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  • 【转帖】《自然—遗传学》:中美科学家揭示玉米杂交机制

    《自然—遗传学》:中美科学家揭示玉米杂交机制 作者:刘传书 来源:科技日报由中国农业大学玉米中心、华大基因研究院、美国爱荷华大学、明尼苏达大学等单位合作的研究成果“基因丢失与获得的多态变化揭示玉米中的杂交优势的机制”近日在国际著名杂志《自然—遗传学》上发表。该研究报道了中国重要玉米骨干亲本的全基因组的单核苷酸多态性、插入/缺失多态性以及基因获得和缺失变异图谱,为玉米的遗传学研究和分子育种提供了宝贵资源。该研究对6个中国重要玉米杂交组合骨干亲本进行全基因组重测序,发现了100多万个单核苷酸多态性位点(SNPs)和3万多个插入缺失多态性位点(IDPs),建立了高密度分子标记基因图谱;同时研究还发现了101个低序列多态性区段,在这些区段中含有大量在选择过程中与玉米性状改良有关的候选基因。此外,通过将玉米自交系Mo17及其他自交系的基因序列与玉米自交系B73的基因序列比对,研究人员对玉米自交系中基因丢失与获得的多态性进行了研究,发现在不同的自交系中存在不用数量的基因丢失与获得性变异;利用SAOPdenovo软件对在其他自交系中存在而在B73中缺失的序列进行组装,研究人员发现了很多目前公布的B73参考基因组序列中丢失的基因。这些发现不仅为高产杂交玉米育种骨干亲本的培育提高了重要的多态性标记,同时也补充了玉米基因数据集,为进一步挖掘玉米基因组和遗传资源提供了大量数据。玉米具有非常显著的杂交优势,利用该优势是提高产量的主要手段之一。研究人员选择了中国历史上和目前广泛流行的高产杂交组合骨干亲本,并根据多态性追踪了这些骨干亲本育成过程中基因组的变化方式。该研究还发现这些骨干亲本组合基因组的组合可弥补另一方功能元件的缺失,此种基因丢失与获得的多态变化和其他无义突变的互补作用可能与杂种优势有关。

  • Science最新专题:表观遗传学

    “表观遗传”使获得性遗传再次引起科学家的兴奋,短短数年,它已成为生命科学界最热门领域之一。以DNA为载体的中心法则仍是传递遗传信息的主要方式;而表观遗传可作为它重要的有益补充,而非你死我活的针锋相对。孩子维特式的多愁善感,可能缠绕他今后的一生;瘾君子吸毒之后生出的婴儿,长大后也有步父母后尘的可能;甚至不经意的一些习惯,都会影响后代……这听起来有些可怕。不过,经典遗传学家斩钉截铁的“不”字会给你些许安慰。传统知识告诉我们,后天的行为方式不会在短时间内遗传,需要漫长世代的自我选择;而所谓的“获得性遗传”,更是一度被当做反例“批判”。进化论泰斗达尔文曾经希望他的物种演化理论能让即使十岁的孩子也看得懂,然而大自然不会给人类这样的机会。人类发现,自身获得的知识越多,越不得不感叹生命的精妙和复杂。花相似 人不同7岁的奥利维亚和伊莎贝拉来自英国,她们是一对同卵双胞胎,拥有近乎完全一致的遗传信息。不过,两个女孩的命运却迥然相异。2005年6月,1岁的奥利维亚忽然高烧不退。血液化验的结果让大家大吃一惊:奥利维亚患上了急性白血病。因为是同卵双胞胎,医生连忙对伊莎贝拉也进行了检查,结果让人松了一口气:一切正常。在医生们的帮助下,小奥利维亚最终恢复健康,但医学专家们却遇到了一个困惑多年的难题:既然是同卵双胞胎,为何奥利维亚不断生病,而伊莎贝拉却非常健康呢?随着研究越来越深入,困扰医生的答案也将渐渐浮出水面。这些经典遗传学无法解释的现象,表观遗传学有望部分揭示。2009年,西班牙和美国的科学家在全基因组水平分析了一对同卵双胞胎的基因组:他们一方正常,一方患有红斑狼疮。研究人员发现,虽为同卵双胞胎,但双方个体对遗传信息的“表观修饰”存在大量差异――DNA甲基化水平不同。事实上,很多例子证明了“表观修饰”的存在。同样是2009年,来自拉什大学医学中心和塔夫茨大学医学院的科学家对一些小鼠的遗传基因进行人为突变,使其智力出现缺陷。当这些小鼠被置于丰富环境中进行刺激、并频繁与各物体接触两周后,它们原有的记忆力缺陷得到了恢复。数月后,小鼠们受孕。虽然它们的后代也出现了和母亲同样的基因缺陷,但没有接触复杂丰富的环境并受刺激的新生小鼠丝毫没有记忆力缺陷的迹象。在这篇发表在《神经科学》的文章中,拉里・费格博士谈到,发生在小鼠身上、把对环境的感应遗传下去的现象,在理论上被称为“表观遗传学”。“表观遗传学是指在基因组序列不变的情况下,可以决定基因表达与否、并可稳定遗传下去的调控密码。” 清华大学医学院表观遗传学与癌症研究所教授孙方霖曾如此介绍。也就是说,人类不仅有作为遗传物质的基因组信息,还有一套管理、调控、修饰基因组的密码指令系统。不同的个体,指令系统也不同。另外,这套密码指令还能在特定环境下发生改变。更神奇的是,改变后的指令很可能会遗传下去。然而,这套系统是如何发生改变并遗传,在相当长一段时间内并不为人知。

  • 武汉大学分子遗传学笔记(不断更新中)

    第一章 绪论1.1 分子遗传学的含义1.不能把分子遗传学单纯地理解成中心法则的演绎 *分子遗传学≠中心法则传统:分子遗传学=中心法则实际:分子遗传学≠中心法则,他首先是遗传学,其坚实的理论基础仍然是摩尔根的《基因论》中心法则只是对基因,性状及突变在核酸分子水平上的解释。从中心法则到性状的形成仍然是一个复杂的甚至未知的遗传,变异与发育的生物学过程。分子遗传学不仅盯住DNA/RNA,蛋白质,更要研究活细胞内与遗传便宜有关的一切分子事件。 分子遗传学≠核酸+蛋白质分子遗传学研究的对象是分子水平上的生物学过程-遗传与变异的过程。它研究的是动态的生物学过程,而不是脱离生物体,在试管里孤立地研究生物大分子的结构与功能。1992年,Nature 的主编J.Maddox 曾著文 Is molecular biology yet a science?指出:"现在有那么一些叫分子生物学家的人, 他们的文章无视全部的动物,植物,也很少言及他们的生理学。实验的大部分资料来自所谓的\'凝胶\'---""分子生物学在很大程度上变成定性的科学。---如果事情只是简单的说明某个基因版本与某种遗传病相关,那么,分离这种片段(如电泳),然后测序足以。"但是"以往的巨大成就表明,生命过程是由严格控制下进行的一些有序事件组成"他说:"在人们长期为细胞生物学现象寻找定性的解释中,他们将会相信细胞只不过是一个充满了分子开关的袋子,他们作为分子传动器或开或关而出现在预定的事件序列中。要真正在分子水平上了解遗传变异的本质,仅仅研究核酸或蛋白质的生物化学是不够的。分子遗传学所研究的应该是细胞中动态的遗传变异过程,以及与其相关的分子事件。所以不止是中心法则,核酸,蛋白质。 2.分子遗传学不是核酸及其产物(蛋白质)的生物化学分子遗传学是分子生物学的一个分支, 或理解为狭义的分子生物学。他依照物理,化学的原理来解释遗传现象,并在分子水平上研究遗传机制及遗传物质对代谢过程的调控。因此,分子遗传学是在生命信息大分子的结构,功能及相互关系的基础上研究遗传与变异的科学。 3.传统的遗传学"主要研究遗传单元在各世代的分布情况",分子遗传学则着重研究遗传信息大分子在生命系统中的储存,复制,表达及调控过程。研究范畴如下: DNA RNA Protein 现象信息源 信息模板 工作分子 生长、分化、发育、代谢 1.2 分子遗传学的产生1.物理学的渗透1945年奥地利物理学家量子力学的创始人之一薛定谔(ERWIN SCHRMODINGER)的《生命是什么》一书出版。倡导用物理学的思想和方法探讨生命的秘密。引入热力学第二定律,熵概念等。他认为有机体在不断地增加他的熵并趋向最大值的熵的危险状态,那就是死亡。要摆脱死亡而正常生长发育,就要从环境中吸取负熵,负熵是一个积极的东西。有机体就是依赖负熵为生的。他认为生命系统中可能还包含迄今未知的"其他的物理学定律"极大地鼓励着很多物理学家转入生物学来研究基因的本性。整个40年代,新的物理学定律并未发现,但信息论,量子论,氢键等概念把生物学推向分子水平。 2.微生物学向遗传学的靠拢1926年摩尔根的《基因论》已经问世,但20世纪30年代,微生物学家采用拉马克的遗传观念,因为他们对微生物的遗传可塑性有很深刻的印象。如在含有致死药物的培养基上,可以很

