第二套遗传密码的发现

若把信使RNA(mRNA)为不同氨基酸的编码称为第一套遗传密码,或经典的遗传密码,这里把以氨酰转移RNA(tRNA)合成酶为媒介,使一种氨基酸与适当的tRNA分子偶联的遗传密码叫做第二套遗传密码。人们早就发现在tRNA分子中,识别氨基酸的位点不都取决于反密码子,但长期以来没有破译氨基酸与tRNA之间的密码关系。最近美国麻省理工学院的Hou,Y—M和Schimmel,P首次发现,大肠杆菌丙氨酸tRNA中的G_3U_(70)单一碱基对是决定接受丙氨酸的密码。但它并不像第一套遗传密码中的     

tmRNA的结构与功能

tmRNA是一类具有类似tRNA分子和mRNA分子双重功能的小分子RNA,它在一种特殊的翻译模式——反式翻译模式过程中发挥重要作用。最近又发现它与基因的表达调控及细胞周期的调控等生命过程密切相关。因此,关于tmRNA的研究已经引起了研究者的高度重视,它将是RNA组学研究的一个重要内容。文章主要论述了近年来关于tmRNA结构和功能方面的一些研究进展。Abstract: tmRNA is a dual small RNA similar to a tRNA and a mRNA which plays an important role in an unusual mode of translation——trans translation. Recently, it was found that tmRNA had something to do with regulating gene expression and cell cycle. So the researchers have paid much attention on such area. Furthermore, it is an important part in RNomics era. This article reviews the progress about the structure and function of tmRNA in recent years.     

tRNA来源的小片段RNA——新的基因表达调控因子

转移核糖核酸(tRNA)是蛋白质合成的关键接头分子,特异性识别信使RNA(mRNA)的密码子信息,将其接载的氨基酸基团掺入到新生多肽链中。最新研究表明,在很多物种中,在某些特定情况下,tRNA或其前体被特异性剪切产生tRNA来源的小片段RNA(tRNA-derived fragment,tRF)。这类tRF是一类新的基因表达调控因子,其发挥作用的机制多样,如某些tRF以microRNA方式抑制mRNA翻译;某些tRF作为逆转录病毒RNA基因组的逆转录引物;而某些tRF参与了前体rRNA剪切复合物的组装。此外,细胞受胁迫产生的带有多聚鸟苷酸模块的tRF则会竞争性抑制延伸因子elF4G与mRNA的结合,从而抑制蛋白质翻译。随着研究的继续深入,对tRF的发生发展、作用机制以及在疾病中的潜在作用将会进一步丰富。拟从tRF作为新的基因表达调控分子的角度,简要介绍tRF发挥作用的分子机制。     

血管生成素与tRNA片段化

tRNA主要功能是转运氨基酸参与蛋白质合成,在蛋白质生物合成过程中起着关键性的作用．近年来发现,tRNA是细胞内小RNA分子的重要来源,具有其它重要的生物学功能．来源于成熟tRNA分子的tRNA片段根据切割位置及生成机制的不同,主要分为两类：一类是tRNA半分子（tRNA halves）;另一类是较小的tRNA片段,称为tRFs( tRNA fragments)．在哺乳动物细胞中,tRNA半分子由血管生成素在tRNA分子反密码环处切割生成．本文主要针对tRNA半分子的加工机制、功能及在临床上的潜在应用进行综述．     

