植物基因家族的分子进化

植物基因家族的分子进化曾庆平,郭勇（华南理工大学生物工程系,广州５１０６４１）关键词基因家族,同源性,分子进化,生物工程建立基因数据库与计算机检索程序使不同基因之间的碱基序列同源性的比较成为可能,同时也有助于进行基因的分子起源与进化以及蛋白质结构与功...     

真核生物DNA的进化

真核生物ＤＮＡ的进化刘振山（河北省张家口市教委科学研究室０７５０３１）生物在进化过程中的演变都是由ＤＮＡ的自发改变开始的,当生物从简单形式进化到较复杂的形式后,基因组无论是在遗传物质ＤＮＡ的含量上,还是在基因的数目上都有所扩大,遗传物质的这种量和质的...     

《分子遗传学和比较进化》

《分子遗传学和比较进化》(Molecular genetics and coparative evolution)由J.Langridge著,1991年Research Studies Press出版,216页。该书开拓了一个新的研究天地,分子生物学在阐述所有生物,包括从细菌到人进化时所发生的事件和原因已取得很大进展。它集中于基因结构和基因活动控制,而不再是过去进化的物理迹象或者生物比较形态学。在现代分子生物学之光照耀下,作者重新审视了进化问题,     

Hox基因及其进化机制的研究进展

Hox基因是生物体内一类重要的发育调控基因家族.Hox基因高度保守,通常成簇存在,编码一类转录因子,在个体胚胎发育中起着重要的调控作用.近期研究表明,基因复制、基因序列变异及选择压力对Hox基因簇的产生和进化有重要作用,同时调节元件和协同进化对Hox基因的进化也有重要影响.     

密码对的使用与基因组进化

以5种真核、20种细菌、10种古菌生物的基因组为样本,分析了编码序列中密码对和基因间序列中三联体对的相对模式数随频数的分布,验证了这种分布符合Γ(α,β)分布。发现分布形状参数!值与生物基因组进化存在明显的相关性;编码序列与基因间序列的进化方式截然不同。随着进化,编码序列的分布形状逐渐向随机分布靠近(α值逐渐增大)。而对基因间序列,古菌与真核生物的分布形状接近,与细菌的分布相差明显。     

进化生态学一生态与进化的交叉整合

进化生态学是生态学的一个分支,主要关注的是生物如何进化而适应于它们所处的环境：这里,环境一词即包括光照、水分、温度和养分等物理环境也包括与同种和其他种的相互作用（生物环境）。进化生态学不仅研究环境施加的选择压力,而且还要探讨生物对这些选择压力的进化响应。     

进化生态学—生态与进化的交叉整合

进化生态学是生态学的一个分支,主要关注的是生物如何进化而适应于它们所处的环境;这里,环境一词即包括光照、水分、温度和养分等物理环境也包括与同种和其他种的相互作用(生物环境).进化生态学不仅研究环境施加的选择压力,而且还要探讨生物对这些选择压力的进化响应.     

重金属胁迫下的细菌适应性进化研究进展

细菌进化的本质是碱基突变、基因重排或水平基因转移,在适应性进化过程中,主要受生物和非生物因素的影响,其中重金属胁迫也是细菌适应性进化的主要因素之一.重金属胁迫促使细菌适应性地强化与金属输入和转化有关的代谢途径,而过量的金属则诱导金属积累和外排过程.在重金属胁迫下,基于重金属抗性(HMR)基因和酶蛋白的适应,细菌抗性机制...     

为什么鸟能飞,人不能飞：——同源异形基因与进化

为什么鸟能飞,人不能飞？──同源异形基因与进化关键词同源异形基因,进化［编者按：１００年前（１８８４）发现了生物的同源异形性（ｈｏｍｅｏｓｉｓ）。９０年后（１９８４）找到了同源异形基因,并认为它是所有生物个体发育中的共同开关。近十年来对它进行了广泛研...     

天然免疫分子及其进化趋势

识别和抗御微生物感染是多细胞生物的本能。在进化关系很远的生物中,如人类和果蝇,甚至植物,都存在这种天然免疫识别和防御机能,表明许多宿主防御基因及其产物具有共同的古老的起源,但又存在结构和功能的多样性。本文描述了一些哺乳动物和昆虫中有关于免疫识别的蛋白并调查了其同系物的进化分布情况。分析证实了哺乳动物和昆虫的天然免疫系统重要结构和功能的多样性,列举了一些关于蛋白进化趋势的例子。     

以发育模块重复征用和整合为基础的进化创新机制

进化新征的起源和分化是进化发育生物学研究的核心问题。通过对多细胞生物早期发育调控机制的比较分析,发现亲缘关系较远的生物所共有的一些形态特征受保守的发育调控程序调节（深同源性）。许多创新性状的发生是基于对预先存在的基因或发育调控模块的重复利用和整合。发育基因调控网络在结构和功能上高度模块化,因此不仅可以通过模块拆分和重复征用改变发育程式,而且也增强了调控网络自身的进化力。研究基因调控网络和发育系统的进化动态将有助于更深入地认识生物演化过程中创新性状发生和表型进化的分子机制。     

