非编码保守DNA序列形成与演化机制

作为一种系统进化足迹,基因组非编码保守DNA序列受到极大关注。由于非编码保守DNA序列很可能与转录因子或特异蛋白质相互作用,直接参与调控基因表达或稳定染色体结构等重要的生命活动。因此,它极有可能成为基因组研究的下一个新浪潮。在总结对生物非编码保守DNA序列的认识过程的基础上,详细阐述了非编码保守DNA序列形成与演化的模型及其分子生物学机制,进一步展望了非编码保守DNA序列在生物学研究中的应用前景。     

从知识创新展望21世纪生物多样性科学

首先简要介绍汤佩松(1983)创新植物学,随后根据其创新思想分析了生物多样性三个层次研究的现状和问题。提出了一个根据DNA 序列变异尺度为标准的新的遗传多样性等级制度。为了避免物种和其他分类群的随意性, 建议以DNA 序列变异作为可操作的分类单元(OTU)和国际上进化上显著单元(ESU)相呼应。下一世纪的分子系统学和分子生态学可能重点研究DNA 变异, 特别是重复序列的变化对生物生命活动的调控, 在分子水平上揭示结构和功能的进化和适应。第三部分讨论Diversitas五个核心课题, 说明分子水平研究和生物技术对生物多样性保护和持续利用的重要性和迫切性。最后评论了" 天人合一" 为代表的反科学主义思潮, 坚持科学进步。     

生物大分子动态修饰前沿进展

正生物大分子,包括核酸、蛋白质、多糖等,是组成生命体系的基本元件。这些元件的序列信息决定了生物大分子的基本功能,但它们在生理活动或异常病理活动中的作用受到动态化学修饰的精细调控。生物大分子动态化学修饰是目前生命科学研究进展最为迅速的前沿研究领域,推动了表观遗传学的发展。化学修饰多态性决定了生物大分子动态修饰的复杂多样性,如发生在DNA分子上的化学修     

DNA序列分析新进展

自从生物学家发现DNA是生命的遗传物质之后,便迫切地想知道它是如何携带信息及控制遗传的.这取决于对DNA分子中的碱基序列的分析.序列分析对于发现旧的基因,促进基因工程的发展有着重大意义.本世纪七十年代,世界上许多生物实验室相继进行这方面的研究.1977年,英国的Sanger序列测定的末端终止法,随后,Maxam和Gilbert等人提出     

表观遗传修饰在糖脂代谢中的作用

表观遗传学是研究没有DNA序列变化的、可遗传的基因表达改变。表观遗传修饰可以参与多种生命过程,其在糖脂代谢中也发挥了重要的作用。生物体内的糖脂代谢关系密切,糖脂代谢紊乱会导致多种代谢性疾病的发生。文章主要从DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA调控等方面综述了表观遗传修饰在糖脂代谢中的研究进展。     

CRISPR技术在生物传感中的应用——胞内核酸成像、体外核酸检测与胞内DNA记录

核酸分子是生命的遗传物质和生命信息载体。如何观察细胞内外特定核酸序列,快速检测核酸序列和记录检测的细胞活动过程?这些在分子生物学领域重要的科学问题需要强有力的技术来解决。如今,在基因组编辑领域赫赫有名的CRISPR技术开始涉足上述领域。重点介绍CRISPR相关蛋白在生物传感方面的应用,包括细胞内特定基因组序列和RNA的成像、体外核酸快速检测以及细胞内DNA记录。核酸成像与核酸检测是将特定核酸序列的信息,通过CRISPR蛋白的参与转化为易检测的信号(如荧光);而DNA记录则是将细胞的代际或所接触的信号转化为细胞内DNA序列进行储存。这些新兴研究方向的开发和发展将大大促进CRISPR技术在基础科学、合成生物学、分子诊断等领域的应用。     

Junk DNA的功能诠释

在庞大的基因组序列中数量占绝对优势的序列因为不编码蛋白质或RNA产物,一直被人们称为junk DNA.事事讲究经济效率的生物在长期的进化中,应该不会让大量无功能的“垃圾”堆积在充满活力的生命细胞中.近年来的研究已揭示junk DNA具有重要的功能,随着研究的深入,一定会发现越来越多的junk DNA决非垃圾,而是基因组的宝贵财富.     

