at higher-LET irradiation, quite a fraction of DSB induction is caused by direct ionizing energy deposi- tion of heavy ions, which cannot be eliminated. This work also indicates that the proportion between free radical damage and direct ionizing damage is a constant which is independent of DNA concentra- tion when the DNA concentration is under a certain value (50 ng/μL). Our study sheds light on the un- derlying mechanisms in the DNA radiation damage process.     

利用DNA逻辑开关进行细胞内生物分子成像研究

上海应用物理研究所物理生物学实验室的研究人员，创新性地将DNA纳米技术与DNA计算相结合。设计了一系列基于三维DNA纳米结构的新型“DNA逻辑门”。这些逻辑门不仅能够对不同的输入信号产生响应，从而实现复杂的分子运算．而且可以主动穿过细胞膜．进入活细胞内实现生物分子成像。