tRNA在基因表达中的调控作用

转移核糖核酸（transfer RNA,tRNA）是遗传信息传递过程中的“适配器”分子,它们能够把mRNA所携带的遗传信息准确地翻译成蛋白质的氨基酸序列.然而,近年来的研究表明,tRNA在基因表达过程中还具有重要的调控作用.当生物面临外界某些营养压力胁迫时,空载tRNA可作为效应分子影响细胞整体基因表达水平,从而使机体应对不利的环境.在酵母和某些哺乳动物细胞中,tRNA可以从细胞质逆行回细胞核.这种逆行一方面可以使细胞核的监控系统连续地监控tRNA的完整性,另一方面,在营养缺乏时,逆行回细胞核的tRNA可以有效地降低蛋白质的合成水平.最新研究表明,tRNA并不是绝对稳定的RNA分子.在某些生理或逆境胁迫下,tRNA在其反密码环或反密码环左臂处被内切酶特异性切割成不同长度的片段.这些切割并不是无意义的随机降解现象,而有可能产生一类新的信号分子,如tRNA半分子或sitRNA,它们与生物应激反应中细胞整体代谢的基因表达调控有着密切的关系.关于tRNA调控功能的研究是一个新的前沿领域,它将揭示tRNA结构与功能的多样性及其在遗传信息表达过程中的重要作用.     

tRNA衍生片段和tRNA半分子的生物学功能及其在疾病发生中的作用

tRNA衍生片段(tRNA-derived RNA fragment,t RF)和tRNA半分子(tRNA halves,ti RNA)由成熟tRNA或其前体tRNA在不同位点特异性剪切产生,它们是一类广泛存在于原核生物和真核生物转录组中的非编码小RNA分子.t RF主要有tRF-5、tRF-3和tRF-1等3亚类,分别来自成熟tRNA的D环至反密码环茎区间切割至5′端、T环开始至3′端和前体tRNA的3′端尾部,其长度为14~30个核苷酸(nucleotide,nt).ti RNA主要有5′ti RNA和3′ti RNA等2亚类,是在成熟tRNA反密码子环处切割分别产生,其长度为29~50 nt.t RF和ti RNA具有多种生物学功能,既可以在应激反应中作为信号分子,又可以作为基因表达的调节者.它们与人类多种疾病(如肿瘤、神经退行性疾病、代谢性疾病和传染病等)的发生密切相关,有希望成为疾病诊断的新型标志物.本文就t RF和ti RNA的分类、生物学功能以及与人类疾病的关系作一综述.     

Fractogel~ EMD“触角型”阴离子交换介质用于病毒纯化和去除

Fractogel○REMD是合成的聚甲基丙烯酸酯树脂,十几个官能团排布在线形聚合物长链上,称为“触角”,所有的“触角”都是通过共价键结合到聚合物骨架上,生物分子更加容易和“触角型”介质的官能团结合,并且可以大大降低生物分子和介质基质的非特异性相互作用,提高生物分子的回收率。对于工业规模的病毒纯化或病毒去除操作,Fractogel○REMD“触角型”介质可以确保获得高重现性的分离结果和纯度符合要求的产品。1病毒纯化最近有不少...     

转移核糖核酸发现五十年——tRNA发现者Zamecnik辞世

Crick(1955)预见到细胞内存在一种小分子RNA称为"衔接子",并假定它是一种沟通DNA与蛋白质序列之间的中介体。Zamecnik(1955)发现sRNA(tRNA),Hoagland(1954)发现氨基酸激活酶(氨基酰-tRNA合成酶)。镁离子稳定tRNA的二级结构(1963),由此,可以得到大的寡核苷酸片断,甚至tRNA的半分子。这项技术大大推动了tRNA及其他RNA序列分析工作的迅速进展。Holley(1965)首次测定出酵母tRNAAla全部核苷酸序列,并设计出一种"三叶草"二级结构。Crick(1966)较早地提出"摆动假说",即反密码子5’端的碱基并不与密码子3’端碱基严格配对,允许有一定的摆动。Rich(1974)等用X射线晶体衍射法,阐明了酵母tRNAPhe的高级结构(呈L型)。2000年,英国剑桥科学家,使用在冰箱保存了15年的酵母tRNAPhe晶体,重新测定它的L型结构是正确的,并严格确定其中10个镁离子和一个精胺分子的精确部位。     

