人工基因元件的生理学研究进展

按照工程学原理人工设计的基因元件应该是模块化的,同时具备可预测地组装和再利用的属性。然而,真正的细胞生理条件下各种层次的生理干涉效应会严重地阻碍人工基因元件的功能性组装,即大多数组装后的人工系统完全或部分丧失预设功能。我们提出合成生理学的概念,将其定义为研究和控制人工生命系统与底盘细胞生理系统相互作用的合成生物学分支领域。在此框架下,本文归纳了细胞生理系统与人工基因元件的相互干涉方式,并对表征和消除这种相互作用的技术方法和设计策略进行综述。     

三十年磨一剑———2006年诺贝尔化学奖得主Roger Kornberg关于真核基因转录机制的研究

2006年的诺贝尔化学奖授予了美国斯坦福大学的科恩伯格（Roger D．Komberg）教授,以表彰他在真核基因转录的分子机制研究方面做出的卓越贡献。在细胞中,DNA的复制、RNA的转录和蛋白质的翻译是生命活动的核心过程。因此,研究遗传信息如何从DNA到RNA再到蛋白质的传递过程一直是分子生物学研究的核心课题。科恩伯格的工作则在分子水平上向我们展示了RNA聚合酶Ⅱ（RNA polymerase Ⅱ）及各种蛋白因子在DNA模板上合成作为蛋白质合成模板的信使RNA（mRNA）的过程,为在转录水平阐明真核基因的表达调控奠定了分子结构基础。     

自噬的相关分子机制北大核心CSCD

细胞自噬是真核生物中高度保守的一类生物学途径,它通过降解细胞浆内不同组分,维持细胞自身平衡并帮助细胞在应激情况下生存。自噬在生物体生长发育、免疫防御、肿瘤抑制及神经退行性疾病中都有重大的意义。哺乳动物细胞中,自噬过程主要由自噬相关蛋白(Atg)所形成的一系列复合物所调控,这些蛋白质分别在自噬的启动、自噬泡的形成、延伸及成熟和降解过程中发挥重要的作用。在此,本文针对一些重要的自噬相关蛋白质对近年来自噬分子机制的研究进展做一总结。     

自噬的相关分子机制

细胞自噬是真核生物中高度保守的一类生物学途径,它通过降解细胞浆内不同组分,维持细胞自身平衡并帮助细胞在应激情况下生存。自噬在生物体生长发育、免疫防御、肿瘤抑制及神经退行性疾病中都有重大的意义。哺乳动物细胞中,自噬过程主要由自噬相关蛋白（Atg）所形成的一系列复合物所调控,这些蛋白质分别在自噬的启动、自噬泡的形成、延伸及成熟和降解过程中发挥重要的作用。在此,本文针对一些重要的自噬相关蛋白质对近年来自噬分子机制的研究进展做一总结。     

基于分子生态学网络探究西藏草地放牧对土壤微生物群落的影响

【目的】揭示西藏地区放牧对在功能基因层面上的微生物相互作用的影响。【方法】利用最近发明的网络工具(基于随机矩阵理论的分子生态学网络)分别在对照和放牧条件下分析基因芯片中碳循环和氮循环基因。【结果】碳和氮循环基因网络在对照和放牧条件下都具有无标度、小世界、模块性和层次性的拓扑学特征。放牧条件下的网络关键基因(模块枢纽和连通者)与对照显著不同。放牧导致网络变得小而紧密,暗示环境压力的存在。地上植物生物量与微生物基因网络显著相关(P=0.001),证实了研究样地地上植物与地下微生物紧密相连。【结论】放牧显著改变了西藏草地在功能基因层面上的微生物相互作用关系。     

基因编码型生物传感器在微生物细胞工厂中的应用进展

合成生物学的迅猛发展推动了微生物细胞工厂中多种复杂化学品的生物合成,但仍存在产量低、生产效率不高等诸多问题。基因编码型生物传感器可以感知细胞内外代谢物浓度及外界环境的波动,产生可测量的信号输出或调控通路中的基因表达水平,具有成本低、操作简单、可再生等优点。目前,基因编码型生物传感器已经成为合成生物学和代谢工程的重要组成部分,是微生物细胞工厂中代谢动态调控及理想表型进化/筛选的强大工具。概述了基因编码型生物传感器的组成及工作原理,重点介绍了基因编码型生物传感器在微生物代谢动态调控及高通量筛选中的最新研究进展,就基因编码型生物传感器设计与构建过程中面临的挑战进行探讨,并展望了其今后的发展方向。     

真核基因转录调控因子的研究

生物的遗传信息全都编写在DNA分子上。在进行基因表达时,基因首先被转录成mRNA,然后翻译成蛋白质。这是生物学中最基本的规律。正是在这个规律基础上,把从微生物到人的各类生物统一成为一个大的生物系统。     

