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.     

人类语言基因的奥秘

在人类基因组中已探明功能编码蛋白的基因只占极少,其余多数功能不清的基因被误认为是垃圾DNA,一项新研究发现,正是这些垃圾DNA在基因组的演化上发挥关键性的作用,它们有助于调整基因活性并让生物体迅速适应环境中的变化。     

PNAS：探讨“垃圾”DNA新功能

以前大家都认为垃圾DNA可能没有什么功能,但是越来越多的研究表明它们并非百无一用。近日来自爱荷华大学卡佛医学院的研究人员发现当一种特殊的DNA重复片段--Alu元件插入到基因中。它们可以改变蛋白质生成的速率。从而导致了不同物种中不同生物学特性的进化。这一研究结果发表在了国际著名期刊美国《国家科学院院刊》（PNAS）上。     

基于统计CPG岛的基因预测方法

随着以功能基因组学和蛋白质组学为主要研究内容的后基因组时代的来临,人们面对着生物信息的数据呈指数增长,如何通过有效的计算方法由核酸和蛋白质的序列推导出它们的结构和功能,特别是识别DNA序列中编码蛋白质的基因预测问题是迫切需要解决的研究课题之一.本文在CpG岛对研究基因编码的特殊生物意义下,通过三种方法确定CpG岛的位置,并在此基础上,结合一种新的DNA序列字母向量,利用信息熵离散量预测基因序列,提高了识别基因编码的效率,而且计算的时间有显著的减少.     

香蕉束顶病毒NS株DNA组分5的克隆和序列分析

本文利用PCR技术扩增得到香蕉束顶病毒(BBTV)NS株DNA组分5的全基因,该基因全长为1014nt,具有一个开放阅读框,编码146个氨基酸,蛋白质二级结构包括6个α螺旋,7个β折叠。NS株系与南太平洋组澳大利亚、夏威夷、埃及分离物DNA组分5核苷酸和编码的氨基酸序列相比较,核苷酸序列同源率介于88%～89%之间,氨基酸序列同源率介于80%～88%之间。NS株系与其它分离物在编码成视网膜细胞瘤蛋白(Retinoblastomaprotein,Rb)的基元序列“LXCDE”附近的二级结构上表现明显的差异,推测这种差异可能影响与植物中Rb蛋白的结合效率。     

DNA序列在植物系统学研究中的应用

植物DNA序列由于进化速率上的差异而适用于不同分类阶元的系统发育研究,因此,针对某一特定的系统学问题选择相应合适的分子片段是分子系统学研究中最为关键的一步。在前人研究的基础上,主要讨论了目前分子系统发育和进化研究中一些常用的DNA序列的适用范围,包括nrDNA的18S基因及ITS等非编码区,cpDNA的编码基因（rbcI、matK、ndhF、atpB）及非编码区序列（rpL16、rpoC1、rps16、trnL-F和trnT-L）和应用较少的mtDNA。研究表明,18S、rbcI等编码基因及mtDNA一般适用于较高分类阶元甚至整个种子植物谱系间的系统发育的探讨,而ITS及cpDNA的非编码区序列等因其较快的进化速率多用于较低分类阶元的系统关系研究。     

DNA序列的“双符三阶”图形编码

DNA的图形编码是在几何意义下,在不同位置,用不同的标记符号及不同的方向线段,对DNA的序列进行编码．DNA图形编码相对于DNA的字符编码而言,具有直观、简明、形象和便于比较局部DNA序列的相似性等特点。在分析已知各类：DNA的图形表示模式的基础上,提出一种DNA序列的“双符三阶”图形编码,并以此对一些特异DNA编码序列进行分析。DNA图形编码与DNA字符编码呈一一对应关系,具有简便易行、编译方便、形象丰富、便于比较等优点。适用于DNA短序列的相似性检测与分析,在生物信息学上有一定的应用前景。     

《科学》:"垃圾DNA"中发现潜在癌症病源

<正>人类基因组中仅有1%到2%的是负责蛋白质编码的基因,其余非编码区域早先被认为是毫无用处的"垃圾DNA"。但是,美、英等国研究人员最近在这个"垃圾"区域中找到近百个乳腺癌与前列腺癌的潜在"导火索",显示了研究"垃圾DNA"对了解癌症的重要性。美国耶鲁大学、英国韦尔科姆基金会桑格研究所等机构的研究人员10月3日在《科学》杂志上报告说,随着个人基因组测序的成本直线下降,进行测序的人数迅速增加,解读他们基因组中的突变、尤其是非编码区的突变,已成为当前医学界面临的挑战。     

扼杀流感病毒于萌芽

“结构决定性质”，这句话同样适用于DNA研究。然而，长期以来，人们对DNA的研究更着重于它们的基因序列，却从来没有真正看到过DNA的三维结构。     

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。     

寡核苷酸诱导的定点突变

蛋白质工程是生物技术中正在开发的一个新领域。由于它是一门从改变基因入手,制造新的蛋白质的技术学科,因此改变基因的方法就成为蛋白质工程的主要内容之一。 十年来由于重组基因和DNA序列分析方法得到成功,因此很多科学家的注意力都集中到研究DNA编码区域序列结构与功能的关系,发展了各种体内,体外突变方法。改变某一特定区域的DNA结构,用以确定DNA特定区域的功能。     

假基因研究进展

假基因是功能基因的缺陷拷贝,它在序列结构上与功能基因非常相似,但已丧失了正常的蛋白质编码功能．假基因曾被认为是一类典型的非编码“垃圾DNA”,而如今人们发现假基因在基因表达调控和基因组进化过程中发挥着重要作用．从假基因的起源、序列结构特征、假基因的识别、假基因在染色体上的分布、分子进化规律,以及假基因功能等几个方面较为全面地介绍了该领域的最新研究进展．     

