合成生物学在生命起源、进化、结构和功能相互关系研究中的作用

生命从何而来?生物进化的原理和分子机制是什么?生物如何组装具有特定结构的分子和细胞,又如何从一个细胞生长发育为一个有规则结构的生物体?这些古老的生物学基本问题至今仍然蒙着神秘的面纱.在过去几十年中,合成生物学这门新兴交叉学科融合了生命科学、工程学、物理学与化学等诸多学科中的内容,旨在通过设计和建造新的生物元件、功能和系统,以创建在自然界中并不存在的可控方式、生物逻辑和生命系统.合成生物学的出现或许能够克服此前的技术障碍,在回答生命起源、进化、结构与功能等问题上提供新的有趣的观点;此外,它也可能改变对生命已被广泛接受的定义,从而挑战认知生命的方式.     

CHS基因起源初探及其在被子植物中的进化分析

利用PCR与TAIL-PCR方法,从半月苔(Lunulariacruciata(L.)Dum.exLindb.)中获得了一段长约1000bp的基因片段,它与已知的CHS基因在核苷酸水平上的相似性大于56%,在氨基酸水平上的相似性大于60%,所推断的氨基酸序列中酶反应的4个催化位点与已知晶体结构的紫花苜蓿MCHS2A上的催化位点相同,首次证明了苔类植物中可能存在类CHS基因,将CHS基因的起源时间推到苔藓类植物出现之前。以该序列和两种蕨类植物(Psilotumnudum(L.)Griseb.和EquisetumarvenseL.)的CHS序列作为外类群,应用邻接法、最大简约法和最大似然法分别构建了被子植物的CHS的分子系统树。结果表明,大部分科中的CHS分布在不同的分支上,而十字花科、豆科和禾本科各自聚成一个单系类群。以邻接树为依据,对茄科、旋花科和菊科的CHS基因进行了相对碱基替换速率的检测,发现这三个科内或科间序列的替换速率不一致。被子植物的CHS基因在基因拷贝数目、碱基替换速率以及重复/丢失事件的发生上都存在较大的差异,这种差异可能与被子植物的生活史、生活环境、花的特性以及对外界的防御系统等的多样性相关。     

CHS基因起源初探及其在被子植物中的进化分析

利用PCR与TAlL-PCR方法,从半月苔(Lunularia cructata(L.)Dum.ex Lindb)中获得了一段长约l 000 bp的基因片段,它与已知的CHS基因在核苷酸水平上的相似性大于56%,在氨基酸水平上的相似性大于60%,所推断的氨基酸序列中酶反应的4个催化位点与已知晶体结构的紫花苜蓿MCHS2A上的催化位点相同,首次证明了苔类植物中可能存在类CHS基因,将CHS基因的起源时间推到苔藓类植物出现之前.以该序列和两种蕨类植物(Psilotumnudum(L.)Griseb.和Equisetum arvense L.)的CHS序列作为外类群,应用邻接法、最大简约法和最大似然法分别构建了被子植物的CHS的分子系统树.结果表明,大部分科中的CHS分布在不同的分支上,而十字花科、可科和禾本科各自聚成一个单系类群.以邻接树为依据,对茄科、旋花科和菊科的CHS基因进行了相对碱基替换速率的检测,发现这三个科内或科间序列的替换速率不一致.被子植物的CHS基因在基因拷贝数目、碱基替换速率以及重复/丢失事件的发生上都存在较大的差异,这种差异可能与被子植物的生活史、生活环境、花的特性以及对外界的防御系统等的多样性相关.     

“化学进化”是生命起源探索的唯一途径吗?

《化石》89年第四期刊出李忠武同志的“人类对生命起源的认识”一文,对“天外胚种论”采取了完全否定的态度,把生命的起源的探索完全限于地球上的化学进化。我认为值得商榷,特撰此短文,与有兴趣的同志共同研讨。应该指出,阿列纽斯(1859—1927)早期提出的天外胚种论,主张生命是永恒的,生命只能来自生命,具有浓厚的唯心主义和神学色彩,这一点应该予于摒弃。但是,作为一种探索生命起源的设想,却不能不说它为我们打开了一条新思路。事实上,近年的研究,已为新的、建立在唯物主义思想上的天外胚种论提供了一些     

免疫分子起源和进化研究新进展

脑如何控制眼睛运动,一直是神经科学家研究的前沿课题之一。近日,中国科学家在家鸽外展神经核里记录到297个神经元,按放电模式与眼睛运动的关系分为3类：位移神经元在扫视前20毫秒开始放电,持续到扫视结束;振荡神经元每次发放5～6簇脉冲,每簇脉冲对应眼睛的1次振荡;扫视神经元则在持续性放电的同时,对应眼睛振荡产生几簇脉冲。     

蚕类昆虫线粒体DNA研究及其在起源与进化研究中的应用

线粒体DNA(mtDNA)属母系遗传,进化速率较核基因快且基因组结构相对简单,已作为理想的分子标记广泛应用于昆虫群体遗传学及分子系统学等研究。本文对蚕类昆虫线粒体DNA在分子水平上的最新研究进展进行了较详细的阐述,重点介绍了蚕类昆虫线粒体基因组的组成及特征、mtDNA克隆与多态性及在蚕类昆虫分子系统学研究中的应用等。     