  • 用于治疗癌症的“自然杀伤”细胞的表观遗传学开关

    自然杀伤细胞是免疫系统中的即时杀手,能够即时杀灭外来侵入物和癌细胞。尽管科学家就如何利用这些细胞的潜在能力所开展研究已经有三十多年,但对这些自然杀伤细胞是如何从非免疫细胞转化而来的这个问题几乎没有取得任何进展。目前,研究者发现了一种酶,能够利用一种外遗传途径(一种能够修改细胞中DNA的读取方式,而不改变其基因蓝图)来促进自然杀伤细胞的生长及其功能的形成。自然杀伤细胞可能有助于癌症的免疫治疗。这些免疫系统卫士时刻都在履行其警戒的职责,因此,人们认为它们能够消除那些偶遇的且经常躲过化疗的肿瘤细胞。目前,正在进行的二十几项旨在提高自然杀伤细胞应对癌症的能力的临床试验正在进行中。然而,正在开发的这类药物当中,没有一种采用外遗传途径。根据今天发表在美国国家科学院院刊的一份研究报告,这种情况也许是个错误。来自洛杉矶的南加州大学-诺里斯综合癌症中心的一个由陈思毅(Si-Yi Chen)带领的团队的研究表明,酶MYSM1(代表 Myb-like, SWIRM 和 MPN 结构域蛋白 1)控制了自然杀伤细胞通过表观遗传变异达到成熟的最后步骤。他们认为,这种酶水平的提高将有助于通过增加成熟自然杀伤细胞的数量来与癌细胞作斗争。来自北得克萨斯大学健康科学中心的癌症免疫学家普鲁诺罗尔·马修(Porunelloor Mathew)说:“这对我们理解自然杀伤细胞的发育非常重要”。他本人并未参加这项研究。一种使肿瘤细胞自毁的新型癌症治疗方法一种新型化疗药物将其目标指向癌细胞的组织结构,可导致所有类型的恶性肿瘤自我毁灭。澳大利亚新南威尔士大学的研究人员开发了一种万灵抗癌新药。这种药名为TR100,该药的原理是摧毁构成癌细胞结构的蛋白质而不会对健康细胞造成任何损害。研究人员在实验室中对老鼠进行了试验,研究结果发表在本月的“癌症研究”期刊上。就像一栋建筑物,细胞要保持其形状就必须有一定的支撑结构。两种分别称为肌动蛋白和肌球蛋白的蛋白质为癌细胞提供结构支持;它们就像一些较长的结实且互锁的线缆。健康的人体肌肉细胞,包括构成心脏的细胞也利用肌动蛋白和肌球蛋白。由于这个原因,多数研究人员已经放弃了将肌动蛋白和肌球蛋白作为化疗的目标,针对这些蛋白质的药物的开发在过去的25年中几乎停滞不前。然而,国际肌球蛋白专家Dr. 彼得﹒冈宁(Peter Gunning)始终在不断推进这项研究,而目前,他的研究已取得一些成果。他和其他研究人员已经能够分离两种特定类型的肌球蛋白,称为原肌球蛋白。只有癌细胞需要利用这些蛋白,而健康的肌肉细胞并不需要它们。他与本论文的首席作者贾斯汀·史丹(Justine Stehn)共同开发了TR100这种药物。程序性细胞死亡:致使肿瘤发生内爆“我们已经对癌细胞的内部构架或结构的核心组件进行了跟踪,”一位来自新南威尔士大学医疗科学系,肿瘤学研究室的研究人员史丹(Stehn),在一次健康热线的专访中说道,“当细胞察觉到其构架出现重大错误时,它将会出现程序性细胞死亡的情况。”程序性细胞死亡是一种遗传性定时炸弹,潜伏在每个人体细胞中。如果细胞被损坏、被感染或运转失常,人体能够对它发出自毁信号。“它就像我们看到的大楼坍塌那样”,史丹(Stehn)说,“如果一个大楼的结构和支架被移除,它就会自己坍塌。”程序性死亡导致细胞自身分裂成为小块的碎片,这些碎片能够被其它细胞所吸收、回收并重新利用。

  • 【哀悼+怀念】遗传学家谈家桢院士今晨逝世 享年100岁

    遗传学家谈家桢院士今晨逝世 享年100岁2008-11-01 11:23:21 来源: 新华网 网友评论 17 条 点击查看  核心提示:著名遗传学家、中国现代遗传科学的奠基人之一谈家桢先生因病于2008年11月1日7时18分在上海华东医院逝世,享年100岁。 谈家桢院士新华网11月1日报道 著名遗传学家、中国现代遗传科学的奠基人之一谈家桢先生因病于2008年11月1日7时18分在上海华东医院逝世,享年100岁。新华社记者肖春飞报道【新民网报道】新民网11月1日从复旦大学获悉,中国现代遗传科学的奠基人之一,杰出的科学家、教育家,著名的爱国***和社会活动家,原民盟中央名誉主席、中国科学院院士、原复旦大学副校长谈家桢先生,因病于2008年11月1日7时18分在上海华东医院逝世,享年100岁。得知谈家桢逝世消息后,上海市和有关方面领导先后赶赴华东医院与谈家桢先生告别,并向其家属表示亲切慰问。(新民网 戴颖敏) --------------------------------------------------------------------------------谈家桢,国际遗传学家,我国现代遗传学奠基人之一,杰出的科学家和教育家。浙江宁波人。1909年9月15日出生于浙江省宁波县的慈溪。1930年获东吴大学理学士,1932年获燕京大学理硕士。1934年在T.多布然斯基教授指导下从事果蝇进化遗传学研究,利用当时研究果蝇唾腺染色体的最新方法,分析了果蝇近缘种之间的染色体差异和染色体的遗传图,促进了"现代综合进化论"的形成。在美国工作期间,先后单独或与美,德等国科学家合作发表论文10余篇。1946年,在亚洲异色瓢虫(Harmonia axyridis)中发现色斑嵌镶显性遗传现象,受到国际遗传学界的重视。1936年获美国加州理工学院哲学博士。回国后(1937年),应竺可桢校长之邀任浙江大学生物系教授、理学院院长。 1952年院系调整后任复旦大学生物系教授兼系主任,建立了全国第一个遗传学专业,历任生物系主任、遗传研究所主任、副校长、生命科学学院院长等职。 1978年以来,先后发起和担任中国遗传学会副会长、会长和名誉会长,遗传学报主编,中国环境诱变剂学会理事长和中国生物工程学会会长。1983年任复旦大学顾问,当选为第五、六届全国政协常委,中国民主同盟副主席。1980年当选为中国科学院生物学部委员、院士。谈家桢从事教育工作几十年,培养了大批科学人才。他还广泛参加各种社会活动,身兼多种职务。主要有中国遗传学会理事长,第十五届国际遗传学会(1980)副会长。上海市自然博物馆馆长,上海市人民代表大会常务委员会副主任,全国政协第六届常务委员会委员,中国民主同盟第五届中央委员会副主席,上海市民盟八届主任委员。1985年获“求是科学基金会”杰出科学家奖。1993年9月28日,由国家自然科学基金委员会生命科学部组织的以谈家桢教授为组长的专家组,在沪论证并通过了强伯勤教授、陈竺研究员申请的《中华民族基因组中若干位点基因结构的研究》重大项目之后,宣布中国人类基因组研究正式启动。2000年获“上海市首届教育功臣”称号。 谈家桢为我国遗传学的发展作出了重要贡献,特别在果蝇种群间的遗传结构的演变和异色瓢虫色斑遗传变异研究领域有开拓性成就,为奠定现代进化综合理论提供重要论据。谈家桢从事遗传学教学和研究已七十年,先后教过普通生物学、脊椎动物比较解剖学、胚胎学、遗传学、细胞学、实验进化学、细胞遗传学、达尔文主义、辐射遗传学、原生动物学等课程。他先后发表了百余篇研究论文和学术论述方面文章,主要汇集在“谈家桢论文选”(1987年,科学出版社)和“谈家桢文选”(1992年,浙江科技出版社)中。他的研究工作主要涉及有关瓢虫、果蝇、猕猴、人体、植物等的细胞遗传、群体遗传、辐射遗传、毒理遗传、分子遗传以及遗传工程等。特别在果蝇种群间的演变和异色瓢虫色斑遗传变异研究领域有开创性的成就,为奠定现代综合进化理论提供重要论据。在浙江大学任教期间他发现了瓢虫色斑遗传的镶嵌显性现象。引起国际遗传学界的巨大反响,认为是对经典遗传学发展的一大贡献。谈家桢先生坚持科学真理,把毕生精力贡献给了遗传学事业。他为遗传学研究培养了大批优秀人才;建立了中国第一个遗传学专业,创建了第一个遗传学研究所,组建了第一个生命科学院。(本文来源:新华网 )

  • 遗传学与神经生理学的完美结合开创全新领域

    Stefan Pulver博士在神经生理学和神经遗传学方面有多年的教学和研究经验。在美国Brandeis University获得博士学位后,他前往英国剑桥大学(Cambridge University)工作,并作为客座教师在美国康奈尔大学(Cornell University)任教。Stefan Pulver博士在各种科学杂志上发表了许多杰出的期刊论文。起初,Stefan并不喜欢遗传学,但是现在,他全身心地投入研究生教学,这是为什么呢?他说:"I was really a pretty terrible undergrad student. In particular, I deeply disliked genetics and didn't pay attention in genetics classes - something I regret now. I think a lot of students have a similar experience; something about the way we teach genetics just doesn’t resonate with a lot of young biologists.Part of the reason why I'm doing what I’m doing now is to reach out to people who were like me. I want to try and get young people - who would normally hate genetics - interested in the subject."生理学教学实验室的亮点Stefan Pulver博士和他的同事Nick Hornstein (Brandeis University), Bruce Land和Bruce Johnson (Cornell University)最近建立了一系列实验教学模块,向研究生介绍遗传学,同时教授细胞生理学和动物行为学。他们的工作已经发表在《Advances in Physiology Education》杂志:Optogenetics in the teaching laboratory: using channelrhodopsin-2 to study the neural basis of behavior and synaptic physiology in Drosophila。文中详细介绍了一种名为“光遗传学”的新技术:在果蝇大脑的特定神经元表现Channelrhodopsin-2 (ChR2) (蓝光敏感离子通道)的性状。在自由活动的ChR2表达果蝇体内,特定神经元和突触能通过蓝光照射被激活,这个技术已被广泛应用于遗传学生物载体(如果蝇、线虫、斑马鱼和小鼠等)。但是由于这个技术成本较高,因此尚未在研究生教学领域广泛应用。在文中,Stefan Pulver博士和他的合作者展示了一种廉价的方法将这种新技术引入教学实验室,从而鼓励研究生们将它运用到各自的生物学研究中去。Stefan Pulver博士说:“People have this idea that optogenetics is this high tech thing that requires fancy lasers, expensive equipment, and bunch of people with PhDs, but it’s really not that complicated, at least with fruit flies. All you need are the right flies, LEDs, some basic electronics, and a class of curious undergrads.”Screen captures taken from JoVE's video publication of Hornstein, Pulver and Griffith (2009)Images reproduced with express permission from JoVE他们的工作是过去几年研究生教学的巅峰。在过去三年中,Stefan Pulver博士和他的合作者在康奈尔大学神经生理学基础课(BioNB491,由Bruce Johnson教授)中进行相关实验,学生们采用蓝光激活果蝇幼虫的神经系统的不同部分,然后检测行为学的变化,并记录光诱发突触电位。全新的教学模块使教师能够采用可观测的互动方式深入介绍遗传学、细胞生理学和动物行为学之间的关系,突破了显微分子方法的局限。 同时,学生们也通过实验在ChR2研究中开辟了之前的研究者未能达到的全新领域。学生们在参与实践之后几乎全部给出了良好的反馈:· 100%的学生对神经生理学和行为学产生浓厚兴趣· 94%的学生希望进行神经科学的前沿研究· 超过75%的学生对遗传学的兴趣增强Bruce Johnson, Senior Teaching AssociateCornell University“Seeing students get excited in the lab was awesome, but I have to admit, seeing quantitated student response data that clearly showed how well the exercises worked was equally rewarding.”Stefan博士的灵感来源于 Hoy, Robert Wyttenbach和 Bruce Johnson ,他们在上世纪80-90年代改良了小龙虾神经肌肉接头实验,使之成为神经生理学教学的重要工具(The Crawdad Project)。Stefan博士和许多年轻科学家一样,通过小龙虾神经肌肉接头实验首次记录突触电位,进而对动物行为的神经基础研究(神经行为学)产生了浓厚兴趣,最终成为了他的职业。他希望他的论文能够像他的前辈们那样使基层学生对神经行为学产生浓厚的兴趣。Nick Hornstein, graduate studentMD/PhD Program - Columbia University指引研究生取得成功Stefan博士还通过各种方式为研究生们提供帮助。在发展“光遗传学”技术的项目中,他吸纳研究生Nick Hornstein成为成员之一。Nick在Journal of Visualized Experiments (JoVE)杂志上发表的论文为教学实验室的下一步发展提供了坚实的基础。Nick在其研究生第二年作为第一作者在JoVE杂志发表了相关论文,相关研究同时投稿《Neurophysiology》,他因此获得了2009年度的Barry M. Goldwater奖学金。Nick在Brandeis University获得硕士学位后,于2011年9月前往哥伦比亚大学(Columbia University)继续攻读神经生理学博士学位。Stefan Pulver博士将在2011年美国神经学年会(Washington, DC)上展示他的工作,如果您对他的工作感兴趣,可以与他当面交流。您也可以前往1316号展位参观ADInstruments的最新神经生理学相关产品。Publications:· 2011: Stefan R Pulver; Nicholas J Hornstein; Bruce L Land; Bruce R JohnsonOptogenetics in the teaching laboratory: using channelrhodopsin-2 to study the neural basis of behavior and synaptic physiology in Drosophila. Advances in physiology education 2011;35(1):82-91.· 2010: Nair A, Bate M, Pulver SRCharacterization of voltage-gated ionic currents in a peripheral sensory neuron in larval Drosophila. BMC Res Notes. 2010 Jun 2;3:154.· 2010: Berni, J., Muldal, A.M., Pulver, S.R.Using Neurogenetics and the Warmth-Gated Ion Channel TRPA1 to Study. The Neural Basis of Behavior in Drosophila J Undergrad Neuro Ed 2010. 9(1):A5-A14· 2010: Jean-Marc Goaillard; Adam L Taylor; Stefan R Pulver; Eve MarderSlow and p

