神通广大的小RNA

分子生物学的中心法则认为：DNA是生命信息的代码,通过合成RNA进而制造蛋白质来行使生物学功能。通俗地讲,DNA是胶片,RNA是放映机,而蛋白质就是放映到荧幕上的电影。DNA和蛋白质对生命的重要性毋庸置疑,而RNA分子长期以来被认为仅是联系DNA与蛋白质的纽带,简单地起着“放映”的作用。     

后基因组时代的环形RNA研究

<正>经典的分子生物学中心法则认为,遗传信息(基因)通过转录从DNA传递到RNA,再通过翻译从RNA传递到蛋白质;在此过程中,RNA是遗传信息从DNA传递到蛋白质的中间体[1]。然而,从上个世纪70~80年代起的研究发现,遗传信息的传递在RNA水平也存在着广泛而又复杂的调控作用[2-3]。生命起源的RNA世界假说[4]和全转录组RNA表达分析结果[5]都显示基因表达在RNA水平存在着更复杂而又精细的调控作用(RNA complexity),而且这种调控作用具     

应当重视RNA的研究

生命现象是一个十分复杂的过程。它需要许多生物大分子(如核酸、蛋白质、脂类和多糖)、小分子有机化合物以及无机盐类等的协同作用。Crick用他修改过的中心法则高度概括了生命现象的根本规律。中心法则不仅指出了遗传信息的流向并且认为DNA、RNA和蛋白质是生命规律的核心。DNA储存遗传信息并决定物种的遗传和变异。RNA不仅可以储存遗传信息并在遗传信息的表达过程中表现功能。蛋白质表现遗传性状。由此可见DNA、RNA和蛋白质都是非常重要。要深入了解生命规律必须全面研究三者的结构与功能以及它们之间的相互关系。任何偏废都是有害的。近年来发现RNA还具有酶的催化功能。这就从根本上改变了所有的酶都是蛋白质的传     

RNA的多维调控和应用

<正>RNA是生命起源的最初分子形式.原始的RNA分子既可自我复制又可催化化学反应.随着漫长的进化过程, RNA的催化功能逐步转移到蛋白质,而作为遗传信息承载者的功能则转移到DNA,并逐步形成了现代生物学的中心法则,即遗传信息先由DNA转录成RNA,再由RNA翻译成蛋白质.细胞中除了编码蛋白质的信使RNA(mRNA)外,还存在着大量种类不一、功能各异且不翻译成蛋白质的非编码RNA.     

非编码RNA的功能以及和疾病的关系

正分子生物学中心法则描述了从DNA到蛋白质的遗传信息流,DNA是编码遗传信息的分子,蛋白质是行使具体生物学功能的分子,而RNA则被认为是联系DNA和蛋白质的桥梁。因此,长期以来分子生物医学是以蛋白质为中心的。而人类基因组计划让人们感到吃惊的一个发现是能够编码蛋白质的DNA只占全部人类基因组DNA的2%左右,这和人们的传统认识大相径庭,因为按照中心法则,98%的     

非编码RNA与医学

正20世纪50年代可谓是"基因元年",发现了DNA双螺旋结构并提出遗传学中心法则。传统意义上的中心法则指的是遗传信息从DNA经由RNA流向蛋白质。该法则在一个时代里成为了细胞生物学最重要的基本法则,然而,过去10年对长短链非编码RNA(non-coding RNA,nc RNA)的广泛研究极大地补充和改变了该法则,提出RNA可以直接作为功能分子参与调控生命活动。基因组中非编码     

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.Kornberg)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     

核内小RNA与反义RNA

长期以来,人们认为RNA 只是DNA性 状表达过程中的中间环节,RNA的功能在于控 制蛋白质的生物合成,因此,研究主要限于参与 蛋白质生物合成的tRNA, rRNA和mRNA o然 而,近年已经证明RNA具有生物催化活性,可 以控制DNA的复制,还是染色体的结构成分。 由于RNA分子的种类很多,可能具有多种生 物功能。极为引人注目的是,它们对基因表达可 能有重要的调节作用。目前这方面的研究仅属 开始,现就以下几方面作一简单介绍     

