血友病A的基因治疗研究进展

血友病A是由于编码凝血因子Ⅷ (简称FⅧ )的基因先天性异常而导致的机体出血紊乱性遗传病 ,基因治疗是彻底治愈血友病A的一种最为理想的治疗措施 .就FⅧ基因及其蛋白质分子的结构与性质、基因治疗载体构建、靶细胞、动物模型及其临床应用作一简要综述 .     

1992年生物科学进展信息集萃(国外部分)

1～3月△美国华裔科学家胡小乐博士领导的研究小组,已在短尾猴身上试验成功预防艾滋病的疫苗。所有受试猴子在接受疫苗接种后免疫力都大大增加。接受疫苗的受试猴不仅自身不会感染艾滋病毒,并且也不会成为病毒的载体。△英国剑桥农业遗传公司和杜拉姆大学的科学家在雪花莲属(Galanthus)植物中发现一种能杀死蚜虫、粉虱、稻褐飞虱等吮吸植物汁液的害虫的天然蛋白质,并且还找到了制造这种蛋白质的基因。并成功地将这种基因导入烟草和莴苣。     

脆性X蛋白的RNA伙伴

脆性Ｘ综合征是一种最常见的智力迟缓遗传病 .患者的Ｘ染色体上有一个单个的缺陷基因 ,尽管该缺陷基因已在十多年前鉴定出来 ,但仍不知其的发病原因 .导致该综合征的主要基因编码一个蛋白质 ,称为ＦＭＲＰ即脆性Ｘ蛋白质 ,其与ｍＲＮＡ链相结合 .神经科学家已提出理论认为当ＦＭＲＰ不能在细胞内部 ,特别是在脑细胞内部 ,适当地运送ｍＲＮＡ时 ,或不能正确调节ｍＲＮＡ制造蛋白质时 ,便会产生脆性Ｘ综合征。研究者将ＦＭＲＰ暴露于参与形成ｍＲＮＡ的多串亚基中发现ＦＭＲＰ与ｍＲＮＡ片段是紧密结合的。这种ｍＲＮＡ片段形成奇特的立方体结…     

模仿自然界——基于基因高频突变的蛋白质人工进化技术

从上世纪50年代发现DNA双螺旋结构以来,科学家积累了大量的有关生物的生理和病理分子机理的知识。人们期望从生物学的基础研究中衍生出高效、环保的生物相关制造产业,为人类服务。为了发展生物制造产业,生物基础元件蛋白质和基因的制造技术必不可少。最近出现了一种基于基因高频突变的蛋白质人工进化技术。这一技术已成功应用于新抗体的产生,以及抗体和荧光蛋白质的改造。这一技术的进一步发展将成为蛋白质改造、乃至新蛋白质制造的重要工具。     

蛋白质工程的现状和未来

七十年代末,随着基因操纵技术的建立,分离、合成目的基因,对其进行切割、拼接,从而使利用微生物--如大肠杆菌和酵母菌生产出其遗传产物蛋白质成为可能,结果,开发出了利用生物组织来大量生产激素及生理活性物质的方法。 在过去的五、六年间,已经利用基因工程产生了胰岛素、生长激素、干扰素等物质,并且进行了这些药物的商品化生产。以前很难获取的蛋白质,现在已经很容易地得到了。因此,人们很自然地产生出一个愿望,即生产活性更强,更加稳定,并且具有新的功能的蛋白质,这就是所谓的蛋白质工程。     

分子无性繁殖在基因治疗上应用的可能性

Ⅰ、前言 近来发展的分子无性繁殖或重组DNA技术可用来分离、扩增和鉴定为人类特定蛋白质编码的DNA序列——基因治疗的首要步骤,本文集中叙述分子无性繁殖的近来发展,并叙述利用分子无性繁殖怎样分离人类的特定基因以及对人类遗传性疾病进行分子治疗的新进展。至于分子无性繁殖技术是否允许这样来应用,从伦理学上、政治上和社会方面发表了一些文献。其中一些作者间发生了争执。本文只强调技术方面的问题。     