  • 自然遗传学:基因测序揭示乙肝病毒整合机制

    由礼来公司(Eli Lilly)牵头组建的独立的、非赢利性团体组织——亚洲癌症研究组(ACRG)和默克(Merck)公司(众所周知的美国和加拿大以外的MSD)以及辉瑞制药有限公司(Pfizer Inc.)联合全世界最大的基因组研究机构BGI共同宣布发表于《自然-遗传学》(Nature Genetics)杂志的研究结果:有关复发性乙型肝炎病毒(HBV)在肝细胞癌(HCC)中整合的一项全基因组研究。该项研究为同类当中的首次研究,从这项研究得出的结果或许对帮助提高肝细胞癌(HCC,全球范围内最常见的肝癌类型)诊断和治疗可以提供重要见解和看法。论文第一作者、新加坡国立大学和香港大学(HKU)名誉副教授Ken Sung博士说:“这项研究为乙型肝炎病毒(HBV)整合机制提出了新的见解和看法,这将推动肝癌和临床预后结局的影响。我们也期望可以通过进一步深入的研究调查来提高肝细胞癌(HCC)的诊断和治疗。”乙型肝炎病毒(HBV)整合被认为是肝细胞癌(HCC)发病的主要原因之一,研究人员已经证实乙型肝炎病毒(HBV)的DNA可以整合到宿主基因组中去,这样就会诱导宿主的染色体不稳定(绝大多数人类癌症的典型特征之一)或者改变内源性基因的表达及其功能的正常发挥。之前也曾有乙型肝炎病毒整合到HCC基因组的相关研究,但由于技术障碍以及样本量相对较小而使研究一直受到限制。在该项研究当中,ACRG,BGI和其他合作者对一个大样本队列的患有HCC的中国患者进行了全基因组测序,以期能通过此来描述全基因组整合模式,并确定乙型肝炎病毒整合的发生率。通过测序和分析,研究人员发现乙型肝炎病毒(HBV)整合是肝肿瘤事件中一个很普遍的现象,并且这种整合现象较邻近的正常肝组织(30.7%)来看,在肿瘤中的整合更常见(86.4%)。除外之前已经报道的TERT和MLL4基因,研究人员还发现另外三个新的基因(CCNE1,SENP5和ROCK1)与再发的乙型肝炎病毒的整合有关,而在这五个基因当中,每一个均在癌症形成以及进展过程中起很重要的作用。BGI负责该项目的主要研究者Hancheng Zheng表示:“对于(全球范围内)致力于更好地理解HCC中乙型肝炎病毒整合研究的科研人员/科研机构来讲,这项研究激起了他们的极大兴趣。也正是基于这些研究成果,我们可以更好地探讨乙型肝炎病毒整合的详细分子机制,以及整合带来的临床预后影响,这也必将推动发现并形成未来更好的肝癌治疗方法。”研究人员还注意到乙型肝炎病毒整合事件(复发)的数量与肿瘤大小、以及血清HBsAg和α-甲胎蛋白水平呈正相关。与那些肿瘤中较高数量的乙型肝炎病毒整合(n3)相比,肿瘤中没有检测到或低数量(n3)检测到乙型肝炎病毒整合的患者生存时间更长,这也表明乙型肝炎病毒整合事件是HCC患者的一个不良的预后指标。香港大学名誉教授、NUS和IMCB头颈肿瘤以及上海罗氏公司兼职教授John Luk说:“深入理解HCC中的再发性乙型肝炎病毒插入机制,有助于科学研究团体/机构明确肝癌的新的分子靶点,而这也正是有效治疗肝癌的瓶颈所在。”研究人员表示HBV整合所表现出的一些特点可能有助于病毒控制宿主肿瘤的某些特定基因。他们发现,HBV整合位点通常接近或插入整合的基因内,这可能正是HBV控制某些癌基因或肿瘤抑制基因表达的分子机制。研究观察到超过40%的整合在1,800[/col

  • 武汉大学分子遗传学 第二、三章

    第二章 遗传物质的基础——DNA的结构与性质2.1 核酸是遗传物质遗传物质这种特殊的分子必须具备以下基本特点:1.稳定地含有关于有机体细胞结构,功能,发育和繁殖的各种信息2.能精确地复制,这样后代细胞才能具有和亲代细胞相同的信息3.能够变异,通过突变和重组生物才能发生改变,适应和进化`遗传物质的发现1928年英国F Griffith 的肺炎球菌转化实验导致了遗传物质的发现。十年后O Avery 的体外转化实验弄清了这种转化因子的化学本质是DNA,而不是蛋白质或其他的大分子。1952年Hershey-Chase 的实验使遗传物质的结论得到了进一步的证实,而于1969年获得了诺贝尔医学生理学奖。`RNA也是遗传物质:如烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。2.2 DNA携带两类不同的遗传信息DNA几乎是所有生物的遗传信息的携带者,除开少数RNA 病毒之外。`DNA携带着两类不同的遗传信息:一类是负责蛋白质的氨基酸组成的信息,以三联体密码子进行编码另一类遗传信息是关于基因选择性表达的信息2.3 DNA和RNA的化学组成及双螺旋模型1.DNA和RNA的化学组成核酸包括DNA和 RNA。经水解成单核苷酸(nucleotides),单核苷酸由磷酸基团(phosphate group)和核苷(nucleotide)组成,核苷含有戊糖(pentose)和碱基(base)。DNA中戊糖是D-脱氧核糖,碱基是ATGC;而RNA中戊糖是D-核糖。碱基是AUGC。`2.DNA双螺旋模型的诞生美国J D Watson在芝加哥大学读本科时对鸟类赶兴趣,到了高年级时,他想了解基因是什么。1949年他带着这种想法进入了剑桥大学卡文迪实验室医学研究组,与物理出生的青年学者F Crick 合作,决定研究DNA的分子结构。Crick 在1946年读了薛定谔(E Schrodinger)的名著(生命是什么)后,舍弃物理学转向生命科学领域。刚到剑桥大学时Watson由于自己的化学与物理学基础较差而担心听不懂R Fr

  • 武汉大学分子遗传学 第六章

    第六章 突变 6.1 概述 一、定义突变是一种遗传状态,可以通过复制而遗传的DNA结构的任何永久改变,都叫突变mutation 。所有突变都是DNA结构中碱基所发生的改变。携带突变的生物个体或群体或株系,叫突变体mutant。突变位点发生在基因内,该基因称为突变基因mutant gene;而没有发生突变的基因称为野生型基因wild type gene。如arg+ 为Arg合成的野生型基因,而突变的基因型写成 arg-, 即精氨酸合成缺陷型,其表型为 Arg-表现型。野生型和突变体的表现型和基因型的表示方法见表5-1。P161所有基因表型名称均用3个小写的斜体字母或小写字母在底下画线,而有关的具体基因则在3 个小写字母后用大写的斜体字母表示,如lacZ, lacZ。所有的表现型名称均用3个正写的字母表示(其中第一个字母大写),如Lac+ , Lac-。还有一些其他的特殊意义的突变表示方法,如抗性,敏感性,温度敏感性,无意义等突变。-r, -s, Ts, 有兴趣的自己看。引起突变的物理化学因素称突变剂mutagen。由于突变剂的作用而产生突变的过程或作用称为突变生成作用mutagenesis。简称突变分类:自发突变生成spontaneous mutagenesis——自发突变spontaneous mutation——自然突变体spontaneous mutant. 诱发突变生成,3. 简称诱变induced mutation——诱发突变induced mutaion——诱发突变体induced mutant.`二 突变分类从DNA碱基序列改变多少来分:单点突变和多点突变从对阅读框架的影响来看:由于插入缺失一个或两个碱基会引起移码框架突变从对遗传信息的改变来说:点突变可引起同一突变,错意突变,无义突变或无声突变(含中性突变和同8. 一突变)从突变表型对外界环境的敏感性来区分,可分非条件型突变和条件型突变,如温度敏感突变为条件型突变。从突变的效应背离或返回到野生型这两种方向来分:正向突变和回复突变突变位点也可能存在于负责基因调控的DNA序列中:启动子上升突变和启动子下降突变。产生表达方式的操作子突变或调节基因的突变叫做组成型突变constitutive mutation.