枯草芽孢杆菌葡萄糖脱氢酶基因的克隆及其序列分析

根据Lampel报道的葡萄糖脱氢酶基因序列设计合成两条引物,以野生型枯草芽孢杆菌染色体DNA为模板,PCR扩增得到含有葡萄糖脱氢酶基因的大约780bp的DNA片段,将其克隆到pUC-T载体中。序列分析表明,克隆得到的葡萄糖脱氢酶基因含有783bp,编码261个氨基酸的蛋白质。得到的基因序列与文献报道的进行比较,其核苷酸同源率为75．5％,编码氨基酸序列的同源率为83．9％。     

香蕉束顶病毒NS株DNA组分5的克隆和序列分析

本文利用PCR技术扩增得到香蕉束顶病毒(BBTV)NS株DNA组分5的全基因,该基因全长为1014nt,具有一个开放阅读框,编码146个氨基酸,蛋白质二级结构包括6个α-螺旋,7个β-折叠.NS株系与南太平洋组澳大利亚、夏威夷、埃及分离物DNA组分5核苷酸和编码的氨基酸序列相比较,核苷酸序列同源率介于88%～89%之间,氨基酸序列同源率介于80%～88%之间.NS株系与其它分离物在编码成视网膜细胞瘤蛋白(Retinoblastoma protein,Rb)的基元序列"LXCDE"附近的二级结构上表现明显的差异,推测这种差异可能影响与植物中Rb蛋白的结合效率.     

线粒体DNA序列特点与昆虫系统学研究

昆虫线粒体DNA是昆虫分子系统学研究中应用最为广泛的遗传物质之一。线粒体DNA具有进化速率较核DNA快 ,遗传过程不发生基因重组、倒位、易位等突变 ,并且遵守严格的母系遗传方式等特点。本文概述了mtDNA中的rRNA、tRNA、蛋白编码基因和非编码区的一般属性 ,分析了它们在昆虫分子系统学研究中的应用价值 ,以及应用DNA序列数据来推导分类阶 (单 )元的系统发育关系时 ,基因或DNA片段选择的重要性     

产生志贺样毒素的噬菌体φ297整合酶基因（int）的克隆和序列分析

目的：克隆并分析细菌性噬菌体φ97的整合酶基因(int)。方法：采用加接头的基因DNA片断为模板进行步移PCR,根据溶源性噬菌体φ297的染色体DNA上类似于噬菌体933W的整合酶基因的一个40个核苷酸设计引物,进行扩增、克隆、亚克隆、测序和序列分析。结果：得到了噬菌体φ297编码的整合酶基因(int)的完整序列,它的长度是1287bp,编码了428个氨基酸的Int蛋白质。将它们的序列与λ噬菌体的整合酶家族其它成员进行了比较,发现噬菌体φ297的整合酶基因(int)与噬菌体VT1-Sakai的整合酶基因有79％的同源性,噬菌体φ297的Int蛋白与噬菌体VT1-Sakai的Int蛋白在氨基酸序列上有82％的同源性。N-末端的氨基酸区域是完全保守的,而中心区和C-末端则显示出较大差异。结论：噬菌体φ297与λ噬菌体的int基因来源于同一基因库,噬菌体φ297可能属于λ噬菌体家族。     

增强DNA疫苗免疫应答的新进展

DNA疫苗为编码抗原蛋白的真核表达载体,注入体内后在原位表达所编码的抗原并诱导免疫应答,在预防感染、治疗自身免疫性疾病、过敏性疾病和肿瘤等疫病中有着很好的应用前景。但与灭活疫苗相比,其免疫效价还比较低。有多种策略能够增强或调节DNA疫苗诱导的免疫应答,其中,作为外源基因载体的质粒的组成及插入的有关基因均可直接或间接地影响免疫反应的效果,在构建DNA疫苗质粒时,加入细胞因子、融合信号、泛素等基因以及ISS序列,另外还可以通过设计一些对抗原提成细胞有影响的分子共注射,以及加入转移分子,都可以明显增强DNA疫苗的免疫效果,从而有利于研制更有效的DNA疫苗。     

DNA 序列在蕨类分子系统学研究中的应用

在分子系统学研究中, 目的基因或者基因片段的选择是最关键的一步, 由于进化速率的差异, 不同的DNA序列适用于不同分类阶元的系统发育研究。本文综述了目前蕨类分子系统发育研究中常用的DNA序列分析, 它们分别来自叶绿体基因组、核基因组和线粒体基因组, 着重阐明叶绿体基因在蕨类分子系统学研究中的应用。本文还简要介绍了分子系统学研究中常见的问题及解决方法(如内类群和外类群的选择, 适宜DNA片段的选择策略), 总结了目前蕨类植物分子系统学研究所取得的进展和研究现状, 展望了当今国际蕨类分子系统学的研究趋势。     

玉米离体线粒体合成蛋白质的研究

线粒体除了受核基因控制外,还具有其自 身的遗传系统。研究表明,线粒体蛋白质中由 线粒体本身的DNA 编码的不到20多,它们在 线粒体的核糖休上翻译而成;大部分的线粒体 蛋白质都是由核DNA 编码,在细胞质中的核 糖体上合成曰。     

蛋白质定向进化技术的研究进展

蛋白质定向进化技术是蛋白质分子改造的一个重要策略.重点介绍了易错PCR、DNA改组等对编码蛋白质的基因进行随机突变和重组的技术,以及构建突变体库和高通量筛选的方法,并探讨了定向进化技术在蛋白质工程中的应用及前景.