分子无性繁殖在基因治疗上应用的可能性

Ⅰ、前言 近来发展的分子无性繁殖或重组DNA技术可用来分离、扩增和鉴定为人类特定蛋白质编码的DNA序列--基因治疗的首要步骤,本文集中叙述分子无性繁殖的近来发展,并叙述利用分子无性繁殖怎样分离人类的特定基因以及对人类遗传性疾病进行分子治疗的新进展。至于分子无性繁殖技术是否允许这样来应用,从伦理学上、政治上和社会方面发表了一些文献。其中一些作者间发生了争执。本文只强调技术方面的问题。     

MDR1基因变体的不同密码子组成

相同的蛋白质研究者指出,基因序列中个别碱基的转换可以修饰该基因所编码的蛋白质,即使转换并未改变由哪一个氨基酸组成蛋白质.该发现搅乱了一个中心观点,即由相同的氨基酸制造的蛋白质是完全相同的.DNA含有称为核苷酸的组分,它由A、T、C、G四个字母符号表示.这些字母中的3个字母组成1个密码子,密码子中任何1个字母发生阻断时,便会向制造细胞蛋白质的机器发出信号,并加上1个特别的氨基酸来延长蛋白质的链.在20个氨基酸中,每个氨基酸都能由两个或两个以上的密码子编码.生物学家长期以来认为,一个密码子转换成另一个密码子时,不会改变最终蛋白质的结构,只要这两个密码子都是指导制造蛋白质的机器插入相同的氨基酸.然而,研究者的实验使他们怀疑这种沉默的突变会导致极大的差异.研究者研究了为什么某些癌对化疗不起反应.他们发现有一个小泵,称为P-糖蛋白,位于细胞表面,可以将药物从细胞中推出去.某些药物对癌无效是因为其具有某种形式的P-糖蛋白.研究者注意到个别癌症患者的泵有时表现出不同的功能,尽管这些泵的蛋白质由完全相同的氨基酸组合而成.为了研究沉默的突变是否起作用,研究者研究了称为MDR1的基因的不同变体,该基因制造P-糖蛋白.MDR基因的这些变体含有制造相同氨基酸的不同密码子,研究者将该变体插入人或猴的细胞后,正常时不会制造出该泵.研究者发现,特殊的密码子组合会影响细胞泵出不同癌症药物的速度.有一个突变体的密码子称为C3435T,似乎特别重要.该密码子制造异亮氨酸,正如其副本,即该泵的基因以大多数通常形式制造异亮氨酸一样.然而,细胞具有组合MDR1的两种突变的典型密码子,一种在有效的平均水平之上泵出某些药物,而另一种则在有效的平均水平之下泵出某些药物.研究者在即将出版的2006年12月21日的Science上报道,他们推测一个典型的密码子会影响该细胞装配P-糖蛋白的速度.改变了一种蛋白质的制造速度,便塑造了该蛋白质稍有差异的最终形态.有人指出,含有相同氨基酸的蛋白质的差异可能非常普遍,只是我们现在还未完全认识. (李潇摘译自C.Brownlee:Science News Doc 23.9.30,2006,Vol.170,p.     

人凝血因子Ⅸ突变型研究现状

血友病B是一种性连锁隐性遗传病,其发病机制是位于X染色体上的人凝血因子Ⅸ(hFIX)基因发生了突变,导致血浆中hFIX含量或活性大幅下降,从而使得内源性凝血途径受到阻碍,无法进行正常的凝血.文章综述了hFIX基因及其编码蛋白质的结构和功能,并分类详细论述了血友病B中发现的几种主要突变类型.其中包括奠基者效应造成的突变、调控区的突变、编码区的突变、内含子剪切位点的突变及另外两种较为特殊的突变,同时介绍了这些突变所造成的生物学效应.最后还简要介绍了一种能提高hFIX蛋白凝血活性的突变类型(第338位Arg→Ala),并对其应用作了展望.     

