古菌——原核生物到真核生物的过渡？

生命进化一直是人们所关注的热点,也是整个生命科学的中心。但自达尔文的进化论至本世纪７０年代,科学家们一直为细菌进化研究这个“黑洞”所困惑,由于缺少这个生物学多样性极为丰富的群体而使得进化研究不能成为一门完整的学科。直到１９７７年Ｗｏｅｓｅ的ｒＲＮＡ生命树才使得细菌进化研究看到曙光,更重要的是第三生命──古菌的发现首次在进化研究中包括了所有的生命。本文从Ｗｏｅｓｅ通过ｓｓｕｒＲＮＡ分子序列同源性发现古菌到最近基因组序列的比较,综述了近年来对生命进化研究的深入和发展。１古菌的发现导致了生命三域学说的…     

细菌必需基因、最小基因组和合成细胞

单细胞原核生物是原始的细胞生命形式,确定细菌必需基因和最小基因组对理解生命的本质、细胞生命的起源和进化有非常重要的意义。文中简要介绍近年来有关细菌的必需基因、最小基因组和合成细胞的研究方法、理论和进展。还特别介绍人工建立最小细菌基因组的策略以及应用前景。     

生命与健康大数据中心资源

生命与健康多组学数据是生命科学研究和生物医学技术发展的重要基础。然而,我国缺乏生物数据管理和共享平台,不但无法满足国内日益增长的生物医学及相关学科领域的研究发展需求,而且严重制约我国生物大数据整合共享与转化利用。鉴于此,中国科学院北京基因组研究所于2016年初成立生命与健康大数据中心(BIG Data Center, BIGD),围绕国家人口健康和重要战略生物资源,建立生物大数据管理平台和多组学数据资源体系。本文重点介绍BIGD的生命与健康大数据资源系统,主要包括组学原始数据归档库、基因组数据库、基因组变异数据库、基因表达数据库、甲基化数据库、生物信息工具库和生命科学维基知识库,提供生物大数据汇交、整合与共享服务,为促进我国生命科学数据管理、推动国家生物信息中心建设奠定重要基础。     

人工基因组合成与重排研究进展

合成基因组学标志着生命科学的研究从读取自然生命信息发展到写出人工生命信息阶段,颠覆了现有生命科学研究的范式。酵母基因组合成计划是合成基因组学研究的代表性工作,在合成型酿酒酵母基因组上开展的基因组重排研究可以揭示不同层次基因组序列与功能的关系。人工真核染色体的快速精准构建以及基因组重排近期取得一系列成果,高效提升了细胞工厂的生产效率,加速了微生物的进化和生物学知识的发现。现通过综述国内外研究现状及发展趋势,探讨合成基因组与基因重排在生命DNA设计及功能发现中的发展前景。     

基于热力学原理约束的代谢网络模型研究进展及其应用

高通量组学技术为人们研究生命系统组件提供了细节数据,通过对基因组、转录组、蛋白质组及代谢组等不同生命层级间相互作用的研究,推动了生化反应网络的重建——基因组规模代谢网络模型(genome scale of metabolic network model,GSMM).GSMM作为系统生物学领域中研究生命系统的基本手段,表...     

研发动态

中英美宣布启动国际“千人基因组计划”;第四军医大学研发新型胃癌靶向纳米疫苗;美国绘出世界上首个合成生命基因图谱;美国能源部发布大豆基因组促进全球生物能源研究;美国确认影响血液胆固醇含量的基因;     

国外大刊重要论文简介拟南芥DNA全序列测定与分析完成

在2000年12月14日英国出版的NATURE杂志上(Vol.408:796～815),发表了植物分子遗传研究的模式开花植物拟南芥115.4 Mb的全序列图谱,原文的中文译名为“开花植物拟南芥的基因组序列分析”。拟南芥DNA全长125 Mb,只剩下10 Mb的中心着丝区DNA,因为多重复序列所含基因很少,还未全测出。拟南芥全基因组DNA包含25 498个功能基因组及其所对应的11 000个蛋白质家族。这是人类首次全部破译出一种高等植物的全基因序列,是在分子水平上向植物生命奥秘探索的又一里程碑式的工作。     