DNA条形码研究进展

DNA条形码是应用有足够变异的标准化短基因片段对物种进行快速、准确鉴定的新的生物身份识别系统.2003年,加拿大Guelph大学Hebert等首次正式提出了DNA条形码概念,2004年成立了生物条形码联盟,目前有来自50个国家的两百多个组织成为其成员,2007年5月加拿大Guelph大学组建了世界上第一个DNA barcoding鉴定中心,2009年1月正式启动"国际生命条形码计划",中国科学院代表中国与加拿大、美国和欧盟共同为iBOL 4个中心节点.线粒体细胞色素C氧化酶基因COⅠ具有引物通用性高和进化速率快等优点,是理想的动物DNA条形码,不过,COⅠ在植物中应用效果较差,因此,核糖体ITS序列和质体rbcL、matK和trnH-psbA等序列也相继被引入植物的DNA条形码研究.虽然DNA条形码研究还处于起步阶段,面临巨大挑战,但是,越来越多的研究表明DNA条形码可以广泛应用于生物的分类和鉴定,是一种简便、高效、准确的物种鉴定技术,已经在动物、植物和微生物等研究中取得了显著成果,是生命科学领域发展最快的学科前沿之一.本文从DNA条形码的开发、应用、国内相关文献研究现状、DNA条形码面临的挑战以及发展前景等进行了综合分析,以期推动我国DNA条形码和分类学研究的发展.     

DNA标记的种类、特点及其研究进展

生命的遗传信息存储于DNA序列之中,基因组DNA序列的变异是物种遗传多样性的基础。目前已发展出的DNA标记技术不下十几种,它们各具特色,并被广泛地应用于作物遗传育种、基因定位、亲缘关系鉴别、基因克隆研究等方面。对DNA标记技术进行分类,并作了初步概述。     

DNA条形码分析方法研究进展

DNA条形码是一段短的、标准化的DNA序列,DNA条形码技术通过对DNA条形码序列分析实现物种的有效鉴定.随着生物DNA条形码序列的大量测定,DNA条形码分析方法得到迅速发展,推动了其在生物分子鉴定中的应用.2003年以来,DNA条形码技术已广泛应用于动物、植物和真菌等物种的鉴定,并有力地推动了生物分类学、生物多样性和生态学等学科的发展.本文在综述DNA条形码技术的基础上,总结了5类主要的DNA条形码分析方法,即基于遗传距离的分析、基于遗传相似度的分析、基于系统发育树的分析、基于序列特征的分析和基于统计分类法的分析,并进一步展望了DNA条形码技术的发展与应用.     

基于核酸适配体的DNA纳米结构在肿瘤研究中的应用进展

DNA纳米结构具有强大的分子载带量、良好的稳定性、可编辑性和生物相容性等特点,是纳米材料领域的研究热点.核酸适配体是一段短的寡核苷酸序列(RNA或ssDNA),能够折叠成特定的三维结构与靶标高特异性、高亲和力的结合.将核酸适配体的分子识别特性和DNA纳米结构相结合,可将靶向识别、生物成像及药物递送等特点集于一体,在生命...     

从物种识别到生物多样性评估——DNA条形码与DNA metabarcoding技术

在生命科学研究中,物种识别和生物多样性评估是重要的基础环节。从基于形态学特征分类的经典分类学,到近来被分子分类学家广泛接受的DNA条形码,以及在高通量测序技术基础上衍生出的DNA metabarcoding研究方法,人类正以前所未有的速度与深度重新认识生命世界。DNA metabarcoding可快速、简便、有效地从多物种混合DNA样本中还原其中的生物类群及其居群结构,实现从物种的有效识别到生物多样性的评估。概述了DNA条形码与DNA metabarcoding的概念、技术方法、应用及最新进展。     

植物DNA条形码研究展望

<正>物种的鉴定是生物多样性研究的基石之一。在DNA双螺旋结构发现50年之际,加拿大学者提出了通过DNA条形码,即标准化的、较短的DNA序列对物种进行快速、准确鉴定的动议(Hebert et al.,2003)。经过12年的发展,DNA条形码已成为生物多样性研究领域发展最迅速的方向之一。一方面,DNA条形码和分子系统发育的研究使分类学、生态学、进化生物学等传统领域焕发出新的活力,极大     