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。     

转录 反转录

有机体的遗传信息一般都编码在由缠绕成双螺旋的两条长链所组成的脱氧核糖核酸(DNA)分子上,由四个码编成,这四个码是不同的化学单位,叫做碱基。在正常细胞中要合成某种蛋白质,遗传信息是以DNA为模板,根据碱基互补的原则合成与它对应的单链分子核糖核酸(RNA),然后再从RNA链译成特定的蛋白质分子。即由DNA→RNA→蛋白质。由DNA→RNA称为“转录”,由RNA→蛋白质称为“翻译”。反转录是遗传信息以RNA为模板合成DNA,即同上述信息的转移从DNA→RNA这一经典过程相反,因此称“反转录”。例如,在RNA肉瘤病毒进入机体后,通过依赖于病毒RNA的DNA多聚酶,以病毒RNA为模板合成DNA,然后再以DNA     

云南油杉原胚发育过程中组织化学的变化

应用组织化学方法对云南油杉(Keteleeria evelyniana Mast)受精前后,原胚及幼胚形成早期细胞内的DNA、RNA、碱性蛋白质,酸性蛋白质及多糖物质进行了观察。结果表明,DNA在卵核受精前后为孚尔根弱正反应。在原胚及早期幼胚发育过程中,胚原细胞核DNA含量恢复正常,RNA及酸性蛋白质含量均较丰富,特别是在胚原细胞内。新细胞质中碱性蛋白质呈负反应,而DNA、RNA、酸性蛋白质及多糖物质均呈现正反应。     

提高易自聚合蛋白质与核酸相互作用效率的一种简单方法

对蛋白质、DNA和RNA的相互作用(结合)的研究是分子生物学的基本课题.多数DNA和RNA的结合蛋白都具有自聚合倾向,在体外实验中会造成难以和DNA或RNA形成结合物而影响实验的结果.用荧光素异硫氰酸酯(FITC)标记蛋白质能显著抑制这种自聚合倾向,而大幅度提高其与核酸分子的结合效率.这一简单方法已用于在细胞角蛋白18与转录因子C/EBPβ3′UTR RNA结合研究中.     

蛋白质起始的DNA病毒复制机制

DNA聚合酶在DNA合成过程中需要的引物包括RNA引物、DNA自我引物和蛋白质引物3种类型。新DNA链(如冈崎片段)的复制多是在DNA模板上合成一段RNA引物,细小病毒利用其基因组末端的反向末端重复序列(ITRs)自我折叠成DNA引物,而一些DNA、RNA病毒及真菌质粒起始复制反应的引物则是蛋白质。以感染原核生物的噬菌体Phi29和真核DNA病毒腺病毒为例,从复制过程所涉及的蛋白质、对复制原点的识别、复制起始反应、新链的延伸、复制终止过程等方面详细阐述DNA病毒由蛋白质引发的复制机制,并对已商品化的Phi29 DNA聚合酶产品多重置换扩增及单细胞测序等的应用以及基于噬菌体Phi29蛋白质起始的最小复制系统体外扩增异源DNA等最新的应用研究作相关总结介绍。     

非编码RNA药物的研究进展

非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)是指从DNA转录而来,不翻译成蛋白质的RNA分子。以前人们认为非编码RNA仅仅是基因表达的副产物,随着研究的深入,人们发现非编码RNA参与到生命活动的各个方面,尤其是多种疾病的发生过程。多种非编码RNA被设计成药物,不少已经通过临床试验用于疾病治疗。核酸药物递送系统的发展为非编码RNA递送提供了解决方案,大大加快了非编码RNA药物的研究进展。现对近年来非编码RNA药物及药物递送系统进行综述,希望能够激发更多非编码RNA药物研究的热情和动力。     