  • 【转帖】遗传学家李振声摘得2006年度国家最高科技奖

    遗传学家、小麦育种专家李振声27日被授予中国2006年度国家最高科技奖。胡锦涛向李振声颁奖。 李振声是中国科学院院士、第三世界科学院院士。1931年2月生,1951年毕业于山东农学院农学系。1951-1956年在中国科学院遗传选种实验馆任研究实习人员,1956-1965年在中国科学院西北农业生物研究所任助理研究员、研究室副主任,1965-1987年在西北植物研究所任助理研究员、研究员、研究室主任、副所长、所长,1983-1987年兼任中国科学院西安分院与陕西省科学院院长,1987-1992年任中国科学院副院长兼遗传研究所所长,1992-1997年任遗传所植物细胞与染色体工程国家重点实验室主任,现任该实验室学术委员会主任。 李振声长期从事小麦与偃麦草远缘杂交与染色体工程育种研究,育成小偃麦八倍体、异附加系、异代换系、易位系和小偃4、5、6号等系列小麦良种。利用偃麦草蓝色胚乳基因作为遗传标记性状,首次创制了蓝色单体小麦系统、自花结实缺体小麦系统,建立了选育小麦异代换系的新方法--缺体回交育种法,为小麦染色体工程育种奠定了基础。近十年开展了小麦高效利用土壤氮、磷营养元素研究,完成了种质资源筛选、生理机制、遗传规律和育种研究,开辟了作物营养遗传育种研究的新途径。在国内外学术刊物上发表论文60余篇,出版专著3本。 李振声曾获全国科学大会奖,陕西省科技成果一、二等奖,国家科技发明一等奖(1985),陈嘉庚农业科技奖(1989),何粱何利农业科技奖(1995)。

  • 武汉大学分子遗传学 第五章

    第五章 基因工程 5.1 基因工程的四大要素及其实施要点1.工具酶1)限制性内切酶2)连接酶3)修饰酶4)DNA聚合酶:A. DNA聚合酶I;B. Klenow fragmentC. T4 or T7 DNA polymeraseD. Taq DNA polymeraseE. RT: 依赖RNA的 DNA polymerase5)依赖于DNA的RNA聚合酶6)T4噬菌体多核苷酸激酶TK:磷酸化7)碱性磷酸酶:脱磷酸细菌碱性磷酸酶(B. Alkaline Phosphatase)小牛肠碱性磷酸酶(Calf intestinal Phosphatase) 2.目的基因的分离方法及其用途 分离方法基因分离的物理化学方法鸟枪法cDNA文库的建立与基因的分离直接从特定的mRNA中分离基因基因组文库的建立和基因的分离从蛋白质入手分离编码此蛋白的基因基因的化学合成利用PCR or RT-PCR分离基因 用途研究该基因的全貌与内涵,如详细分析其结构,功能及其调控与正常基因对比,寻找异常基因的异常点,进而探索疾病发生的分子生物学机理及治疗对策研究生物种系进化与相关同源性应用某种基因的大量表达,生产所需要的蛋白质或多肽改良某些目的基因,以改良品种建立基因疗法。选用某种正常基因,引入患者体内,治疗某些先天性遗传疾病。 3.基因工程载体一、定义二、载体具备3 的条件:三、载体的种类:质粒载体细菌用的表达载体λ载体粘粒载体M13噬菌体载体真核细胞用载体人工染色体(YAC,8 BAC,9 PAC,10 MAC) 4.受体细胞和重组基因的导入[si

  • 分子遗传学常用词汇

    腺嘌呤Adenine (A):一种碱基,和胸腺嘧啶T结合成碱基对。 等位基因(Alleles):同一个基因座位上的多种表现形式。一般控制同一个性状,比如眼睛的颜色等。 氨基酸(Amino Acid):共有20种氨基酸组成了生物体中所有的蛋白质。蛋白质的氨基酸序列和由遗传MM决定。 扩增(Amplification):对某种特定DNA片段拷贝数目增加的方法,有体内扩增和体外扩增两种。(参见克隆和PCR技术) 克隆矩阵(Arrayed Library):一些重要的重组体的克隆(以噬菌粒,YAC或者其他作载体),这些重组体放在试管中,排成一个二维矩阵。这种克隆矩阵有很多应用,比如筛选特定的基因和片段,以及物理图谱绘制等。从每种克隆得到的遗传连锁信息和物理图谱信息都输入到关系数据库中。 生技网自显影技术(Autoradiography):使用X光片来显示使用放射性元素标记的DNA片段的位置,常用在使用凝胶将DNA片段按照片段大小分离之后,显示各个DNA片段的位置。 常染色体(Autosome):和性别决定无关的染色体。人是双倍体动物,每个体细胞中都含有46条染色体,其中22对是常染色体,一对是性染色体(XX或者XY)。 噬菌体(Bacteriophage):参见phage 碱基对(Base Pair,bp):两个碱基(A和T,或者C和G)之间靠氢键结合在一起,形成一个碱基对。DNA的两条链就是靠碱基对之间的氢键连接在一起,形成双螺旋结构。 碱基序列(Base sequence):DNA分子中碱基的排列顺序。 碱基序列分析(Base Sequence Analysis):分析出DNA分子中碱基序列的方法(这种方法有时能够全自动化) cDNA:参见互补DNA 厘摩(cM):一种度量重组概率的单位。在生殖细胞形成的减数分裂过程中,常常会发生同源染色体之间的交*现象,如果两个标记之间发生交*的概率为1%,那么它们之间的距离就定义为1cM。对人类来说,1cM大致相当于1Mbp。 着丝点(Centromere):在细胞的有丝分裂过程中,从细胞的两端发出纺锤丝,连接在染色体的着丝点上,将染色体拉向细胞的两级。 染色体(Chromosome):细胞核中能够自我复制的部分,包含承载遗传信息的DNA分子。原核生物中只有一个呈环状的染色体;而真核生物中一般包含多个染色体,每条染色体都由DNA和蛋白质构成。 克隆库(Clone Bank):参见基因组文库(genomic library)。 克隆 (名词,Clones):从同一个亲代细胞形成的一组细胞。 克隆(动词,Cloning):形成大量子细胞的无性繁殖过程,这些子细胞和亲代细胞完全相同,这个过程称为克隆。 克隆载体(Cloning Vector):通常采用从病毒、质粒或高等生物细胞中获取的DNA作为克隆载体,在载体上插入合适大小的外源DNA片段,并注意不能破坏载体的自我复制性质。将重组后的载体引入到宿主细胞中,并在宿主细胞中大量繁殖。常见的载体有质粒,噬菌粒,酵母人工染色体。 互补DNA(cDNA):以信使RNA为模板合成的DNA,常常采用互补DNA的一条链作为绘制物理图谱时的探针。 互补序列(Complementary sequence):以一条核苷酸链为模板,根据碱基互补规则形成的互补链,称为该模板的互补序列。

  • Cell:“人造精子”基因可加工遗传

    细胞副主编 的评论是, 什么时候能应用于实践?中国科学家在细胞杂志发表重要论文Cell:“人造精子”基因可加工遗传Generation of Genetically Modified Mice by Oocyte Injection of Androgenetic Haploid Embryonic Stem CellsHaploid cells are amenable for genetic analysis. Recent success in the derivation of mouse haploid embryonic stem cells (haESCs) via parthenogenesis has enabled genetic screening in mammalian cells. However, successful generation of live animals from these haESCs, which is needed to extend the genetic analysis to the organism level, has not been achieved. Here, we report the derivation of haESCs from androgenetic blastocysts. These cells, designated as AG-haESCs, partially maintain paternal imprints, express classical ESC pluripotency markers, and contribute to various tissues, including the germline, upon injection into diploid blastocysts. Strikingly, live mice can be obtained upon injection of AG-haESCs into MII oocytes, and these mice bear haESC-carried genetic traits and develop into fertile adults. Furthermore, gene targeting via homologous recombination is feasible in the AG-haESCs. Our results demonstrate that AG-haESCs can be used as a genetically tractable fertilization agent for the production of live animals via injection into oocytes.单倍体细胞,如酵母,是遗传学研究的重要工具。自然状态下存在的单倍体细胞只有结构和功能均已特化的配子,包括卵子和精子。然而卵子和精子不能在体外进行培养,因此也不能对其进行基因操作。如果能够在体外建立哺乳动物的单倍体细胞系,那将极大地促进哺乳动物遗传学及相关生命科学的研究。4月27日,国际著名学术期刊Cell发表了中科院上海生科院生化与细胞所李劲松研究组和徐国良研究组的一项合作研究,他们建立了来自孤雄囊胚的单倍体胚胎干细胞系,证明这些细胞保持了一定水平的雄性印记,进一步验证这些细胞能够代替精子在注入卵母细胞后产生健康的小鼠。为了获得单倍体的孤雄囊胚,研究人员采用了核移植的技术,即将卵母细胞的核通过显微操作的方法去掉,然后注入一个精子形成携带来自父本基因组的单倍体重构胚胎。这些胚胎在体外能够发育到囊胚,从这些囊胚中分离建立了单倍体胚胎干细胞系。单倍体胚胎干细胞系具有典型的小鼠胚胎干细胞特征,能够在注入两倍体囊胚中后形成嵌合体小鼠。因为精子在形成过程中会产生雄性印记状态,这种印记状态是受精后胚胎发育的重要保证,而且在整个发育过程中一直维持,因此,研究人员分析了单倍体胚胎干细胞系的雄性印记水平,发现这些细胞保持了一定的雄性印记。接下来,为了验证这些细胞是否能像精子一样具有“受精”能力,研究人员将单倍体胚胎干细胞系注入卵母细胞中,发现部分“受精”的胚胎能够发育成健康的小鼠。最后,研究人员成功地利用单倍体胚胎干细胞系进行了基因打靶的尝试。单倍体胚胎干细胞系的建立为获取遗传操作的动物模型提供了一种新的手段,也为细胞重编程研究提供了一种新的系统。杨辉、施霖宇、王邦安为本文的共同第一作者,参与该研究的合作单位和人员包括中科院上海生命科学信息中心李党生研究员、南京大学高翔教授、第四军医大学聂勇战教授,工作得到了国家科技部、国家基金委、中国科学院以及上海市科委经费的支持。(生化与细胞所)

  • 曼迪匹艾(北京)科技服务有限公司正在寻找遗传科学类 英文学术期刊助理编辑职位,坐标,谈钱不伤感情!

