反转录现象和反转录酶的发现

1953年华生和克里格(J.D.Watson和F.H.Crick)提出了DNA的双螺旋结构模型,1958年后提出并建立了中心法则:DNA复制产生DNA,DNA转录产生RNA,RNA转译产生蛋白质。遗传信息不能从蛋白质传到蛋白质,也不能从蛋白质传到DNA和RNA(图1)。     

中国科学院上海细胞生物学研究所1987年招考硕士研究生试卷(续)

3.在反馈抑制中,代谢的最终产物通常抑制合成代谢途径中(1)第一酶的基因(2)最后一个酶的基囚或(3)中间的酶的基因表达。 4.如果已知一个DNA分子的(A十T)/(G十C)的比例为1,你能否说出这是一个(1).双链,或(幼单链DNA分子,或(3)需要更多的信息。 5.在细菌中已发现了三种DNA聚合酶、三者都参与DNA的复制,进一步的研究成果表明(1) DNA聚合酶I,或(2) DNA聚合酶兀,或(3) DNA聚合酶皿。实际上是一个DNA的修复酶。 6.线粒体中的功能蛋白是完全由(1)线粒体的基因组编码的,(2)核内基因组编码的(3)还是由两者共同编码的。.真核细胞RNA聚合…     

DNA分子结构的多态性研究——Ⅲ阳离子型表面活性剂诱导λ-DNA由线圈型向球型的转变

应用圆二色光谱 (CD)、扫描电子显微镜 (SEM )和原子力显微镜 (AFM )方法 ,研究了噬菌体λ DNA在阳离子型表面活性剂胶束介质中结构形态的变化 .结果表明 :在λ DNA溶液体系中随着阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)浓度的增加 ,其CD谱表现出λ DNA由B型DNA向DNA缩拢的构象变化过程 .SEM和AFM同时观测到λ DNA在CTAB诱导下 ,其结构形态由线圈状向小球状 (球径 =1.2 5 μm)最终至球状 (球径 =5 .4μm)的凝聚过程 .     

Shotgun法测序制备高纯度水稻基因组DNA的方法探讨(英)

在用散弹 (shotgun)法测定水稻 (OryzasativaL .ssp .indica)基因组全序列的过程中 ,叶绿体和线粒体DNA的污染问题非常严峻 .应用脉冲场电泳 (PFGE)技术对水稻基因组DNA进行纯化 ,结果表明它能够有效去除叶绿体和线粒体DNA ,使其污染率从 3%降低到 0 2 % .同时 ,比较了水稻绿苗和黄化苗的DNA得率 ,以及HB法和NIB法制备大分子质量(HMW)DNA的异同 .最后提出一套制备水稻基因组DNA的方法 ,包括黄化苗培养 ;细胞核的分离、包埋和裂解 ;脉冲场电泳纯化、回收聚集在低熔点 (LMP)胶中的水稻HMWDNA .用该方法所得的水稻基因组DNA ,纯度高 (无叶绿体和线粒体DNA污染 )、基因组完整 (机械剪切和降解少 )、回收率高 (操作过程中DNA损失少 ) .另外 ,首次报道在融化的低熔点(LMP)胶中对水稻HMWDNA于 38℃进行超声波处理 ,能够获得用于shotgun文库和梯度文库构建所需要的各种DNA片段(1 5～ 3kb ,3～ 12kb) ,并且效果优于在TE中进行操作     

DNA序列全对称群和多义密码子的对称性(Ⅰ)

为了完善DNA序列对称理论,本文将12阶DNA群(D群)推广为24阶DNA全对称群(Dd群).DNA全对称群被定义为特殊的交换群(S4),其交换元素是DNA序列的4个碱基.DNA群与四面体群(T群)同构,DNA全对称群与正四面体全对称群(Td群)同构,D群是Dd群的一个子群.本文还推导出了Dd群12个新元素的矩阵表,Dd群的乘法表,得到了在Dd群操作下四碱基A,C,G和T的变换表等.     

