分子生物学研究的好材料──大肠杆菌（下）（分裂繁殖和染色体复制）

由于大肠杆菌生长迅速,操作方便,使之成为分子生物学研究的好材料。大肠杆菌的分裂、复制、基因表达及调控、遗传重组等已研究得十分清楚,并已成为原核生物的模式。本文简要介绍大肠杆菌的分裂繁殖,染色体ＤＮＡ的双向复制及染色体复制与细胞分裂的关系。     

XerCD/dif位点特异性重组

大约10%~15%的大肠杆菌在染色体复制过程中会形成染色体二聚体。大肠杆菌染色体编码的重组酶XerC和XerD作用于染色体复制终点区的dif序列,以同源重组的方式将染色体二聚体解离为单体,使细菌得以正常复制分裂。编码霍乱毒素的噬菌体CTXΦ以位点特异的方式整合入霍乱弧菌染色体,但其基因组中不含有任何重组酶基因,其整合过程需要细菌染色体编码的XerC和XerD重组酶,且整合位点与大肠杆菌dif序列相似。XerCD重组酶基因和dif位点在细菌染色体广泛存在,表明其可能是染色体二聚体解离,噬菌体及其他外源基因成分整合入染色体过程中一种广泛存在的途径。文章对XerCD/dif位点特异性重组在细菌染色体二聚体解离、外源基因整合的研究进展进行综述。     

介绍一种摇蚊唾腺染色体永久封片的制作方法

多线染色体是体细胞分裂间期染色质丝多次复制但不分开形成的。虽然摇蚊多线染色体早在1881年就已被发现,但由于人们缺乏对其遗传学的了解,并未用它做深入的遗传学研究。随着真核生物基因表达研究的深入,多线染色体的斑带及疏松结构再次引起遗传学家的兴趣。摇蚊幼虫个体大、廉价易操作,其唾腺多线染色体明显,故成为理想的遗传学实验材料。对摇蚊唾腺染色体染色方法进行了一些探索。     

一个精原细胞形成几个精子

有人对初级精母细胞有没有染色体复制持否定意见,认为精原细胞经过染色体复制以后才转变为初级精母细胞。有关资料对此叙述模糊不清,因此有必要澄清。睾丸的曲细精管是产生精子的地方。曲细精管内生精上皮产生精子的过程是:精原细胞不断进行有丝分裂,增加细胞数量,产生形态特征和分化程度不同的精原细胞,直至分裂、长大分化成为初级精母细胞。初级精母细胞经过减数分裂第一次分裂的间期生长和染色体复制后分裂为两个次级精母细胞(染色体数目减半)。每个次级精母细胞不经过生长     

应用基因组工程构建新型大肠杆菌细胞工厂

基因组工程（genome engineering）是指为了实现某一目标对复制系统进行有意地、广泛地遗传修饰。大肠杆菌作为常用细胞工厂之一,在生物制造领域应用广泛,已成为合成生物学的主要研究对象。应用基因组工程改造大肠杆菌可以进一步拓展其应用范围。介绍了基因组工程最新技术发展,如基因组整合、染色体进化、多元自动化基因组工程、可寻迹多元重组工程等,及其在改造大肠杆菌提高其生产能力、稳定性及环境耐受能力等方面的研究进展。     

减数分裂型黏连蛋白RAD21L的作用机制

减数分裂是在有性生殖过程中高度专业化的真核细胞分裂。在减数分裂过程中,DNA复制一次,细胞连续分裂两次,子细胞染色体数目减半。在减数第一次分裂过程中为确保同源染色体正确分离,必须通过同源染色体配对、联会及重组等减数分裂特异性染色体运动。如果其中任一运动发生异常会导致先天性疾病或不孕不育症。因此,了解这些减数分裂型染色体的运动机制极为重要。该综述重点探讨了减数分裂型黏连蛋白RAD21L的特殊作用及其在哺乳动物减数分裂过程中对染色体运动的调控机制。     

大肠杆菌12KD膜蛋白与526 bp oric DNA的特异性结合

Jacob,F.等(1)提出的复制子(replicon)假说中,认为细菌染色体是与细胞外膜(cell envelopes)相接触的,这种接触对于子代染色体的分离和染色体复制的控制起重要作用。近年来,有些实验室研究证实,在大肠杆菌中染色体DNA复制起始点(oric)区段是一个重要的接触点。我们从大肠杆菌细胞的外膜中分离并纯化了一个蛋白,分子量为12KD,与质粒pOC42(oric~+-DNA)有亲和力。     

