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     

染色体端粒的结构与功能

真核生物的染色体DNA绝大多数都是一条连续的线性分子。如果根据传统的DNA复制模型,当这种线性DNA分子复制结束时,位于新链5’末端的引物将被降解掉,其结果是在新链宁末端造成一段由DNA聚合酶无法填补的空缺。那么,随着线性DNA复制次数的增加,子代DNA则必然逐渐缩短,以至使结构基因所携带的遗传信息在每次复制结束后都要丢失一些。可是,实际上,这种情况并没有发生,线性DNA分子复制后仍然是完整的。据此,人们设想：线性染色体DNA分子末端的复制机理必然不同于传统的DNA复制模型。在本世纪3O、40年代,穆勒（Muller）研…     

着丝粒结构与功能研究的新进展

着丝粒是真核生物染色体的显著特征。在细胞有丝分裂和减数分裂中,着丝粒作为保证染色体正常分裂并分离到子细胞的结构和功能元件,参与了同源染色体配对、姐妹染色单体黏合、分离及分裂后期启动的调控等。本文对近年来着丝粒结构和功能研究的新进展进行了概述。     

着丝粒结构与功能研究的新进展

着丝粒是真核生物染色体的显著特征。在细胞有丝分裂和减数分裂中, 着丝粒作为保证染色体正常分裂并分离到子细胞的结构和功能元件, 参与了同源染色体配对、姐妹染色单体黏合、分离及分裂后期启动的调控等。本文对近年来着丝粒结构和功能研究的新进展进行了概述。     

应用端粒区带涂染探针检测染色体微小结构重排

为了评估染色体端粒区带涂染探针在遗传诊断的应用价值,应用显微切割获得的11q、12q和22q等3个染色体端粒区涂染探针（11q23.3→qter,12q24.1→qter,22q13.1→qter）,通过荧光原位杂交技术分析两个疑有染色体末端微小易位的习惯性流产病例。结果显示,病例1和病例2分别为t(11;12)和t(11;22)长臂末端间的微小易位,结合G显带技术确定断裂位点位于11q23.3、12q24.1、22q13.1。结果表明特异性染色体端粒区带探针可以确诊染色体末端区域的微小结构异常,可作为一种检出隐匿易位携带者并确定断裂位点的方法。     

植物着丝粒结构和功能的研究进展

着丝粒是真核生物有丝分裂和减数分裂染色体正确分离和传递所必需的染色体区域。十多年来, 已对包括拟南芥、水稻、玉米在内的一些植物的着丝粒进行了较深入的分子生物学研究。在不同的植物间, 着丝粒DNA的保守性很低, 呈现快速进化, 但着丝粒的DNA序列类型和组织方式基本相似, 一般是由夹杂排列着的卫星DNA串联重复阵列和着丝粒专一的反转录转座子构成。与着丝粒DNA相反, 着丝粒/着丝点的结构性和瞬时蛋白质在包括植物在内的真核生物中保守。与其他真核生物的情况一样, 拥有含着丝粒组蛋白H3(CENH3)的核小体是植物功能着丝粒染色质最基本的特征, CENH3在着丝粒染色质的识别和保持中起着关键作用。     

人造染色体与“重组染色体技术”

今年本刊第一期(中国细胞生物学学报2011;33(1):95-9.)我介绍了美国科学家克雷格·文特尔实验室人工合成支原体基因组,创造了人造生命体。这个基因组长度为1.08 Mb,用化学方法合成了该基因组所有的DNA片段,然后借助酵母同源重组技术将这些片段组装成完整的支原体基因组(环形     

染色体的着丝粒和着丝动粒

染色体的着丝粒和着丝动粒长期以来被看作是同一种结构,这两个词常被作为同义语使用。最近以来,一些作者强调指出,它们在结构上是互相有区别的。虽然它们都位于染色体的主缢痕处,但是在空间上和功能上是关系密切而又截然不同的两种结构。着丝粒(Centromere)在电子显微镜下观察着丝粒所呈现的是一个具有少量染色体纤维的区域,是两条染色单体的纤维互相混合的地方。着丝粒区通常含有高度重复的DNA,而且可看到电子密度高的粒状结构。在具中部着丝点染色体上,着丝粒区有四个粒状结构,每条染色单     

