DNA计算机的分子生物学研究进展

DNA(脱氧核糖核酸)计算机研究是一个新领域。从字面上看,它既包含DNA研究也包含计算机的研究,因而也包含DNA技术与计算机技术如何交融的研究。1994年,Adleman在Science上报道了首例DNA计算的研究结果;2001年,Benenson等在Nature报道了一种由DNA分子和相应的酶分子构成的、有图灵机功能的可程序试管型DNA计算机,标志着DNA计算机研究的重大进展。DNA计算机最大的特点是超大规模的并行运算能力和潜在的巨大的数据储存能力。目前DNA计算机研究已涉及许多领域,包括生物学、数学、物理、化学、计算机科学和自动化工程等具体应用,是计算概念上的一次革命。DNA计算机的研究大大促进了DNA分子操作技术尤其是在纳米尺度下操作DNA分子的研究速度。从DNA计算机的基本原理、应用形式、与基因组学研究的重要关系等方面总结和评述了相关研究进展。     

一种改进的快煮制备质粒DNA和噬菌体DNA的方法

质粒DNA和噬菌体DNA的提取,是基因操作过程中最基本的、也是比较重要的一个步骤。而制备纯度高的制品,缩短操作时间,又是人们普遍感兴趣的。提取闭合环状共价DNA(cccDNA)(包括质粒DNA和噬菌体DNA)的基本原理是利用大分子染色体DNA片段与环状共价DNA的理化性质差别来进行的,方法多种:SDS法,酸酚法,PEG法,煮     

豹蛙胚胎的和成体肝脏的去氧核糖核酸成分的比较研究

Chargaff(1951)分析各种生物去氧核糖核酸(以下简称 DNA)的化学组成,发现各种生物的 DNA 组成不同,同种生物各种组织的 DNA 组成相同。可是这些都是成长个体 DNA 的分析。虽然成长个体的组织是由胚胎发育分化而成,各种组织 DNA     

可用于酶分析和杂交分析的DNA的快速分析法

从大量的单个有机体中快速分离DNA的这种能力大大地促进了对这些有机体的基因组的特性的鉴定。特别是应用DNA重组的技术,从含有克隆DNA片段的有机体中快速分离DNA的这种方法大大地促进了对这些克隆的鉴定。这里所叙述的方法是用于从细菌、酵母及组织培养细胞中分离DNA的方法。但是,这些方法是很通用的方法,可以用于从任何有机体中分离DNA。用这些方法得到的DNA制品虽然不是纯的DNA,但是对     

用于(医学)诊断的DNA探针

用DNA作诊断试验是非常迅速、灵敏和特异的,容易进行并容易分析。DNA杂交试验的非放射性检测方法出现,对现代的重组DNA技术从研究实验室进入更接近临床的实验室起到了相应大的促进作用。在这里要谈到这项新颖技术的基本原则及其应用。 DNA探针是一种能够识别并能特异地与互补DNA片段,即使这些互补的DNA序列是在其它完全无关的DNA序列中。     

DNA连接酶同工酶的研究进展

DNA连接酶是生物体内重要的酶,其所催化的反应在DNA的复制和修复过程中起重要作用. DNA连接酶分为两大类：一类是利用ATP的能量催化两个核苷酸链之间形成磷酸二酯键的依赖ATP的DNA连接酶,另一类是利用NAD⁺的能量催化两个核苷酸链之间形成磷酸二酯键的依赖NAD^＋的DNA连接酶.研究发现,细菌的DNA连接酶都是依赖NAD^＋的, 且有非常相似的序列和相近的分子质量,其酶分子分为两个功能区：N端区与NAD^＋结合形成酶-腺苷酸中间物;C端区催化两条DNA链的连接.所有真核生物的DNA连接酶都是利用ATP提供能量,且一种真核生物含有多种DNA连接酶,不同的DNA连接酶催化不同的DNA修复和复制过程：DNA连接酶Ⅰ的作用是将岗畸片段连接起来形成完整的DNA链以及进行碱基切除修复(BER);DNA连接酶Ⅲ主要是在DNA修复中起作用,即催化单核苷酸碱基切除修复.DNA连接酶Ⅱ可能是DNA连接酶Ⅲ的一个片段.     