    [b]职位名称:[/b]遗传科学类 英文学术期刊助理编辑[b]职位描述/要求:[/b]Genes 专注于遗传科学进展,涵盖基因,基因组及遗传学等研究领域。详情请查看:http://www.mdpi.com/journal/genes。一、工作职责1. 联系同行专家,组织稿件的同行评审;2. 建立与期刊主编,编委成员,作者及审稿人之间的良好沟通;3. 对稿件进行编排处理。二、职位要求1. 细胞生物学,遗传学等专业背景;2. 硕士及以上学历;3. 英语六级;4. 熟练office办公软件;5. 学习能力强,能适应公司高强度职业培训,例如:参加职业培训讲座和一对一导师培训管理。三、工资待遇1. 薪酬待遇: 月基本工资9000-13000,丰厚的绩效奖金;2. 五险一金,年度体检等各种福利。[b]公司介绍:[/b] 曼迪匹艾(北京)科技服务有限公司成立于2008年05月29日,注册地位于北京市通州区翠景北里21号楼22层2204.2205.2206.2207,法定代表人为林树坤。经营范围包括技术推广服务;信息咨询(不含中介服务);市场调查;编辑服务;电脑图文设计、制作;技术开发;计算机技术推广服务;销售计算机软件及辅助设备、文具用品;技术进出口。(企业依法自主选择经营项目,开展经营活动;依法须经批准的项目,经...[url=https://www.instrument.com.cn/job/user/job/position/68959]查看全部[/url]

  • 【第二届网络原创参赛】遗传小作坊里的大科学

    【第二届网络原创参赛】遗传小作坊里的大科学

    [color=#DC143C]我们的实验室隶属于遗传学科,在2001年被批准成立“分子细胞遗传与作物育种”校重点实验室。主要的研究内容是:1. 着丝粒蛋白与细胞增殖调控的研究:应用模式生物线虫,Hella细胞和其他细胞系,通过基因克隆、基因表达及其定位,着丝粒蛋白表达的调控及其与其他已知着丝粒蛋白的相互作用的研究,阐述新着丝粒蛋白在细胞中的定位,及其与细胞增殖状态和细胞分化的调控的作用。2. 植物特殊基因资源及抗逆分子遗传机理的研究:应用特殊基因资源植物好好芭、盐芥等,通过基因组学、蛋白质组学、比较转录组学等方法克隆植物抗逆基因新资源,进行功能鉴定。并通过抗逆资源基因与植物激素、信号转导途径的代谢组学的分子生物学研究,揭示抗逆响应的分子遗传机理。从而发掘新的资源基因,认识抗逆新途径,为作物抗逆遗传育种作出新贡献。[/color][B]带大家参观一下我们的实验室吧![/B]楼道里,还有放衣服及书包的柜子![img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/10/200910101508_175134_1856701_3.jpg[/img]平常做实验的屋子,呵呵,东西有些多啊![img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/10/200910101508_175135_1856701_3.jpg[/img]实验室的冰箱和摇床[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/10/200910101508_175136_1856701_3.jpg[/img]细胞间外面[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/10/200910101509_175137_1856701_3.jpg[/img]细胞培养箱[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/10/200910101510_175138_1856701_3.jpg[/img]超净台,有人要做实验了[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/10/200910101510_175139_1856701_3.jpg[/img]显微镜,包括倒置显微镜和荧光显微镜,这可是我们的宝贝啊![img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/10/200910101510_175140_1856701_3.jpg[/img]-80℃冰箱,实验室不可或缺的设备啊![img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/10/200910101511_175141_1856701_3.jpg[/img]烘箱,同样举足轻重![img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/10/200910101511_175142_1856701_3.jpg[/img]灭菌锅,别看是老式的,但是很好用的![img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/10/200910101512_175143_1856701_3.jpg[/img]组培室1—主要是组培苗[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/10/200910101512_175144_1856701_3.jpg[/img]组培室2 ---这是大家种的苗苗[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/10/200910101512_175145_1856701_3.jpg[/img]这是做分子实验的超净台哦[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/10/200910101513_175146_1856701_3.jpg[/img]做核酸电泳的台子[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/10/200910101513_175148_1856701_3.jpg[/img][color=#DC143C]说实话啊,我们的实验室不算很好,甚至可以说有些落后,但就是这个小的实验室也做出了不小的成就啊,近年来发表了不少SCI的核心期刊,其中细胞方向的两篇论文影响因子达到了5,而植物方向发表的论文也在3左右;另外,我们实验室近两年来均有国家和北京的自然基金支持,相信未来的发展会更好的。PS:呵呵,我们不贪心,只要做好分内的工作,完成基金任务就行了![/color]

  • 曼迪匹艾(北京)科技服务有限公司正在寻找遗传科学类 英文学术期刊助理编辑职位,坐标,谈钱不伤感情!

    [b]职位名称:[/b]遗传科学类 英文学术期刊助理编辑[b]职位描述/要求:[/b]Genes 专注于遗传科学进展,涵盖基因,基因组及遗传学等研究领域。详情请查看:http://www.mdpi.com/journal/genes。一、工作职责1. 联系同行专家,组织稿件的同行评审;2. 建立与期刊主编,编委成员,作者及审稿人之间的良好沟通;3. 对稿件进行编排处理。二、职位要求1. 细胞生物学,遗传学等专业背景;2. 硕士及以上学历;3. 英语六级;4. 熟练office办公软件;5. 学习能力强,能适应公司高强度职业培训,例如:参加职业培训讲座和一对一导师培训管理。三、工资待遇1. 薪酬待遇: 月基本工资13000-16000,丰厚的绩效奖金;2. 五险一金,年度体检等各种福利。四、办公地点北京市通州区翠景北里21号金成中心2105室[b]公司介绍:[/b] 曼迪匹艾(北京)科技服务有限公司成立于2008年05月29日,注册地位于北京市通州区翠景北里21号楼22层2204.2205.2206.2207,法定代表人为林树坤。经营范围包括技术推广服务;信息咨询(不含中介服务);市场调查;编辑服务;电脑图文设计、制作;技术开发;计算机技术推广服务;销售计算机软件及辅助设备、文具用品;技术进出口。(企业依法自主选择经营项目,开展经营活动;依法须经批准的项目,经...[url=https://www.instrument.com.cn/job/user/job/position/76772]查看全部[/url]

  • 武汉大学分子遗传学 第四章

    第四章 DNA复制、转录与翻译 4.1 DNA复制一. DNA的半保留复制Watson &Crick 最早提出DNA 的半保留复制机制。即是:DNA分子的双螺旋在复制时分开,各自作为新链合成时的模板,复制后,每一个新的双链DNA 分子都是由一条亲链和一条新合成的子链组成的。合成过程中亲链和子链间严格的碱基配对是DNA复制的基础。图示DNA复制(Meselson-Stahl实验——Cscl超离心显示不同比重DNA带) 二. 复制原点,方向和方式或DNA复制是从特定的位点开始并按特定的方向进行实验证明,DNA分子复制时不是随机起始的,而是从特定的位点开始的,这一特定的位点叫做复制起始点或复制原点,常用ori 或o 表示。许多生物的复制点都是DNA呼吸作用强烈的区段, 即是经常开放的区段(frequently opening region )亦即富含A,T的区段。这一区段产生瞬时单链与SSB蛋白(single-stranded DNA binding protein)结合,对复制的起始十分重要。复制从特定的位置开始,大多数双向进行,也有一些单向的或以不对称的双向方式进行。在复制原点双链DNA解旋形成复制叉。在复制叉处,新合成的子链DNA以各自的亲链为模板,总是从5\'-3\'方向合成。复制叉是不对称的,即两条新合成的链中,一条链是连续合成,叫前导链(leading strand ),另一条链是在模板DNA指导下,通过一个叫DNA 引发酶的蛋白质,在特定的间隔区先合成大约10个NT 的RNA引物为DNA聚合酶提供3‘——OH,然后合成一个称之为冈崎片段的不连续的DNA片段,再经专门的DNA修复系统,去除RNA引物,再经DNA连接酶通过磷酸二酯键将其连起来,完成该子链的合成,这一条链叫后随链(lagging strand)。依据DNA合成的起始方式,复制分为两种类型:复制叉式(包括复制)和滚环式复制又叫复制。 三. DNA复制的酶学是一个复杂的酶学过程, 需要30多种酶而后蛋白质的参与,构成复制体(replisome) 1. DNA聚合酶及其聚合反应DNA POL是指以脱氧核苷三磷酸为底物催化合成DNA的一类酶,其催化反应为:DNApol.DNA-OH——————》DNA-(pdN)n +n ppidNTP Mg 2+[/si

  • 合成生物学

    耶鲁研究学者成功地对细菌的蛋白质合成机制进行遗传学改造 随着合成生物学的发展,科学家们已经掌握了相当的遗传学工具,他们已能够修改有机物的天然遗传密码,甚至重新谱写生命。在昨天的《科学》杂志上,耶鲁大学的研究学者发表论文说,他们已成功对细菌中的蛋白质合成机制进行遗传学改造。该论文的作者,细胞及分子生理学系的杰斯·莱因哈特(Jesse Rinehart)介绍说:“从本质上来说,我们已经扩展了大肠杆菌的遗传密码,这让我们能够合成以特殊形式,例如模拟天然状态或者疾病状态的蛋白质。”耶鲁研究小组的理念是, 通过修改遗传密码,用新的方式影响蛋白质的行为,使之能实现大多数的生命功能。他们并没有创造自然界不存在的东西,而是诱发了磷酸化作用(phosphorylation)。磷酸化作用是生命体中最常见的基本生理过程,它能显著改变蛋白的功能。通常,蛋白的磷酸化作用并不直接由DNA编码指导合成,而是在蛋白质合成之后才开始,而这正是耶鲁的研究人员们想要改写的:他们希望把磷酸化过程添加到大肠杆菌的遗传密码中,通过DNA第一时间就能指导蛋白磷酸化。过去,科学家们缺乏研究磷酸化状态蛋白的能力,致使对某些疾病的研究停滞不前,例如蛋白活性极高的癌症。而这项新技术实现了人类蛋白质的天然磷酸化体系,这对于理解疾病的发展至关重要。莱因哈特解释说:“我们现在做的就是运用蛋白开关——把蛋白机制打开或关闭,这让我们能以全新的方式研究疾病状态,并有望引导新药的研发。”莱因哈特他们现在打算创建与癌症、糖尿病以及高血压相关的磷酸化蛋白质,不过他们强调说,这种技术能够实现处理任何种类的蛋白质。

  • 【转帖】"铁公鸡"或源自遗传 科学家发现"吝啬基因"