RNA聚合酶监视的DNA修复机制

生物体在正常生命过程中面临内/外因来源的DNA损伤,DNA损伤不仅影响基因正确复制,也阻碍其正常转录.为避免DNA损伤带来的灾难性后果,生物体进化出一整套修复机制,以保证复制和转录的正确性、基因组的完整性和遗传的稳定性.本文重点综述了RNA聚合酶监视(RNA polymerase-surveilled,RNAP-S)的DNA修复机制.首先从RNA聚合酶(RNA polymerase,RNAP)的结构出发介绍了RNAP对DNA损伤的感知机制;其次讨论了滞留RNAP的回溯、与其模板DNA的解离以及后续修复机制的启动,真核细胞科凯恩综合征B蛋白(Cockayne syndrome protein B,CSB)及其泛素化和8-氧代鸟嘌呤DNA糖基化酶1 (8-oxoguanine DNA glycosylase1,OGG1)介导的RNAP-S修复;最后探讨了RNAP-S损伤修复的生物学意义并展望其前景.     

DNA羟甲基化在小鼠胚胎干细胞中的研究进展

简要总结DNA羟甲基化在小鼠胚胎干细胞(mouse embryonic stem cells,mESC)中的最新研究进展.DNA甲基化(DNAmethylation)影响染色质的结构与功能,在发育与疾病发生过程中具有重要作用.2009年Tahiliani等发现TET1可以催化甲基化胞嘧啶(5-methylcytosine,5mC)氧化为羟甲基化胞嘧啶(5-hydroxymethylcytosine,5hmC).DNA羟甲基化(DNAhydroxymethylation)被认为是调节DNA甲基化的一种重要方式,成为了表观遗传学的研究热点之一.     

两种阳离子纳米基因载体及植物基因介导效果的研究

以阳离子聚乙烯亚胺(polyethylenimine, PEI)和壳聚糖(chitosan, CS)作为两种植物基因载体,分别制备了载基因PEI纳米粒(PEI/DNA)和壳聚糖-DNA纳米粒(CS/DNA),并对其形态、粒度分布、包封率、DNA结合的稳定性及纳米颗粒对DNA的保护等方面进行表征.并以GFP基因为报告基因进行植物细胞转染,比较两者转化效率.结果表明PEI/DNA纳米粒稳定性,对DNA的保护以及转染效率等方面均优于壳聚糖-DNA纳米粒.     

基于PNA的最大独立集问题的DNA计算模型

肤核酸(Peptide Nucleic Acid)是人工合成的拔酸(DNA)的类似物.PNA能够特异地、稳定地与DNA杂交以及其独特的性质,使得PNA广泛应用在分子生物学中.本文提出了一种基于PNA的最大独立集问题的DNA计算模型,利用单链PNA被逐步褪火到单链DNA分子上,解决了一个最大独立集问题的实例.该模型的解空间只有一种类型的DNA分子,计算经m步生物操作产生问题的解(其中m=|E(G)|),最后利用鞭子PCR(whiplash PCR)原理以及凝胶电泳读解.     

DNA聚合酶iota在HEK-293细胞中高表达体系的建立

目的:将带有DNA聚合酶iota(DNA Polymerase iota,Polι)目的基因的真核表达质粒PCDNA3.1转入HEK-293细胞,建立DNA聚合酶iota在HEK-293细胞中的高表达体系,为进一步研究DNA聚合酶在DNA损伤修复中的生物学功能奠定了基础.方法:用脂质体2000(Lipofectamine2000)将带有目的基因的真核表达质粒PCDNA3.1转入HEK-293细胞,通过G418筛选抗性克隆,用一步法提取细胞总RNA,采用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)技术检测出高表达克隆.结果:通过G418筛选筛选出了具有G418抗性的克隆,通过RT-PCR技术检测出高表达DNA聚合酶iota的HEK-293细胞系.结论:建立了高表达DNA聚合酶iota的HEK-293细胞系.为进一步研究DNA聚合酶在DNA损伤修复中的生物学功能奠定了基础.     

DNA甲基化与多发性骨髓瘤

DNA甲基化是目前肿瘤领域研究中研究最多的表观遗传学机制之一.主要发生在DNA的CpG岛.DNA的甲基化通过甲基转移酶(DNA methyltransfeases,DNMTs)完成.DNA甲基化在多种肿瘤的发生、发展中都起到了重要的作用.大量研究发现,甲基化与多发性骨髓瘤的发生、发展及诊断治疗等有密切关系.深入探讨多发性骨髓瘤(MM)相关的甲基化可为MM发病机制的研究及治疗提供新的思路.     

