真核细胞重复顺序DNA研究的一些进展

本文从如下几方面介绍了真核细胞重复顺序DNA结构功能研究的一些进展:(1)串联重复顺序是构成基因多态性的分子基础,基因多态性分析已用于家系分析;(2)一些短的重复顺序如LTR上具有转录调节信号,对基因表达起调控作用;(3)一些重复顺序的表达,与细胞生长分化有一定的相关性;(4)重复顺序在种属演化中具有一定的意义。     

用电镜技术证明伍氏游仆虫大核染色体DNA端粒含倒转重复序列

游仆虫(Euplotes)大核的基因组由数以千计的染色体片段组成,其染色体DNA均为20kbp以下的小分子,经变性——局部复性处理和DNA大分子展层,在电镜下显示为单链环形结构,从而直观地证明了染色体DNA端粒序列含有倒转重复序列。     

蓖麻蚕rDNA的十字结构

单链核酸酶——S1酶在超螺旋pBR322上有专一的切点。这是因为在pBR322超螺旋分子上邻近的反向重复顺序所形成的十字结构具有单链区能为S1酶作用。真核细胞基因——蓖麻蚕rDNA的完整重复单位插入pBR322所组建的质粒pARⅢ,其超螺旋分子的顺序上也有S1敏感区。用S1酶和PstⅠ酶双酶切可以产生特定长度的片段。pARⅣ是带有pARⅢEeoRⅠ(2)-BamHⅠ(2)片段的次级克隆,超螺旋pARⅣDNA经S1酶和PstⅠ酶双酶切所显示的S1酶切点与pARⅢ一致。由于对S1酶的相对敏感度不同,在pARⅢ和pARⅣ分子中原有的pBR322上的S1酶切点被掩盖。真核细胞DNA的十字结构在染色质水平上的功能意义有待进一步探讨。     

甘油对单链构象多态性分析的影响

单链构象多态性(single strand conformation poly-morphism,SSCP)分析是以PCR技术为基础检测DNA多态性的一种方法。其基本原理是:单链DNA在进行不含变性剂的中性聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)时,迁移率除与DNA单链的长短有关外,更主要取决于DNA单链所形成的具有一定空间结构的构象。这种构象由DNA单链碱基顺序决定,其稳定性靠分子内部局部顺序的相互作用来维持。相同长度的单链因其顺序的不同,甚至单个碱基的不同,所形成的构象不同,导致迁移率的变化而出现泳动变位(mobili-ty shift)。该方法自建立起来不断地发展、完善,应用范围也日益广泛。特别是在人类癌基因和抑癌基因突变的检测、基因诊断、连锁分析、基因作图等领域成效突出。     

人类DNA高重复顺序复性产物某些特性的研究

本文对正常人淋巴细胞DNA的高重复顺序某些特性进行了研究。应用复性动力学方法分离了重复顺序并观察了复性后的稳定性。复性后的高重复顺序极易交织成网状结构,用低离子强度缓冲液透析,特别是除去磷酸根离子能使网状结构拆开,而镁离子对这种网状结构有稳定作用。用~(125)Ⅰ标记的高重复顺序用核酸酶S_1处理后热稳定性增加,但T_m值仍低于天然DNA,表明复性后的高重复顺序除包含有单链片段外,碱基对中仍有错配。     

人类DNA高重复顺序复性产物某些特性的研究

本文对正常人淋巴细胞DNA的高重复顺序某些特性进行了研究。应用复性动力学方法分离了重复顺序并观察了复性后的稳定性。复性后的高重复顺序极易交织成网状结构,用低离子强度缓冲液透析,特别是除去磷酸根离子能使网状结构拆开,而镁离子对这种网状结构有稳定作用。用~(125)Ⅰ标记的高重复顺序用核酸酶S_1处理后热稳定性增加,但T_m 值仍低于天然DNA,表明复性后的高重复顺序除包含有单链片段外,碱基对中仍有错配。     

一个RNAi载体上反向重复片段的测序策略

相邻的反向重复DNA片段有形成单链内二级结构的倾向,属于一种测序困难的DNA模板。解决RNAi载体插入的反向重复片段的测序问题,为该类载体正确性的测序验证奠定基础。采用常规分子克隆方法构建表达小麦TaATG2串联反向重复片段的RNAi载体,设计2种策略对经菌落PCR初步鉴定的载体进行测序验证:一种是以完整的载体质粒为模板进行测序;另一种是先对载体进行酶切处理,切除反向重复片段中的一个后对保留另一个片段的线性载体进行测序。结果表明,第一种测序策略受到串联反向重复片段形成的单链内部二级结构的影响,测序信号在反向重复片段处出现衰减或乱峰,无法读取序列。第二种测序策略排除了2个反向重复片段之间的干扰,保留在载体上的片段测序信号清晰,序列准确。采用酶切切除一个片段后进行测序的方法,经过2次酶切和2次测序可以有效地对载体上的2个反向重复片段分别进行序列测定,进而确认构建载体的正确性。     

