科学家成功合成长链RNA分子

数亿年前DNA和RNA分子如何从简单的单体聚合而成,一直是关于生物分子起源的一个难题,近日,意大利的研究人员重建了这一过程,仅仅在温水的反应条件下就使得简单的核苷酸聚合成了氏链的RNA分子。     

分子进化速率与中性学说

根据同源分子间的氨基酸差异或核苷酸差异资料,可以计算某种分子的氨基酸替换速率或核苷酸替换速率.本文具体介绍了它们的计算方法.以氨基酸替换速率或核苷酸替换速率表示的某种分子的进化速率,大致保持每年每位置替换数恒定,这一现象只有用中性学说才能给予合理的解释.     

编码酵母丙氨酸tRNA两个半分子的DNA的克隆

用DNA合成仪合成寡聚脱氧核苷酸。用T4-DNA连接酶把这些寡聚脱氧核苷酸重组成双链DNA。这两个双链DNA的上游是T7-启动子,下游分别编码酵母丙氨酸tRNA的5′半分子(1-35位核苷酸)和3′半分子(35-76位核苷酸)。再把这两个双链DNA克隆到PUC 12质粒中。经点杂交筛选和DNA顺序测定证明克隆是成功的。     

3′-半分子5′-末端双链结构阻止tRNA连接酶酶促反应

用定点突变技术将不同核苷酸引入酵母苯丙氨酸tRNA反密码子环32,37和38位.体外转录制备tRNA前体,其32,37和38位的核苷酸与野生型tRNA前体相应位点的核苷酸不同.用纯化的酵母tRNA内切酶和tRNA连接酶对这些tR-NA前体进行剪接加工.结果说明,这些位点的核苷酸不仅影响tRNA内切酶对tR-NA前体的酶切效率,而且3’-半分子5’-末端双链结构阻止tRNA连接酶将相应的tRNA半分子连接成整分子tRNA.     

蓝藻Oscillatoriaceae rDNA16S-23S基因间隔区的序列分析及其分类学意义

采用末端终止法对蓝藻类颤藻科Oscillatoria sp.rDNA 16S-23S基因间隔区进行了序列测定,获得了Oscillatoria sp.rDNA基因间隔区427个核苷酸,其中包含1个异亮氨酸tRNA基因(tRNAIle).并通过计算机联网从国际分子生物学数据弹库中获取颤藻科其它种的rDNA 基因间隔区序列,通过比较分析,从分子水平对颤藻科Oscillatoriaceae属间的某些分类学问题进行了讨论,并根据序列中核苷酸差异值探讨了颤藻科属间界定的分子标准.提出了rDNA 基因间隔区是良好的分子标记,可用于"赤潮"或"水华"蓝藻专一性核酸分子探针的研制.     

我国禽脑脊髓炎病毒分离株全基因组的测定

测定了我国禽脑脊髓炎病毒(avian encephalomyelitis virus,AEV)分离株L2Z株的全基因组核苷酸序列.该病毒株的3′和5′非编码区核苷酸序列用3′和5′RACE(cDNA末端快速扩增)法获得.基因组全长为7 059个核苷酸残基,包括494个核苷酸残基的5′非编码区、6 402个核苷酸残基的开放阅读框和136个核苷酸残基的3′非编码区及poly(A)尾巴.与已发表的AEV疫苗株1 143的基因组序列比较发现,它们之间核苷酸和氨基酸的同源性分别为98%和97.6%.结构蛋白(VP1～VP4)中,主要宿主保护性免疫原蛋白VP1氨基酸之间差异较小.与小RNA病毒科其它病毒属相比,在非结构蛋白3D中,预测的8个RNA依赖性RNA聚合酶主要结构域中的4个高度保守.从而进一步确认了AEV的分子特性.     