染色体端粒研究的进展

粒为真核生物染色体的天然末端。它对稳定以及染色体的完全复制有着十分重要的作用。许多种生物的端粒DNA分子结构及其复制机制已被阐明,不少资料显示端粒在细胞中有着特殊的行为,并推测端粒可能参与了染色体的空间组织等核功能。     

利用粗线期染色体和DNA纤维的FISH分析水稻端粒序列

利用粗线期染色体和DNA纤维的荧光原位杂交(FISH)技术分析了水稻广陆矮四号(Oryzasativassp.indicacv.GuangluaiNo.4)的端粒序列。粗线期染色体荧光原位杂交结果表明,大多数染色体的末端都有端粒串联重复,但信号的强度在不同染色体上是不同的。伸展DNA纤维荧光原位杂交结果显示,端粒最长的线状信号长度为6.55μm,最短的为1.82μm,依据2.51kb/μm的标准,它们分别相当于16.44kb和4.56kb。端粒的平均信号长度为3.62±1.32μm,相当于9.09±3.31kb。由此可以估计,最长的、最短的和平均长度的端粒拷贝数约为2349、651和1298±473。     

小鼠富集着丝粒DNA在小鼠减数分裂粗线期染色体上的原位杂交

本工作用Hoechst 33258及着丝粒特异抗体间接免疫荧光法显示的小鼠粗线期染色体主缢痕区,与以小鼠富集着丝粒(SFA)DNA为探针在粗线期染色体上的原位杂交主缢痕区作了比较。发现SFA DNA探针不仅杂交于全部常染色体联会复合体上的着丝粒区,并且杂交于着丝粒周围的异染色质区;而且,也杂交于X,Y染色体的着丝粒区。由此结论:此富集SFA DNA中含有全套常染色体及X,Y染色体的SFA DNA。     

小鼠富集着丝粒DNA在小鼠减数分裂粗线期染色体上的原位杂交

本工作用Ｈｏｅｃｈｓｔ ３３２５８及着丝粒特异抗体间接免疫荧光法显示的小鼠粗线期染色体主缢痕区,与以小鼠富集着丝粒ＤＮＡ为探针在粗线期染色体上的原位杂交主缢痕区作了比较。发现ＳＦＡ ＤＮＡ探针不仅杂交于全部常染色体联会复合体上的着线粒区,并且杂交于着丝粒周围的异染色质区;而且,也杂交于Ｘ,Ｙ染色体的着丝粒区。由此结论：此富集ＳＦＡ ＤＮＡ中含有全套常染色体及Ｘ,Ｙ染色体的ＳＦＡ ＤＮＡ。     

染色体端粒DNA与核骨架的结合关系（简报）

Nuclear matrix from HeLa cells was gently extracted with a high salt solution and treated with DNase I. DNA that remained associated with the nuclear matrix (N. M. DNA) and DNA fragments released into the supernatant (SN.DNA) were isolated respectively and dot hybridized to human telomere sequence (AGGGTT/TCCCAA)40 probe. As the time of DNase I treatment was extended, the amount of N. M. DNA decreased while the concentration of telomere sequence in N.M. DNA proportionally increased. These preliminary results suggest that the telomere sequence is tightly bound to nuclear matrix in HeLa cells.     