大熊猫染色体晚复制带研究

以培养的大熊猫外周血淋巴细胞为实验材料,在细胞培养终止前４ｈ加入ＢｒｄＵ（终浓度为１０μｇ／ｍｌ培养基）,对复制的染色体ＤＮＡ进行ＢｒｄＵ标记。掺入ＢｒｄＵ的染色体经吖啶橙（０．０５％）处理、紫外光照射、Ｇｉｅｍｓａ染色后,可在染色体上获得清晰的复制带纹。根据众多分裂相所显示的不同复制带型,可初步确定大熊猫每一染色体独特的晚复制带纹。在雌性个体的两个Ｘ染色体中,一条Ｘ染色体复制明显落后于另一Ｘ染色体,尤其在迟复制Ｘ染色体长臂近着丝粒区显现出较宽的晚复制带纹。     

大肠杆菌DNA复制起始点(oric)与12KD膜蛋白的结合特性

oric是大肠杆菌DNA复制的起始点,位在基因图谱中dnaA-ilv区段的83.5分钟处。根据Jacob等提出的复制子模型,认为细菌染色体DNA是附着在细胞膜上,这种接触对于子染色体的分离以及控制DNA复制是重要的。在研究DNA复制与膜蛋白关系中,我们已经从大肠杆菌的细胞膜中分离并纯化了一个12KD的膜蛋白,它对oric有特异的亲和力。本文进一步叙述oric与12KD蛋白结合的特性并对结合位点作初步的分析。     

大熊猫染色体腹复制带研究

以培养的大熊猫外周血淋巴细胞为实验材料,在细胞培养终止前４ｈ加入ＢｒｄＵ（终浓度为１０μｇ／ｍｌ培养基）,对复制的染色体ＤＮＡ进行ＢｒｄＵ标记。掺入ＢｒｄＵ的染以体吖啶橙（０．０５％）处理、紫外光照射、Ｇｉｅｍｓａ染色后,可在染色体上获得清晰的复制带纹。根据众多分裂相所显示的不同复制带型,可初步确定大熊猫每一染色体独特的晚复制带纹。在雌性个体的两个Ｘ染色体中,一条Ｘ染色体复制明显落后于另一Ｘ染色体     

HIV感染者CD28~-、CD8~ T细胞亚群的端粒缩短

ＨＩＶ感染者ＣＤ２８－、ＣＤ８＋Ｔ细胞亚群的端粒缩短端粒（ｔｅｌｏｍｅｒｅ）是染色体末端的独特的六核苷酸重复序列,其作用是维持染色体的完整性。体细胞在多次分裂之后其端粒变短。正常成人体细胞在分裂２５次后其分裂能力即发生不可逆终止,此现象称为“复制性衰...     

“观察减数分裂的切片”演示实验教学的一些体会

减数分裂是有丝分裂的一种特殊方式,它发生在配子形成的过程中,所以又叫成熟分裂。在整个分裂程过中,进行一次染色体复制和两次细胞分裂,结果是细胞内的染色体数目减少了一半,使体细胞的染色体2N 减为配子染色体 N,所以,有人认为,它又是染色体组数的减半分裂。生殖细胞中的染色体数目是原始的生殖细胞(性母细胞)的一半,受精以后,合子中的染色体又恢复了原来的数目,这对于保证同种生物细胞中含有固定数目的染色体,从而关系     

大肠杆菌K-12dnaA突变型的R6K整合抑制菌株的多起点染色体复制

大肠杆菌K-12的温度敏感复制发动缺陷突变(dnaA46)菌株LC381不能在42℃中进行染色体复制。在42℃中选取R6K质粒整合抑制菌株,用标记频率测定法测得这一菌株在30℃中染色体复制从正常的复制起点起始,在42℃中则从另外三个起点起始,其中两个曾见报道,把重组突变recA56引入这一菌株,发现由接近正常复制起点起始的染色体复制不受recA突变的影响,由接近正常复制终点起始的染色体复制则受到阻碍,说明由这一位置起始的染色体复制依赖于recA基因。这一实验结果和我们的其他报道相符。     

端粒、端粒酶与肿瘤

端粒是真核细胞染色体末端含有 TTAGGG简单重复结构的复合体 ,它能防止染色体降解 ,端端融合 ,重组降解 ,因而有稳定染色体的作用。正常情况下 ,由于染色体复制的自身缺陷 ,细胞每分裂一次端粒要丢失 2 0～ 50 %碱基对 ,随着细胞分裂的增加 ,最终使细胞进入危机期 ,导致细胞死亡。端粒酶是一种 RNA、蛋白质的复合体 ,以 RNA为模板逆转录合成染色体末端的端粒 ,以维持染色体的稳定性。目前研究肿瘤组织细胞端粒酶活性高达 85～ 90 % ,而在正常组织细胞端粒酶活性较低。因此 ,端粒酶与肿瘤关系密切 ,端粒酶的研究成为国内外肿瘤的热点之…     

