例析有关"中心法则"中的计算

在高中生物学《遗传与进化》教学中常会出现计算,如关于DNA中某含氮碱基的含量,复制时需某碱基多少、转录时需某碱基多少,翻译时基因中某碱基的含量等。这类问题涉及到DNA双链（没有特殊声明与暗示时,DNA分子视为双链）和RNA单链,五种含氮碱基、八种核苷酸以及碱基互补配对原则等知识,常使学生感到千头万绪,无从下手     

甘油对单链构象多态性分析的影响

单链构象多态性(single strand conformation poly-morphism,SSCP)分析是以PCR技术为基础检测DNA多态性的一种方法。其基本原理是:单链DNA在进行不含变性剂的中性聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)时,迁移率除与DNA单链的长短有关外,更主要取决于DNA单链所形成的具有一定空间结构的构象。这种构象由DNA单链碱基顺序决定,其稳定性靠分子内部局部顺序的相互作用来维持。相同长度的单链因其顺序的不同,甚至单个碱基的不同,所形成的构象不同,导致迁移率的变化而出现泳动变位(mobili-ty shift)。该方法自建立起来不断地发展、完善,应用范围也日益广泛。特别是在人类癌基因和抑癌基因突变的检测、基因诊断、连锁分析、基因作图等领域成效突出。     

核酸原位杂交及其应用于哺乳动物基因定位的进展

核酸原位杂交应用于基因定位的研究是在七十年代发展起来的。这一技术的基本原理是利用核酸分子的碱基顺序配对的互补性(A:T,G:C),将已知的有同位素标记的外源核酸与细胞标本的染色体上经过变性解聚后的单链 DNA,通过二者特定碱基顺序的互补,结合成专一性的核酸杂交分子,经放射自显影方法     

核酸分子中碱基含量的计算

关于核酸分子中碱基含量的计算,在遗传学和高中生物教学中相当重要,但在教科书中通常没有专门讲述。我们根据碱基互补配对规律及中心法则进行归纳总结,从DNA结构、DNA复制、转录、翻译等方面探讨了DNA、RNA、蛋白质3者之间的关系,分析了核酸分子中碱基的含量。互核酸分子中碱基含量的计算1．且已知双链DNA分子中一种碱基的含量,推断其他碱基的含量：例1：一双链‘DNA分子中,（A－C）占碱基总量的Zo％。求A、T、G、C各占多少？解：在双链DNA分子中,据规律知,1．2由碱基含量推断核酸分子的结构——单链或双链、DNA或RNA…     

关于计算DNA中各种碱基比例试题类型分析

不论是国际生物学奥林匹克竞赛还是国内生物学奥赛乃至各个省区生物学奥赛的试题中 ,遗传学部分占的比例越来越大 ,其中涉及利用查格夫定则计算DNA结构中各种碱基比值方面的试题几乎每年的试卷中都有 ,出题的角度不同 ,类型各异 ,但是认真分析可以归纳为以下 1 1种类型 :1　知道DNA分子中碱基比值关系 ,推断该DNA分子是双链还是单链　　例如 :在 1个DNA分子中 (A +G) /(T +C) =1 ,A =T ,G =C。此DNA是双链还是单链 ?根据查格夫定则认为该DNA分子可能是双链 ,而不能认为一定是双链。在双链DNA分子中一定是 (A +G) /(T +C) =1 ,…     

古DNA单链测序文库的建立与检测

2005年问世的第二代测序技术在古DNA领域的应用,突破了第一代测序技术在绝灭或死亡生物全基因组获取手段上的局限。借助古基因组信息,研究者能够从更为系统的实时分子证据角度,解读诸如人类起源、大型绝灭哺乳动物迁移演化、动植物家养驯化以及早期人类社会生活模式等古生物学、遗传学与演化生物学问题。引入第二代测序技术之后,传统的古DNA研究方法及流程得以改变,剔除了原有的实验流程中耗时的分子克隆步骤,引入了与第二代测序技术紧密相关的古DNA单链测序文库构建环节。古DNA单链测序文库的构建,是将古DNA双链模板变性成单链后,通过向单链古DNA两端添加人工DNA片段,将古DNA分子转变成能被测序仪识别的文库分子。针对古DNA分子微量、高度片段化以及普遍存在碱基损伤的特点,古DNA单链测序文库,能够高效获取古DNA材料中的遗传信息。本文系统介绍古DNA单链测序文库建立流程,以及对文库质量进行检测的方法,为研究者运用第二代测序技术测定绝灭或死亡生物全基因组提供方法借鉴。     