《生命的化学》

《生命的化学》由中国生物化学与分子生物学会主办,是国内外公开发行的双月刊,也是中国科技核心期刊之一。本刊的宗旨是反映当今生物化学与分子生物学的发展状况、研究动态,介绍有关的研究技术,帮助科研工作者交流思想和传播学术组织活动信息。《生命的化学》以提高与普及兼顾为方针,重点刊登综述性、进展性的、文章,     

富民枳的分类地位及其在进化中的作用研究——叶片同工酶证据

富民枳(Poncirus polyandra S.Q.Ding et al.)是分布于云南省富民县的一个新枳属类型。在形态上,它不同于普通枳(P.trifoliata Raf.)。富民枳为常绿类型,子房10室,花瓣5—9,花丝35—43,一年开花2—3次。通过对富民枳、普通枳、金柑属及柑桔属的叶片谷氨酸草酰乙酸转氨酶(GOT)、6-磷酸葡萄糖变位酶(PGM)、6-磷酸葡萄糖异构酶(PGI)、过氧化物酶(PX)、苹果酸酶(ME)、超氧化物歧化酶(SOD)以及四唑氧化酶(TO)同工酶的比较后发现,富民枳独具Sod-1-M基因,具有稀有的To-2-R基因,在To-1及Got-3位点上,存在无效基因,这些结果表明,富民枳能够以种的地位存在于枳属中。在进化过程中,富民枳可能是联结枳属与柑桔属的“桥梁”。     

进化·启示录 达尔文与《物种起源》

巨人出世现代生物学之父查尔斯·达尔文(Charles Darwin)于1809年2月12日出生于英国什鲁斯伯里一个富裕的中产阶级家庭,他的祖父伊拉兹马斯·达尔文(Erasmus Darwin,1731-1802)和父亲罗伯特·达尔文(Robert Darwin,1766-1848)都是很成功的医生,积累了大笔财     

生命起源研究中的若干重大突破

一、前言了解生命起源,历来是人类最关心的重要课题之一。因为只有了解了生命的过去,才能予测和开发未来。从人类文明的萌芽时期开始,人类就在这一漫长的征途中开始了艰难的探索。随着生产的发展和科学技术的进步,人们对宇宙的认识及自身的由来,即组成生命元素的起源、生化物质的演化及生命的形成,都有了新的认识。二、生命起源研究中的八个突破首先是对宇宙形成总体认识上的突破。地球是宇宙的一部分,生命是宇宙形成过程中的产物。人们对宇宙的认识,从古代的神     

生命起源的历程始于何处?--从化学进化到生物进化的探索

生命起源开始于从化学进化进入生物进化．然而,在原始细胞出现之前,已存在一个有蛋白质、核酸等生命要素的过渡期．那么,生命起源的历程究竞从何处开始?对这个未解之迹,进行了讨论．首先,从化学进化到生物进化要实现3个相变,即：从随机的有机化学反应相变为定向代谢途径;从消旋体环境相变为生物手性环境：从化学混沌状态相变为生命耗散结构．通过比较分析发现,由于前生命化学时期出现了丙酮酸．它的独特性质导致了这3种相变同步发生,其中起驱动作用的是定向代谢途径．它起源于以丙酮酸为基质的逆向糖酵解(糖生成途径)．     

香椿起源和分类地位的研究

依据植物地理学和被子植物起源的理论,研究香椿起源问题。根据研究,推测香椿起源于印度东北部和缅甸及其邻近地区。同时回顾了香椿分类地位的演变历史,香椿属于楝科香椿属已无疑义。但是,根据香椿等位酶分析证明,香椿品种间确实存在差异,确定香椿存在变种,尚需发现、研究和命名。     

《生命的化学》征稿启事

１、《生命的化学》是中国生物化学与分子生物学会的会刊和通讯，是国内外公开发行的综述性、通讯性的生物化学与分子生物学期刊，重点刊登综述性、进展性、报道性文章，同时也旁及技术和方法、生物化学与分子生物学家的传记轶事、书评、教学讨论、访问观感等内容。《生命...     

《生命的化学》征稿启事

正新变化、新征程创刊40周年之际,踏上新征程,打造原创平台,致力于创新发展《生命的化学》创刊于1980年,中国生物化学与分子生物学会主办、面向国内外公开发行的专业性学术期刊。中国科技核心期刊,已被美国化学文摘(CA)、日本科学技术振兴机构数据库(JST)、北京大学《中文核心期刊要目总览》来源期刊(2004年版、2008年版)、中国科技论文与引文数据库(CSTPCD)、中国科学引文数据库(CSCD)、中国生物学文摘数据库(CBA)、中国期刊网等国内外数据库收录。2015年入选中国科协精品期刊。     

《生命的化学》征稿

<正>创刊于1980年的《生命的化学》由中国生物化学与分子生物学会主办,是该学会会刊,双月刊,重点刊登综述性、进展性文章,及时报道和反映当今生物化学与分子生物学的研究动态,并介绍有关的研究技术及学术活动信息,为学会会员提供学术交流平台。本刊是中国科技核心期刊,被中国科学引文数据库(CSCD)、美国化学文摘(CA)、日本科学技术文献速报(CBST)等数据库收录。综述诚邀学科带头人对生物化学与分子生物学领域的重要学术动态前沿进行综述和评析。