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。     

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.     

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     

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。     

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。     

在继代培养中玉米花粉愈伤组织无性系的核酸和蛋白质变化

本实验室筛选出具有不同分化能力的单倍体玉米无性系组织,挑选其大小相同、新鲜的、具有分化能力的无性系No.1和完全丧失分化能力的无性系No.250组织,转接到分化和继代两种培养基上,分析其DNA和RNA以及蛋白质含量的差异,以了解组织在分化过程中DNA、RNA和蛋白质动态。试验结果表明,在分化和继代两种培养基上,No.1的DNA、RNA和蛋白质含量都高于No.250;No.1和No.250在分化培养基上DNA和RNA含量增加的速度比在继代培养基上要快;在组织分化过程中,No.1会出现一些新的小分子量蛋白质分子,而No.250中却没有,这些特殊的蛋白质分子可能与组织分化有关。     

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     

放线菌素与DNA分子结合的三维模型

放线菌素D是从土壤微生物获得的一种抗菌素,它对某些癌症有特殊疗效,但由于毒性较大,限制了它的广泛应用。分子生物学家对它感兴趣的原因是它能和DNA分子的双螺旋结构紧密结合,抑制蛋白质合成过程中从DNA分子上转录mRNA的步骤,并阻止tRNA和核糖体RNA的合成,从而使DNA分子上携带的遗传信息不能在蛋白质合成中体现,因此放线菌素D如何与DNA结合就成为长时间以来探讨的研究课     

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     

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.     

RNA的生物合成

基因表达的过程,就是遗传信息流从其贮存的位点(通常是双链DNA)转移到其作用的位点(通常是一个蛋白质或酶)的历程,这其间必定要经历一个遗传信息从DNA转抄到RNA上的步骤。因此以DNA为模板合成RNA的过程,即DNA转录,或RNA的生物合成是基因表达的     

γ-射线对哺乳动物细胞核DNA转录活性的影响及其机理研究

DNA是辐射损伤的靶分子。但是,就真核细胞说来,DNA分子是以同核内蛋白质(组蛋白、非组蛋白)结合成核蛋白复合物存在于细胞核中。因此,重视辐射对整个真核基因组效应的研究,已成为当前国际放射生物学研究的重要课题。据此,我们观察了辐射对实验大鼠细胞核DNA转录活性的影响,从染色质DNA模板效率和DNA指导的RNA聚合酶催化RNA合     

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     

分子遗传学简介

现在我们知道并不是所有的病毒都含有DNA,有 些病毒是由RNA和蛋白质组成,它们不含DNA。那 么,在这种病毒中,遗传信息是否储存在RNA分子中 昵？     

RNA的催化功能和类病毒的自我切割

几年前人们还认为起催化作用的酶一定是蛋白质,细胞内起催化作用的分子和携带遗传信息的分子是分工的。近年来陆续发现一些RNA分子能起催化作用,改变了这一观念。由于RNA分子具有携带信息和催化作用双重功能,实验室的研究亦表明,在原始地球的条件下能产生ATP,锌离子等催化则可产生RNA片段,无酶存在下RNA能复制,但DNA原料在无     

外源DNA在哺乳动物细胞中不依赖于启动子的转录和剪接现象

外源性导入哺乳动物细胞的双链DNA会经历重组、重排及其他复杂的分子生化反应。极少数DNA分子会随机整合到宿主基因组,即发生水平基因转移。然而,目前还不清楚这些外源性DNA分子在不含有特殊启动子的情况下是否能被细胞的转录机器识别并起始转录。在构建环状RNA(circ RNA)表达体系的过程中,发现了外源性DNA分子能经历不依赖启动子的转录,而且转录本会发生符合"GU-AG"法则的RNA剪接进而产生类似于环状RNA的异常剪接分子。进一步研究表明,外源DNA在哺乳动物细胞中不依赖于启动子的转录和剪接现象是保守的。揭示了外源DNA在哺乳动物细胞中的一个新的命运途径,该发现对研究外源性DNA对宿主细胞的影响具有重要意义及应用价值。     

用于直接固定全细胞中mRNA的快速吸印技术

溶于NaI的信使RNA(mRNA)将吸附在硝酸纤维素膜上。在低温下,核糖RNA、天然DNA和变性DNA的结合是很少的。固定的mRNA使用于分子杂交,并可被翻译成蛋白质,或反转录成DNA。     

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。     

tRNA的结构、功能及合成简介

DNA是遗传的物质基础.DNA分子中由4种碱基组成的不同的核苷酸的排列顺序携带着不同的遗传信息.DNA分子所储存的遗传信息,必须通过转录传递给信使RNA分子(mRNA),才能到达蛋白质合成的场所--核糖体.然后合成蛋白质的酶系再把mRNA所带来的信息翻译成蛋白质.     

LncRNA与肝脏糖脂代谢的研究进展

长链非编码RNA(Long non-coding RNA,lncRNA)因参与多个层级上的生物进程而成为当下生命科学领域的研究热点.LncRNA可以与DNA、RNA和蛋白质等生物分子结合,并进一步影响靶基因的转录、翻译以及翻译后修饰等过程,从而发挥在细胞生理代谢过程中的调控作用.目前研究显示,lncRNA通过多种途径在...