在细菌中表达真核基因的方法

本文叙述使无性繁殖的真核基因在大肠杆菌(E.coli)中获得有效表达的方法。这些方法要求在所讨论的基因的编码序列中,扦入了若干序列(例如一个互补的DNA无性繁殖系)之后形成的一种不间断的形式,在功能上仍然是有效的。合成的基因产物没有同其它的氨基酸序列融合。这种遗传操作是比较简单的,但需要本文所描述的一类质粒和商品化的有用的酶。     

在细菌中表达真核基因的方法

本文叙述使无性繁殖的真核基因在大肠杆菌(E.coli)中获得有效表达的方法。这些方法要求在所讨论的基因的编码序列中,扦入了若干序列(例如一个互补的DNA无性繁殖系)之后形成的一种不间断的形式,在功能上仍然是有效的。合成的基因产物没有同其它的氨基酸序列融合。这种遗传操作是比较简单的,但需要本文所描述的一类质粒和商品化的有用的酶。     

固氮作用

863252一种与菜豆根瘤菌基因连接的质粒psi抑制产生外多糖并且是共生固氮所需要的〔会,英〕/Borthakur,D.…厂Abs,6thl:卜ternatl.Syrn.NitrogenFixation一1985,9一03 菜豆根瘤菌(Rhi:obium力haseoli)一个菌株在消除了其共生质粒pRPZ月之后,保持制造外多糖(EPS)的能力。但是,pRPZJI的一段,当以增加的拷贝数克隆在广范宿主载体中并转移到这个或别的根瘤菌菌株中时,抑制了EPS合成。这种基因称为Psi(抑制多糖)并定位于共生质粒中靠近结瘤和固氮基因的一个区段。Psi在共生作用中是重要的,因为一株含有克隆在多拷贝质粒上的PSi的野生菌…     

大肠杆菌噬菌体T4基因42和43DNA片段无性繁殖系的鉴定和分析

含胞嘧啶的T4 DNA用核酸内切酶Eco RI、Sal Ⅰ、和Hind Ⅲ切割,特别是用Eco RI不完全切割,所得片段以质粒pBR 322作载体,在大肠杆菌E.coli KH 802菌株中进行了无性繁殖。5,000个无性繁殖系经标记获救法作遗传鉴定,筛选基因42和43的无性繁殖系,并对其所带T4 DNA片段的图位和有关基因的功能表达进行了初步分析。试验证明,10个无性繁殖系带有基因43片段,其中CC-20还带有全部imm基因及基因42;基因43内B22和B263突变位点之间有一个Eco RI酶切位点,基因42或imm内也有一个酶切位点,无性繁     

基于人类蛋白质图集的蛋白质表达的总论

新的人类蛋白质图集4.0版本上已经含有了对应5000个人类基因的6000多种抗体。这个版本里已经拥有500多万张高分辨率的免疫组化和激光共聚焦图片。每张图片都是经过优秀的病理学家的注释,从而为功能研究提供知识储备,也可以进行正常和病理组织中蛋白质表达谱的查询和文献检索。一个新的结构实现了,它包括了所有预测的基因(大约20400个),并且带有可视化的所有编码蛋白质基因的特征。一个新的搜索工具也已经启动了,它可以执行高级检索功能,包括染色体定位、蛋白质分级和(或)组织特异性的检索。蛋白质图集作为一种搜索工具可以发现癌症诊断学的潜在生物标志物。     

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。     

美国农业生物学研究的现状和课题

美国在过去的十年中对植物生命过程中的几个问题,在分子水平的认识方面取得了显著的进步。带来这种进步的原因是基因的单离、无性繁殖和新技术的应用。这些技术的应用是基于多年来积累的生物学和生物化学等基础知识,这些技术的应用为植物生长和发育的研究开拓了新的领域。分子遗传学的手段目前大约适用于50种植物基因,其中主要是与种子贮藏蛋白质、     

哺乳动物耳蜗外毛细胞的马达蛋白:Prestin

近几年的研究发现,在耳蜗基底膜的外毛细胞膜上有一种新奇的蛋白质:prestin(马达蛋白),它能感受细胞膜电位的变化,进而发生构象改变,引发外毛细胞的形状和表面积的改变.Prestin作为一种独特的马达蛋白,能驱动耳蜗外毛细胞的电能动性(electromotility),产生耳蜗的放大器作用,因而使哺乳动物的听觉具有高度的敏感性,广阔的听觉域,敏锐的频率选择性.这种蛋白质的缺失或基因的突变会导致听觉功能严重受损,对于prestin的深入细致的研究,也许可以使人们进一步认识和理解哺乳动物的听觉调谐机制,通过对这种蛋白质基因的表达的调控,是否能够防治一些与之相关的疾病?这或许将是今后听觉研究领域的一个重要课题.     

