DNA三辫结构质疑

自1953年J. D. Watso。和F. H. Crick提出 DNA分子的双织旋结构的模式以来,已经过了38年, 虽然在人类历史的长河中仅是霎那之间,然而在生物 学界却发生了翻天反地的变化,在这期间,遗传学和生 物化学已经在分子水平上阐明了遗传物质的结构,遗 传信息的i0t存和传递的规律。确定了生命活动的中心 法则CDNA--RNA-"+蛋白质,从而促使生物学各学科 迸人分子水平,迎来了分子生物学xL勃发展的黄金时 代．七十年代中期,由于DNA限制性内切酶的使用,又 诞生了造传工程,最近一项投资近30亿美元的,堪与曼 哈顿原予弹计划和阿彼岁登月计划比拟的人类_,}.因组 泌序计划在美国开始实施。所有这一切成就,无一不 足以DNA双螺旋构型为理论基砒的,因此,有关DNA 结为的任何新发现,必将受到生物学界的关注。在八 十年代即将结束时,《中Pq科学报》、《科扶日报》、《人 民口报海外版》以及中[i*'7 q际广播电台等相继报道了 中国科学院化学研究所青年科学家白春礼领导的实验 空对生命科学研元的“新发现”《我国首次利用STM Arn寮到DNA三辫链状结构》以及对该项发现将产生 的生物学=it }1:意义作了种种顶测,引起了我国科学界 的高度ccrf ,."}>f《中1.9科学报,和《科技日报》都把该项 发涎评为1990年我国十大科技新闻之一。最近有机会 续了+I;NA变异结构的扫描隧道显微镜的研究》的原 文（科学通报1990,24; 1841-1842,以下简称白文＼后, 我觉得对待一项新发现,尤其儿讨补象D NA双螺旋 结构那样的研究领域的髓盖iKi极大。并已为科学界公 认的重大自然科学理论持有异议的“新发现”必须十分 郑重421码要进行同行评估,对其实验设计的合理性, 得到结果的可靠性进行必要的审查和论证,否则,万一 设计的实验有疏忽,越宜传它的“重要意义”,越影响科 学工作的严肃性,甚至影响国际声誉,因此本文试从生 物学的几个方面,谈谈对“三辫结构”在生物体内存在 的可能性和它的港在生物学意义,最后对“白文”的实 验设计和结果进行初浅的分析。     

体外三链辫结DNA的原子力显微镜证据

采用原子力显微镜(AFM)观察了λ-DNA/HindⅢ体外加热变性后,快速冷却所形成的一种对DNaseⅠ酶有抗性的新结构DNA.其表观宽度和高度明显不同于同条件下测定的双螺旋DNA.将该DNA样品再次加热变性后,可观察到局部形成的三链辫结结构.因此,认为这种新结构DNA可能是一种有序的三链辫结DNA.     

DNA双螺旋结构的多态性与里奇的科学发现

正1953年,詹姆斯·杜威·沃森(James Dewey Watson)和弗朗西斯·哈里·康普顿·克里克(Francis Harry Compton Crick)撰写的《核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的一个结构模型》论文在《自然》杂志上刊载,引起了科学界的极大轰动。沃森和克里克的双螺旋模型的提出标志着现代分子生物学的诞生,从此生命科学研究也进入了一个崭新的时代。在现行的人教版《高中生物·必修2·遗传与进化》一书中,讲述了这两位科学家构建DNA双螺旋结构模型的故事。其中有段描述是:"沃     

DNA双螺旋模型的建立过程

1953年,两位年轻的科学家——美国的沃森(J.D.Watson)和英国的克里克(F.H.C.Crick)发现了DNA双螺旋结构,这一发现是20世纪生物学的伟大成就之一,有人甚至认为,“在整个生物学史上比之双螺旋的发现,几乎没有更为决定性的突破。”(见迈尔:《生物学思想的发展》第843页)     

《开放生物学》：癌症晚期服多种维生素阻碍治疗

据英国《每日电讯报》1月9日报道，“癌症晚期患者服用含有抗氧化剂的多种维生素片，会阻碍自身的治疗。”这是因1953年发现DNA“双螺旋”结构荣获诺贝尔奖的詹姆斯·沃森教授近日发出的警告。     

再论科学道德问题

1991年10月25日《中国科学报》发表了邹承鲁等14位学部委员撰写的“再论科学道德”一文。鉴于本刊广大读者对如何优化科研环境、树立良好的道德风尚、推进精神文明建设十分关心,我们征得《中国科学报》编辑部同意,对此文全文转载,供广大生物学工作者、中学生物学教师阅读。     