拟南芥DNA全序列测定与分析完成

在 2 0 0 0年 1 2月 1 4日英国出版的ＮＡＴＵＲＥ杂志上 (Ｖｏｌ.4 0 8:796～ 81 5) ,发表了植物分子遗传研究的模式开花植物拟南芥 1 1 5.4Ｍｂ的全序列图谱 ,原文的中文译名为“开花植物拟南芥的基因组序列分析”。拟南芥ＤＮＡ全长 1 2 5Ｍｂ ,只剩下 1 0Ｍｂ的中心着丝区ＤＮＡ ,因为多重复序列所含基因很少 ,还未全测出。拟南芥全基因组ＤＮＡ包含 2 5498个功能基因组及其所对应的 1 1 0 0 0个蛋白质家族。这是人类首次全部破译出一种高等植物的全基因序列 ,是在分子水平上向植物生命奥秘探索的又一里程碑式的工作。拟南芥植物基因组…     

基因芯片技术在病毒学研究中的应用现状

随着科学技术的迅猛发展,生命科学研究正由结构基因组时代逐渐转向功能基因组时代.到目前为止,已有600多株病毒、100多种细菌和真菌的全基因组被破译,人类和多种动植物基因组计划也相继完成.现有的大量的基因组信息为研究不同基因在生命过程中所扮演的角色提供了可能.但是由于传统的技术已不能适应处理如此巨大信息的需要,建立新型研究分析方法显得尤为迫切.被美国科学促进会列为1998年度自然科学领域十大进展之一的基因芯片技术正是在这种需求下得到了飞速发展.     

微生物单细胞基因组技术及其在环境微生物研究中的应用

单细胞及单细胞基因组学研究是近年生命科学研究的热点之一,微生物单细胞基因组学研究是继微生物元基因组学(又称宏基因组学,Metagenomics)之后新发展起来的,可有效获取环境中大量无法培养的微生物遗传信息的技术。微生物单细胞基因组技术包括单细胞获取、全基因组扩增、全基因组测序以及数据分析等步骤,目前该技术在环境微生物研究中的应用主要集中于探索未被元基因组技术或其它常规技术探测到的新型功能基因,或是对环境中物种丰度极小的未培养微生物的发现,以及对微生物细胞生命进化过程的研究等。本文对微生物单细胞基因组技术中单细胞获取和全基因组扩增所涉及到的不同方法以及应用此技术对环境微生物取得的主要研究进展进行综述。     

会议综述:技术进步是后基因组时代生命科学发展的动力--记"第三届国际后基组生命科学技术学术论坛"(3'IFPT)

人类基因组计划已经结束,生命科学正处在以研究基因及其表达产物蛋白质结构与功能为核心内容的“后基因组时代”。结构基因组、蛋白质组以及药物基因组的研究已成为新的热点,并开始了新一轮大规模的国际竞争与合作。日前由江苏省科学技术协会主办,东南大学、南京大学、日本遗传工程研究会等单位协办的“第三届国际后基因组生命科学技术学术论坛”(3’IFPT)的成功举行就充分反映了这种趋势。会议旨在加强国际生命科学领域内专家学者的交流与合作,促进后基因组生命科学技术的发展。来自中国、美国、日本、瑞典、瑞士、德国和加拿大等国的30位著名专家在会上所作的专题报告详细介绍了后基因组研究领域的最新成果。     

高效特异的CRISPR/dCas9转录激活系统——flySAM系统

正随着人类等物种的基因组计划的完成,关于基因组的研究已经从结构基因组学转向了功能基因组学。将基因组的序列信息转化为功能信息,解密生命的密码,完成基因组的功能注释对于全面理解生长发育、疾病衰老、学习记忆等过程具有重大意义。黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)具有易于饲养、     

西北大学生命科学学院任毅教授简介

任毅 ,宁夏固原县人 ,生于 195 9年 8月。 1982年毕业于兰州大学生物系 ,同年分配至西北大学任教至今。1984年至 1987年在西北大学生物系攻读硕士学位 ,1993年至 1996年在西北大学生物系攻读博士学位。任毅教授现为西北大学生命科学学院教授、博士生导师 ,现任中国植物学会分类与进化专业委员会委员、陕西省植物学会理事、陕西省环境学会理事、《植物分类学报》编委。任毅教授任教 2 0年来 ,先后为本科生开设了“植物学实验”、“药用植物分类学实验”、“植物学拉丁语”、“药用植物分类学”、“药用植物化学分类学”等课程 ;为研究生讲授…     