近交系大鼠DNA指纹分析研究

目的建立DNA指纹技术对近交系大鼠遗传监测的方法.方法采用DNA指纹图法对国内已知的7个品系9个近交系大鼠群体进行了分析,并对相同DNA进行了多次DNA指纹图重复实验.结果(1)不同品系之间DNA指纹图差异较大,其平均图带数为16.360±2.178,共有带率为0.061±0.008,相似系数为0.062±0.008,相同DNA指纹图概率为3.691×10-23.(2)同一群体不同个体之间DNA指纹图带的相似系数和共有带率(除SHR(哈)和WKY(哈)小于0.7外),其他均在大于0.9.(3)不同地区同一SHR和同一WKY品系间DNA指纹图也存在不同,其相似系数和共有带率均小于0.6.(4)相同DNA不同次制作的DNA指纹图谱基本一致(P>0.05).结论证实了该方法在近交系大鼠遗传监测中的可行性.     

Applied Biosystems完善反义产品生产设施

Applied Biosystems,Inc.(ABI)(Foster City,CA)已建成大规模(克数量级)生产高品质合成DNA寡核苷酸产品设施.该公司致力于反义技术和DNA探针市场.根据一项合同,它计划生产一批DNA产品,用以满足反义技术公司进行临床实验的需要.ABI已与ISIS Pharmaceuticals(Carlsbad,CA)达成协议,向ISIS提供药用DNA.天然存在于细胞中的某些酶和核酸酶破坏反义寡核苷酸,因此研究者改变了反义RNA和DNA的糖-磷酸     

DNA分类概述

介绍了利用DNA进行分类的原理,强调了DNA分类的优越性,并着重介绍了COI(Cy-tochrome Oxidase Subunit Ⅰ)基因作为DNA分类的目的基因序列的可操作性.对DNA分类仍有许多争论.在实际分类工作中,建议将形态学数据与DNA序列数据结合起来分析.     

杜仲次生木质部分化过程中的细胞编程死亡

通过电子显微镜观察、DNA断裂检测及类似半胱氨酸蛋白酶(caspase-like proteases,CLPs)降解检测等技术,对杜仲(Eucommia ulmoides Oliv.)次生木质部分化过程的细胞编程死亡进行了研究.分化中的次生木质部细胞总DNA凝胶电泳检测到DNA ladder,并通过TUNEL检测进一步确定了DNA被降解.Western blot结果表明;caspase-8和caspase-3状蛋白酶(caspase-8-和caspase-3-like proteases,CLPs)及多聚ADP-核糖聚合酶(poly(ADP-ribose)polymerase,PARP)在次生木质部分化过程中被降解.这些研究结果表明,杜仲次生木质部的细胞分化是一个典型的编程性死亡(Programmed cell death,PCD)过程,CLPs可能参与了此过程.     

应用RAPD技术鉴定地霉的实验研究

目的探讨RAPD技术在快速鉴定地霉中应用。方法用E.Z.N.A.yeastDNAkit提取地霉菌基因组DNA,采用随机引物AP3(5'-TCGTAGCCAA-3')、ATG(5'-ATGGATCGGC-3')、RP2(5'-AAGGATCAGA-3')、OPA-10(5'-GTGATCGCAG-3')对临床上致病性白地霉、林生地霉皮损株和血液株的基因组DNA进行扩增,对各病原菌的DNA指纹的特征进行分析。结果成功提取了地霉的基因组DNA,其纯度和浓度均能满足PCR反应的要求。利用4种引物对基因组DNA进行扩增,不同种真菌的DNA显示不同的DNA带型,分离自不同感染部位的同种不同株真菌的DNA显示的主要DNA带型基本一致。结论采用E.Z.N.A.yeastDNAkit提取的地霉基因组DNA可以用于PCR反应。RAPD法鉴定地霉菌简单、快速、特异,可用于临床诊断。     