《生物工程讲座》(Ⅲ) ——基因工程的理论及应用(二)重组DNA技术和基因工程

DNA双螺旋模型的提出意味着分子生物学的诞生,重组DNA技术的建立标志着遗传工程和生物工程的问世。可以说重组DNA技术对整个生物学研究的影响比起DNA双螺旋来说有过之而无不及。目前世界上从事生物学或医学研究的大多数实验室都在使用这项技术解决不同的生物学问题。许多人衡量一个生物学实验室是否先进总喜欢把是否运用重组DNA技术和基因工程作为一个重要标志。一、重组DNA技术和基因工程概况重组DNA技术和基因工程涉及的内容很广,不仅包括外源DNA和载体的重组,还应     

基因合成与基因组编辑

合成生物学被认为是继"发现DNA双螺旋"和"人类基因组测序计划"之后的又一次生物技术革命,有望在工业制造、医药、农业、环境和能源等诸多领域带来变革。DNA合成和基因编辑是合成生物学的基石,其技术进步也是推动合成生物学快速发展的主要动力。该文重点介绍了DNA合成和基因编辑领域的主要技术及其研究进展,包括利用芯片oligo池的高通量基因合成技术和CRISPR介导的第三代基因组编辑系统等。     

DNA双螺旋的精细结构

70年代末,由于DNA寡聚体(短的DNA片段)单晶x射线衍射实验的结果,发现双螺旋参数随着序列的不同而起伏变化着——双螺旋的精细结构。本文综述了这方面的进展情况,重点介绍Calladine的解释;由DNA序列预测螺旋参数变化的Dickerson规则。其生物学意义在于:DNA碱基的序列信息可能贮存在双螺旋的局部精细结构之中。     

请给核酸标明方向

核酸分子包括DNA和RNA,它们是生物体中非常重要的遗传物质。核酸分子结构具有从5＇到3＇的方向性。高中生物学教科书没有明确指出核酸分子的方向,导致很多教师和学生在学习“DNA分子的结构和复制”与“基因表达”时,出现理解上的偏差。我们在教学实践过程中越来越意识到强调核酸分子方向的重要性。因此,呼吁教材中应该适当强调核酸分子的方向性。     

超螺旋之异见

种种证据显示DNA中的两条链可能并不是像经典双螺旋模型指出的那样完全以右旋的方式互绕在一起,在天然DNA分子中实际上有很多左旋的成份。基于这种对DNA结构认识上的小小差异,作者试图对DNA拓扑学中遇到的一些现象提出一些不同于文献的看法——正超螺旋是左旋占优势的DNA;其互补双链并不是比正常情况的双链绕得更紧,而是相反;左旋DNA的双螺旋周期为12个碱基对;正超螺旋可能是耐高温菌保护DNA结构稳定性的主要因素。当然这些认识还必须经得起实验的检查和时间的考验。     

分子进化与形态进化是相互矛盾还是协调的?

<正> 60年代初,分子生物学的兴起给整个生命科学带来了一场革命.随着对DNA在遗传、蛋白质合成方面的作用的理解,人们认识到,每个生物体在其 DNA 核苷酸双螺旋序列和蛋白质氨基酸序列中都会有历史的记录.系统发育的分子记录比形态学记录和化石记录似乎更容易认识.那么,分子将取代形态特征作为追索生命历史的路标?抑或它们指向同一目的地?分子和形态提供的生命历史过程是相同的、有些差别的,还是相去甚远?1985年7月,在英国 Sussex 大学召开的第三届国际系统生物学和进化生物学会议上,"分子与形态"被作为一个专题讨论会的议题.会后出版了《进化中的分子与形态:矛     

30nm染色质纤维结构与表观遗传调控

真核生物的DNA以染色质形式通过逐级折叠压缩形成高级结构存在于细胞核中。染色质高级结构直接参与了真核基因的转录调控和其它与DNA相关的生物学事件,因此研究染色质高级结构对了解表观遗传学分子机制有着至关重要的作用。近些年,研究者们针对30 nm染色质高级结构提出了两个模型:螺线管模型和Zig-Zag模型。2014年,我们利用体外染色质组装体系重建了30 nm染色质纤维,运用高精度冷冻电镜技术得到了分辨率为11?的30 nm染色质纤维的精细结构,提出了30 nm染色质高级结构的左手双螺旋Zig-Zag模型。本文综述了30 nm染色质纤维结构研究方面的相关进展,并对30 nm染色质高级结构的表观遗传调控机理以及单分子成像和操纵技术在研究30 nm染色质高级结构中潜在的应用作出讨论和展望。     