古DNA单链测序文库的建立与检测北大核心CSCD

2005年问世的第二代测序技术在古DNA领域的应用,突破了第一代测序技术在绝灭或死亡生物全基因组获取手段上的局限。借助古基因组信息,研究者能够从更为系统的实时分子证据角度,解读诸如人类起源、大型绝灭哺乳动物迁移演化、动植物家养驯化以及早期人类社会生活模式等古生物学、遗传学与演化生物学问题。引入第二代测序技术之后,传统的古DNA研究方法及流程得以改变,剔除了原有的实验流程中耗时的分子克隆步骤,引入了与第二代测序技术紧密相关的古DNA单链测序文库构建环节。古DNA单链测序文库的构建,是将古DNA双链模板变性成单链后,通过向单链古DNA两端添加人工DNA片段,将古DNA分子转变成能被测序仪识别的文库分子。针对古DNA分子微量、高度片段化以及普遍存在碱基损伤的特点,古DNA单链测序文库,能够高效获取古DNA材料中的遗传信息。本文系统介绍古DNA单链测序文库建立流程,以及对文库质量进行检测的方法,为研究者运用第二代测序技术测定绝灭或死亡生物全基因组提供方法借鉴。     

DNA单链二级结构预测与单链构象多态性分析的一致性研究

单链构象多态性(SSCP)分析是一种简便,快速检测DNA突变的方法,它在基因突变检测、遗传分析、进化研究等领域有着广泛的应用价值.但是这种方法的突变检出率随DNA序列不同而变化,一般只能达到70%～80%.这主要是有的碱基突变对单链DNA的构象影响较小,不能通过SSCP检测出来.将计算机对DNA二级结构的预测结果和实验结果作了对比,发现二者有很高的一致性.这一结果表明计算机的DNA单链二级结构预测分析可用于PCR-SSCP分析的辅助设计,提高SSCP的突变检出率.     

Maxam-Gilbert DNA序列分析实验方法(续)

碱基专一性的化学切断反应碱基专一性的部分切断反应包括以下三步:1.用具有碱基专一性的化学试剂对DNA分子中的某一种碱基进行部分修饰,控制修饰反应的条件,使DNA分子中每一个那样的碱基分别只在一部分DNA分子中被修饰;2.利用另一种化学试剂将被修饰的碱基从脱氧核糖     

人、恒河猴和牛DNA的复性动力学曲线及重复顺序的比较

本文报道了对人、恒河猴和牛DNA的复性动力学曲线及其重复顺序的分析。实验结果表明,在这三种哺乳动物DNA中,牛DNA重复顺序的含量较多。牛天然DNA的T_m值较高。复性的重复顺序DNA的T_m值一般比原天然DNA的T_m值低7～12℃。应用~(125)I标记的人DNA重复顺序与恒河猴或牛DNA进行杂交,人与恒河猴DNA之间杂交百分率比人与牛DNA之间的杂交百分率高。杂交产物的热稳定性比相应的人DNA重复顺序的热稳定性低2～4.5℃,人与恒河猴DNA重复顺序杂交产物的T_m值高于人与牛DNA重复顺序杂交产物的T_m值。这些结果似乎说明在三种DNA中,重复顺序的含量及碱基顺序等的相似程度和它们亲缘关系的远近有一定关系。     

人、恒河猴和牛DNA的复性动力学曲线及重复顺序的比较

本文报道了对人、恒河猴和牛DNA的复性动力学曲线及其重复顺序的分析。实验结果表明,在这三种哺乳动物DNA中,牛DNA重复顺序的含量较多。牛天然DNA的T_m值较高。复性的重复顺序DNA的T_m值一般比原天然DNA的T_m值低7～12℃。应用~(125)Ⅰ标记的人DNA重复顺序与恒河猴或牛DNA进行杂交,人与恒河猴DNA之间杂交百分率比人与牛DNA之间的杂交百分率高。杂交产物的热稳定性比相应的人DNA重复顺序的热稳定性低2～4.5℃,人与恒河猴DNA重复顺序杂交产物的T_m值高于人与牛DNA重复顺序杂交产物的T_m值。这些结果似乎说明在三种DNA中,重复顺序的含量及碱基顺序等的相似程度和它们亲缘关系的远近有一定关系。     

