迄今最长的合成基因

将近两年前,试图合成人类干扰素基因,那是不可能的。从诱导细胞产生干扰素,通过反转录产生DNA,开始测定出干扰素基因的核苷酸顺序,正好是两年了。此后,从mRNA制出CDNA中表明,在人类染色体组中的干扰素基因可能是一个家族--有些相当于白细胞干扰素(α--干扰素),较少的相当于成纤维细胞干扰素(β-干扰素)及更少量的免疫干扰素(γ-干扰素)。这些干扰素中的每种干扰素的氨基酸顺序还没     

基因合成

前言 基因决定着生物的性状和遗传,它在生物学中的意义是不言而喻的。从化学上讲,基因是一段特定的具有生物功能的DNA顺序。因此,一旦知道了基因的结构以后,基因的合成也就被提上了日程。1965年,Holley第一个阐明了酵母丙氨酸tRNA的化学结构,第二年,Khrorana立即根据这个结果可能确定出的基因的结构。     

最长的飞翼

一对巨翼展开了,滑翔而去。这对翅膀扩展时(连同躯体)竟长达十五米半! 人们惊奇地问:这是什么动物的飞翼? 原来,这是在美国得克萨斯州大湾公园内晚白垩世(距今约七千万年)地层中采集到的翼龙的翅膀。从1971—1974年陆续发现了三个个体。最初发现这些化石的时候,发现者劳森以为它们是一些陆生动物的遗骸。把它们修理复原之后才认出它们是一种翼龙。这是迄今为止世界上最大的飞行动物:它张开翅膀可以跨越两辆大卡车,而且还绰绰有余,许多飞机的     

抗菌肽AD基因的合成

设计并合成了一种新型抗菌肽基因,合成的抗菌肽(cecropin)AD基因全长140个碱基对,克隆于pCR^TM2.1载体上,经DNA序列分析证实,合成的cecropin AD基因的碱基序列与设计序列完全一致.     

合成基因制造蛋白质

英国帝国化学工业公司和莱斯特大学的科学家们业已制造了至今最大的合成基因。当他们把新基因插入细菌时,这种基因能指导细胞制造一种可能为蛋白质的生物分子。八位科学家经过一年多的努力获得的这项成就对设计更大的、能指导微生物严密模仿人体自然物质生产新药剂的基因的可能性更大了。     

基因合成技术研究进展

基因合成是生物学中一项最基本的、最常用的技术.对DNA调控元件、基因、途径乃至整个基因组的合成是验证生物学假设和利用生物学为人类服务的有力工具.合成生物学的快速发展对基因合成能力提出了日益迫切的需求.近年来,基于微芯片基因合成技术取得了很多令人振奋的新进展,正在向着高通量、高保真、自动化的方向发展.文中综述了DNA化学合成和基因组装及相关技术的最新研究进展和发展趋势,这些新技术正在推动着合成生物学向着更高的水平发展.     

脑啡肽基因的合成 Ⅱ.d-GGAAACCA的合成

本文报道了脑啡肽基因下链26核苷酸中八核苷酸片段d-GGAAACCA(1～17)的合成。合成系采用改良的三酯法,先合成(DMT)ibG?ibG?bzA(DMT)bzA?bzA和(DMT)anC?anC(?2代表),再用对氯苯基磷酸二氯在1,2,4-三氮唑存在下磷酰化得到(DMT)ibG?ibG?bzA?OH、(DMT)bzA?bzA?OH和(DMT)anC?anC?OH,然后由bzAobz开始,依次同(DMT)anC?anC?OH、(DMT)bzA?bzA?OH和(DMT)ibG?ibG?bzA?OH缩合得到(DMT)ibG?ibG?bzA?bzA?bzA?anC?anC?bzAobz。在所有的缩合反应中,缩合剂均采用2,4,6-三甲基本磺酰硝基咪唑。所得的全保护八核苷酸用浓氨水和80%醋酸脱去保护基后再经DEAE-葡聚糖凝胶A-25(7M尿素)柱层析分离纯化并去盐后,即得到d-GGAAACCA。产物经5′-~(32)P标记后,同系层析均一,蛇毒磷酸二酯酶部分酶解后的电泳-同系层析双向图谱能够得到预期的核苷酸排列顺序。     