大鼠肝和肝癌DNA及其限制性酶切图谱分析

大鼠肝和肝癌BERH-2 DNA的EcoR Ⅰ,BamH Ⅰ,HindⅢ和Pst Ⅰ,以及EcoR Ⅰ分别与BamH Ⅰ或HindⅢ或Pst Ⅰ组合双酶合切的电泳图谱间无明显差异;双向凝胶电泳重复顺序图谱也近似。在一定实验条件下,大鼠肝癌BERH-2 DNA在凝胶电泳上,除去显示EB荧光主带外,还有呈现阶梯大小的片段。最小片段为270bp,两电泳相邻片段间的长度差约为160bp,并且能与标记的核RNA起杂交反应。对实验结果进行了讨论。     

懒猴高重复顺序DNA的核苷酸顺序分析及其与类α-DNA顺序的比较

为确知懒猴高重复顺序与灵长类类α顺序间的相互关系,我们将懒猴DNA经EcoRI酶切所得到的高重复顺序DNA的最小片段重组到质粒pUC~(12)上,经转化、筛选、鉴定得到含有懒猴高重复顺序片段的克隆,命名为pLS(EcoR Ⅰ)-1,测定其全部核苷酸顺序为641bp,发现该顺序有与类α顺序的相似性,但变异性较大,我们对此进行了讨论。     

臭鼩高重复顺序DNA的核苷酸顺序分析及其与树鼩TSr(Bgl Ⅱ)-1顺序的比较

将臭鼩DAN经过Bam H Ⅰ酶切得到的高重复顺序DNA最小片段重组到质粒pAT153上,转化后得到了含有臭鼩BMS(Bam H Ⅰ)-1高重复顺序DNA片段的克隆。再把此片段重组到M_(13)mp19噬菌体DNA上。用末端终止法测得全部苷酸顺序为495个碱基对。对臭鼬BMS(Bam H Ⅰ)-1片段的结构特点进行了分析,并和树鼩TSr(BglⅡ)-1高重复顺序DNA进行了比较。为确定树鼩在分类学上的地位,提供了一定的分子遗传学证据。     

生物工程技术讲座(九)

双链的DNA分子是由一条单链上的碱基与另一条单链上碱基相配对组成。分子中的碱基腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T)间有两处,鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)间有三处通过氢(H)结合配对,形成双链间的对应互补。由H在双链分子间形成的结合虽稳定,但是可逆的即经加热或碱     

重复序列ERIC(IRU)研究进展

重复序列几乎存在于所有生物的基因组中。"肠道细菌基因间重复序列"(Enterobacterial Repetitive Intergenic Consensus,ERIC)是主要存在于肠道细菌的一类基因间重复序列,也称为"基因间重复单位"(Intergenic Repetitive Unit,IRU)。ERIC(IRU)首先在大肠杆菌(Escherichia coli)中发现,后来又在多种其他细菌中发现。ERIC(IRU)长127bp,有的还有插入序列。绝大多数ERIC(IRU)都可以转录,mRNA形成茎环结构。ERIC(IRU)局限于基因组可转录区,即多顺反子操纵子基因间区域,或开放阅读框架上、下游非翻译区。ERIC(IRU)很可能调节侧翼基因(flanking gene)的表达。ERIC(IRU)高度保守,可能其变异受到自然选择压力的限制或它本身就可能是"自私的DNA"(selfish DNA)。Versalovic等建立起ERIC-PCR,它可以有效地同时平行分析不同生态系统的结构差异以及动态监测同一生态系统微生物群落结构的变化。近年来这一技术逐渐运用到对动物肠道菌群的研究上。     

用EndoV和碱电泳法检测哺乳动物细胞嘧啶二聚体的切除修复

紫外线(UV)辐射是自然环境中重要的DNA致伤因子。UV辐射在DNA造成的最主要一类损伤产物是环丁烷嘧啶二聚体(pyrim-idine dimer,PD),它是由DNA中一条多核着酸链上两相邻嘧啶碱基各自的C5和C6共价连接形成的环丁烷结构。哺乳动物细胞主要通过切除修复途径移除PD,恢复DNA的正常结构。一种从噬菌体T4感染的E.coli中提取的T4核酸内切酶V(EndoV)能特异识别PD,并在该损伤位点切断磷酸二醋键,造成单链断裂。本文即以EndoV为探针,以其敏感位点(endonuclease-sensitive-site,ESS)     

人端粒保护蛋白1(hPOT1)保护和调节端粒长度机制

人端粒保护蛋白1(humanprotectionoftelomeres1,hPOT1)是一种端粒单链DNA结合蛋白,与端粒单链TTAGGG重复序列特异性结合。hPOT1蛋白分子有其特有的结构,其与TTAGGG重复单链序列的结合具有独特的分子机制。hPOT1与其他重要的端粒结合蛋白、端粒酶等相互作用,共同完成端粒保护和端粒长度调节。     