应用于DNA分子转移和分子杂交实验的二偶氮苄氧甲基(DBM)-滤纸性质的研究

DBM-滤纸与硝基纤维素一样,近年来广泛地用作DNA或RNA分子的载体来进行分子杂交实验。但是在进行小分子DNA的分子和杂交实验中,以及需要用几种不同的分子探针在同一个DNA载体上反复地进行分子杂交时,DBM-滤纸显示了更大的优越性。用小球菌核酸酶水解鸡红血球细胞核,抽提出DNA并用[~(32)P-γ]ATP和T_4多核苷酸激酶制备成5’末端标记的DNA分子。经2%琼脂糖电泳,DNA分子按染色质的核小体结构的一系列不同长度(从单体至五聚体)的片段被分开。胶经过NaOH和NaOAC处理,将DNA分子转移到DBM-滤纸上。此滤纸再经NaOH和H_2O处理,分别测定从单体至五聚体的不同分子量DNA的转移效率。结果指出,电泳胶经过转移前处理,单体和二聚体的损失分别为7%和5%,三聚体至五聚体没有损失。转移后仍留在电泳胶上的DNA为2—3%。经过转移后处理的DBM-滤纸所结合的DNA分子,从单体到五聚体分别为89%,91%,96%,94%和94%。因此,在所分析的分子量范围内,DNA分子基本上定量地被转移。用~(32)P标记的SV40 DNA作为探针,检测DNA碱变性与分子杂交效率的关系。结果指出,分子杂交之前,DBM-滤纸经NaOH的处理是必须的,但DNA被转移到DBM-滤纸之前,对电泳胶的碱处理步骤是可以省略的。     

亚麻抗锈病基因M4的特异分子标记

用520个10碱基随机引物对含有亚麻抗锈病基因M4的近等基因系材料NM4及其轮回亲本Bison进行RAPD分析,其中OPA18引物在NM4材料中稳定地扩增出特异的DNA片段。用Bison与NM4杂交产生的F2分离群体进行的遗传连锁性分析表明,RAPD标记OPA18432与M4基因紧密连锁,二者之间的遗传距离为2.1cM。将OPA18432片段回收,克隆和测序,成功地将其转化为SCAR标记。对不同抗源材料的扩增分析表明,该标记是M4基因的特异标记。目前这一标记已成功地应用于亚麻抗锈病基因M4的分子标记辅助选择育种。     

AAV-ITR单链DNA微载体在小鼠骨骼肌中的表达

AAV-ITR单链DNA微载体是一种基于腺相关病毒(AAV)倒置末端重复序列(ITR)的基因表达载体(AAV-ITR ss DNA mini vector)。前期研究已证明AAV-ITR单链DNA微载体在HEK 293T细胞中具有较高的转染、表达效率。本文中将相同拷贝数的AAV-ITR单链DNA微载体、3?-ITR末端错配的AAV-ITR单链DNA微载体(AAV-ITRmm ss DNA mutant vector)、AAV-ITR双链DNA和质粒分别用Turbo Fect转入小鼠骨骼肌中,比较检测AAV-ITR单链DNA微载体与其他基因表达载体在小鼠体内1周、1个月及3个月的表达效率。组织切片经荧光显微镜观察及荧光灰度值分析表明,相同分子摩尔数的AAV-ITR单链DNA微载体比AAV-ITR双链DNA和质粒在不同时期表达效率都要高且更稳定。提取注射3个月后的肌肉组织的DNA,用荧光定量PCR分析比较各载体的存留分子数。RT-PCR的结果显示AAV-ITR单链DNA微载体在注射3个月后的存留分子数较其他载体高。综合结果显示AAV-ITR单链DNA微载体在动物体内具有表达效率高和长久稳定的优势,有可能开发为基因治疗的一种高效、稳定的新型载体。     