    "铁公鸡"或源自遗传 科学家发现"吝啬基因"   如果你有一位朋友从来都不请客,甚至都很少愿意AA制,那么你也不必太生气,因为这很可能与他的基因有关系。据英国《每日邮报》11月4日报道,科学家终于找到了“吝啬基因”,这或许可以从遗传学角度解释小气鬼们为什么把钱包捂得这么严实。  德国波恩大学研究人员提取了101位年轻男性和女性嘴里的细胞样本,并在样本中检测一段名为COMT的基因。该基因分成G碱基和A碱基两种类型,其能够影响脑化学,进而有可能左右人们慷慨与否。  在实验中,志愿者被要求去玩一个赌博电脑游戏,然后告诉实验人员他们愿意将赢取的一部分还是全部奖金捐赠给秘鲁的贫困儿童。为了使实验任务更加真实,实验人员还给志愿者呈现了一个名叫莉娜的秘鲁贫困女孩的照片,以及一只由她编织的手镯。  实验结果表明,拥有G碱基的志愿者有超过20%的人将他们赢的所有钱都捐给了莉娜,但是拥有A碱基(即“吝啬基因”)的志愿者仅有不到2%的人能够像G型人这样慷慨。  通常,人类每4人中间大约就有1人携带有“吝啬基因”,他们表现得特别注重自己的钱财,比如时常讨要香烟而不是自己去买,或者定期借钱付公交车车票,但不怎么还钱。而且,那些携带“吝啬基因”的人比其他人捐赠给慈善机构的钱更少。  不过,吝啬的形成也不能完全归咎于基因。之前的研究已经表明,一个人慷慨与否只能部分地用基因来解释,诸如抚养、教育和宗教等其他因素也有不同程度的影响。

  • 中科院遗传与发育生物学研究所王国栋课题组招聘启事

    因工作需要,中国科学院遗传与发育生物学研究所基因组生物学中心王国栋研究员课题组现向海内外公开招聘研究人员1名(助研)。王国栋课题组的主要研究方向是综合基因组学,代谢组学(Mass-based)和传统的分子和生化技术去探索植物中未知代谢途径,克隆,功能鉴定重要代谢途径中的酶和酶学及调控机理,并应用于实际生产。课题组具体信息参见http://www.genetics.ac.cn/wangguodong。一、基本招聘条件  1. 具有高度的责任心和上进心,性格乐观开朗,有良好的人际沟通能力,富有团队协作精神;  2. 对本研究组工作感兴趣,可追踪本研究领域的发展前沿;  3. 非应届毕业生需要有北京市户口(博士后不受此限制)。   对于应聘者具体要求如下:  1. 具有分析化学及相关专业或生物学硕士研究生以上学历、学位,较强的英文阅读能力和中英文写作能力,在SCI杂志发表第一作者研究论文至少1篇;  2. 同时具有色谱——质谱联用等大型分析仪器操作经验和熟悉相关数据处理流程经历的申请者优先。二、岗位职责  1.独立完成研究组长交给的科研任务或承担相关课题;  2.培训研究生相关知识、技能,协助课题组长在相关课题中指导研究生及实验室管理;三、申请材料的投递  应聘者请将《科研岗位工作申请表》及本人简历、包括研究经历简介、未来事业规划,代表性论文及两位推荐人的姓名及电话等相关资料发至:gdwang@genetics.ac.cn(邮件主题请注明:工作岗位申请),本招聘长期有效,招到合适人选为止。四、审查  研究所对申请者进行资格审查,并在收到材料的一个月内通知初审合格者前来面试,资格审查未通过者,不再另行告知。五、待遇  试用期考察合格后根据其学历和专业经历拟聘为中国科学院遗传发育所固定工作人员,享有相关待遇,特别优秀者具体职称、待遇可协议。六、政策咨询:人力资源处 崔老师 64806520

  • 【原创】【第三届原创参赛】重金属对大麦根尖细胞遗传损伤

    【原创】【第三届原创参赛】重金属对大麦根尖细胞遗传损伤

    [color=#d40a00][size=3][size=2]维权声明:本文为xiaodaren原创作品,本作者与仪器信息网是该作品合法使用者,该作品暂不对外授权转载。其他任何网站、组织、单位或个人等将该作品在本站以外的任何媒体任何形式出现的,均属侵权违法行为,我们将追究法律责任。[/size]原创大赛又来啦!!今年一不留神错过了7月的礼品!还好8月奖品更加精彩,赶紧小跑着来发原创!!!呵呵这次与大家分享的其实是一个很简单的实验过程,但是简单不乏味,从这次试验过程中我也学到了一些东西,所以拿出来与各位一同分享!!!看到这次奖品还可以许愿~~~真是人性化啊!!!正好我们开始租房子自己做饭啦~~所以想要一个高压锅炖排骨~~~不知道可不可以,价值嘛就无所谓啦!好啦,闲言碎语就不说啦~~~下面实验过程华丽丽登场~~~~[/size][/color][color=#0162f4]  重金属对植物的毒害作用日前己知是多方而的。在生理生化方而的毒去表现在使烟草叶绿素a. b含量下降 羊角月芽藻叶绿素a含量下降,膜通透性加大、过氧化物酶活性增加 小白菜抗坏血酸含量下降等。这些都充分表明铅使植物光合作用降低、加速了过氧化衰老速度。然而重金属铅以其化合物(pbc12)的形式普遍存在于土壤、大气和水中。近些年来,我国的采业、冶金业以及交通运输业的发展突飞猛进.铅污染日益严重,对人类、农业、环境造成极大的危重。铅不是生物生存所必需的元素而属于有害元素,并且进入生物体内很难排出使富积下来毒害机体。因此.严防铅中毒己成为环境质量控制的一个内容铅对人类和动物的毒害作用主要是对神经、免疫系统及造血_功能的毒害。对植物的毒害主要表现在细胞遗传学。生理生化等代谢方而同时根尖微核及染色体畸变技术己广泛应用于植物毒理学研究发挥了重要作用。同时该项技术己作为一项世界性的生物学检测指标。[/color][color=#0162f4]  遗传损伤主要研究以下几个指标:(一)微核,简称mcn,是真核类生物细胞中心的一种异常结构,一般认为它是由有丝分裂后期丧失着丝粒的染色体片段产生。这些断片或染色体在分裂过程中行动滞后,分裂末期不能进入主核,形成主核之外的核块。当细胞进入下一次分裂间期,他们便浓缩成主核之外的小核,即微核。微核大小在主核1/3以下,与主核分离,着色与主核一致或较深,呈圆形或椭圆形。(二)有丝分裂指数(MI)指观察细胞中处于有丝分裂相的细胞数。(三)根尖细胞染色体异常:断裂,滞后,粘连,核固缩。本文通过铅对大麦细胞遗传学毒害作用方而的一些研究.为农业旱期预测诊断铅对作物的危害去除提供了重要的理论依据。[/color]  [b]1材料和方法[/b]  1.1 材料  1.1.1重金属处理液,1N HCl,石炭酸品红溶液  1.1.2.培养皿,显微镜,水浴锅,计数器,镊子,试管,载玻片,盖玻片  1.1.3大麦Hordeum Vulgare(2n=14)  1.2方法  1.2.1种子萌发、催芽  1.2.2重金属处理:根长至2~3cm后,开始处理,12h更换一次处理液,处理时间为12h、24h。染毒后蒸馏水恢复培养24h。  1.2.3固定 卡诺固定液固定24h。  1.2.4酸解 从固定液中取出根尖,蒸馏水洗静,用1N HCl 60℃酸解。  1.2.5染色 酸解后用蒸馏水洗涤两遍,根尖切下,加2~3滴染液进行染色。  1.2.6观察 每一处理观察6~8个根尖约3000个细胞。  [b]2.结果[/b]  2.1 Pb2+诱导对大麦根尖微核的影响(见表1):[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191653_630965_1856701_3.jpg[/img]  由表1可见,不同染毒时间下,随着染毒浓度的增加(0.025一0.2 mg/L) 诱发大麦根尖微核率有所增加,但是随处理时间的增加(12h—24h)微核率有波动且其增长趋势不显著。  2.2 Pb2+诱导对大麦根尖有丝分裂指数的影响:[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/201008191045345109_01_1856701_3.jpg[/img]  表2资料看到:铅可以显著降低大麦根尖细胞的有丝分裂指数,对植物生长具有抑制作用,呈浓度依赖和时间依赖关系,随着铅浓度的增高,在同一处理时间下(如24h下不同浓度所造成的影响)其有丝分裂指数明显下降而在同一浓度下随着处理时间的增加根尖分生细胞有丝分裂指数都有减少的趋势。  2.3 Pb2+诱导对大麦根尖有丝分裂染色体的影响[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/201008191047069118_01_1856701_3.jpg[/img]  从表3实验资料看到.大麦根尖分生细胞在细胞分裂过程中,染色体的形态变化对铅的毒害更为敏感。出现了染色体桥、断裂和粘连及核固缩。随着浓度的增加处理时间的延长,波观察的4种畸变的绝对值都在增加。从四种畸变综合统计结果来看.铅浓度愈大、处理时间愈长畸变率愈高。凡是高浓度、长时间 (24 h)处理的大麦根尖分生细胞都停止了有丝分裂,不久都将死亡。  [b]3.讨论[/b]  3.1 Pb2+诱导对大麦根尖微核的影响  由表1可见,不同染毒时间下,随着染毒浓度的增加(0.025一0.2 mg/L) 诱发大麦根尖微核率有所增加,对植物具有遗传损伤效应,且高浓度短时间作用和低浓度长时间作用具有等效性,与阴性对照组有显著差异,随处理时间的增加(12h—24h)微核率有波动且其增长趋势不显著,此可能为实验不当所造成,其原因需经进一步探究。  3.2 Pb2+诱导大麦根尖分生细胞有丝分裂指数的影响  试验统计了Pb2+诱导在不同浓度处理及不同时间下对大麦根尖细胞有丝分裂的影响.以指示重金属对植物细胞的毒害作用。细胞分裂指数=(分裂细胞数/观察细胞总数)*100%.  表2资料看到:铅可以显著降低大麦根尖细胞的有丝分裂指数,对植物生长具有抑制作用,呈浓度依赖和时间依赖关系,随着铅浓度的增高,在同一处理时间下(如24h下不同浓度所造成的影响)其有丝分裂指数明显下降,说明高浓度的Pb2+可抑制有丝分裂的发生,另外,同一浓度下随着处理时间的增加根尖分生细胞有丝分裂指数都有减少的趋势。  3.3 Pb2+诱导对大麦根尖有丝分裂染色体的影响  从表3实验资料看到.大麦根尖分生细胞在细胞分裂过程中,染色体的形态变化对铅的毒害更为敏感。出现了染色体桥、断裂和粘连及核固缩。随着浓度的增加处理时间的延长,波观察的4种畸变的绝对值都在增加。从四种畸变综合统计结果来看.铅浓度愈大、处理时间愈长畸变率愈高。凡是高浓度、长时间 (24 h)处理的大麦根尖分生细胞都停止了有丝分裂,不久都将死亡。  正常根尖细胞具有稀疏的细胞质,并有均匀的染色质。经Pb2+诱导后有些根尖细胞核核浆减少,核体积缩小,核边增厚,核染色质局部或全部凝集,由网状至完全固缩而致密,着色很深,形成固缩核,与此同时细胞质变得稀少,部分细胞体积随之变小。Pb2+诱导后大麦根尖分生区细胞的核固缩统计结果见表3, 表3数据显示,Pb2+诱导细胞核固缩具有时间效应和剂量效应关系,随着Pb2+诱导浓度增大和作用时间延长,大蒜幼根细胞核固缩率增高。不同根尖细胞中固缩核数相差较大,有的根尖核固缩的细胞很多,有的根尖却很少固缩细胞。这种情形可能是由于几不同个体对环境的适应性不同,有的个体对Pb2+的作用适应较强,继续分裂生长 而有的个体不能适应Pb2+毒理作用,致使细胞停止分裂并逐步死亡。  3.4 综上所述,铅对大麦根尖分生细胞的影响主要表现为:第一,铅进入植物体后.主要集中在根部细胞核内.在组织间迁移率极低所以阻碍细胞向分化状态发展。铅对大麦根尖细胞有丝分裂指数表现出浓度与时间的叠加抑制效应。第二,铅能诱导染色体畸变。畸变率表现为浓度与时间的叠加诱导效应。第三,铅对大麦根尖分生细胞的细胞遗传学毒理从形态上看是染色体各种畸变的形式,实质上是对间期DNA复制前后的阻断、干扰和影响。  铅对细胞遗传学的毒去作用.主要表现为染色体畸变和微核效应。不少学者认为:这是因为抑制和干扰了G1期触发蛋白( trigger Protein)的合成,限制了由G1期进入S期。一但进入了S期,铅不能影响DNA复制和合成。因此,染色体畸变和微核的形成是S期DNA受到损伤的结果。关于铅对植物毒去的机理研究.日前仍处于资料积累阶段有待进一步深入探讨。[color=#d40a00]本来如果显微镜可以照相的话可以让大家看到我所观察的结果~~但是无奈设备无法达到要求啊~~~大家就只能看我的结果说明了~~~如果有所过同类实验的朋友们可以分享补充哈~~~~[/color]