新生肽链的折叠

1 意义核酸是遗传信息的承担者,遗传信息存储于以双股螺旋结构形式存在的DNA分子的核苷酸序列之中,通过DNA的复制而世代相传。而丰富多采的生命活动则主要通过多种蛋白质的功能活动所体现。遗传信息由核酸分子中特定的核苷酸序列向蛋白质的单向传递,表现为蛋白质分子特定的氨基酸序列和空间结构。通常称为分子生物学的中心法则。不仅生命的正     

数种昆虫5S rRNA结构特点的比较

比较已知结构的昆虫5S rRNA的核苷酸顺序,发现同科、同目的昆虫比不同科、不同目的昆虫有较少的核苷酸差别.根据Kimura和Ohta(1972)提出的经验公式,绘制了数种昆虫的系统发育图.结果表明,从分子进化得到的结论和经典分类基本上是一致的.根据DeWachter等(1982)提出的二级结构模型,归纳分析这些昆虫5S rRNA,发现保守位点与半保守位点(同一位点仅出现二种核苷酸残基)之和几乎占整个5S rRNA分子的100%.     

人线粒体tRNALeu(UUR)基因氧化损伤与修复研究

人mtDNA比核DNA更易受到自由基的氧化损伤,这些损伤可以被线粒体内的DNA修复机制所修复,损伤与修复是决定突变是否产生的两个重要因素.为了确定氧化损伤与损伤后修复对mtDNA突变的具体影响,采用四氧嘧啶处理LO2细胞,这种试剂进入细胞后,经氧化还原反应生成的自由基与线粒体自身代谢产生的自由基类似,然后观察自由基对细胞mtDNA的氧化损伤与损伤后DNA修复的动力学变化.由于线粒体的正常功能为修复机制所必需,采用MTT细胞活力实验检测不同浓度四氧嘧啶处理下线粒体酶活力,发现9 mmol/L四氧嘧啶培养细胞1h后,线粒体琥珀酸脱氢酶功能在撤去药物后0,2,8和24 h时间点均无明显变化.提取各组细胞的mtDNA,用EndoⅢ和Fgp两种酶切除受氧化损伤的核苷酸,然后用碱性琼脂糖凝胶电泳分离大小不等的mtDNA,进行DNA印迹实验,地高辛-抗体-碱性磷酸酶系统显色,检测完整与断裂的mtDNA量,利用Poisson公式(s=-lnP0/P,P0为未断裂链光密度值,P为所有链光密度值总和)计算一个mtDNA分子的平均损伤频率,结果显示,9 mmol/L四氧嘧啶处理细胞1 h,链平均损伤频率由对照的0.11个/分子增加至5.60个/分子,明显增加了mtDNA上核苷酸的氧化损伤,除去药物后8 h,绝大部分损伤可被修复,损伤频率减至0.40个/分子,除去药物后24h核苷酸的氧化损伤恢复至正常水平.采用接头介导PCR(LM-PCR)检测MTTL1基因区域内单个核苷酸的损伤与修复动力学.这种方法可以检测各组mtDNA上MTTL1基因75 bp区域内单个核苷酸损伤的部位及频率.结果显示,人MTTL1基因存在20个易受氧化损伤的核苷酸热点,经与相应区域内文献报道的16个突变热点比较,有12个热点部位重合,而修复未显示热点部位或区域.结果提示,自由基对核苷酸的选择性氧化损伤是决定mtDNA点突变发生及发生部位的主要原因.     

锁核酸的特点及其应用

近期 ,锁核酸 (lockednucleicacid ,LNA)作为一种新颖的核苷酸衍生物在药学研究领域引起了人们的广泛关注 ,有希望成为分子水平治疗各种疾病的新突破口 .它是一种特殊的双环状核苷酸衍生物 ,结构中含有一个或多个2′ O ,4′ C 亚甲基 β D 呋喃核糖核酸单体 ,核糖的 2′ O位和 4′ C位通过不同的缩水作用形成氧亚甲基桥、硫亚甲基桥或胺亚甲基桥 ,并连接成环形 ,这个环形桥锁定了呋喃糖C3′ 内型的N构型 ,降低了核糖结构的柔韧性 ,增加了磷酸盐骨架局部结构的稳定性 .由于LNA与DNA/RNA在结构上具有相同的磷酸盐骨架 ,故其对DNA、…     

