他们改变了世界

美国《发现》杂志不久前将2002年第13届科技创新奖颁给了五位科学家。他们不是天才,但他们都在各自所在的领域,取得了成功。“我能够‘设计’出一只鸟吗” 76岁的保罗·麦克里迪至今仍觉得自己是个孩子,梦想着翱     

生命的奇迹

我们从电视节目“动物世界”中可以发现:地球生命千姿百态、千差万别,据说这些千差万别的生命个体是起源于共同祖先的,这不禁使我们好奇:它又发生于何时何地呢?地球生命为什么会如此的辉煌呢?是如何产生的,又是如何从初级到高级,从简单到复杂进化的呢? 为了解答这些疑问,科学家纷纷展开了一系列的调查研究。     

新基因ZNF325在人类早期胚胎中的表达

锌指蛋白基因家族是人类最大的基因家族之一，目前已知的很多转录调控因子都是锌指蛋白成员^[1]。初步克隆了一个与RBAK基因有着高度同源性的人类C2H2型锌指蛋白新基因，经国际基因命名委员会批准命名为ZNF325，此基因位于染色体7p22，长2697个碱基，含5个外显子，在基因组DNA上长15kb。它编码的蛋白质全长462个氨基酸，含15个C2H2型的锌指。Northern Bolt分析表明该基因在人类早期胚胎的各个组织中普遍表达，在肺和脑中的表达水平最强，但在肝中的表达随着胚胎的发育而逐渐减少。它的结构和表达特征预示着它编码的是一个具DNA结合功能的转录调控因子。     

节肢动物早期演化的基因背景

我国云南昆明和澄江等地下寒武统帽天山页岩动物群保存的大量处于不同演化阶段的节肢动物化石为研究节肢动物早期演化提供了物质依据. 最近研究表明, 节肢动物起源及其冠支类群早期演化分别由以外骨骼分节和背甲关节的形成、具关节附肢的形成和复合型头区的形成为特征的体节化事件、附肢化事件和头区化过程所组成. 本文结合发育生物学研究探索节肢动物起源及其早期演化的基因背景, 认为附肢化过程与Hox基因分别参与附肢D-V轴和P-D轴的调控作用有关. 头区化过程与原躯干前端体节形成机制的变化有关. 化石和发育生物学研究表明在复合型头区形成初期, Hox基因的表达在不同体区的分化已经发生; 但Hox基因直到冠支类群演化的早期阶段尚未对附肢特异化起明显的调控作用. Hox基因对体节和附肢特异化调控作用是冠支类群演化的后期事件.     

利用基因重组策略改进遗传算法

为了克服标准遗传算法的早熟现象，提高遗传算法的全局收敛性，提出了一种基于基因重组策略的遗传算法。该算法定义了一种新的交叉算子，即移位逻辑交叉算子(包括蝶形移位交叉算子和洗牌移位交叉算子)，用它们对染色体的部分基因实现有规律的交叉重组。实验结果表明，该算法比经典的遗传算法具有更好的收敛性和稳定性。     

再论生物安全

生物安全是指既要避免或减轻由现代生物技术对生物多样性保护和其持续利用以及人类健康可能带来的不利影响，同时也承认现代生物技术在提高人类生活质量，特别是在满足食物、农业及卫生保健方面所具有的极大潜力。认为重视生物安全的人都是对转基因生物的反对派，甚至提到是坚决的反对派，这种观点是极端错误的、有害的。基因污染事件已经在加拿大及墨西哥发生，对转基因作物及其产品使用得最多的美国，事实上也是在采用预先防范的原则来处理生物安全，因此，发展生物技术应强调生物安全。     

2个水稻花发育相关MADS-box基因的全序列cDNA克隆及结构分析

一组具有MADS-box结构域的转录因子在控制花器官的诱导与发育中起着重要作用．以水稻广陆矮4号(Oryza sativa L．Guang-Lu—Ai No．4)幼穗总RNA为模板，根据MADS-box保守区的序列设计简并性引物。利用3′-RACE的方法获得了2个新的水稻花发育相关MADS-box基因，分别命名为FDRMADS3和FDRMADS4；并利用5′-RACE的方法获得了该2个基因完整的cDNA序列，包括完整的编码区，5′-UTR和3′-UTR．它们编码的蛋白质都具有典型的MADS-box结构域和半保守的K区，其与水稻中其他家族成员的MADS-box结构域同源性高达90％以上，这说明它们都是典型的MADS-box基因．     

P转位子诱变的果蝇心脏发育基因的突变(Ⅰ)——第2染色体基因突变

果蝇和脊椎动物的心脏早期发育具有平行的基因控制机理，果蝇是替代人体心脏进行基因功能研究的理想模式．利用Ｐ转位子作为诱变工具，诱发果蝇第二染色体基因突变，筛选与心脏发育有关的基因．初步结果表明，有３个第二染色体隐性致死突变基因在心脏组织有ｌａｃＺ表达，并且观察到有心脏前体细胞的突变表型．这预示在这３个致死系中，Ｐ转位子可能插入到与心脏发育有关的基因中或这些基因的附近．这３个致死系是值得进一步研究的候选者     

转美洲拟鲽抗冻蛋白基因(afp)番茄D4代植株可溶性蛋白分析

对转美洲拟鲽抗冻蛋白基因（afp）的第四代番茄及其对照经低温处理后，对幼苗叶片组织可溶性蛋白进行聚丙烯酰胺凝胶电泳分析和紫外吸收法测定含量。发现转基因各组经低温诱导后的可溶性蛋白均比对照明显增加，聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱发生变化。其中A-Ⅲ区电泳谱带迁移率加快，C区和B区语带染色加深．说明导入的afp基因已经表达，并使番茄获得抗寒性。     

MDR1 ribozyme逆转耐药人肺癌细胞耐药性

<正>恶性肿瘤是严重危害人类健康的疾病,死亡率极高。50％病人可以手术和放疗,另外50％病人因不能手术和放疗而需化疗。然而这些病人常化疗失败,其主要原因是肿瘤产生耐药性。人恶性肿瘤中MDR1基因及其产物P-糖蛋白(Pgp)表达非常普遍,约50％的肿瘤在治疗前即有MDR1基因表达,治疗后MDR1基因表达的百分比更高,同时肿瘤细胞对原先敏感的抗癌药物也不敏感,即产生了耐药性。ribozyme是一类具有RNA限制性内酶活性的RNA分子,可以识别RNA序列中的GUX(X为A,C,U)序列并进行有效切割,其中一种具有锤头结构(hammerhead)模型特征,根据此原理人工设计的ribozyme可以特异地定点切割靶RNA分子,阻断蛋白质表达。我们曾发现MDR1反义RNA可以明显抑制Pgp表达,但没有完全抑制。本研究利用逆转病毒介导的MDR1基因特异ribozyme,抑制人肺癌耐药细胞Pgp表达,探讨逆转其耐药性的可能性。