细胞内的大分子拥挤环境

所有的细胞中都存在着大量的蛋白质、核酸、多糖等各种生物大分子,它们大约占用细胞容积的20%～30%,总浓度高达80～200 g/L,因此任何一种大分子都处于一个充满其他大分子的拥挤环境中. 对源于排斥容积效应的拥挤理论分析表明它对所有大分子之间的反应在热力学和动力学上都有很大的影响. 可是以往人们在体外研究生物大分子的性质和相互作用时几乎都忽略了这样一个细胞大分子拥挤的实际环境. 最近几年建议把大分子拥挤与pH、离子强度和溶液组成等一样作为常规因素来研究生物大分子的呼声很高,在体系中添加大分子拥挤试剂以在体外模拟细胞内环境研究蛋白质折叠已有一些实验报道.     

大分子拥挤对DNA结构的影响

大分子拥挤(macromolecular crowding effect)代表了细胞内高度拥挤状态,其源于非特异性容积排斥效应,是细胞内与pH、离子强度等同等重要的生理因素。生物大分子介导的拥挤环境对于DNA-DNA、DNA-蛋白质的相互作用以及DNA高级结构、细胞核或核区结构的稳定具有重要作用。在拥挤环境中,大分子总浓度的增加将增强溶质的浓缩倾向,从而降低溶液的自由能。拥挤效应是胞内大分子环境的总体反映,具有高度的缓冲性,保证了胞内反应的稳定进行及细胞功能的正常行使。     

细胞穿透肽:一种新型非病毒载体

细胞膜的选择通透性对维持细胞内环境的稳定起着非常重要的作用,但细胞膜的这种特性限制了一些生物大分子和药物进入细胞内,不利于对一些细胞内疾病的诊断和药物靶向治疗的应用。如何将一些具有诊断和治疗潜力的生物大分子、药物通过细胞膜进入细胞内一直是医学界研究的热点和难点。细胞穿透肽是一类能够携带多肽、蛋白质、核酸、纳米颗粒、病毒颗粒及药物等穿过细胞膜进入细胞,导致完整载物内化的短肽,为生物大分子和药物进入细胞内部提供了有力的运载工具,其作为载体具有的高转导效率和低毒性特点,已经得到了广泛关注和大量研究。目前,细胞穿透肽作为生物分子和药物细胞内化的运载体已经在荧光成像,肿瘤治疗,抗炎治疗及药物靶向治疗中发挥了潜在的诊断和治疗作用,显示出其诱人的应用前景。     

单分子装置：传感器、连接器、致动器

生物大分子之所以可以实现生物学功能是与其独特的力学性质息息相关的。作为纳米科技领域一个重要工具,原子力显微镜（AFM）可以对纳米尺度的生物大分子进行操纵并检测其力学性质。本文介绍了利用原子力显微镜对几类特殊蛋白以及DNA的力学性质的研究结果,发现这些生物分子具有很好的力学传感、连接和致动能力,将来有望作为单分子装置在纳米世界发挥更多功用。     

激光对生物粒子的操纵

本文介绍了有关激光操纵生物粒子研究进展,包括用单光束梯度力陷阱俘获生物细胞,对细胞内细胞器以及对单个生物大分子进行操纵等的研究,文章最后指出激光陷阱将被作为一种“光学镊子”来自由地操纵和研究单个生物大分子,从而为分子生物学,生物分子工程提供一个崭新的研究手段。     

相分离与RNA的相互调控

细胞内生物大分子通过相分离形成凝聚体对复杂精细的生物化学反应进行调控,从而保证细胞生命活动高效有序地进行. RNA是细胞内丰度极高的生物大分子,在大部分凝聚体的形成和调控中起着关键作用. RNA自身可以发生相分离,也可以通过其电荷和结构等特征影响蛋白质的相分离.反之,蛋白质的相分离可以调节RNA的生成、代谢和功能等.因此,相分离为蛋白质-RNA生物大分子机器发挥功能提供新维度.本文对RNA与相分离的相互调控进行总结,并对未来相分离研究在RNA生物学中的作用提出展望.     

肌动蛋白的原子力显微镜研究

原子力显微镜 (AFM )是一种能够在生理条件下对生物大分子、活细胞表面以及细胞膜下结构进行在体或离体研究的强有力的新型工具 ,具有原子级的成像分辨率和纳牛顿级的力测定功能。目前原子力显微镜已被广泛地应用于生物大分子、超分子体系的结构解析、动力学过程观察 ,分子力学研究及细胞功能鉴定。原子力显微镜能够通过尖锐探针扫描待测样品表面 ,收集被测样品表面地貌坐标数据从而对单分子或细胞进行成像或操作 ,并能通过移动探针、记录探针与样品之间的作用力 ,对生物大分子 (蛋白质、核酸和多糖等 )的结构力学特性进行分析以获取分子构象、功能及其相互关系的有用信息。肌动蛋白是一种细胞内普遍存在 ,具有广泛、复杂生理功能的重要蛋白质 ,原子力显微镜的各项功能已广泛地用于肌动蛋白结构、功能及动力学研究。通过综述原子力显微镜在肌动蛋白研究中的应用 ,阐明了原子力显微镜在现代生命科学研究中的重要意义及巨大应用前景。     

