分子进化研究中的一些问题

本文在强调生物系统的层次结构和非线性特征的基础上,就分子进化研究中存在的某些认识上的和方法学上的问题,提出了作者的观点和简要分析。     

判定直系同源关系的进化分析方法

如何正确判定基因之间的直系同源 (ortholog)和旁系同源 (paralog)关系 ,仍是基因组功能诠释和比较基因组学中有待更好解决的关键问题。在以前的工作中 ,曾用进化分析方法解决多基因家族的直系 /旁系同源关系的判定问题 ,现进而完整地展开判定直系同源关系的进化分析方法。从 44个同源蛋白质家族的案例观察表明 ,与流行的COG方法 (直系同源蛋白质的聚类 )比较 ,本方法能一般的判定直系同源关系以及能准确的诠释基因组的分子功能     

定向进化同源基因在细菌系统进化研究中的应用

１　细菌系统进化及分类研究的发展──从表型到基因型 近年来,随着分子生物学理论和技术的发展,细菌系统进化及分类研究有了长足的进步。过去,判断某一群细菌的分类地位,往往仅利用其表观特征,如细菌形态、菌落形态、生理特征、细胞组份等。随着分子生物学研究的深入,基因型特征成为细菌系统进化及分类研究的主要依据。常用的基因型特征包括：ＤＮＡ Ｇ＋Ｃｍｏｌ％、ＤＮＡ－ＤＮＡ相关性分析、ＤＮＡ指纹分析及ｒＲＮＡ同源性分析等。值得一提的是,Ｗｏｅｓｅ通过对各类生物ｒＲＮＡ序列进行分析,认为ｓｓｕ ｒＲＮＡ（１６Ｓ或…     

DNA分子进化的研究基础和策略

从研究方法和技术手段等方面讨论了分子进化研究上的一些重大问题．阐述了基因的基本结构及DNA分子的进化方式：净化选择、中性进化和分化选择。探讨了利用DNA分子进化数据构建系统树的原理,评价了NJ、UPGMAM、MP和ML4种算法在构建进化树时的合理性与不足,以及进化树可靠性检验的方法,并对未来分子进化生物学的发展加以展望。     

登革病毒的分子进化和流行趋势

登革热是一种最流行的蚊媒传播传染病 ,近二十年来其流行呈上升趋势 ,本文从现代分子生物学和分子进化角度 ,对登革热的流行趋势进行综述。     

同源基因拼接技术在酶体外进化中的应用

同源基因拼接技术是一种全新概念的酶人工定向进化策略,本文在介绍这一技术基本概念的基础上,主要对该技术的两个关键环节;突变体基因库的构建以及高通量的重组子筛选手段进行详细论述,最后对该技术在酶改性中的应用研究进展进行综述,并对其发展前景及存在问题进行评述。     

形态性状、分子性状与同源性

“同源性(homology)”是生物学中最基本的概念之一。近年来, 随着分子生物学、生物信息学、发育生物学以及进化发育遗传学等学科的快速发展, 同源性一词在形态性状的比较、核苷酸和氨基酸序列的分析以及探讨形态性状进化的分子机制等方面都有广泛应用。然而, 由于不同的研究者对同源性概念的理解有所不同, 在实际应用中难免会出现不恰当使用“同源性”一词并得出错误结论的情况。本文从不同的角度介绍了如何对同源性进行判断以及影响同源性判断的因素。并指出正确理解同源性这一概念的含义, 以及通过综合各方面的证据对同源性进行推断对于揭示基因型和表型的进化以及二者之间的关系非常重要。     

形态性状、分子性状与同源性

“同源性（homology）”是生物学中最基本的概念之一。近年来,随着分子生物学、生物信息学、发育生物学以及进化发育遗传学等学科的快速发展,同源性一词在形态性状的比较、核苷酸和氨基酸序列的分析以及探讨形态性状进化的分子机制等方面都有广泛应用。然而,由于不同的研究者对同源性概念的理解有所不同,在实际应用中难免会出现不恰当使用“同源性”一词并得出错误结论的情况。本文从不同的角度介绍了如何对同源性进行判断以及影响同源性判断的因素。并指出正确理解同源性这一概念的含义,以及通过综合各方面的证据对同源性进行推断对于揭示基因型和表型的进化以及二者之间的关系非常重要。     

Myostatin三维结构模建及分子进化分析

Myostatin(MST)为肌肉生长负调节因子,其功能受抑制可导致肌肉量增加.对MST核酸序列进行序列比对,构建进化树;采用同源模建方法首次模建MST成熟肽生物活性二聚体的四级结构,并预测MST与其受体ActRIIB的相互作用模式.进化树将肌肉生长抑制素基因(MSTN)分成4个亚家族:哺乳动物MSTN,鸟类MSTN以及鱼类MSTN 1和2.MST受纯化选择作用,在不同物种的直系同源基因具有较高的刚源性,其中哺乳动物、鸟类MST C端活性肽氨基酸序列高度保守.表明哺乳动物、鸟类MST的结构、功能类似,且信号传导路径可能一致;而鱼类MST的调控机制可能存在较大差异.MST结构及其表面静电势和疏水氨基酸分布表明静电力和疏水相互作用在MST与其受体结合过程中可能起到十分重要的作用.     