微生物基因组:浩瀚的海洋

<正>生命的繁衍离不开遗传信息的传递,从人类首次揭示DNA分子的双螺旋结构到第一个微生物的全基因组测序完成,微生物是自然界分布最广泛的生命体。由于其具有基因组小的特点,从最开始就引领了基因组学的发展。从第二代高通量测序技术发明以来,基因组学的研究突飞猛进,为微生物基因组的发展注入了强心剂。随着人们对生命遗传信息的探索,DNA已经     

“人类基因组计划”宣言 ——六国政府首脑关于人类基因组序列图完成的联合宣言

我们 ,美国、英国、日本、法国、德国与中国的政府首脑 ,骄傲地向全世界宣布 :我们六国的科学家已完成了人类生命的分子指南———由 30亿个碱基对组成的人类基因组DNA的关键序列图。人类“生命天书”全部章节的解读 ,适逢DNA双螺旋结构发表五十周年。五十年前的这个月 ,沃森与克里克这一里程碑的发现 ,使基因科学与生物技术取得了举世瞩目的进展 ;五十年后的这一天 ,“国际人类基因组测序协作组”公布了人类基因组序列信息 ,全世界都可以通过国际互联网从公共数据库中自由分享 ,免费使用而不受任何限制。人类基因组是全人类的共同财富和…     

中国的人类基因组计划

生物技术近年有了飞跃发展,在揭示生命奥秘的过程中,科学家们已经向主宰生命活动最基本的物质--基因组结构发起了挑战。这将是人类文明进步的重大事件。为此,许多国家对人类基因组的研究制定了战略性计划。     

酿酒酵母基因组学研究进展

酿酒酵母是第一个完成基因组测序的真核生物,在基因组序列信息研究上取得了重大的进展,并且成为后基因组研究的主要模式材料,在基因功能、转录组、蛋白质组等方面获得了许多重要的成果,为高等生物,以及人基因组的研究提供了很好的借鉴,并为深入认识酵母以及生命的进化提供了基本的信息。     

生命天书与基因工程

人类基因组工作草图已经绘制完毕 ,神秘的生命奥秘开始显露出端倪 ,人类对自身的了解将带来一场革命。许多与遗传密切相关的诸如癌症、心血管疾病、关节炎、精神病等危害人类健康的问题将迎刃而解。随着人类基因组科学研究的快速发展及其广阔的应用前景 ,勿庸置疑 2 1世纪将是生物学的世纪。为解读这本蕴藏人类生命奥秘 ,决定人的生老病死的“天书” ,由美、日、德、法、英和中国的科学家共同参与的这一被誉为生命“登月计划”的国际人类基因组计划(ＨＧＰ) ,从 1 990年开始启动 ,其目的是阐明记录人类基因组全部遗传信息的 3× 1 0 9碱基对…     

流感病毒基因组进化研究进展

流感病毒先后造成了1918、1957、1968和2009年等多次全球性大流感,对人类的生命健康和社会生活形成了巨大的威胁。流感病毒的基因组进化研究为揭示病毒致病机理、疫情监测、准备疫苗和研发抗病毒药物提供了巨大的帮助。文章以流感病毒基因组进化机制为核心,结合与基因组进化密切相关的抗原性和抗药性等表型进化,对流感病毒基因组进化研究的相关进展予以介绍。     

国家人类基因组南方研究中心简介

1998年10月,国家人类基因组南方研究中心在上海浦东张江高科技园区正式成立．中心是在科技部、上海市和浦东新区支持下,由上海地区相关领域科研单位共同发起组建的一家为实现国家人类基因组计划,开展有关人类基因组研究和应用开发的新型科研机构,是国家在该领域的重要发展基地．中心面向国际基因组学研究的科学前沿,面向我国生物医药发展的重大需求,积极参与人类基因组测序和基因识别的国际竞争与合作,开展有我国特色的医学基因组学研究中心还通过技术转让等方式积极促进成果转化,推进中国基因组产业的发展．