寻找克隆基因的探针

基因表达和DNA复制应用到基因克隆的具体方法和技术及其概念在不断发展变化。首先DNA是应用纯化了的限制性内切酶在核酸序列上的特异部位切割下来的DNA片段,许多DNA片段用DNA连接酶把它们拼接成克隆工具。限制性内切酶和DNA连接酶在进行筛选时已加以纯化了,这两种酶在商业上是有价值的。     

杆状病毒的DNA聚合酶

杆状病毒是一类大分子的双链DNA病毒,目前被广泛地应用于生物农药、蛋白质表达和疫苗生产。DNA复制是杆状病毒生命周期中最重要的事件,其中DNA聚合酶在病毒复制过程中起着关键的作用。本文介绍了杆状病毒DNA聚合酶的结构与功能,以及DNA聚合酶参与病毒复制和装配机理的研究进展。     

TET酶的生物学功能及相关机制的研究进展

DNA甲基化（DNA methylation）及去甲基化属于常见的表观遗传修饰,可介导多种生理和病理过程。DNA甲基化及去甲基化修饰参与基因的表达调控,且二者的动态平衡可以维持遗传表达稳定性。DNA甲基转移酶（DNA methyltransferase,DNMT）主要包括DNMT1、DNMT3A、DNMT3B、DNMT3L,DNA去甲基化酶（DNA demethylase）主要指10-11易位蛋白（ten-eleven-translocation protein,TET）家族,包括TET1、TET2、TET3,是调节DNA甲基化和去甲基化的重要酶类。TET酶是目前发现的调节DNA去甲基化（DNA demethylation）过程中最重要的酶。综述了TET酶在DNA去甲基化修饰中的作用机制,探讨了DNA去甲基化酶在生长发育和疾病中的关键作用,以期为今后表观遗传学的相关研究提供新思路。     

遗传的物质基础--DNA结构的多态性

DNA是生物遗传信息的携带者,它能以一级结构为基础形成许多高级结构本文主要介绍了DNA的一级结构和二级结构,以及在此基础上而形成的三链DNA和四链体DNA目前已经证实或推测,这些不同形态的DNA结构都具有重要的生物学意义所以,对于DNA结构的深入研究．必将推动DNA结构学说的发展和生物遗传信息的研究。     

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     

古代DNA研究中污染的控制和识别

现代分子生物学中PCR技术的发展使得直接分析古代动植物和人类材料中的DNA成为可能,这为考古学、人类学和古生物学提供了一种新的研究手段。但由于PCR技术的高度敏感性和古代DNA含量的极其微量性,古代DNA研究也极易受现代DNA污染。如何甄别所获得的DNA是真实的古代DNA而不是污染的现代DNA是所有古代DNA研究工作者都要面临的挑战,污染的控制和识别也因此成为古代DNA研究中一个至关重要的问题。本文将着重讨论在古代DNA研究的各个步骤中应如何进行有效的污染控制和识别。     

从DNA修复机理看细胞癌变的发生机制

DNA损伤是引起基因突变,导致细胞恶性转化的重要原因．DNA损伤的修复过程非常复杂,是与细胞周期调节、DNA复制和DNA转录等生命活动紧密相连的．首先DNA修复需要细胞周期停滞,避免DNA损伤进入子代细胞．其次,参与DNA转录的某些基因产物参与DNA损伤的识别,有利于转录链的优先修复．最后,DNA修复系统NER、MMR参与损伤修复．上述DNA修复过程任何环节的异常,都将造成DNA修复功能减弱,导致某些功能基因突变,从而导致细胞的恶性转化．     

所有生物的DNA都具有双螺旋结构吗?

