蛋白质进化

《蛋白质进化》(ＰｒｏｔｅｉｎＥｖｏｌｕｔｉｏｎ)由Ｌ偄ｓｚｌ幃Ｐａｔｔｙ编著 ,1999年ＢｌａｃｋｗｅｌｌＳｃｉｅｎｃｅＬｔｄ出版 ,2 2 8页。　　随着基因和蛋白质测序信息的大量涌现 ,使分子和进化生物学发生了革命性变化 ,导致基因组学研究的迅速发展。新的基因 /蛋白质功能的可靠预测 ,需要对基因组和蛋白质测序信息进行复杂的计算分析 ,揭示出控制蛋白质结构和功能进化的原理。　　本书的目的是提供蛋白质进化原理的最新概述 ,并讨论可用于分析蛋白质进化史和预测构效关系的方法。蛋白质进化$上海文献情报中心@朱根娣 @赵泳根…     

丝氨酸蛋白酶超家族分子结构进化研究

采用刚体结构比较法进行蛋白质的结构比较,根据结构比较分数构建分子进化树, 研究丝氨酸蛋白酶超家族分子的进化规律。对分子进化树进行了一些初步分析,得到了一些有意义的结果。根据蛋白质的进化,可以比较精确的确定某物种的进化地位,对于物种的分类具有重要意义。通过对超家族分子进化的研究可以了解蛋白质超家族不同蛋白质之间的亲缘关系和蛋白质之间的进化差异,对于蛋白质工程分子设计提供帮助,对蛋白质结构预测具有一定意义     

生命起源的现代探讨──基于磷酰化氨基酸的核酸和蛋白质共起源学说评述

先有核酸还是先有蛋白质,是当前生命起源研究中的难题。本文在讨论现代生物学和物理学对生命本质的认识后,评介了中国学者提出的一个基于N－磷酰化氨基酸自组装的蛋白质和核酸共进化的模型。在有核畜存在时;磷酸化氨基酸自组装提供了一个能把蛋白质合成和核酸合成偶联起来的最小的分子模型。同其他生命起源学说相比,这一模型更符合生命的基本特征（自复制、生长、变异和进化）,以及Eigen“超循环论”的自组织和进化的理论框架。     

模仿自然界——基于基因高频突变的蛋白质人工进化技术

从上世纪50年代发现DNA双螺旋结构以来,科学家积累了大量的有关生物的生理和病理分子机理的知识。人们期望从生物学的基础研究中衍生出高效、环保的生物相关制造产业,为人类服务。为了发展生物制造产业,生物基础元件蛋白质和基因的制造技术必不可少。最近出现了一种基于基因高频突变的蛋白质人工进化技术。这一技术已成功应用于新抗体的产生,以及抗体和荧光蛋白质的改造。这一技术的进一步发展将成为蛋白质改造、乃至新蛋白质制造的重要工具。     

分子技术推动热带生物学研究

分子生物学的先进技术已成为自然历史学家的有力工具。据生物学家所言,蛋白质和DNA的研究已激发了系统学研究的复兴。现在,分子技术已步入热带。热带地区因其醒目的生物学活力而吸引人。在许多科学家眼里,热带地区本身就是研究进化过程以及产生多样性机制的活实验室。他们说,分子技术将加强这方面的工作,并将为热带生态体系和体系中千姿百态的生命形式的研究领域提供新的见解。最近建成的一家DNA实验室是位于巴拿马共和国Smithsonian热带研究所内的分子进化实验室。该     

分子绝对进化速率与物种分歧时间之间的定量关系

通过对美国国家生物技术信息中心数据库Gen Bank提供的一些蛋白质和核苷酸序列进行比对和分析,发现生物分子绝对进化速率k与进化时间或物种分歧时间t之间存在下列定量关系:lnk=-Ea/Rt+lnK0,式中Ea为位点突变活化能,k0为分子极限绝对进化速率,R为常数,并对其生物学意义进行了初步的探讨;数据分析还揭示出物种的分子极限绝对进化速率与进化时间或物种分歧时间之间也服从相似的定量公式,也就是说生物分子进化过程可能同时受到序列位点突变和控制物种分子极限绝对进化速率进化的两个"分子钟"作用,即存在"双重分子钟"现象。     

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.     

分子生物学手段在植物系统与进化研究中的应用

在植物系统与进化研究中,为了揭示真实本质,必须从分子水平进行研究。植物分子系统学的研究包括两大方面,一是蛋白质与酶,二是核酸。酶电泳是分子水平上研究植物分子遗传学最经济有效的方法,可以有效地揭示自然居群中遗传结构、基因流动、变化系统、选择作用和系统发育等问题。植物核酸系统学的研究倍受青睐,因为核酸分子是最基本的进化单元,几乎不受主观因素影响。相关的核酸分析技术主要有：DNA杂交、DNA限制酶谱分析、RFLP分析、DNA指纹图技术、RAPD分析和核酸序列分析。在植物系统学和进化研究中,结合各方面的生物学证据,才能显示植物分子系统学的独特优势。     

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     

大数据时代杂合酶的设计及其新趋势

酶分子的高效性和稳定性是工业广泛应用的物质基础。利用分子生物学技术可以将不同酶分子通过串联、插入、翻译后融合等方式构建成符合工业需求的杂合酶,但应用中多结构域杂合酶在表达量与酶活等方面仍存在弊端,而基于特定蛋白质结构域的多功能设计成为新趋势。高通量测序技术的发展,使得生物学家正面临着爆炸式增长的大数据集。近年来"蛋白质功能区"概念的提出,拓宽了人们对蛋白质结构与功能组织层次的认知,功能区残基聚簇的协同演化可导致同一家族不同蛋白质功能的差异。基于海量大数据分析可以快速定位特定功能区以及协同进化的关键位点,再利用合成生物学技术就可实现多种功能残基在同一蛋白质中的精准嫁接,完成天然酶分子的再设计。这将是杂合酶技术发展的新阶段,也会成为生物大数据时代下蛋白质设计的新趋势。     