生物试题的计算与计数

生物学试题中,也有一些涉及计算和计数,它可从一个侧面考查学生对生物学原理的理解和掌握程度。我把生物教学中有关计算、计数题分为四类进行分析讨论(以高考题作为例题)。 1.关于核苷酸与碱基的计算核苷酸是构成核酸(DNA和RNA)的基本单位,而每个核昔酸又是由一分子核糖、一分子碱基和一个分子磷酸组成,因此在核酸中核苷酸和碱基的数目是同一的。在DNA中核苷酸或碱基还是成对存在的。例1.(1987年)根据碱基互补配对原则,并且:A≠C,下列四个式子中正确的应该是:     

tRNA的结构、功能及合成简介

DNA是遗传的物质基础.DNA分子中由4种碱基组成的不同的核苷酸的排列顺序携带着不同的遗传信息.DNA分子所储存的遗传信息,必须通过转录传递给信使RNA分子(mRNA),才能到达蛋白质合成的场所--核糖体.然后合成蛋白质的酶系再把mRNA所带来的信息翻译成蛋白质.     

载脂蛋白基因家族的密码子空间分析——核苷酸替换的非随机进化选择

ＤＮＡ分子进化中,对核苷酸替换的选择可呈选择中性或选择倾向性。为研究载脂蛋白基因进化过程中对核苷酸变化的选择方式,本文建立了基因的密码子空间分析方法。密码子空间是由密码子３个位置上核苷酸出现机率所组成的矩阵。对该空间中核苷酸分布的非随机性度量可以反映进化过程中核苷酸替换的选择方式。应用该法,我们发现载脂蛋白基因密码子空间第一及第三位的核苷酸分布呈高度非随机性。进一步研究表明：这种核苷酸的非随机分布可能与腺苷酸、胸苷酸对密码子位置的非中性选择有关。此外,还研究了同义密码子的选择使用与分支种系发生的关系。结果显示：载脂蛋白分子演化中存在着同义密码子使用的分子进化钟。这些研究提示密码子空间中核苷酸替换的非随机选择可能是载脂蛋白基因进化的一种特征。     

温度对脂质囊泡中单体菌紫质分子结构和光电响应的影响

本实验用人工双分子平板膜系统(BLM)测量了紫膜碎片和在DMPC脂质襄泡膜中的单体菌紫质分子的光电响应以及与温度的关系(处理温度17℃至31℃).温度对紫膜碎片的光电响应影响不大,但对单体菌紫质分子的光电响应有明显影响.用园二色(CD)方法相应地观察了温度对紫膜碎片和单体菌紫质分子在可见波长范围内的CD谱的影响 同样观察到温度对单体菌紫质分子的CD谱有明显影响.两者的影响很可能与脂质襄泡中DMPC的相变温度有关.     

H1N1亚型猪流感病毒广东分离株全基因克隆及其遗传演化分析

为了研究H1N1亚型SIV遗传演化与变异的特性,采用RT-PCR技术分别扩增A/Swine/Guangdong/LM/2004(H1N1)的8个基因片段,分别将其克隆到pMD18-T载体,进行全基因组序列测定.核苷酸序列测定结果显示:LM株SIV各基因片段均未发现核苷酸插入或缺失现象.HA切割位点处的氨基酸序列序列为IPSIQSR↓G,与高致病性SIV的H1N1亚型毒株的分子特征不符合.HA基因含有6个潜在的N-糖基化位点,4个在HAl的第11、23、87、和276位,增加2个分别在HA2的154和213位点;NA基因不仅在58、63、68、88和146位含有高度保守的N-糖基化位点,而且在44和235位增加2个潜在的N-糖基化位点,这可能是近期H1N1亚型SIV的一个分子特征.核苷酸同源性结果:HA基因与类人谱系的流感病毒分离株有很高的同源性(99%),而其他基因均与古典猪谱系的流感病毒分离株同源性较高(87%～98%).从绘制的各个片段进化树和核苷酸同源性分析结果,可以推测该毒株HA基因可能来源于类人谱系的流感病毒;而其他基因来源于古典猪谱系的流感病毒.     