脑啡肽基因的合成 Ⅰ.d-GATCCTAGA的合成

本文报道了脑啡肽基因下链二十六核苷酸中九核苷酸d-GATCCTAGA的合成。合成系采用改良的三酯法,即先合成d-_(Dmt)G_?~(ib)A_?~(Bs)T_(?OH)、d-_(Dmt)C_?~(An)C_?~(An)T_(?OH)和d-_(Dmt)A_?~(Bs)G_?~(ib)A_(OBs)~(Bz)三个片段,然后由d-_(Dmt)A_?(Bs)G_?~(ib)A_(OBz)~(Bz)脱去5′-Dmt基后依次同d-_(Dmt)C_?~(An)C_?~(An)T_(?OH)和d-_(Dmt)G_?~(ib)A_?~(Bz)T_(?OH)向5′端延伸缩合得到产物d-_(Dmt)G_?~(ib)A_?~BsT_?C_?~(An)C_?~(An)T_?A_?~(Bs)G_?~(ib)A_((OBs)_o)~(Bs) d-_(Dmt)G_?~(ib)A_?~(Bs)T_(?OH)和d-_(Dmt)C_?~(An)C_?~(An)T_(?OH)是通过d-_(Dmt)G_?~(ib)A_(?OH)~(Bs)和d-_(Dmt)C_?~(An)C_(?OH)~(An)分别同过量的d-T缩合,然后再用对氯苯磷酰双三唑对产物的3′-OH进行磷酰化得到。d-_(Dmt)A_?~(Bs)G_?~(ib)A_(OBz)~(Bs)则是由d-_(Dmt)A_?~(Bz)G_(?OH)~(ib)同d-A_(OBs)~(Bs)反应得到。在所有的缩合反应中,都采用2,4,6-三甲基苯磺酰硝基咪唑为缩合剂,缩合产物都以硅胶短往层析分离纯化。除保护的九核苷酸未进行硅胶柱层析纯化之外,各中间片段经硅胶柱层析纯化后的收率都在75%以上。合成的全保护九核苷酸用浓氨水和80%醋酸相继脱去全部保护基后,以DEAE-葡聚糖凝胶A-25柱层析(含7M尿素)分离纯化,经去盐后得到d-GATCCTAGA,收率31.7%。产物的5′-OH用~(32)P标记后,同系层析均一,蛇毒磷酸二酯酶部分酶解后,作电泳-同系层析双向图谱,证明核苷酸排列顺序正确。     

脊椎动物的最长寿命

本文根据最新出版的《动物吉尼斯大全》(The Guiness Book of Animal Fasts and Feats)及其它有关资料,给出了105种目前可查的的脊椎动物最长寿命(见表1)。     

自然界最长的精子

夏天，人们容易受到蚊子叮咬，但为什么蚊子对有些人总是“敬而远之”？英国科学家在一项对人体汗液的研究中，发现了其中可以驱赶蚊子的化学物质，这些化学物质在每个人的汗液中都会自然产生，但不被蚊子叮咬的人的汗液中这些化学物质的含量比别人高。     

世界最长的竹节虫

美国科学家最近在一项研究中发现,当植物受到外部伤害时,能够向根部发出化学信号以寻求帮助,接收到信号的根部会分泌出一种富含碳元素的化学物质苹果酸,以吸引土壤中的枯草芽孢杆菌,在植物根部周围形成一层抗菌保护膜,帮助它们尽陕康复。除此以外,还有研究发现,谷类植物在受到一些害虫侵扰时,会散发出一种鸡尾酒般的气味,从而吸引害虫的天敌寄生黄蜂。     

基因重组与基因合成实验设计软件系统的建立

本文报导了用于基因重组与基因合成实验设计的软件系统的建立.此系统由30个功能模块组成,为研究者提供了包括在DNA分子上寻找限制性内切酶位点、核酸分子片段之间同源性比较,基因化学合成的实验设计、特定顺序分析引物及核酸杂交探针的设计、阅读框的查找等功能.此外,本系统可以对外来数据库的资料进行援引和进一步分析,为分子生物学的研究提供有价值的信息.     