染色体端粒DNA与核骨架的结合关系(简报)

端粒是真核生物染色体的一种特化结构,对于染色体的稳定以及染色体的完全复制有着十分重要的意义。许多种生物的端粒DNA序列已被发现:四膜虫,草履虫为(G_4T_2)_n;人、锥虫、短膜虫为(AG_3T_2)_n;尖毛虫、棘尾虫、游仆虫为(T_4G_4)_n;拟蓝芥菜为(AG_3T_3)_n。     

中国旅美学者揭示出染色体端粒DNA的奥秘

中国旅美学者何裕建博士与美国国立卫生研究院(NIH)日前在人类染色体端粒DNA的天然结构和功能研究领域取得重要进展。他们在水溶液条件下,利用“辐射探针”法对聚核苷酸dAGGG(TTAGGG)3的四螺旋构象进行了测定。     

关于DNA结构与功能的研究

<正> DNA结构与功能研究的理论和实践意义是众所周知的,只需提及以下两点就一目了然了:构成第四次工业革命三大支柱之一的遗传工程,就是用人工方法把细胞中的遗传物质经处理后再放入细胞,以期求得人们需要的新遗传物质;另外一个显著的例子就是对癌症的研究,人们已经发现有些物质,例如:Bg其结构式为     

DNA修复酶的结构和功能

DNA修复酶是一类能保护生物体免受各种DNA损伤的毒性效应和保证遗传信息完整性的重要酶蛋白。近年来对DNA修复酶晶体结构的研究揭示了一些结构基序参与了酶蛋白与特定DNA损伤的识别过程,这些研究结果促进了对修复特定DNA损伤的作用机理和结构基础的认识和了解。本文综述了这方面的研究进展。     

用电镜技术证明伍氏游仆虫大核染色体DNA端粒含倒转重复序列

游仆虫(Euplotes)大核的基因组由数以千计的染色体片段组成,其染色体DNA均为20kbp以下的小分子,经变性——局部复性处理和DNA大分子展层,在电镜下显示为单链环形结构,从而直观地证明了染色体DNA端粒序列含有倒转重复序列。     

小鼠着丝粒DNA探针对流式仪分选微核的染色体组成的初步研究

本文报道用作者建立的流式细胞仪红细胞微核自动检测技术,将染色体断裂剂丝裂霉素C(MMC)和非整倍体毒剂秋水仙碱(COM)诱导的大量微核分选在载玻片上,然后使用小鼠着丝粒γ-卫星DNA探针(约为234bp),对分选微核进行荧光原位杂交(FISH),以显示微核(MN)内着丝粒的情况,进而判定M N是由整条染色体还是由染色体断片组成。结果MN内着丝粒荧光阳性比例为COM50.1%,MMC 22.3%。两者相差显著,藉此方法可以准确有效地将两类毒剂区分开。 Abstract:Basis on auther’s new automatic flow cytometric technique for micronuclei,a lot micronuclei induced by clastogen Mitomycin C and aneugen colcemid were collected on slides using sorting function of flow cytometry,them the centromere Gamma satellite DNA probes of mouse (about 234bp) was used to do in situ hybridization for micronuclei,furthermore,the kinetochores of micronuclei can be showed,and the micronuclei which consist of the whole chromosomes or the chromosome fragments,can also be indicated.The results showed that 50.1% MN induced by COM and 22.3% MN induced by MMC had the positive fluorescent singles.There are significant difference between them,this means it is possible to distinglish clastogens and aneugens exactly and effectively with this method.     

DNA连接酶的结构与功能

在ＤＮＡ合成中 ,合成方向为 5′→ 3′ ,即一条链上是连续复制的 ,而另一条链的复制是不连续的 ,必须先合成岗崎片段 (真核细胞的岗崎片段为 10 0ｂｐ ,原核细胞的为 10 0 0ｂｐ)。ＤＮＡ连接酶的作用就是催化岗崎片段的连接以完成ＤＮＡ的合成。另外 ,ＤＮＡ连接酶在ＤＮＡ修复过程中也起重要作用 ,如在切除修复中 ,切除损伤的ＤＮＡ片段 ,以未受损伤的链作为模板合成一条新的ＤＮＡ链后 ,ＤＮＡ连接酶将新合成的ＤＮＡ链与原来的ＤＮＡ链之间的缺口封闭完成ＤＮＡ的修复。ＤＮＡ链未封闭的缺口对细胞具有潜在的危险性 ,所以 ,ＤＮＡ连接…