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…     

哺乳动物早期胚胎发育中表观遗传信息的传递和重编程

高度特化的精子和卵子如何重编程形成全能性的受精卵?受精卵又是如何通过时空有序的分裂和分化形成各种细胞谱系,进而发育成一个完整的个体?这些问题是生殖生物学、发育生物学乃至整个生命科学领域基本和关键的科学问题。近年来,随着技术的进步和研究的深入,人们可以从全基因组水平以前所未有的广度、深度和精度窥探这一过程中重要的分子事件。研究发现, DNA的微环境染色质及其所携带的表观遗传信息在这些过程中发生了剧烈的重编程,以完成亲代到子代的转换。DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质开放程度以及染色质高级结构等表观遗传信息在配子发生和早期胚胎发育过程中经历了广泛的建立、擦除以及重建过程。同时,部分表观遗传信息可以从亲代传递到子代。该文总结了近年来在哺乳动物早期胚胎发育中表观遗传信息的传递和重编程方面取得的研究进展,同时阐述了表观遗传信息传递和重编程的潜在机制和生物学意义。     

DNA复制的忠实性

染色体DNA携带着生物的遗传信息,生物依赖传递核酸以繁殖后代.产生与亲代等同的子代细胞需要在DNA复制时,子代DNA的碱基序列忠实于亲代DNA的碱基序列. DNA复制主要由DNA聚合酶催化.聚     

配子介导的哺乳动物获得性性状的跨代遗传

越来越多的证据表明,某些亲代的环境暴露,如化学物质接触、饮食习惯改变、精神刺激等均可以通过DNA序列之外的表观遗传途径"记忆"在配子中,并将亲代获得性性状传递给后代。近年来,有关配子介导的获得性性状跨代遗传的研究正在逐渐升温,使得过去曾被视为异端的"拉马克遗传"学说重新走上了科学舞台,并被认为是今后表观遗传学领域最具挑战、最有意义的研究方向之一。配子中的DNA甲基化、染色质改型及组蛋白修饰,以及非编码RNA均是潜在的表观遗传信息的携带者,深入研究这些表观遗传信息携带与传递规律,将为阐明配子介导的跨代遗传分子机制提供重要的理论依据。     

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     

对遗传概念的思考--遗传物质的横向传递

1 什么是遗传 遗传, 作为重要的生命特征之一, 其传统的意义为: 遗传(heredity)是指生物在通过生殖所进行的种族繁衍过程中, 表现出来的世代间的相似现象.众所周知, 生物的生殖过程, 在一定意义上, 其实质就是遗传物质在上下代之间的传递过程, 即亲代将其遗传物质, 通过一定的方式传递给子代, 并使之表达亲代的性状.显然, 这一遗传的概念告诉我们: 遗传是垂直式的.     

亲子典型相关在家蚕育种中的应用

运用典型相关理论分析了家蚕亲代和子代两组数量性状,并对其遗传育种学意义作了探讨。由于亲子典型相关系数在数值上就等于亲子间典型性状的回归系数,所以亲子典型相关系数也代表了亲代典型性状将其遗传特征传递给子代典型性状的能力。典型性状作为多个数量性状的公共因子,在亲子代间具有最大的传递能力,对亲代典型性状进行选择,将具有最大的选择效果和最小的估计误差。     