  • 【转帖】细胞生物学发展史

    1677年荷兰Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723)显微镜学家、微生物学,用简单显微镜观察到动物的“精虫”(细胞)。1665年英国Hooke Robert(1635-1703)博物学家提出细胞和细胞结构的概念。1827年贝尔发现哺乳类的卵子,对细胞本身进行认真的观察。1838年描施莱登述了细胞是在一种粘液状的母质中,经过一种像是结晶样的过程产生的,并且把植物看作细胞的共同体。在他的启发下施万坚信动、植物都是由细胞构成的,并指出二者在结构和生长中的一致性。1845年德国动物学家西博尔德(1804-1885)断定原生动物都是单细胞的。1852年德国病理学家菲尔肖(1821-1902)在研究结缔组织的基础上提出“一切细胞来自细胞”的名言,并且创立了细胞病理学。1867年德国植物学家霍夫迈斯特对植物,分别比较详细地叙述了间接分裂。1873年施奈德对动物,分别比较详细地叙述了间接分裂。1875年德国植物学家施特拉斯布格首先叙述了植物细胞中的着色物体,而且断定同种植物各自有一定数目的着色物体;1880年巴拉涅茨基描述了着色物体的螺旋状结构,翌年普菲茨纳发现了染色粒。1882年德国细胞学家弗勒明在发现了染色体的纵分裂之后提出了有丝分裂这一名称以代替间接分裂。施特拉斯布格把有丝分裂划分为直到现在还通用的前期、中期、后期、末期;他和其他学者还在植物中观察到减数分裂,经过进一步研究终于区别出单倍体和双倍体染色体数目。1882年捷克动物生理学家浦肯野提出原生质的概念。1888年瓦尔代尔才把核中的着色物体正式命名为染色体。1891年德国学者亨金在昆虫 的精细胞中观察到 X染色体。1902年史蒂文斯、威尔逊等发观了 Y染色体。1900年重新发现孟德尔的研究成就后,遗传学研究有力地推动了细胞学的进展美国遗传学家和胚胎学家摩尔根(1866—1945)研究果蝇 的遗传,发现偶尔出现的白眼个体总是雄性;结合已有的、关于性染色体的知识,解释了白眼雄性的出现,开始从细胞解释遗传现象,遗传因子可能位于染色体上。细胞学和遗传学联系起来,从遗传学得到定量的和生理的概念,从细胞学得到定性的、物质的和叙述的概念,逐步产生出细胞遗传学。此外,发现了辐射现象、温度能够引起果蝇突变之后,因突变的频率很高更有利于染色体的实验研究。辐射之后引起的各种突变,包括基因的移位、倒位及缺失等都司在染色体中找到依据。利用突变型与野生型杂交,并且对其后代进行统计处理可以推算出染色体的基因排列图。广泛开展的性染色体形态的研究,也为雌雄性别的决定找到细胞学的基础。20世纪40年代后,电子显微镜得到广泛使用,标本的包埋、切片一套技术逐渐完善,才有了很大改变。开始逐渐开展了从生化方面研究细胞各部分的功能的工作,产生了生化细胞学。

  • 【原创】用先进微生物监测方法研究深圳空气环境细菌总数和遗传多样性

    [font=宋体]深圳市是华南地区新兴的大都市,人口稠密,工商业、电子制造业发达,交通繁忙,从近年气象要素和污染指数的变化情况看,空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量总体有呈下降的趋势;深圳处于亚热带海洋季风气候带内,空气温湿,有利于空气微生物的生长繁殖,地面上人群呼吸带的微生物已经直接影响到人体健康。因此,监测深圳市区的空气微生物含量,对于提高深圳市区的大气环境质量和保障人体健康是十分必要的。[/font][font=宋体]随着深圳市经济的发展和车辆的增多,城市空气污染也越来越严重。通过对空气微生物含量指标进行监测可以反映出空气的污染程度以及对人群健康造成的威胁。深圳市生态监测中,关于空气微生物的常规监测主要采用传统的平皿沉降法,此方法存在较多误差;我们将先进的荧光显微镜法和变性梯度凝胶电泳法([/font][font=Times New Roman]DGGE[/font][font=宋体])引入监测工作中,作为深圳市生态监测体系中空气微生物监测方法的改进和补充。[/font][font=宋体][/font][size=3][b][font=宋体]变性梯度凝胶电泳法[/font][font=宋体][/font][/b][/size][font=宋体]分子生物技术克服了传统微生物培养技术的限制[/font][font=Times New Roman],[/font][font=宋体]可以更精确地揭示环境中微生物种群结构及其遗传的多样性,从而可以更加清楚的了解环境的变化及其与微生物的关系。其中,[/font][font=Times New Roman]PCR-DGGE[/font][font=宋体]技术在遗传多样性等研究方面的应用较为广泛。[/font][font=Times New Roman]DGGE[/font][font=宋体]技术是[/font][font=Times New Roman]rRNA[/font][font=宋体]基因测序中经常用到的一项[/font][font=Times New Roman]DNA[/font][font=宋体]分离技术。由于不同种个体的[/font][font=Times New Roman]rRNA[/font][font=宋体]基因的长度较稳定,[/font][font=Times New Roman]DGGE[/font][font=宋体]能够将大小相似的不同序列[/font][font=Times New Roman]DNA[/font][font=宋体]区分开,得到纯化的单一[/font][font=Times New Roman] rDNA[/font][font=宋体],以便进行测序,从而可以获得更多有关微生物群落遗传学上的信息,即群落遗传多样性等信息。应用变性梯度凝胶电泳技术,对不同环境样品中的细菌微生物群落的遗传信息进行对比分析,结合环境的理化等指标,可以得到受不同程度污染的环境样品中的微生物遗传多样性的异同、微生物种类的变化等方面的信息,从而通过微生物指标来反映环境受污染的程度。[/font][size=3][b][font=宋体]荧光显微镜法[/font][/b][/size][font=宋体]利用微生物指标监测环境污染与清洁度是一种快速灵敏的生物学检测方法,通过对微生物[/font][font=Times New Roman]DNA[/font][font=宋体]的染色所采用的荧光显微镜方法,能够检测到环境中绝大部分不能够被培养微生物类群,可以较好的降低常规培养皿培养所造成的微生物总量的损失或者过低估计等误差。此外,荧光显微镜检测方法还具有直观,快捷等特点。[/font][font=宋体]目前,国内外将荧光显微镜方法应用于空气和海水中微生物的研究较为成熟可靠,并且得到了很好的研究结果;在土壤和沉积物中的微生物总数的研究上多采用培养皿的方法,我们希望通过前期的实验探索,可以将荧光显微镜的方法应用到土壤微生物总数监测工作中,并且与常规方法进行对比,检测该方法的可行性。[font=Arial]深圳空气环境微生物监测研究的区域为整个深圳市,测点集中在东部和西部区域,有杨梅坑、田心山、莲花山、羊台山和南山生态测站5个站点。[/font][/font][size=3][font=宋体][b]荧光显微镜分析[/b][/font][/size]使用Syber Green I 染色剂染色土壤环境的细菌DNA,蓝光激发后,发亮绿色荧光; 使用Olympus BX41显微镜,在油镜条件下随机选择10-20个视野计数被染色的细菌个体(细菌个数=平均视野中的细菌数量×滤膜的有效过滤面积/视野面积),进行荧光显微镜计数(10×目镜,100×物镜,1000×倍数)亮绿色荧光的细菌细胞。[b][font=宋体][size=3]分子生物学分析[/size][/font][/b][font=宋体]采用常规[/font][font=''''Times New Roman'''']DNA[/font][font=宋体]提取方法对深圳空气环境细菌样品总[/font][font=''''Times New Roman'''']DNA[/font][font=宋体]进行提取,得到的总[/font][font=''''Times New Roman'''']DNA[/font][font=宋体]电泳结果图谱;[/font][font=宋体]对测站的空气环境细菌样品[/font][font=Times New Roman]DNA[/font][font=宋体]进行降落[/font][font=Times New Roman]PCR[/font][font=宋体]扩增,得到[/font][font=Times New Roman]PCR[/font][font=宋体]产物,作为[/font][font=Times New Roman]DGGE[/font][font=宋体]的上样样品。[font=宋体]对降落[/font][font=''''Times New Roman'''']PCR[/font][font=宋体]扩增获得的产物进行琼脂糖电泳,[font=宋体]进行[/font][font=''''Times New Roman'''']DGGE[/font][font=宋体]实验([/font][font=''''Times New Roman'''']Touch Down [/font][font=''''Times New Roman'''']PCR[/font][font=宋体]产物)。[/font][/font][/font]

  • 遗传算法进行波长选择的困惑

    想用遗传算法进行光谱的波长选择,遗传算法的原理算是搞得差不多了,又看了一些相关的论文,有以下问题望大家指教:1、遗传算法的实现一般是通过Matlab工具箱实现还是自己编程实现,见有的文章说用Vc自己编写的;有没有建模软件自带遗传算法的,我用的TQ Analyst软件是不带的。2、求最优解的过程应该是自动实现的过程,而最优解的确定又是通过模型有关参数决定的,这应该要求针对每个解(即选择的不同波长组合)都要建立一次模型,以便得到模型的相关参数。若不是建模软件自带遗传算法,而是借助matlab或自己编程实现,那么由不同波长组合得到不同参数的整个自动实现过程如何完成的?不知道自己这样理解有没有错误,接触近红外分析时间不长,有错误的地方望大家批评指正,先谢谢了!