线虫线粒体DNA结构及分子生物学特性

线粒体DNA含量丰富、分子量小、分子进化速度快、结构基因保守性强,被广泛应用于分子遗传进化、分类鉴定及发育生物学等方面的研究。     

用于蛋白质体外分子进化研究的DNA随机突变技术

蛋白质体外分子进化是模拟自然的进化过程,利用基因随机突变和定向筛选（选择）技术,以获得具有预期新功能的突变体分子。虽然体外进化近几年才产生,但已成为医药和工业领域中筛选具有特殊催化性质的酶的最重要的方法之一。ＤＮＡ随机突变技术是蛋白质体外分子进化研究的基础,本文将对几种最重要的突变方法：倾向错误的ＰＣＲ、ＤＮＡ重排、模板交错延伸反应和随机延伸突变的原理和应用等加以介绍。     

DNA分子进化的研究基础和策略

从研究方法和技术手段等方面讨论了分子进化研究上的一些重大问题．阐述了基因的基本结构及DNA分子的进化方式：净化选择、中性进化和分化选择。探讨了利用DNA分子进化数据构建系统树的原理,评价了NJ、UPGMAM、MP和ML4种算法在构建进化树时的合理性与不足,以及进化树可靠性检验的方法,并对未来分子进化生物学的发展加以展望。     

无序蛋白质的判定及其结构、功能和进化特征

固有无序蛋白质(intrinsically disordered proteins,IDPs)是天然条件下自身不能折叠为明确唯一的空间结构,却具有生物学功能的一类新发现的蛋白质.这类蛋白质的发现是对传统的"结构-功能"关系认识模式的挑战.本文首先总结了无序蛋白质的实验鉴定手段、预测方法、数据库;并介绍了无序蛋白质结构(包括一级结构、二级结构、结构域无序性及变构效应)和功能特征;然后重点总结了无序蛋白质在进化角度研究的进展,包括无序区域产生的进化机制、进化速率,蛋白无序性的进化在蛋白质功能进化及生物学复杂性增加等方面的重要作用;最后展望了无序蛋白质在医药方面的应用前景.本文对于深入认识无序蛋白质的形成机制、结构和功能特征及其潜在的临床应用前景具有重要意义.     

细胞与分子进化开放研究实验室

进化生物学是生物科学综合的基础,进化的思想和方法论推动并促进了现代生物科学各分支学科的繁荣和发展。同时,在人类生产实践中一些重大问题的解决,如优良品种的选育、人类遗传病的基因诊断和治疗等,都离不开生物进化规律和进化论思想的指导。细胞与分子水平的进化研究,是当今进化生物学的新生长点这项工作的开展对理论和实践方面都有重要的意义。基于昆明动物研究所在原有细胞核起源与进化、动物核型进化以及理论生物学研究方面取得了一批有国内外影响的成就,并且是国内比较系统、完整地从事细胞与分子进化     

自然杀伤细胞增强因子研究进展

自然杀伤细胞增强因子(natural killer enhancing factor,NKEF)是在进化上高度保守的一类蛋白质,与其它调节NK细胞的免疫分子均未显示出明显的序列相似性。该蛋白质家族具有两个特征结构域,分别位于氨基酸序列的N端和C端,两个结构域中均包含有氧化还原活性的Cys。NKEF是一种多功能蛋白质,参与机体抗氧化调节,具有抗感染、抗HIV-1病毒活性,参与细胞增殖、分化及凋亡,在红细胞免疫中发挥重要作用。本文对NKEF的分子特点、生物学活性及其研究现状进行了综述。     

植物基因家族的分子进化

植物基因家族的分子进化曾庆平,郭勇（华南理工大学生物工程系,广州５１０６４１）关键词基因家族,同源性,分子进化,生物工程建立基因数据库与计算机检索程序使不同基因之间的碱基序列同源性的比较成为可能,同时也有助于进行基因的分子起源与进化以及蛋白质结构与功...     

谈系统发生树建立的分子标准

随着进化生物学以及生物信息学的发展 ,研究不同物种间进化关系的方法也有了新的进展。其中分子进化方法使得系统发生树的建立更加简便和精确。几种系统发生树的建树方法及相关分子标准目前比较流行。。     

正痘病毒属成员血凝素分子的结构及分子进化途径的分析

利用DNA聚合酶链式反应(PCR)及其它分子生物学技术克隆了23株包括所有正痘病毒属成员在内的病毒血凝素(HA)基因.核苷酸序列分析及结构与功能的研究发现HA分子具有与细胞粘着分子超家族成员(CAM)相似的结构,其生物学功能主要与结构中的IgG结构域和广泛的O型糖基化结构有关.另外,以HA分子基因的核苷酸和其氨基酸序列为比较指标,首次在基因水平对正痘病毒的起源和进化途径以及病毒间的抗原相关性等进行了分析.基因的分子进化树和蛋白质系统分类树的演段揭示了病毒在宿主选择压力作用下的自然进化途径及相互间的亲缘关系,为进一步阐明正痘病毒的进化过程和控制与预防该类病毒性疾病的流行提供了有价值的依据.     

热休克蛋白70的结构和功能

热休克蛋白70(HSP70)是进化上高度保守的一种的蛋白质,具有多种生物学功能,包括分子伴侣功能,具有细胞保护及抗细胞凋亡功能,参与免疫调节,以及在病毒感染与疾病研究中也有重要作用。本文着重对HSP70的结构和功能研究的进展作一综述。