与内含子相邻的核苷酸是tRNA内切酶的识别特征

含有内含子的tRNA前体必须经过剪接反应加工成熟.顺序比较指出与内含子顺序相邻的核苷酸有一定的特异性.用寡核苷酸定点突变技术改变这2个位点的核苷酸,确定这些tRNA前体的剪接效率.结果如下:当37位和38位都是嘌呤核苷酸时,tRNA内切酶能够有效地酶切酵母 tRNA~(phe)前体;如果其中的 1个位点变成嘧啶核苷酸,但另1个位点的核苷酸是野生型的嘌呤核苷酸,tRNA前体的酶切效率将降低.如果2个位点的核苷酸都发生变异,其中1个是嘧啶核苷酸,另1个是变异的嘌呤核苷酸,tRNA前体的酶切效率就会进一步降低.如果2个位点都是嘧啶核苷酸,tRNA前体就难以为tRNA内切酶酶切了.由此提出,与内含子相邻的核苷酸也是tRNA由切酶识别的结构特征.tRNA前体的37位和38位核苷酸的改变可能影响剪接位点之间的距离或它们的精细结构,从而影响tRNA内切酶酶切的效率.     

来自于变性链球菌的脱氧胞嘧啶核苷酸脱氨酶的表达，纯化，结晶以及初步晶体学研究

脱氧胞嘧啶核苷酸脱氨酶属于脱氧胞苷酸脱氨家族.对来自于变性链球菌UA159的脱氧胞嘧啶核苷酸脱氨酶进行了克隆,在大肠杆菌中进行了表达,最后纯化.快速液相分子排阻色谱分析表明这种酶在溶液中形成六聚体.利用悬滴气相扩散技术获得了这个蛋白的晶体.在北京同步辐射的3W1A线站,收集了衍射分辨率到达3.1!的数据.这个晶体属于P213空间群,其晶胞参数为a=b=c=113.2",!="=#=90°.计算可得马修斯系数为3.6#3·Da-1,据此可估计在一个不对称单位中含有两个单亚基.据目前所知,这是第一个关于野生型的脱氧胞嘧啶核苷酸脱氨酶的结晶学报道.     

中国6省2005年麻疹病毒分离株分子特征分析

研究2005年我国6省麻疹暴发、流行的野毒株基因型特征和分子流行病学,为进一步的麻疹防治策略提供科学依据.用RT-PCR方法,从2005年6省分离的48株麻疹病毒株中扩增出核蛋白（nucleoprotein, N）基因C末端676个核苷酸片段.再对扩增产物进行核苷酸序列测定和分析,并以C末端456个核苷酸片段构建基因亲缘性关系树,进行核苷酸、氨基酸同源性分析.6省分离的48株麻疹病毒均为H1基因型,其中两株为H1b亚型, 其余为H1a亚型.48株野毒株的核苷酸同源性为95.1%～100%（核苷酸差异为0～22bp）,氨基酸同源性为92.7%～100%;与我国疫苗株S191的核苷酸同源性为88.7%～92.5%,氨基酸同源性为88.0%～91.2%.其中Shaanxi05-1和Yunnan05-1,Anhui05-2和Ningxia05-9的N末端456个核苷酸的同源性为100%;Hebei05-19、Anhui00-2和Liaoning02-2,Hebei05-1和Chongqing04-3的核苷酸的同源性为100%.引起2005年我国6省麻疹暴发流行的野毒株为H1基因型,并以H1a为绝对优势亚型.各省之间存在相同毒株引起的传播链,不同年份之间存在相同麻疹野毒株的持续循环传播.同时提示,有必要进一步研究由核苷酸变异引起的氨基酸变异及中和抗原位点等生物学性状的改变,可能影响麻疹病毒的毒力和传播力.     

loop序列对双分子三螺旋DNA稳定性的影响

运用分子力学方法研究了 2 0个双分子三螺旋DNA ,其嘧啶链序列是 5′- dTTCTTTTC- L1TTTL5 -CTTTTCTT -3′,划线的 5个核苷酸组成loop环 ,L1和L5可以是任意的核苷酸 ;嘌呤链的序列是 5′- GAAAAGAA 3′和 5′- AAGAAAAG -3′ ;2条链方向相反 .对 2 0个不同loop序列双分子三螺旋DNA稳定性的研究结果表明 ,5′- loop三螺旋比相应的 3′- loop三螺旋更稳定 ,嘌呤比嘧啶与相邻碱基的堆积作用大 .2 0个三螺旋DNA的相对稳定性主要是由loop环上L1和L5碱基组成不同决定的     

浅析单体氨基酸、核苷酸和葡萄糖

分类比较了单体氨基酸核苷酸和葡萄糖,对学生全面理解这3种物质有帮助。