丛枝菌根真菌影响宿主植物蒺藜苜蓿根系酸性磷酸酶活性的跨世代效应

丛枝菌根真菌(AMF)能够通过增强宿主植物根系分泌酸性磷酸酶帮助其适应低磷环境,但这种可塑性改变能否跨世代传递并影响后代适应低磷环境,仍不清楚。本研究通过亲代实验(实验1)和子代实验(实验2),研究AMF影响宿主植物蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)根系酸性磷酸酶分泌的跨世代效应。实验1表明,土壤低磷水平下接种AMF的亲代宿主植物根系酸性磷酸酶活性显著提高,且根际土中有更高的酸性磷酸酶活性和有效磷含量。而高磷水平下,接种AMF处理的宿主植物酸性磷酸酶活性与不接种AMF的处理无显著差异。实验2表明,在当代低磷环境下,来自亲代低磷接种AMF的后代,其根系和根系分泌的酸性磷酸酶活性显著高于来自亲代低磷不接种AMF的后代,而亲代高磷处理的后代(有AMF和无AMF)之间酸性磷酸酶活性无显著差异。在当代高磷环境下,来自亲代不同处理的后代根系和根系分泌的酸性磷酸酶活性均无显著差异。本研究表明,AMF对宿主植物根系分泌酸性磷酸酶的生理可塑性能够跨世代传递,且该跨世代效应受到亲代磷水平的影响。     

名刊封面

《自然》2005.3.24RNA也存贮遗传信息众所周知,DNA是遗传信息的贮存室。细胞核中的染色体DNA携带着遗传信息从父辈传给子代,即使线粒体和叶绿体中的DNA也行使着同样的职责。但是现在却发现,也许RNA也能存贮遗传信息:hothead是能使拟南芥花呈球状突变的隐性基因,纯合的hot-head突变体拟南芥却有1%到10%的后代开出了正常的花,这一遗传特征不可能来自父代纯合突变体的DNA,最大的可能就是祖代的遗传信息以RNA方式存贮并传递下来,     

“龙生九子，各不相同”——浅说“表观遗传”

<正>提起“遗传”相信大家都不陌生,我们一般意义上所理解的遗传是指父母性状通过繁殖传递给后代,从而使后代获得其父母遗传信息的现象。而传递的介质是什么呢？毫无疑问那就是基因。由于后代的基因就是父母双方基因的复制,而且这种复制相对来说是稳定且可靠的,所以地球上的各个物种才呈现出了具有延续性的样貌和行为,甚至有时候我们通过父母的外貌可以顺利地找到人群中他们的孩子究竟是谁。     

基于屏障通透性探讨微生物在母子心理应激传递中的作用

微生物在抑郁症、自闭症等心理应激性疾病中发挥重要作用,且能在母-子间传递。在母子应激传递中,肠黏膜屏障和血脑屏障通透性的增加,使肠道微生物通过肠-脑轴和心理应激关联起来,而胎盘屏障通透性的增加,使母子肠道微生物传递在胎儿发育期发挥作用,从而影响子代情志和认知发育。心理应激对屏障通透性的影响可能通过两方面发挥作用:(1)神经体液因素;(2)菌群失调。基于屏障通透性的改变,肠道微生物参与了HPA轴激活及母子间应激传递过程的各个环节,可能是干扰胎盘屏障通透性改变的始发因素。探讨微生物在母子心理应激传递中的作用,可通过改善肠道微生物,将疾病消灭在起始阶段,对优生优育、减少成年期疾病的发生以及提高家庭幸福指数均具有重要意义。     

“遗传信息的传递与表达”的教学组织

遗传信息的传递与表达是DNA分子的2项基本功能,也是决定遗传和变异现象的本质事件。要从分子水平上阐明基因型与表现型、基因与性状之间的关系,必须搞清遗传信息的传递与表达过程。为此,《课程标准》对该部分的要求是：概述DNA分子的复制;概述遗传信息的转录和翻译。     

基因转换的生物学意义及分子机制

基因转换是指同源序列之间遗传信息的非交互的传递.该现象最早是在真菌上发现的.近年来,随着研究的不断深入,发现它普遍存在于所有的生物类群中.目前有关它的分子机制已有较多研究并提出了多种分子模型,其中以DSBR模型和SDSA模型具有较强说服力被较普遍认可.本文对近些年来的这些新进展傲一综述,并对该领域的研究进行了分析和展望.     

蛋白质内含子的特征、转移和演化

自从1990年发现第一个蛋白质内含子,就引起了有关专家的高度重视,蛋白质内含子不仅在理论上丰富了遗传信息翻译后加工的内容,而且实践上在蛋白质纯化方面有着广泛的应用前景.鉴于蛋白质内含子的不断发现,有必要对其在自我剪切,传递,演化等方面的进展做一概述.     