影响生物工程菌发酵产率的因素

随着分子生物学的迅速发展,生物工程已成为生物学的带头学科。由于它能定向地改变生物的遗传结构,获得优良品系,创造某些特殊的或廉价的生物、医药、化工等产品,不断地吸收着大量的科学工作者、企业、商业界的及政府的兴趣。 发酵过程是生物工程的重要环节。应用基因工程,细胞融合等手段得到理想的生物工程菌,其主要目的在于通过发酵生产、扩大产品并得到应用。     

宿主-病毒在miRNA水平上的相互作用

微RNA(microRNA,miRNA)是近来发现的重要基因调节子,在许多生物学过程包括抗病毒防御中发挥着重要作用.越来越多的证据表明一些病毒或者编码它们自己的miRNAs或者颠覆细胞miRNAs.由此,宿主和病毒编码miRNAs及其靶标形成了宿主和病毒间新一调节层面的相互作用.深入理解宿主-病毒间miRNAs介导的相互作用,不仅有利于阐明病毒致病的分子基础,而且有利于制定更好的治疗策略.     

细胞凋亡的分子机制及其在当前医学中的应用—2002年诺贝尔生理学或医学奖工作介绍及研究进展

细胞凋亡（apoptosis）或程序性细胞死亡（programmed cell death,PCD）是指在一定的条件下,细胞遵循固定的程序,自己结束生命的过程。从细胞功能上看,一个多细胞生物体中,在正常条件下,某些细胞的死亡是细胞个体发育的一个阶段（最后阶段）。这种死亡是一种预定的、并受到严格程序控制的正常个体发育过程,称之为程序性死亡（PCD）。从形态上看,上述细胞死亡有其特定的形态学变化,例如细胞产生膜泡、染色质浓缩和DNA降解等等;具有上述形态学特点的细胞死亡称之为凋亡。     

诺贝尔奖工作回顾细胞凋亡的分子机制及其在当前医学中的应用——2002年诺贝尔生理学或医学奖工作介绍及研究进展

细胞凋亡(apoptosis)或程序性细胞死亡(programmed cell death,PCD)是指在一定的条件下,细胞遵循固定的程序,自己结束生命的过程[1].从细胞功能上看,一个多细胞生物体中,在正常条件下,某些细胞的死亡是细胞个体发育的一个阶段(最后阶段).     

海洋红酵母电转化条件的研究

采用电穿孔的方法对海洋红酵母进行外源DNA的转化.通过调整参数,对影响电转化的主要因素进行探索,初步建立了载体pTEF1/Zeo-rDNA对海洋红酵母的高效电转化方法.结果表明,当采用对数生长中期的菌体制备感受态细胞、电压为900V、质粒浓度为20mg/L和0.2cm电转化杯时,转化率达到最大值,为每微克质粒DNA 52个转化子.经抽样鉴定所得到的转化子均为阳性克隆.首次建立了以海洋红酵母为宿主的高效电转化体系,为外源基因在海洋红酵母中的表达奠定了基础.     

β-酪蛋白启动子的活性调控机制

β-酪蛋白启动子是一种活性很强的乳蛋白启动子,它不但能在乳腺细胞中高效启动β-酪蛋白的表达,而且能在其它细胞中实现对外源基因的有效表达.β-酪蛋白启动子之所以能高效启动酪蛋白基因或其它蛋白质基因的表达是因为许多激素和细胞因子能调节β-酪蛋白启动子的活性.催乳激素、CCAAT增强子结合蛋白、八聚体结合转录因子等可直接作用于β-酪蛋白启动子以调控它的活性;糖皮质激素(G),ERBB4,肿瘤坏死因子,P300/CBP等则可以通过间接的途径调控β-酪蛋白启动子的活性.本文就近年来β-酪蛋白启动子活性的直接和间接调控这两个方面的研究进行综述.     

单核细胞增生李斯特菌PrfA蛋白转录调控毒力基因表达的分子机制

单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes LM)属于典型的细胞内寄生革兰氏阳性菌,是WHO公布的四大食源性致病菌之一.LM不仅是人畜共患传染病李斯特菌病(listeriosis)的主要病原菌,也是研究胞内感染和细胞介导的免疫应答的模式细菌.绝大多数LM毒力基因的转录表达受到PrfA蛋白的调控.本文简单介绍了LM侵染宿主细胞必需的毒力基因及其产物;重点对毒力基因调节蛋白PrfA的结构和功能,PrfA调节毒力基因表达的主要方式最新进展进行了综述和讨论.     

乳腺癌细胞迁移的调节与转移

细胞迁移是乳腺癌侵袭和转移中的关键步骤之一.癌细胞在迁移过程中主要受到Rho GTPases的调节,发生肌动蛋白骨架重组,获得定向迁移的能力;高迁移能力的癌细胞通过与胞外基质成分相互作用,为迁移创造合适的微环境;最后迁移的癌细胞在靶器官的趋化作用下在特定部位驻足生长,这些环节共同作用导致乳腺癌转移.研究细胞迁移复杂的分子机制将为控制乳腺癌转移提供新的策略.