阿拉善荒漠4种植物叶RNA/DNA比和RNA/蛋白质比的季节变化

为比较进展演替和正在演替中建群植物体内RNA/DNA比、RNA/蛋白质比的变化,选择阿拉善荒漠基于流沙基质演替系列建群植物籽蒿(Artemisia sphaerocephalla)、油蒿(A. ordosica)、冷蒿(A. frigida)与猫头刺(Oxytropis aciphylla)为对象,分析了生长季4种植物幼嫩枝叶RNA、DNA、蛋白质以及RNA/DNA比和RNA/蛋白质比的季节变化。结果表明,叶DNA含量,4种植物均为5月最低,籽蒿和猫头刺7月最高而油蒿和冷蒿5至9月逐渐升高;叶RNA含量,油蒿和冷蒿7月最高,籽蒿5月最高、7月最低,猫头刺5至9月逐渐升高;叶蛋白质含量,4种植物均为7月最低、9月最高;叶RNA/DNA比,籽蒿和猫头刺7月最低而油蒿和冷蒿7月最高,随进展演替4种植物叶RNA/DNA比生长季均值逐渐降低;叶RNA/蛋白质比,4种植物均为7月最高且显著高于5月,演替替代种冷蒿叶RNA/蛋白质比生长季均值高于被替代种油蒿。可见,演替系列建群植物与演替群落被替代种和替代种叶RNA/DNA比与RNA/蛋白质比存在明显季节分异并与植物生长快慢相关。     

反转录现象和反转录酶的发现

1953年华生和克里格(J.D.Watson和F.H.Crick)提出了DNA的双螺旋结构模型,1958年后提出并建立了中心法则:DNA复制产生DNA,DNA转录产生RNA,RNA转译产生蛋白质。遗传信息不能从蛋白质传到蛋白质,也不能从蛋白质传到DNA和RNA(图1)。     

非编码RNA对基因转录的调控

非编码RNA是各种不作为翻译蛋白质的模板的RNA的统称,参与很多生命活动的调控并扮演着重要的角色。它们参与m RNA翻译、RNA剪切、化学反应催化,以及参与DNA复制修复、基因转录调控、发育和细胞分化调控等。现针对哺乳动物细胞内非编码RNA调控依赖于RNA聚合酶II,产物为m RNA的转录进行综述。     

杉木雌配子体与后胚发育过程中核酸、蛋白质和类脂的消长

在杉木胚胎分化期至成熟期,每个雌配子体总核酸和DNA,RNA含量在初期增加,后期则随着胚的分化发育逐渐下降,而蛋白质和类脂则一直上升。每胚总核酸、DNA,RNA则相应增加,而蛋白质、类脂的含量和干重亦逐渐增加。在胚分化早期RNA的迅速合成与细胞的分化及器官形成有关。但以胚干重为单位的DNA、RNA含量却随着胚的发育而有所减少;蛋白质含量先增加,至成熟后才下降。授粉前的胚珠,以及雌配子体、胚中都发现有凝集素存在。     

RNA甲基化修饰调控和规律

表观遗传学修饰包括DNA、RNA和蛋白质的化学修饰,基于非序列改变所致基因表达和功能水平变化。近年来,在DNA和蛋白质修饰基础上,可逆RNA甲基化修饰研究引领了第3次表观遗传学修饰研究的浪潮。RNA存在100余种化学修饰,甲基化是最主要的修饰形式。鉴定RNA甲基化修饰酶及研发其转录组水平高通量检测技术,是揭示RNA化学修饰调控基因表达和功能规律的基础。本文主要总结了近年来本课题组与合作团队及国内外同行在RNA甲基化表观转录组学研究中取得的主要前沿进展,包括发现了RNA去甲基酶、甲基转移酶和结合蛋白,揭示RNA甲基化修饰调控RNA加工代谢,及其调控正常生理和异常病理等重要生命进程。这些系列研究成果证明RNA甲基化修饰类似于DNA甲基化,具有可逆性,拓展了RNA甲基化表观转录组学研究新领域,完善了中心法则表观遗传学规律。     

逆转录现象的发现及其意义

现代遗传学已经证明,I）NA是生物遗传的主要物质基础。生物体的遗传特征是以遗传密码的形式编码在＊＊A分子上,表现为特定的核音酸排列顺序,并且通过DNA的复制,把遗传信息由亲代传递给予代。在后代的个体发育中,遗传信息由DNA转录给RNA,然后通过mRNA翻译合成特异的蛋白质以执行各种生命功能,从而使后代表现出与亲代相似的遗传性状。这就是本世纪SO年代末所确定的蛋白质合成的“中心法则”。“中心法则”确定后,人们发现并不是所有RNA都是在DNA模板上复制的。许多病毒并没有DNA,只有单链的RNA作为遗传物质。当这些病毒…