DNA是主要的遗传物,通过控制蛋白质的生物合成来控制性状的遗传.大多数生物的遗传物质是双链的DNA,有的是单链的RNA,极少数病毒的遗传物质是单链DNA.现已发现的单链DNA病毒有:动物的小DNA病毒、植物的双生病毒、X_(174)噬菌体等,它们的遗传物质都是单链DNA.前两者的DNA为线状分子,后者的为环状分     

鸡卵黄DNA的存在、提取和特性分析

利用免疫细胞化学技术证实了鸡蛋卵黄球中DNA的存在 .利用Ficoll 40 0密度梯度离心纯化卵黄球并提取了DNA .限制性内切酶分析表明所得卵黄DNA是序列不均一的DNA分子群 .MspⅠ和HpaⅡ分析显示该DNA的甲基化程度极低 .Southern杂交表明卵黄DNA含有基因组DNA的一小部分序列 .并认为卵黄DNA是一种独特的有可能在鸡胚早期发育中发挥功能的DNA .     

切割DNA的新方法

<正> 在特殊位点切割 DNA,以分离特殊序列、插入新的遗传物质以及其它相似处理,这些都是重组 DNA 研究的精髓。一般情况下都需要限制性内切酶。现在,美国圣地亚哥 Salk 研究所找到一种在选择位点切割 DNA 不需要限制性内切酶的方法。概括地说,研究人员制备了与将要被切割的 DNA 以5′-末端互补的 DNA 短片段,这个制备的 DNA 短片段与大 DNA     

染色体端粒的结构与功能

真核生物的染色体DNA绝大多数都是一条连续的线性分子。如果根据传统的DNA复制模型,当这种线性DNA分子复制结束时,位于新链5’末端的引物将被降解掉,其结果是在新链宁末端造成一段由DNA聚合酶无法填补的空缺。那么,随着线性DNA复制次数的增加,子代DNA则必然逐渐缩短,以至使结构基因所携带的遗传信息在每次复制结束后都要丢失一些。可是,实际上,这种情况并没有发生,线性DNA分子复制后仍然是完整的。据此,人们设想：线性染色体DNA分子末端的复制机理必然不同于传统的DNA复制模型。在本世纪3O、40年代,穆勒（Muller）研…     

真核生物DNA甲基化的演化

DNA甲基化是最早发现的修饰途径之一,它能引起DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变,从而控制基因表达。科学家通过一种可披露DNA甲基化模式的测序技术,分析了5种植物、5种真菌和7种动物基因组中DNA甲基化的情况,结果显示,与通过有性繁殖的陆地植物及动物（它们的DNA广泛存在甲基化）不同,可无性生殖的单细胞动物和真菌很少或没有DNA甲基化。     

额外的错配碱基提高T4 DNA连接酶等位特异性连接

连接是一种主要的DNA处理过程。由于较低的商业成本以及核酸底物识别的灵活性,T4 DNA连接酶被广泛应用于生物分子工程,特别是特定核酸序列的等位特异性连接检测。本文评估了在T4 DNA连接酶介导的连接反应中,引入额外的错配碱基对所产生的影响。设计了超过150组DNA/DNA或DNA/RNA带有的额外错配碱基对的组合。结果发现,引入额外的错配碱基对后,T4 DNA 连接酶在DNA/DNA连接中特异性可提高60倍以上,而在DNA/RNA连接中特异性只能提高2倍。在等位特异性连接中,有的错配碱基对可使T4 DNA连接酶的特异性提高600多倍。     

哺乳动物DNA聚合酶及其功能研究的进展

本文介绍了哺乳动物的三个主要的DNA聚合酶及其生物功能的研究进展,特别是1975年以后的研究进展。简要地比较了DNA聚合酶α、β、γ的物理化学性质和生物化学性质,并选择有说服力的材料阐明了DNA聚合酶α是负责DNA复制的主要聚合酶;DNA聚合酶β在DNA修复中发挥作用;而DNA聚合酶γ通过单链置换合成(single strand displacment synthesis)在线粒体中起复制作用,在细胞核中则可能起基因放大等作用。