核糖体失活蛋白与超螺旋DNA相互作用的原子力显微镜直接观察

运用原子力显微镜研究了核糖体失活蛋白 (RIP)与超螺旋DNA相互作用 ,发现这类毒蛋白 (克木毒蛋白和蓖麻毒蛋白A链 ) ,既能与超螺旋形式的DNA结合 ,又能结合在超螺旋DNA分子中未解旋的双链环区 .在与超螺旋DNA结合后 ,引起超螺旋DNA构象变化以利解旋并与双链DNA结合 ,进而将松弛的DNA双链切成缺口或线性形式 .这说明RIP是一种超螺旋DNA结合蛋白 ,并表现出依赖超螺旋的DNA内切酶活性     

结合叶绿体和核DNA序列变异可提高云杉属物种的分子鉴别率

松科(Pinaceae)云杉属(Picea)植物是北半球广泛分布的重要森林树种,由于频繁的种间杂交渐渗及近期的辐射分化导致种间形态趋同,传统的形态学方法很难准确鉴定该属物种.近期兴起和发展的DNA条形码技术为云杉属物种的划分和鉴定提供了可参考的方法.在云杉属青藏高原种质资源收集过程完成后,选取5个叶绿体DNA片段(matK,rbcL,trnH-psbA,trnL-trnF和trnS-trnG)以及3个核DNA片段(4CL,Sb29和GI),利用PWG-distance和Tree-Building两种方法对青藏高原以及中国其他地区分布的19个云杉属物种83个个体进行了物种鉴别分辨率的评价.研究结果显示单个的叶绿体DNA片段(10.5％ ～26.3％)和核DNA片段(15.8％ ～26.3％)对云杉属物种鉴别的分辨率较低,组合的叶绿体DNA片段的分辨能力(15.8％ ～42.1％)虽然高于单个DNA片段,但分辨率最高的trnH-psbA+trnS-trnG和trnS-trnG+trn L-trnF两个组合也只能达到42.1％;组合的核DNA片段(26.3％ ～36.8％)一样对云杉属物种鉴别存在困难.但是叶绿体DNA片段和核DNA片段的组合可以明显提高对云杉属物种鉴定的分辨率,尤其是trnS-trnG+trn L-trnF+4Cl的组合片段,其分辨率可达到57.9％.因此在将来利用DNA条形码鉴别物种时,在常规DNA条形码片段不起作用的情况下,可采用这种叶绿体DNA片段和核DNA片段组合的方法来鉴定和区分植物物种.     

疑难问题解答一例

问:在噬菌体侵染细菌的实验中,怎样知道进入细菌细胞的是噬菌体的DNA而不是蛋白质呢?答:噬菌体是有蛋白质的外壳包裹着DNA的简单结构.它侵染细菌时,进入细胞的是DNA还是蛋白质呢?美国科学家赫尔希(Hersher)和蔡斯(Chase)在1952年做了如下的实验回答了这个问题.他首先将噬菌体培养在含有用~(32)P同位素标记的磷酸盐培养基上,结果DNA被~(32)P标记.而蛋白质一般只是由C、H、O、N、S元素组成,而不含P,故蛋白质不会被标记.他又将噬菌体放在含有~(35)S同位素标记的硫酸盐培养基里培养,结果噬菌体的蛋白质被~(35)S标记上.而DNA没有被标记.     

新型非病毒三元复合DNA载体的研究

基因治疗是未来临床医学最具潜力的治疗方式,目前阻碍临床基因治疗发展的主要因素是缺乏安全和高效的基因载体,因此研究理想的非病毒转基因载体具有重要的意义.构建了由质粒DNA(D)-抗DNA抗体(A)-阳离子脂质体(C)组成的三元复合纳米基因载体(DAC),研究表明,三组分在磷酸缓冲液中可通过分子组装形成复合纳米胶束,DAC在细胞培养中表现出显著高效的基因表达,DAC在血管平滑肌细胞中的基因转染效率比不含抗DNA抗体的二元组合(DC)高4倍,比不含阳离子脂质体的二元组合(DA)约高11倍.激光共聚焦荧光显微观察证明,DAC细胞摄取量和DNA进入细胞核的量均明显高于对照组,而DC二元组合(不含抗DNA抗体)的DNA很少进入细胞核,细胞在DAC存在下生长正常.未发现细胞毒性.研究结果提示,DAC的作用机理主要是三元复合胶束中DNA的装载量比二元载体大得多,抗DNA抗体与阳离子脂质体的协同作用明显有利于DNA被细胞摄取和胞吞,从而提高了基因的转染和表达.