对应关系形成的一般分子机制

对应关系形成的分子机制的阐明对于在理论上深入了解对应关系本质和生命系统运行机制,在应用方面帮助人工利用、干预或构建对应关系具有重要意义．分子生物学的快速发展为对应关系的分子机制进行更深入和全面的认识提供了条件．本文在综合比较各种生物大分子基础上,提出系统性的多单体生物大分子模型理论,试图揭示对应关系形成的一般分子机制．该模型理论认为多单体生物大分子具有种类的高多样性,对应关系对多单体生物大分子高效完成各种生物学功能具有必要性,同时,多单体生物大分子的结构和性质也为对应关系的形成提供了可能性．对应关系的形成过程是一个相对独立的可分为3个阶段的复杂过程．在多单体生物大分子结构和性质基础上,从与配体间的识别机制、作用机制及亲和性三方面揭示了对应关系的形成机制．对多单体生物大分子产生对应关系的必然性、形成的分子机制的复杂性及在理论和应用方面的重要价值也进行了讨论．     

体外培养细胞的显微注射

借助玻璃微吸管进行体细胞显微注射技术是由Graessmann(1968)和Liacumakos等(1970)发展起来。这种技术已成功地将DNA、mRNA、tRNA和蛋白质等显微注射进细胞内,并研究其生物效应。目前已经能将一个体外培养的体细胞作为“活试管”,通过显微注射技术,把DNA等生物大分子注射进细胞内来研究复杂的生物学现     

贝类生物矿化中的生物大分子与分子识别

综述了贝类生物矿化相关的生物大分子性质及其分子识别过程的最新研究进展.生物矿化原理为仿生材料科学和分子构造学提供了崭新的思路.贝类生物矿化过程是生物大分子指导无机晶体的晶核形成、定向及生长的过程,是有机相-无机相、无机相-无机相界面分子识别的过程.     

Recent advances in the study of Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus replication and pathogenesis

It has now been over twenty years since a novel herpesviral genome was identified in Kaposi's sarcoma biopsies. Since then, the cumulative research effort by molecular biologists, virologists, clinicians, and epidemiologists alike has led to the extensive characterization of this tumor virus, Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus(KSHV; also known as human herpesvirus 8(HHV-8)), and its associated diseases. Here we review the current knowledge of KSHV biology and pathogenesis, with a particular emphasis on new and exciting advances in the field of epigenetics. We also discuss the development and practicality of various cell culture and animal model systems to study KSHV replication and pathogenesis.     

The structure, reproduction and taxonomy of Vidalia and Osmundaria (Rhodophyta, Rhodomelaceae)

Comprises species occurring mostly in subtidal habitats in tropical, subtropical and warm-temperate areas of the world. An analysis of the type species, V. spiralis (Sonder) Lamouroux ex J. Agardh, a species from Australia, establishes basic characters for distinguishing species in the genus. These characters are (1) branching patterns of thalli, (2) flat blades that may be spiralled on their axis, (3) width of the blade, (4) primary or secondary derivation of sterile and fertile branchlets and (5) position of sterile and fertile branchlets on the thalli. Application of the latter two characters provides an important basic method for separation of species into three major groups. Osmundaria , a genus known only in southern Australia, was studied in relation to Vidalia , and its separation from the Vidalia assemblage is not accepted. Species of Vidalia therefore are transferred to the older genus name, Osmundaria. Two new species, Osmundaria papenfussii and Osmundaria oliveae are described from Natal. Confusion in the usage of the epithet, Vidalia fimbriala Brown ex Turner has been clarified, and Vidalia gregaria Falkenberg, described as an epiphyte on Osmundaria pro/ifera Lamouroux, is revealed to be young branches of the host, Osmundaria prolifera.     

New or rare chromosome counts in Artemisia L. (Asteraceae, Anthemideae) and related genera from Kazakhstan

Fifteen chromosome counts of six Artemisia taxa and one species of each of the genera Brachanthemum, Hippolytia, Kaschgaria, Lepidolopsis and Turaniphytum are reported from Kazakhstan. Three of them are new reports, two are not consistent with previous counts and the remainder are confirmations of very scarce (one to four) earlier records. All the populations studied have the same basic chromosome number, x = 9, with ploidy levels ranging from 2x to 6x. Some correlations between ploidy level, morphological characters and distribution are noted.     

肝癌中HBV和HCV基因和抗原的分布及意义

采用原位分子杂交方法检测HCV RNA及HBV X基因;采用免疫组织化学方法研究HCV核心抗原,非结构区C33c抗原及HBxAg在肝细胞肝癌中的定位及分布.结果表明(1)HCV RNA、HBV X基因在肝细胞肝癌组织检出率分别为40%(55/136)和82%(112/136).HCV RNA定位于癌细胞的胞浆内,阳性细胞呈散在、灶状及弥漫分布三种形式;HBV X基因在肝癌细胞中的分布呈胞浆型、核型及核浆型,阳性细胞也呈上述三种分布形式;(2)HCV C33c抗原、核心抗原在肝细胞肝癌中的阳性率为81%(133/164)及86%(141/164).C33c抗原定位于癌细胞及肝细胞的胞浆内;核心抗原既定位于癌细胞核中,又可定位于胞浆中.C33c抗原阳性细胞以灶状分布为主;而核心抗原阳性细     

Selection with two alleles and complete dominance

For a plant selection model with frequency-independent viabilities, fertilities and selfing rates, it is shown that apart from global fixation, for certain parameter combinations a protected polymorphism and facultative fixation (either allele may become fixed according to initial frequencies) may both occur. Facultative fixation requires different selling rates for the dominant and recessive type. Protection of the polymorphism requires resource allocation for male and female function. In this connection the problem of purely genetically caused population extinction is discussed.
For general frequency dependence and regular segregation, the chances for establishment of a completely recessive gene are compared to those of a completely dominant gene. It is proven that the process of establishment of the recessive gene, despite a fitness advantage, may be considerably endangered by drift effects if random mating prevails. The recessive gene may reach the same effectivity in establishment as a dominant gene, only if the recessive homozygote mates exclusively with its own type during the period of establishment.