核酸探针技术简介

<正> 核酸探针实质上是DNA或RNA片段,这类片段或参与某种功能或具有某种特征,并往往被连上放射性物质或非放射性物质的指示剂。探针的作用是探查目的DNA或RNA的存在情况,核酸双链分子中各碱基之间有严格的配对原则,就DNA分子说,碱基间的配对总是A-T,C-G,探针的单链只有和与之相对应的称为互补的单链在一起时才能形成新的双链分子,在一个被探测的体系中如果显示     

寡聚核苷酸诱导突变法改造φ×174噬菌体A基因蛋白的DNA识别序列

 为了进一步研究φX174噬菌体A基因蛋白的复制功能与其所识别的30核苷酸保守序列的关系,我们采用寡聚核苷酸诱导的定点突变法成功地改造了这30核苷酸保守序列。将此保守序列重组到M_(13)mp9噬菌体后,以其单链为模板,在14或16寡聚核苷酸的诱导下,合成共价闭环DNA。经转化到E.coli JM103菌株,用点印迹(Dot blot)杂交法筛选,得到两种重组突变株。一种突变株其30核苷酸保守序列正链的第22碱基由A改为G。另一突变株为其第10碱基A改为C,第11碱基T改为A。突变效率约为5％。制备了此突变株单链及双链DNA,分别做了双脱氧末端终止法及Maxam和Gilbert法序列分析鉴定。     

酶标探针在转基因植物检测中的应用

采用碱性磷酸酶标记DNA制备分子探针, 并首次在植物中应用。酶在苯醌作用下与单链DNA联结, 形成DNA和酶的共价复合物即酶标探针。此探针通过分子杂交与待测DNA结合, 再与酶的底物作用显色, 3～6h 内可观察结果。用此探针检测转基因植物中的UidA基因, 点杂交和Southern杂交结果表明, 所合成的酶标探针具有快速、准确、安全而经济的优点。点杂交证明外源UidA基因被成功转化到受体植物中, Southern 杂交对转基因的材料检测的结果证明, 该材料包含多个外源UidA基因拷贝, 初步确定其外源UidA基因拷贝数在5个以上。     

短状杆菌的DNA分子杂交与分类学研究

利用非放射性光敏生物素标记DNA分子与固定在微稀释板上的热变性单链DNA杂交的方法,对短状杆菌(Brachybacterium)15个菌株的染色体DNA进行分子杂交．通过测定荧光强度,确定DNA间的同源值．根据其遗传相关性,对难以从形态特征、生理生化特性等进一步分类的细菌在种的水平上定论,确定其应有的分类位置．光敏生物素标记DNA,在微稀释板上进行分子杂交是一种准确、快速的杂交技术,在短状杆菌的分类学研究中起着决定性的作用．     

滚环复制技术的建立及在RNA病毒基因检测中的初步应用

滚环复制是噬菌体繁殖所采取的一种基因复制方式,这种方式可使单链的环形分子在聚合酶和引物的作用下进行体外自我扩增。本文中用可特异性连接环化的寡核苷酸链作为探针,分别进行了1份细胞培养的禽流感病毒H5N1亚型样品、1份细胞培养的SARS病毒样品和4份丙型肝炎病毒阳性血清样品的检测。检测原理是探针与靶序列杂交后便可在T4DNA连接酶的作用下形成滚环复制中的环化单链分子,该分子在同温下可被特异性引物滚动复制和支链扩增。本文还利用按禽流感病毒NA1基因区序列合成的模拟DNA分子对该检测方法的灵敏度进行了测试。结果显示：利用固相RCA技术成功检测到三种RNA病毒的基因,该方法的灵敏度可达到能检测10^3拷贝模式DNA分子的水平。与传统的PCR方法敏感性的比较尚待进一步研究。     

精密的DNA探针

东曹与东京大学名誉教授和田昭允、长冈技术科学大学助教授陶山明共同研究出能识别并分取单链DNA中仅有—碱基差别的色谱分离技术.在1小时内就能分离、检测、分取碱基序列有微妙不同的单链DNA.据说此技术在DNA研究利用DNA探针的诊断、检测法中是有效的.东曹正在考虑这种DNA探针色谱分离法的商业化,重点放在DNA