细胞衰老及其在抗肿瘤研究中的应用

细胞衰老是细胞脱离细胞周期并不可逆地丧失增殖能力后进入的一种相对稳定的状态,虽然基本代谢过程仍然能够维持,但丧失合成DNA及增殖能力。细胞衰老具有复制衰老、癌基因诱导的衰老及加速衰老等类型。衰老细胞具有细胞体积大而扁平、细胞停止分裂及SA-β-gal反应阳性等明显特性,复制衰老还具有端粒缩短到无法维持染色体结构完整性的特征。目前已知,p53-p21和p16-pRB在细胞衰老过程中起着重要的调控作用,细胞衰老对肿瘤的形成起着天然的屏障作用。通过抑制端粒酶活性来诱导肿瘤细胞衰老和通过胞外刺激或化学治疗药物诱导肿瘤细胞发生衰老样生长停滞,已成为抗肿瘤研究的新思路。     

原核细胞复制和表达调控

原核基因调控研究曾是分子生物学的先导,现在仍是分子生物学的一个十分活跃和重要的研究领域。原核基因的调控主要发生在复制、转录和翻译三个水平。这三个过程的主要调控点都在起始阶段。 1 DNA复制调控 DNA复制调控研究起始于复制蛋白质的研究。通过遗传和生化研究鉴别了参与大肠杆菌染色体复制的蛋白质并阐明其功能,包括起始蛋白质,复制蛋白质和专一性蛋白质。起始蛋白质参与转录活化,复制起始点的识别并形成复制体起始复制,包括     

流式原位荧光杂交——测定端粒长度

端粒是染色体末端ＤＮＡ重复序列与特异结合蛋白的复合体。脊椎动物端粒重复序列是 5′ＴＴＡＧＧＧ3′。端粒长度可以作为细胞的“分裂时钟” ,反映细胞的分裂能力。作为染色体末端的帽状结构 ,端粒还有其他生物学功能 :保证染色体完整性 ,使真正的遗传信息得到完整复制 ;保护染色体末端 ,防止染色体异常重组而影响细胞分裂 ;指导染色体与核膜相接。端粒 端粒酶系统对细胞增殖、细胞衰老、细胞永生化、癌变、发育生物学、ＨＩＶ感染的免疫反应、免疫缺陷等有重要意义[1～ 3] 。因此端粒动力学的研究十分重要。1 .ＤＮＡ印迹杂交端粒长度测…     

HeLa细胞的核内复制及双分染色体的诱导

核内复制以及由此产生的双分染色体已引 起人们逐渐增多的注意。在遗传学上,核内复 制及双分染色体在研究化学诱变剂的作用、染 色体复制方式及互换形式等方面均有一定意 义;在细胞学上,核内复制作为一种特殊的细胞 周期也引起人们的兴趣^[1-4]     

关于痢疾菌苗的研究现状(续)

<正>下面讨论志贺氏菌质粒的基因产物。这是Hale的初步工作及志贺氏菌毒株与侵袭性大肠杆菌微细胞的初步应用。由于会出现分裂不完善的突变体,致使其细胞的一部分分裂后不能遗传染色体DNA,细胞发芽部分太小不能包含染色体,只能包含大质粒。微细胞可以从营养细胞中分离到,在这些种群中从新合成蛋白质的是由质粒而不是染色体DNA。来自弱毒亲本的微细胞不能侵入     

用人造微小染色体技术研究着丝粒和端粒的DNA结构与功能

为了在细胞世代中保持其稳定性,染色体起码应具备3个结构要素,那就是有一个DNA复制起点;一个着丝粒(ccntromere)使细胞分裂时两个姊妹染色单体能平均分配到子细胞里;最后,在染色体的两个末端必须有端粒(telomere),使DNA能完成复制。近年来人们采用分子克隆技术把真核细咆染色体的复制起点、着丝粒和端粒的DNA片段分别克隆成功。并且把它们互相搭配或改造而构成所谓“人造微小染色体”(aftificial minichromosomes),以研究这3种成分的结构与功能。 一、染色体复制起点 大肠杆菌质粒pBR322不能转化酵母细胞,因为pBR322上的DNA复制起点不能被酵母系统所识别,DNA不能复制。1979年Stinchcomb和Carbon实验室分别把带有遗传标记,例如Trp~+的酵母DNA的EcoRI片段插入pBR322,用来转化trp~-酵母,获得了带有质粒并能传代的Trp~+细胞。它们所含的质