DNA三十年

分子生物学似乎(无疑是暂时地)陷入了一种“困境”,这种困境曾给十九世纪初期的生物学带来过不好的名声。在高等生物的基因中“点缀”着至今表面看来尚无功能、被称之为内含子的DNA片段,这一认识看来已激起了人们的极大注意,使他们怀着强烈的神奇和惊异的心情专心致力于这一令人迷惑不解的难题。隐藏在这“扑朔迷离的迷宫”背后的信息将会对了解基因之为基因以及它们如何控制自己和相互控制的机理提供线索。     

文昌鱼核糖核蛋白体结构与功能的研究——Ⅰ. 文昌鱼tRNA和5SRNA的制备

本文报导了从厦门白氏文昌鱼(Branchiostoma belcheri Gray)中制备tRNA和5S RNA的方法。将文昌鱼洗净,用搅碎机破碎,然后用苯酚法提取小分子RNA。RNA粗制品经DEAE—纤维素DE22、DEAE—Sephadcx A—50和Sephadex G—100柱层析分离纯化,分别得到tRNA和5S RMA。再用12％聚丙烯酰胺疑胶电泳进一步纯化。测定了tRNA接受甘氨酸、丙氨酸和酪氨酸的活力分别为6.3％、5.2％和21％—25％。 tRNA的主要生物功能是携带与转移氨基酸参与蛋白质生物合成,并对基因表达进行调节控制。5S RNA是核糖核蛋白体的一个组分,在蛋白质生物合成中具有重要的功能,也是研究生物进化比较理想的一种生物大分子。自Hoagland等(1957)发现tRNA及Tissieres等(1959)发现核糖核蛋白体RNA后,科学工作者便广泛地开展了对tRNA和5SRNA结构与功能的研究。 文昌鱼是一种处于脊椎动物与无脊椎动物之间过渡类型的脊索动物,属脊索动物门的头索亚门,最接近脊椎动物亚门。因此对它进行深入的生化研究,在探索生物进化方面有较大的学术意义。本文报告从文昌鱼中制备tRNA和5SRNA以及tRNA接受氨基酸活力的初步结果。     

美、英、比三国建成“抗虫工程植物”取得新进展

“抗虫工程植物”组建成功是农业生物工程研究的重要突破,也是植物分子遗传学研究的重要成果,一直引起世界生命科学工作者的密切关注,这三个国家在探究细菌毒素蛋白基因引入植物方面已取得突破,为组建“抗虫工程植物”开辟了一条新途径,并为“杀虫工程植物”早日实用化的实现而努力。     

广东省生态学会2008年工作动态

2008年3月18日,广东省科协召开了“全省学会工作会议”.5月30日至6月1日,广东省学会研究会在深圳召开了学会年会.7月14日,省科协召开了技术创新方法报告会.7月15日,省科协交流部又召开了“部分省级学会学术交流工作座谈会”.     

遗传病的检测

加利福尼亚州杜亚特的“希望城”(City of Hope[Duarte,California])的科学家发明了一种可以检测某种遗传病的方法,此法可通过“阅读”人的DNA来测知是否有某种遗传病,预计到年底可在全世界应用。此法已提出了申请技术专利,“希城望”已将研制成套诊断设备的绝对权利授予分子诊断公司——西德BayerAG化学与制药公司的子公司。     

“人类基因组计划”自启动至“后基因组计划”的转折

“人类基因组计划”自启动至“后基因组计划”的转折杨焕明（中国医学科学院中国协和医科大学教授）（中国“人类基因组计划”重大项目秘书长）今年是“人类基因组计划”（ＨｕｍａｎＧｅｎｏｍｅＰｒｏｊｅｃｔ,ＨＧＰ）正式提出十周年。对这一可与“曼哈顿原子弹计划”、“阿波罗登月计划”相媲美的创举作一历史性的回顾,纵览十年来这一计划的成果、瞻望这一计划的前景,对于我国抓住机遇,接受挑战是很有必要的。     