体内连续进化——从噬菌体到真核基因组的进化故事（英文）

进化是生物多样性产生和保留的自然进程。通过对编码蛋白质的基因进行有目的地设计和改造,获得性能更优异的蛋白质用于生产生活,是蛋白质工程的目的所在。为了在实验室中通过定向进化的蛋白质工程模拟自然进化的实现过程,研究人员通过在快速增殖的原核生物和简单的真核生物中引入靶向诱变元件,建立了各种体内连续进化系统。本综述介绍了体内连续进化平台的现状,重点关注噬菌体和酵母中人工进化技术的研究进展,并对其在生物技术领域中的成功应用进行了总结,最后简要展望了体内连续进化这一新兴领域的发展方向。     

植物细胞核型的进化

生命从诞生开始,在经历了复杂的进化历程之后,才形成了现在丰富多彩的生物世界。在这一进化过程中,作为遗传物质的载体──染色体也发生了相应的进化。并且,核型的进化反映了生物的进化过程及各物种的亲缘关系。因此,对植物的核型进行分析将有助于对植物系统进化的认识。 在生物的进化过程中,物种形成是非常关键的一步。现代达尔文主义认为：生物进化的方式有两种,一是渐进式物种形成,即原来的种经过突变与选择,逐渐积累变异,首先形成地理族和生态族,然后分化成独立的新种。而还有少数学者认为种间进化不同于种内进化,新种形成…     

植物抗病基因的进化

植物抗病基因在进化中形成了几种共有的进化形式。植物祖先抗病基因的复制创造了新基因座。基因间和基因内重组导致了变异,也导致了新特异性抗病基因的产生。另外,与特异性识别相关的富含亮氨酸重复区顺应于适应性选择。同样,类转座元件在抗病基因座中的插入加速了抗病基因的进化。随着抗病基因的进化,抗病反应也呈现出多样化,代表着植物与病原物动态进化的不同阶段。     

南极鱼类多样性和适应性进化研究进展

南极地区是地球上唯一未被人类活动大量影响的地区, 其极端寒冷的环境为南极生物的进化提供了“温床”。过去三千万年间, 南极鱼亚目鱼类在南极海洋逐渐变冷的过程中快速进化, 从一个温暖海域的底栖祖先分化成南极海域最为多样化的鱼类类群。由于其在南极圈内和南极圈外的各种温度区间都有分布, 因而成为研究鱼类适应性进化和耐寒机制的良好生物模型。本文综述了有关南极海域鱼类区系组成与物种多样性现状, 南极鱼亚目鱼类适应低温的一系列特化的生物学性状及其关键的遗传进化机制。现有研究表明: 南极鱼类在几千万年零度以下低温环境的进化中发生了大量基因的大规模扩增和基因表达的改变, 如铁调素、卵壳蛋白和逆转座子等118个基因发生了显著的扩增。另外, 有些从南极鱼中获得的抗寒基因已经用于提高动植物低温抗性的研究并取得了良好的效果。在今后的几年中, 将会有多个南极鱼物种的全基因组得到破译, 在低温适应相关基因的功能和进化方面的研究也会更加深入, 这些研究将深入揭示低温压力下基因组的进化规律以及鱼类低温适应的分子机制。     

分子进化与中立说

生物进化的研究向来是以生物的表型为对象的,如蕨类植物的维管束,马的脚趾,哺乳动物的齿冠等,都是用古生物学方法来研究的。生物的进化当然是由自然选择理论来说明的,不过这些都是定性的说明而已。 用定量方法研究进化论,是从群体遗传学的理论研究开始的。种的进化不仅是个体水平的变化,主要是整个群体的遗传变化。例如某个种的一个基因变化     

进化动力新探

许多学者,包括达尔文和杜布赞斯基等人对生物进化的原因颇有研究,伹对进化的动力问题论述甚少。然而,动力是生物进化的一种根本性的原因,是事物发展的内在根据。不搞清楚这个问题,就很难对生物的进化有更深刻的认识。关于生物进化的动力,流行的提法是遗传与变异(或称遗传与适应)之间的相互作用构成了生物进化的动力,它推动生物的进化,决定生物发展的方向和速度。其中,遗传是一种稳定性的因素,被认为是进化过程中保存物种的方面。由于生物有遗传性,谷子才成其为谷子,鸡才成其为鸡,人才成其为人。但是只遗传还不行,只遗传,原来有多少种生物,就永远是这么多生     

昆虫嗅觉策略的进化

洛克菲勒大学和东京大学的研究人员发现,昆虫利用快速反应离子通道感知气味,这是一种完全不同于其他生物的嗅觉机制,也是生物进化领域的一大突破。达尔文生物进化树描绘了生物的进化路线,并可推测当代生物多样性的演化历程,而这项关于离子通道进化的结果有可能导致现有进化树的重构。     

杆状病毒进化研究进展

杆状病毒的进化研究对于理解病毒的多样性十分重要,因此就杆状病毒基于单基因和基因组的进化研究方法、进化与变异、转座子与进化、与宿主共进化的相互关系进行了简要的总结和概括。     

模仿自然界——基于基因高频突变的蛋白质人工进化技术

从上世纪50年代发现DNA双螺旋结构以来,科学家积累了大量的有关生物的生理和病理分子机理的知识。人们期望从生物学的基础研究中衍生出高效、环保的生物相关制造产业,为人类服务。为了发展生物制造产业,生物基础元件蛋白质和基因的制造技术必不可少。最近出现了一种基于基因高频突变的蛋白质人工进化技术。这一技术已成功应用于新抗体的产生,以及抗体和荧光蛋白质的改造。这一技术的进一步发展将成为蛋白质改造、乃至新蛋白质制造的重要工具。