  • 【转帖】红霉素工业用菌种遗传改造获突破

    中科院上海有机化学研究所刘文领衔的课题组立足于国内生物产业的现实需求,结合该所在化学合成方面的优势,致力于化学的理念促进现代生物技术的合理运用。他们与华东理工大学教授张嗣良等合作,在国家“863”项目“红霉素发酵工业用菌种改造和过程优化控制技术”中取得了重要突破,获得了一批具有自主知识产权、质量和产量得以明显提升的新型红霉素生产重组菌株。目前该成果已在湖北东阳光生化制药有限公司成功地进行了放大和试生产,其潜在经济、社会效益显著。在人类与致病微生物的斗争历史上,以抗生素为代表的微生物药物起到了至关重要的作用。红霉素是一类广泛使用、用于治疗革兰氏阳性菌感染的广谱大环内酯类抗生素。其临床应用领域的扩大和以阿奇霉素、罗红霉素、克拉霉素等为代表的新型半合成红霉素的出现,快速拉动了红霉素原料药的生产需求。过去几年,国际抗生素的市场规模大约在350亿~380亿美元之间,2012年有望达到450亿美元。据西方经济学家预测,2010年红霉素系列产品的全球市场总规模达70亿美元以上,市场前景乐观。抗生素发酵生产本身是高耗能产业,存在环境污染等问题,发达国家近年来正逐步把抗生素原料药的生产转移到中国等发展中国家。目前,我国是世界上红霉素生产和出口的第一大国,年产量超过7000吨。刘文介绍,由于许多抗生素具有十分复杂的化学结构,采用化学方法大量合成往往需要繁杂的工艺途径和苛刻的反应条件,在制药工业上的实际应用价值相当有限。采用微生物发酵是获取药用抗生素原料的主要途径,而我国作为世界上原料抗生素的主要生产大国,发酵单位偏低、产品质量偏低、缺乏自主知识产权的新型抗生素药物等一系列原因却严重制约了这一产业的发展。自红霉素作为一种广谱抗生素药物进入临床以来,以提高其产生菌种发酵单位为目的的遗传育种工作一直未曾停止。由于对微生物次级代谢产物生物合成的机制了解不多,常规诱变选育的方法存在周期长、效率低和随机性大的缺点,近年来在红霉素高产菌株的筛选方面收效不大。随着分子生物学技术的发展,国际上在红霉素产生菌种的基因工程改造方面进行了诸多尝试;然而,这些研究主要集中在与红霉素产生相关的底物供应或限制因素的改进方面,并未就红霉素生物合成的次生代谢途径做特异性的遗传修饰,因此,在解决红霉素生产中经常面临的有效组分偏低等问题时,缺乏有效的针对性。作为中科院“百人计划”、国家杰出青年基金获得者,自2007年以来,刘文带领课题组以包括红霉素、阿维菌素、林可霉素、泰乐菌素和螺旋霉素等大宗抗生素产品为对象,就我国抗生素原料药产业普遍存在的问题进行了分析,提出了以组分优化为切入点、采用遗传操作来控制体内合成的化学反应,从而改善产品质量和产量的研究思路。基于红霉素各组分结构的差异和相互转化的化学本质,他们运用组合生物合成技术的方法和原理对红霉素工业用高产菌株进行了针对性的遗传改良。通过发酵过程中后修饰酶的表达比例调整,他们将无效副产物组分B和C几乎完全转化为有效组分红霉素A,从而在提高了产品质量(基本消除主要的副产物)的同时,有效地提高了产品的产量达25%左右。部分研究成果发表在国际著名学术刊物《应用和环境微生物》上,引起国内外同行的关注。有关重组菌株在华东理工大学的协助下完成了中试,已在湖北宜都东阳光生化制药有限公司进行了放大和试生产,具备了工业化生产的价值。据厂方估计,相关生产技术若能得以推广使用,每年所产生的经济效益将达10亿元以上。这一重要成果还获得了上海市科技进步奖一等奖,并申请国家专利4项。有关专家认为,其在红霉素发酵工业方面的应用,将明显改善产品质量、简化下游纯化工艺;同时,缓解企业在环境污染方面所面临的压力。“抗生素在微生物体内的合成其本质是化学问题,化学过程和机制的解析可以使生物学技术的运用找到合适的目标并发挥更大作用。”刘文表示,“以上是我们构建的第一代红霉素生产重组菌株,主要侧重于品质(组分优化)的提升。目前我们侧重于产量提高的第二代重组菌株已完成中试,结合前两代优势、综合提高质量和产量的第三代重组菌株完成了小试,初步数据表明效果明显。”作为上海有机所开展红霉素菌种遗传改造工作的最初建议者,中国科学院院士戴立信高度关注面向国家重大需求的科学研究。“以汪猷先生为代表的有机所老一辈科学家早在上世纪50年代就开展了抗生素的研究工作,并在实际生产中得到应用,解决了当时有和无的问题。我国现在已经成为红霉素第一生产大国,对于技术创新的需求尤为迫切。”他思路非常清晰,“我听了刘文教授关于生物合成的学术报告后,又了解了一些红霉素生产企业的现状和需求,感觉在生物技术中融入化学的理念,应该有可能解决一些生产中的瓶颈问题并产生不错的效果。”“这是有机所在知识创新过程中,在面向国家需求、立足原始创新方面所做的一件有重要意义的研究工作,充分体现了学科交叉的优势。”中科院上海有机所所长丁奎岭表示,“我们以化学的思想促进生物技术的应用,以提高大宗医药抗生素产品的产量和质量为研究目标,所要解决的关键问题在抗生素生产中具有普遍意义。红霉素工业用生产菌种的遗传改造取得的系列创新技术在生产中成功实施,预示着这样的理念在其他抗生素发酵生产中将有着普遍的推广意义,有利于促进我国传统抗生素生产行业整体技术水平的提升。”

  • 科学家观察到酶“编辑”DNA过程 有助纠正遗传疾病

    科学家观察到酶是如何“编辑”DNA的 有望用以纠正人类遗传疾病 科技日报讯 (记者陈丹)一个国际研究小组在了解酶如何“编辑”基因方面取得了重要进展:观察到了一类被称为CRISPR的酶绑定并改变DNA(脱氧核糖核酸)结构的过程。这项发表于5月27日(北京时间)美国《国家科学院学报》上的研究成果有望为纠正人类的遗传疾病铺平道路。 CRISPR意即“成簇的规律间隔的短回文重复”,在上世纪80年代才首次为人们所认知。到目前为止,已发现40%已测序细菌和90%已测序古细菌的基因组存在这种重复序列,而且细菌已开发出一套可以探测和切断外来DNA的免疫策略。其机理大致如此:CRISPR序列与很多病毒、噬菌体或者质粒的DNA序列同源,受到攻击的细菌会以相匹配的DNA为目标进行自然防御。它们所采用的手段,就是利用一种名为Cas9的内切酶,裂解外来DNA。 基因工程师们意识到,如果将细菌的CRISPR-Cas9系统插入其它生物体细胞,它们也能够对目标DNA进行切割。就在去年,这一革命性的基因编辑技术收获了一系列成果:多个研究团队已经成功对人体、小鼠、斑马鱼、大米、小麦等细胞中的基因进行删除、添加、激活或抑制等操作,从而证明该技术的广泛适用性。 不过,人类基因组有30亿个碱基对,要准确锁定某个目标DNA,工作量大致相当于从一套23卷的《百科全书》中找出一个拼错的单词。因此,研究人员为Cas9这把“基因剪刀”找了一个与目标基因匹配的RNA(核糖核酸)作为“导航仪”。在这个靶向过程中,Cas9拉开DNA链,并插入RNA,使之形成了一个被称为R环的特定序列结构。 在最新研究中,英国布里斯托尔大学和立陶宛生物技术研究所的科学家使用经过特别改装的显微镜对R环模型进行了检测。显微镜下的单个DNA分子被磁场拉伸着,通过改变DNA受到的扭力,他们能够直接观测由单个CRISPR酶介导R环形成的过程。这使得这个过程中以前不为人知的一些步骤毕现无疑,也让研究人员能够探讨DNA碱基对序列对R环形成的影响。 布里斯托尔大学生物化学系教授马克·斯兹克泽尔昆说:“我们进行的单分子实验加深了有关DNA序列对R环形成的影响的认识。这将有助于未来合理地重新设计CRISPR酶,以提高其精确度,将脱靶效应(即在不需要的地方引起基因变异)降至最低。这对我们最终利用这些工具来纠正患者的遗传疾病至关重要。” 总编辑圈点: 不知基因谁裁出,免疫系统似剪刀。Cas9蛋白酶,本来是原始生命用来防御生物入侵的防御性武器,但却被人类变成进攻利器。它在人类手中犹如火箭弹,威力巨大,使用方便。但它精确度有限,容易误切人类不希望影响的基因段。科学家们此次通过改造显微镜,看清了Cas9破拆单个DNA的全过程。这样,人们就能将火箭弹改造成导弹,指哪儿打哪儿。曾经让患者绝望的遗传病,未来或许一针下去就解决了。来源:中国科技网-科技日报 作者:陈丹 2014年05月28日

  • 【转帖】植物遗传资源保护与利用的市场化机制和国际制度

    提 要 随着植物物种资源的不断减少和因生物技术迅猛发展对植物遗传资源需求的不断增加,植物遗传资源正逐步由公共物品转变为稀缺物品。坚持《生物多样性公约》所确立的遗传资源效益公平分享原则,完善现有国际多边体系,促进以“遗传编码功能”价值概念和遗传资源保护效应“内部化”与“补偿”方案为基础的植物遗传资源市场化保护与利用机制的形成,建立“植物遗传资源交易所”和“生物多样性合作社”,将有助于提高世界各国尤其是发展中国家保护植物遗传资源的积极性,实现全球植物遗传资源的可持续利用。[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=102839]植物遗传资源保护与利用的市场化机制和国际制度[/url]

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