M1RNA在基因治疗中的研究进展

E.coli RNase P复合体的M1RNA亚单位是一类具有催化活性的核酶,它切割tRNA前体分子（pre-tRNA）的5′端前导序列,产生成熟的tRNA分子。M1RNA主要通过结构特异性识别底物,不需要底物有特定的序列,从而可设计修饰过的核酶为抑制靶基因的表达,在消除染色体易位产生的肿瘤相关畸形染色体上,M1RNA是一种理想的工具,研究表明M1RNA作为一种新型核酶有着广阔的应用前景和极大的临床价值。     

转移核糖核酸(tRNA)与癌症

转移核糖核酸(transfer RNA, tRNA)在蛋白质生物合成过程中起关键作用,是将遗传信息翻译成蛋白质一级结构的接头分子。tRNA长久以来一直被认为是基因表达调控过程中的执行者而不具备调控功能,更不曾与癌症的发生联系起来。最新研究表明,某些tRNA在癌细胞中异常表达,与癌症的发生和发展有密切联系。tRNA来源的小分子非编码RNA (tRFs和tiRNAs)是一类新的基因表达调控分子,tRFs可以调控癌基因的表达或者与RNA结合蛋白相互作用来调控癌细胞增殖和细胞周期进程。tRNA的转录后修饰能够调控mRNA翻译过程,进而影响癌细胞的生长。随着测序技术的发展,tRNA在癌症发生和发展中的调控作用成为近年来的研究热点,现将从"tRNA分子调控癌症的发生和发展"、"tRNA来源的小分子非编码RNA与癌症"以及"tRNA修饰与癌症"三个方面综述tRNA分子在癌症发生和发展中的调控功能。     

中文标题

虱基酸是构成蛋白质的基本单位。在食品、医药、农业、畜牧业等方面得到广泛应用。氨基酸发酵生产是扩大氨基酸产量行之有效的途径,高效菌株的选育是氨基酸发酵生产的基础。除常规选育外,近年来,基因工程技术用于氨基酸产生菌或者生产菌的改造,或新的“工程菌”的构建做了大量工作,取得某些进展。有的“工程菌”在生产中得到实际应用。     

长链非编码RNA的微RNA海绵作用与呼吸系统疾病

长链非编码RNA（long non-coding RNAs, lncRNAs）是一类由长度大于200个核苷酸组成的长链非编码序列。lncRNAs具有较长的序列,使得lncRNAs具有复杂的二级及三级结构,这也是lncRNAs结合DNA、RNA和蛋白质及其行使复杂功能的结构基础。MicroRNA（miRNAs)是长度在19到25个核苷酸之间的非编码单链RNA分子,是目前研究最多的小分子非编码RNA。而lncRNAs通过结合或者螯合miRNA来调节miRNA丰度,发挥lncRNA的“海绵”作用,从而调控一系列的病理生理过程。lncRNAs及miRNA在呼吸系统疾病的发生、发展、治疗和预后起重要作用。本文就lncRNAs及其“海绵”作用对呼吸系统疾病的影响及可能的机制进行综述。     

我国生产工具酶的情况

1983年3月22日至3月28日中国科学院生物学部召开了生化试剂会议,着重检查了“1980年-1985年中国科学院遗传工程及分子遗传学工具酶研制、生产规划”。     

基因概念的演绎

“基因”术语的诞生已经有100年之久了。在这过去的100年里, 基因定义经过了许多次修正。基因由最初一个抽象的名词, 最后定义为基因组中一段具体的、可以编码蛋白质或RNA的DNA序列, 并成为了生物学最重要的词汇之一。但随着基因组计划完成, 尤其是“DNA元件百科全书”计划的完成, 基因组组成的复杂性和多样性, 以及其动力学特点对传统分子生物学的基因定义提出了挑战, 因为越来越多的证据表明: DNA水平储存的信息和功能产品之间的关系是非常复杂的, 甚至有人认为应该重新定义基因。文章对基因定义的发展, 近来对基因定义的争论及其研究进展做一论述。