人、恒河猴和牛DNA的复性动力学曲线及重复顺序的比较

本文报道了对人、恒河猴和牛DNA的复性动力学曲线及其重复顺序的分析。实验结果表明,在这三种哺乳动物DNA中,牛DNA重复顺序的含量较多。牛天然DNA的T_m值较高。复性的重复顺序DNA的T_m值一般比原天然DNA的T_m值低7～12℃。应用~(125)Ⅰ标记的人DNA重复顺序与恒河猴或牛DNA进行杂交,人与恒河猴DNA之间杂交百分率比人与牛DNA之间的杂交百分率高。杂交产物的热稳定性比相应的人DNA重复顺序的热稳定性低2～4.5℃,人与恒河猴DNA重复顺序杂交产物的T_m值高于人与牛DNA重复顺序杂交产物的T_m值。这些结果似乎说明在三种DNA中,重复顺序的含量及碱基顺序等的相似程度和它们亲缘关系的远近有一定关系。     

人、恒河猴和牛DNA的复性动力学曲线及重复顺序的比较

本文报道了对人、恒河猴和牛DNA的复性动力学曲线及其重复顺序的分析。实验结果表明,在这三种哺乳动物DNA中,牛DNA重复顺序的含量较多。牛天然DNA的T_m值较高。复性的重复顺序DNA的T_m值一般比原天然DNA的T_m值低7～12℃。应用~(125)I标记的人DNA重复顺序与恒河猴或牛DNA进行杂交,人与恒河猴DNA之间杂交百分率比人与牛DNA之间的杂交百分率高。杂交产物的热稳定性比相应的人DNA重复顺序的热稳定性低2～4.5℃,人与恒河猴DNA重复顺序杂交产物的T_m值高于人与牛DNA重复顺序杂交产物的T_m值。这些结果似乎说明在三种DNA中,重复顺序的含量及碱基顺序等的相似程度和它们亲缘关系的远近有一定关系。     

基于单链DNA开关调控的多功能生物电路（英文）

合成生物电路在生物传感及生物计算方面成为了广泛应用的工具。工程化生物电路系统具有良好的灵活性,同时也具备模块化的特征。在本文中,研究了基于单链DNA开关调控的多功能生物电路的构建方法。通过将计算机辅助设计的单链DNA开关作为核心控制元件,并利用长度为20 bp的toehold区域来激活单链DNA开关,驱动了简单的单向式、循环式以及级联的多层次的生物电路系统。在级联式电路系统中,通过调整单链DNA开关的结构,使信噪比从2. 996变成5. 274。同时,单链DNA开关作为长单链DNA(784 bp)的一部分,在无细胞蛋白质系统中实现了基因表达调控。因此,本文研究的工程化方法为今后复杂的人工生物电路的构建提供了坚实的技术基础。     

末端终止法测定DNA酶解片段的核苷酸排列顺序

1977年Sanger等建立末端终止法测定DNA分子中核苷酸的排列顺序,后来又吸取了DNA重组技术,利用M_(13)载体制取被测DNA片段的单链模板,以测定双链DNA,使方法的应用范围更加开阔。至今这个方法已广泛用于DNA一级结构的研究,并公认为是快速简便、准确的测序方法。所谓的“鸟枪战术”,即将被测DNA用适当的限制性内切酶降解,与M_(13)载体重组,经过克隆,自无色的菌落中筛选出被测DNA的单链模板,再测定顺序。与化学法比较,它具有同位素用量小,接触时     

植物转基因座位形成的分子机制

转基因座位是指染色体上插入的转基因及相邻的特定DNA序列。大多数转基因座位是以转基因片段、基因组片段和填充DNA相间而存在,仅少数含有完整的单拷贝转基因,这是由于在转基因整合过程中,转基因及基因组DNA发生缺失、重复和染色体的重排。转基因整合主要通过双链DNA断裂修复中的异常重组所产生,而同源重组也发挥了一定的作用。异常重组主要由单链复性、合成依赖链复性和依赖Ku蛋白的非同源末端连接途径调节。     

基于单链DNA开关调控的多功能生物电路

合成生物电路在生物传感及生物计算方面成为了广泛应用的工具。工程化生物电路系统具有良好的灵活性,同时也具备模块化的特征。在本文中,研究了基于单链DNA开关调控的多功能生物电路的构建方法。通过将计算机辅助设计的单链DNA开关作为核心控制元件,并利用长度为20 bp的toehold区域来激活单链DNA开关,驱动了简单的单向式、循环式以及级联的多层次的生物电路系统。在级联式电路系统中,通过调整单链DNA开关的结构,使信噪比从2.996变成5.274。同时,单链DNA开关作为长单链DNA（784 bp）的一部分,在无细胞蛋白质系统中实现了基因表达调控。因此,本文研究的工程化方法为今后复杂的人工生物电路的构建提供了坚实的技术基础。