衰老过程中小白鼠脑组织DNA各组分含量的变化

生物机体的衰老过程与其不同层次有序结构逐渐损耗有关,归根结底是由于遗传信息的丢失所致。很多实验表明,老年生物的蛋白质活性降低,DNA 损伤积累,修补代偿能力下降(郑集,1983;张昌颖,1987)。但对于老龄化过程基因组 DNA 组织结构的变化研究的尚不多。最近,Holliday(1989)报道,随着老龄化过程 DNA 的甲基化程度降低,X-染色体上的基因又重被活化。Flores 等(1988)测定了老龄过程小白鼠心组织小的分散环状 DNA(Small polydisperse circular DNA)的变化。我们按照 Britten 和 Kohne(1968)的DNA 复性动力学方法,测定了不同龄小白鼠脑组织 DNA 的零时复性序列、高重复序列、中等重复序列和单拷贝序列。发现它们的相对含量有明显的差异,暗示了基因组DNA 组织结构的变化。     

遗传资源数字序列信息在生物多样性保护中的应用及对惠益分享制度的影响

遗传资源数字序列信息是近年来DNA测序技术的产物, 目前已经渗透到生命科学和环境科学等领域。遗传资源数字序列信息的应用有助于解释生命的分子基础和进化理论, 为生物多样性的保护和可持续利用提供新的技术手段。随着《名古屋议定书》的生效和履行, 各缔约方对遗传资源惠益分享的认识逐步提高, 并采取有效的立法、行政等措施对本国的生物遗传资源进行管制。遗传数字序列信息作为一种特殊的非实物性质的信息资源, 将会给获取与惠益分享制度带来挑战。近几年, 遗传资源数字序列信息已成为《生物多样性公约》缔约方大会谈判的焦点议题。中国是生物多样性大国, 也是近年来生物技术发展较快的国家之一。中国作为《名古屋议定书》的缔约方, 应积极参与遗传资源数字序列信息相关的研究, 并应对由此带来的各种挑战。     

DNA序列分析的具体方法（化学法）

DNA是生物遗传的物质基础。生物的遗传信息 包含在DNA分子的核普酸排列顺序之中。要深入了 解各种遗传规律及其相互关系,就应了解DNA的核 昔酸排列顺序。因此,作DNA序列分析是必要的。根 据Maxam和Gilbert的化学分析法,我们分析了土拨 鼠乙型肝炎病毒(Woodchuck hepatitis virus,简称 WHV) DNA序列。本文介绍具体的分析方法     

DNA复制的忠实性

染色体DNA携带着生物的遗传信息,生物依赖传递核酸以繁殖后代.产生与亲代等同的子代细胞需要在DNA复制时,子代DNA的碱基序列忠实于亲代DNA的碱基序列. DNA复制主要由DNA聚合酶催化.聚     

如何改造蛋白质

1.前言 蛋白质是由20种L-α-氨基酸通过肽键接连起来的多肽链组成的。不同的蛋白质,其氨基酸的组成数目、种类、顺序也不一样。蛋白质的氨基酸顺序(也称一级结构)是由每种蛋白质的基因(DNA)的核苷酸序列决定的。生物机体产生的蛋白质是生物个体维持其生命、进行繁殖不可缺少的物质。     

DNA水凝胶的制备及应用

脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic acid,DNA)不仅可作为生物遗传的物质基础,又以其可编程性、功能多样性、生物相容性和生物可降解性等优点,在生物材料的构建方面表现出巨大的潜力。DNA水凝胶是一种主要由DNA参与形成的三维网状聚合物材料,同时因其保留的DNA生物性能与自身骨架的机械性能的完美融合使得它成为近年来最受关注的新兴功能高分子材料之一。目前,基于各种功能核酸序列或通过结合不同的功能材料制备的单组分或多组分DNA水凝胶,已广泛用于生物医学、分子检测及环境保护的研究或应用领域中。文中主要总结了近十几年来DNA水凝胶制备方法上的研究进展,探讨了DNA水凝胶的分类策略,并进一步综述了DNA水凝胶在药物运输、生物传感、细胞培养等方面的应用研究。最后对DNA水凝胶未来的发展方向以及可能面临的挑战进行了展望。     

中国朱鹮DNA多态性研究进展

朱鹮是我国四大国宝之一,世界极濒危级鸟类。朱鹮的遗传多样性保护研究将成为生物多样性保护研究中的热点。本文主要介绍了朱在蛋白质多态、随机扩增多态DNA、微卫星多态性、随机扩增微卫星多态性和线粒体DNA序列多态性方面的研究结果,表明中国朱群体遗传多态性的贫乏,并据此阐述了DNA多态性保护的相关对策。