合成编码蛋白质基因的设计

 本文以牛生长激素基因为例,对合成编码蛋白质基因的微机设计原理进行了探讨。微机程序的编制采用高级BASIC语言,在IBM-PC微机上完成。设计合成编码蛋白质基因的要点为:(1)按照宿主系统中高表达蛋白质基因对密码子的使用频率选用氨基酸密码子,以期合成基因得到高效表达;(2)对较大的合成基因设计有能够进行分段克隆的酶切位点,从而将一个大的基因分解成为多个基因片段的合成,减少了酶促连接化学合成DNA片段的步骤;(3)对于酶促连接化学合成DNA片段有干扰的重复顺序和互补顺序,则利用变换简并密码子的办法予以消除。     

脑啡肽基因的合成——Ⅰ.d-GATCCTAGA的合成

本文报道了脑啡肽基因下链二十六核苷酸中九核苷酸d-GATCCTAGA的合成。合成系采用改良的三酯法,即先合成和三个片段,然后由脱去5'-Dmt基后依次同和向5'端延伸缩合得到产物和是通过和分别同过量的d-T缩合,然后再用对氯苯磷酰双三唑对产物的3'-OH进行磷酰化得到。则是由同反应得到。在所有的缩合反应中,都采用2,4,6-三甲基苯磺酰硝基咪唑为缩合剂,缩合产物都以硅胶短柱层析分离纯化。除保护的九核苷酸未进行硅胶柱层析纯化之外,各中间片段经硅胶柱层析纯化后的收率都在75%以上。合成的全保护九核苷酸用浓氨水和80%醋酸相继脱去全部保护基后,以DEAE-葡聚糖凝胶A-25柱层析(含7M尿素)分离纯化,经去盐后得到d-GATCCTAGA,收率31.7%。产物的5'-OH用~(32)P标记后,同系层析均一,蛇毒磷酸二酯酶部分酶解后,作电泳-同系层析双向图谱,证明核苷酸排列顺序正确。     

脑啡肽基因的合成——Ⅱ.d-GGAAACCA的合成

本文报道了脑啡肽基因下链26核苷酸中八核苷酸片段d-GGAAACCA(10～17)的合成。合成系采用改良的三酯法,先合成和,再用对氯苯基磷酰二氯在1,2,4-三氮唑存在下磷酰化得到和,然后由bzAobz开始,依次同和缩合得到。在所有的缩合反应中,缩合剂均采用2,4,6-三甲基苯磺酰硝基咪唑。所得的全保护八核苷酸用浓氨水和80%醋酸脱去保护基后再经DEAE-葡聚糖凝胶A-25(7M尿素)柱层析分离纯化并去盐后,即得到d-GGAAACCA。产物经5'-~(32)P标记后,同系层析均一,蛇毒磷酸二酯酶部分酶解后的电泳-同系层析双向图谱能够得到预期的核苷酸排列顺序。     

降钙素基因相关肽的合成

降钙素基因相关肽是一个包含有37个氨基酸残基的具有较强降血压生理功能的活性多肽。我们采用常规的固相合成方法,以简单的装置最后经无水氟化氢处理,将肽从树脂上切下,同时脱除所有侧链保护基。粗产物在30％乙酸溶液中用碘作为氧化剂使二个半胱氨酸氧化,形成二硫键。合成的α-人降钙素基因相关肽经反向高效液相层析分离,获得在高效液相层析为单一峰的产物。经酸水解氨基酸分析证明与理论值相符并具有全部生理活性。     

研究工作者合成预定基因

科学家们用一种合成的脱氧核糖核酸产品来制作编码失活β-酰胺酶的一种突变型基因。β-内酰胺酶是某些细菌所产生的一种破坏青霉素的酶。尽管这种方法为提高细菌对青霉素的敏感性方面的价值是有局限的,但是它却证明遗传工程能产生有用结果的潜在可能性。     

基因合成与基因组编辑

合成生物学被认为是继"发现DNA双螺旋"和"人类基因组测序计划"之后的又一次生物技术革命,有望在工业制造、医药、农业、环境和能源等诸多领域带来变革。DNA合成和基因编辑是合成生物学的基石,其技术进步也是推动合成生物学快速发展的主要动力。该文重点介绍了DNA合成和基因编辑领域的主要技术及其研究进展,包括利用芯片oligo池的高通量基因合成技术和CRISPR介导的第三代基因组编辑系统等。