载脂蛋白多基因家族分子进化的研究

与脂质运输有关的载脂蛋白基因构成一个复杂的多基因家族。为探讨这种演化时间长的基因家族的进化规律,本文首先建立了一种在非均衡进化速率条件下计算系统发生树中任意分支长度的简易方法,并可在此基础上算出无根分支系统树中分歧年代的期望值。进一步对本文科１０个种属共２６种载脂蛋白的系统演作作了实际分析,结果提示：①ＡｐｏＡ－Ｉ＇ＡｐｏＡ－ＩＶ,ＡｐｏＥ及ＡｐｏＡ－ＩＩ的共同祖先可能在奥陶纪水生脊椎动物中就已存     

THE ORIGIN OF MORPHOLOGICAL CHARACTERS AND THE BIOLOGICAL BASIS OF HOMOLOGY

A homolog is a part of the phenotype that is homologous to equivalent parts in other species. A biological homology concept is expected to explain three properties of homologs: 1) the conservation of those features that are used to define a homolog, 2) the individualization of the homolog with regard to the rest of the body, and 3) the uniqueness of homologs, i.e., their specificity for monophyletic groups. The main obstacle to describing a mechanistic basis for homology is the variability of the developmental pathways of undoubtedly homologous characters. However, not all aspects of the developmental pathway are of equal importance. The only organizational features of the developmental system that matter are those that have been historically acquired and cause developmental constraints on the further evolutionary modification of the characters. Two main factors contribute to historically acquired developmental constraints: generative rules of pattern formation and ontogenetic networks. In particular, hierarchical and cyclical inductive networks have the required properties to explain homology. How common such networks are is an open empirical question. The development and variation of pectoral fin hooks in blenniid fishes is presented as a model for the study of a simple ontogenetic network.     

日本刀角瓢虫形态特征及生物学特性研究

日本刀角瓢虫是粉虱类害虫的重要捕食性天敌之一.本文详细地描述了日本刀角瓢虫的形态特征,并附有各虫态的特征图.且对日本刀角瓢虫的生活习性进行了观察,以烟粉虱卵为食料,日本刀角瓢虫世代发育历期平均为22.56天,成虫平均寿命为91.94天,平均每雌产卵量为564.8粒;以烟粉虱若虫为食料,日本刀角虫世代发育历期平均为21.70天,成虫平均寿命为81.62天,平均每雌产卵量为650.0粒;瓢虫可捕食烟粉虱的卵、若虫、"蛹"、成虫各虫态,是烟粉虱的有效天敌,具有很好的保护利用价值.     

进化细胞生物学的提出及其任务

作者提出应创建一门源于进化生物学与细胞生物学两者的交叉学科一进化细胞生物学(细胞的进化生物学)。其根本任务在于用进化的观点考察真核细胞的一切方面,从它们的起源和演化来认识它们的现在。文中列举了其具体的研究内容,并分析了其研究方法上的特点,指出在这里需要把进化生物学的综合性分析与细胞生物学的实验研究最紧密地结合起来。文中还论述了真核细胞的细胞器的“不进化”现象,指出其根本原因在于进化焦点的转移。     

中国夹竹桃目的形态演化趋势及其进化系统

本文探讨了中国夹竹桃目主要器官分类性状的进化趋势,发现了中国夹竹桃目有关花萼、花冠、副花冠、雄蕊、花粉、子房和果实等分类性状密切关系和演化的规律性(图1),从而在作者参考蒋英教授工作成就的基础上,提出了中国夹竹桃目各分类群的进化系统(图2)。     

EVOLUTIONARY CHANGE IN THE MORPHOLOGICAL COMPLEXITY OF THE MAMMALIAN VERTEBRAL COLUMN

The notion that morphological complexity increases in evolution is widely accepted in biology and paleontology. Several possible explanations have been offered for this trend, among them the suggestion that it has an active forcing mechanism, such as natural selection or the second law of thermodynamics. No such mechanism has yet been empirically demonstrated, but testing is possible: if a forcing mechanism has operated, the expectation is that complexity would have increased in evolutionary lineages more frequently than it decreased. However, a quantitative analysis of changes in the complexity of the vertebral column in a random sample of mammalian lineages reveals a nearly equal number of increases and decreases. This finding raises the possibility that no forcing mechanism exists, or at least that it may not be as powerful or pervasive as has been assumed. The finding also highlights the need for more empirical tests.