研发动态

<正>英国首次运用人工合成遗传物质制造酶英国剑桥大学研究人员在《自然》杂志网站上公布,他们首次用自然界中并不存在的人工合成遗传物质制造出一种酶,这种合成酶能像天然酶一样引发简单的化学反应。这一合成生物学领域的新成果对研究生命起源、研发新药等具有重要意义。该研究团队曾于2012年合成了一种名为"XNA"的物质,能像DNA和RNA一样储存和传递遗传信息,使得"人造生命"更具可能。近日,他们利     

异域作用因子

基因表达时基因携带的遗传信息从世代相传的遗传物质DNA上通过转录传递到RNA，然后由RNA指导合成蛋白质，从而表现出基因的生物活性。基因的表达受环境因素的影响，并受生物体的控制。真核生物的基因表达在不同水平上受到调控。在细胞核中有转录时的调控，它决定基因是否能被转     

霍华德·马丁·泰明

在遗传科学发展史上, 沃森和克里克在发现DNA双螺旋结构之后, 很快涉及到遗传信息传递问题, 紧接着提出了遗传的中心法则, 即DNA?RNA?蛋白质.中心法则的含义是: 这一发现就像中心教义那样神圣.按照中心法则, 遗传信息的流动是单方向的.     

被子植物质体遗传的细胞学研究

植物细胞质遗传涉及细胞质中含DNA的两种细胞器——质体和线粒体从亲代至子代的传递。相对来说线粒体遗传的研究远不及质体的多,这可能是线粒体这种细胞器缺乏合适的表型突变体之故。高等植物质体遗传的研究历史可追溯到本世纪初在杂交试验中对叶色遗传的非孟德尔定律的发现,Baur在马蹄纹天竺葵(Pelargonium zonale)中从叶色突变体(白化体)的杂交遗传分析,发现了双亲质体遗传;而Correns在紫茉莉(Mirabilis jalapa)中则发现了单亲母本质体遗传(见Kuroiwa)。此后,对质体基因组突变性状遗传分析的研究,大量的资料说明了在被子植物中存在双亲质体遗传和单亲母系质体遗传两种类型,而后一种占大多数,仅少数是比较有规律的为双亲质体遗传或偶尔是双亲质体遗传。几十年来应用遗传分析的方法对被子植物质体遗传的研究,着重于揭示不同植物种质体的遗传是单亲母系或是双亲质体传递,以及探索杂种核基因对质体传递方式的影响。     

哺乳动物中由精子RNA介导的跨代遗传的研究进展

随着表观遗传学的飞速发展,拉马克的获得性遗传理论又重新得到了学术界的关注．近年,哺乳动物获得性性状的跨代遗传现象也得到了较为深入的研究．在获得性性状的跨代遗传过程中,由环境压力导致的表观遗传信息经由生殖系在代际间传递．其中,在环境压力相关的表观遗传信息的建立及传递过程中,精子小非编码RNA(small non-coding RNA,sncRNAs)发挥关键作用,环境压力信息以sncRNAs的形式储存在成熟精子中,通过受精作用,精子sncRNAs参与胎儿原始生殖细胞基因组的表观遗传修饰,将表观遗传信息跨代传递,进而影响获得性性状相关的基因表达．本文主要综述了精子sncRNAs参与获得性性状跨代遗传的机制,为研究遗传性的代谢疾病、促进人类生殖健康及家畜良种繁育提供新思路．     

遗传信息传递的中心法则发展过程

回顾经典中心法则由萌芽到产生和修正的历史过程,阐述中心法则的发展及其新的外延和内涵,指出遗传信息的传递过程是非线性的;遗传信息的传递必需经过加工和修饰,蛋白质和酶也传递遗传信息;最后结合朊病毒遗传机制的研究成果展望其发展趋势。