对普通高中《生物》教科书中几处知识点的认识

现行高级中学生物学教科书全日制普通高级中《学教科书试验修订本必修生物人教版分第1(·)》(),册和第2册本文就第2册的几处知识点提出看法。。1关于DNA分子的特性作为遗传物质应具有多方面的特性从DNA分,。子结构可以看出对不同的DNA分子有不同的碱基,,排列顺序代表着千变万化的多种多样的遗传信息由,,此体现出DNA分子具有多样性但对一个个具体的。DNA分子而言其碱基排列顺序又是特定的因而又构,,成了每一个DNA分子的特异性作为遗传物质又必须。具有一定的稳定性才能使每个物种的遗传性状保持,相对的稳定性DNA分子在结构上具有很…     

DNA真是双螺旋结构吗?

Watson 和 Crick 提出 DNA 双螺旋结构模型已经26年了,但仍有些作者对此摸型持怀疑态度,并提出了一些新的模型。新西兰 Rodley 提出的扭曲拉链式结构模型具有代表性。此模型保留了 Watson 和 Crick DNA 双螺旋模型的基本骨架,即两条方向相反而碱基互补的多核苷酸链,但 Rodley 模型的两股链不是相互缠绕形成双螺旋,而是分别大约以五个核苷酸左旋和右旋交替形成不太规则的扭曲拉链式结构,其半径约9埃的圆筒,碱基对沿分子长轴间隔约3.4埃,磷酸基或多或少位于圆筒表面,与 B-DNA 双螺旋模型具有许多共同之处。印度     

我国研制出新型DNA逻辑门奠定发展DNA计算机基础

中科院上海应用物理研究所的樊春海研究员与上海交通大学Bio-X中心的贺林院士、张治洲教授通过学科交叉研究与合作,应用DNA核酶研制成功一类新型的“DNA逻辑门”,为发展DNA计算机奠定了基础。DNA核酶是一种通过体外进化筛选出来的具有特定酶活性的核酸结构,在该项研究中采用的是具有DNA水解酶活性的DNA核酶。这种具有锤头状结构的核酶可以在铜离子辅助下催化氧化并切割底物DNA。DNA逻辑门即是在这种DNA核酶结构基础上通过模块设计（modular design）研制出来的。输入信号通过特定的生物分子传感可以产生输出信号,从而实现“YES”、“NOT”等逻辑判断,并可以组合成复杂的三输入逻辑门“AND（A,NOT（B）,NOT（C））”。该逻辑门系统的新特色在于排除以往DNA逻辑门设计中RNA核苷的参与,仅单纯应用DNA分子,从而避免了RNA核苷带来的系统不稳定性。相关研究结果已发表在2006年3月出版的著名化学杂志（（Angew．Chem．Int．Ed．》上。     

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     

遗传学:生命科学领域的引领学科

正随着科技的进步和时代的发展,遗传学已成为生命科学研究领域中重要的基础核心学科。1866年,孟德尔发表《植物杂交实验》,开启了经典遗传学研究的大门,其提出的遗传分离定律和自由组合定律迄今仍是不断被证明的经典定律。1953年,沃森和克里克提出DNA双螺旋模型,开启了分子遗传学研究的大门。以PCR技术、DNA重组技术、测序技     

发挥学生在生物学课堂中的主体地位——“DNA的结构”一节的教学

学生主体意识的培养需要贯穿于整个教育教学工作中。在"DNA的结构"一节的教学中,让学生构建1个脱氧核苷酸、1条链、DNA的平面结构、双螺旋空间结构等,在不断出错、共同纠错的过程中,逐步理解并掌握DNA的结构。采用小组竞争、个人竞争机制,调动学生的学习热情,从而发挥学生在高中生物学课堂中的主体地位。     

2008年生命科学7大国内新闻

1.发现生物遗传突变普遍机制 7月20日,《自然》杂志刊登的《真核生物中插入/缺失增加其周围序列的突变率》一文中,南京大学生命科学学院教授田大成、陈建群等提出“Indel诱变假说”,用新发现的“遗传突变的普遍机制”破解了生物学上的诸多悬念。2005年起,他们通过生物信息学技术对人、黑猩猩、恒河猴、小鼠、果蝇、水稻和酿酒酵母等不同类别生物的基因组序列进行了比对分析。研究后发现,DNA的插入／缺失（Indel）会引起其周围一系列的变异。