干扰素(IFN)研究的两个主要发现

人干扰素有三大类:HuLeIFN、HuF IFN和HuI IFN。IFN基因在细菌中已实现克隆,并表现其生物活性。在研究细菌IFN的过程中有两个主要的发现:-- 一、发现人细胞中含有几个编码的LeIFN的基因,这个多基因的发现,先是C.Weissmann及其同事(苏黎世大学)发现的,尔后Goeddel D.和Stebbing N.及其同事(基因工程公司和Roche分子生物研究所)也得到类似结果。LeIFN基因最低限度有5个位点或10个位点,他们发现个体基因的核苷酸序列彼此约有15％的不同。然而不是所有的显性基因都能表达,基因工程公司研究工作者测定了其中8个核苷酸序列,发现一个含有终止信号,它阻止指令完全IFN蛋白的合成; 二、在LeIFN基因序列分析研究中发现LeIFN基因缺少间隙子(intron),其DNA片段定位于大多数真核基因,不编码蛋白质结构,迄今只有缺少IFN的其他真核生物基因中找到编码组蛋白,涉及基因表达的控制。 研究者在没有间隙子情况下较易建造生命,他是通过把人基因放入细菌细胞中而建造的细菌“IFN因子”,这就不必担忧细菌是否有产生蛋白质的机构(这种蛋白质是间隙子编码的,而间隙子在细菌细胞中又没有找到),事实上,基因工程公司和苏黎世研究者发现,LeIFN基因如系在细菌合适序列上,则细菌可制造LeIFN,为此,携带人IFN基因的细菌可产生IFN达200-250毫克/升菌液,据Weissmann的意见,基因工程方法产     

干扰素(IFN)研究的两个主要发现

人干扰素有三大类:HuLeIFN、HuF IFN和HuI IFN。IFN基因在细菌中已实现克隆,并表现其生物活性。在研究细菌IFN的过程中有两个主要的发现:—— 一、发现人细胞中含有几个编码的LeIFN的基因,这个多基因的发现,先是C.Weissmann及其同事(苏黎世大学)发现的,尔后Goeddel D.和Stebbing N.及其同事(基因工程公司和Roche分子生物研究所)也得到类似结果。LeIFN基因最低限度有5个位点或10个位点,他们发现个体基因的核苷酸序列彼此约有15％的不同。然而不是所有的显性基因都能表达,基因工程公司研究工作者测定了其中8个核苷酸序列,发现一个含有终止信号,它阻止指令完全IFN蛋白的合成; 二、在LeIFN基因序列分析研究中发现LeIFN基因缺少间隙子(intron),其DNA片段定位于大多数真核基因,不编码蛋白质结构,迄今只有缺少IFN的其他真核生物基因中找到编码组蛋白,涉及基因表达的控制。 研究者在没有间隙子情况下较易建造生命,他是通过把人基因放入细菌细胞中而建造的细菌“IFN因子”,这就不必担忧细菌是否有产生蛋白质的机构(这种蛋白质是间隙子编码的,而间隙子在细菌细胞中又没有找到),事实上,基因工程公司和苏黎世研究者发现,LeIFN基因如系在细菌合适序列上,则细菌可制造LeIFN,为此,携带人IFN基因的细菌可产生IFN达200—250毫克/升菌液,据Weissmann的意见,基因工程方法产     

噬菌体T4 DNA片段无性繁殖系CC-20中基因42产物的提取及其活性的测定

本文报道了T4噬菌体基因42的无性繁殖菌株CC-20蛋白质产物(脱氧胞苷酸羟甲基化酶)的提纯和活性测定。发酵液中的菌体经超声波破碎和无细胞发酵液经硫酸铵沉淀都有典型的酶活性,说明该酶产生后可渗透到胞外。用蔗糖锑度密度离心初步纯化的酶与标准蛋白质作SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳,得出脱氧苷酸羟甲基化酶的分子量为26,000道尔顿。