生命科学的新里程碑——直接观察DNA技术宣告成功

京都大学讲师秀人山岸和日本电子公司最近成功地发明了一种用电子显微镜直接观察生命体的基本物质DNA结构的技术,从而为日本在现代生命科学研究领域的激烈竞争中赢得了重要的一分。DNA即脱氧核糖核苷酸,其原子大小大约仅20埃(1埃=10~(-8)厘米),迄今为止对它用电子显微镜直接观察的努力均告失败,主要原因就在于电子束破坏了DNA分子键,所以不能观察到原DNA原有的空     

小麦丛矮病毒核酸的研究

小麦丛矮病毒(Wheat Rosette Stunt Virus.以下简称WRSV)的核酸可以通过SDS-尿素处理和苯酚抽提的方法分离获得。琼脂糖凝胶电泳测得核酸的分子量约为4.4×10~6道尔顿。核酸温度熔解曲线的测定证明它是一个单链的RNA。在电子显微镜下可观察到两种长度的核酸分子,一种长度约为3.5～4.0μ,相当于碱基数为14,000～16,000,另一种约为其一半;并能看到RNA的一些二级结构。     

病毒核酸的超螺旋结构及拓扑环绕数

本文简要地介绍了病毒核酸的三级结构的超螺旋构型,并以SV_(40)的双链环状DNA分子为例,对核酸的拓扑学特征进行了描述,阐明了拓扑环绕数(L)、双链环绕数(T)及拧数(W)三者之间的关系。     

核酸分子中碱基含量的计算

关于核酸分子中碱基含量的计算,在遗传学和高中生物教学中相当重要,但在教科书中通常没有专门讲述。我们根据碱基互补配对规律及中心法则进行归纳总结,从DNA结构、DNA复制、转录、翻译等方面探讨了DNA、RNA、蛋白质3者之间的关系,分析了核酸分子中碱基的含量。互核酸分子中碱基含量的计算1．且已知双链DNA分子中一种碱基的含量,推断其他碱基的含量：例1：一双链‘DNA分子中,（A－C）占碱基总量的Zo％。求A、T、G、C各占多少？解：在双链DNA分子中,据规律知,1．2由碱基含量推断核酸分子的结构——单链或双链、DNA或RNA…     

多聚酶链反应——方法和仪器

<正>多聚酶链反应(PCR)类似体内DNA复制过程,在待扩增的“靶”或“模板”DNA双链分子的的两端各接一个引物,经一次循环后,可得到两个相同的双链靶DNA分子。DNA分子数随循环次数呈几何级数增长,30次循环后,靶DNA被放大2~(30)倍,其拷贝数可达10~9以上,在100ul PCB反应混合物中约产生2～3μ DNA。扩增的靶DNA分子长达10～18kb,但4kb抗更短的靶DNA最适宜PCR扩增,PCR能测出10~6基因组中的一个DNA拷贝。     

RecA蛋白介导的三链核酸结构形成及其序列提取

人工合成的单链DNA分子经PCR扩增形成双链DNA分子。将RecA蛋白与生物素标记的寡聚核酸探针序列在ATPγS存在的情况下共同哺育,使RecA蛋白包裹寡聚核酸探针,然后加入含同源序列的上述双链DNA分子经适当环境哺育形成了稳定的局部三链核酸结构。通过加入链亲和素包裹的磁珠吸附生物素化的探针,这样同源双链DNA分子与寡聚核酸探针形成的局部三链核酸结构也被吸附在磁珠上。使用磁分离装置提取这一结构,逐步降低盐离子浓度以洗脱双链DNA分子。将洗脱液中残留的蛋白质去除,经PCR扩增可获得目的DNA序列。同时使用同源探针和非同源探针在其它序列中提取目的DNA序列,结果显示目的DNA序列只被同源探针提取。实验结果显示了这一三链核酸结构形成的序列特异性,并且其稳定性随盐离子浓度降低而下降。提示在这一结构中同源的寡聚核酸单链与双链DNA分子形成了氢键结合,同时提示使用文中描述的方法可以提取特异的序列,用以克隆相应的基因。     

家蚕浓核病毒(山梨株)DNA的电子显微镜研究

最近所分离的家蚕浓核病毒(DNV)山梨株(Y-DNV)与最初在家蚕中发现的DNV伊那株在各种理化性质方面有所不同。从Y-DNV中提取的病毒DNA在琼脂糖凝胶电泳中出现二条带(DNA Ⅰ和Ⅱ)。用限制性内切酶处理这些DNA,其结果也明显不同。为了弄清这些现象,用电子显微镜对这些DNA分子进行研究。通过琼脂糖凝胶电泳分离的DNA Ⅰ和DNA Ⅱ都是双链线状分子,但DNA Ⅰ分子的长度略长。在电子显微镜下,二种DNA的构象没有差异,因此可以肯定DNA Ⅰ和DNAⅡ有不同的碱基序列组成。这在DNV中是罕见的,因为到目前为止所知道的所有DNV都只有4种结构蛋白。基于这种情况,在前一篇论文我们曾推测这些蛋白质可能是来自两种DAV,它们各自具有其中3种或4种结构蛋白。应当指出的是,Y-DNV的衣壳本身是由一种还是由二种结构所组成的还需要进一步的研究给予证实。因为Y-DNV的病毒直径很小,它不可能包含二种DNA(分子量分别为2.1×10~6d,和1.7×10~6d.)所以家蚕Y-DNV很可能是由二种相似但是不相同的DNV所组成的混合物。     

~λDNA与其EcoR1酶切片段的同源双链以及与~λplac 5 DNA的异源双链

用硷性蛋白膜甲酰胺铺展开法对DNA分子进行电镜制样,拍摄了线状双链λDNA和其ECOR 1酶切片段的电镜照片,并测得它们的长度。λDNA与其三个EcoR 1酶切片段的同源双链分子是以1:22克分子比例制得的,三个同源双链分子的双链长度分别与F_1、F_3、F_4片段的长度相同,两端均为单链。λDNA与λplac5 DNA的异源双链分子总长度与λDNA大致相同,单链环位于分子的41.5—47.2%之间。     

基于三螺旋核酸的生物传感器的研究进展

三螺旋核酸是在经典的沃森-克里克(Waston-Crick)氢键形成的双链核酸基础上,第三条寡核苷酸链以非经典的胡斯特(Hoogsteen)氢键嵌入到双链大沟(Major groove)中形成的超分子核酸组装体。在近年来发展的众多生物传感方法中,基于三螺旋核酸的生物传感平台凭借其快速、灵敏、简单、可逆等特点而备受瞩目。从生物传感器的角度,综述了三螺旋核酸生物传感器的类别与性质,分类评述了常见的三螺旋核酸生物传感器与三螺旋核酸传感元件的应用,并对三螺旋核酸生物传感器的发展前景进行了展望。     

DNA双链区的切割导致碱变性超螺旋质粒pBR322的分子内结节

为进一步研究碱变性超螺旋DNA(Ⅳ型DNA;DNA Ⅳ)的结构,对碱变性质粒pBR322进行了酶学分析并利用原子力显微镜(AFM)对新形成的DNA结构进行了观察和比较．在所有已检测的限制酶中只有PstⅠ可以切割质粒pBR322的Ⅳ型DNA分子,说明在这种变性的DNA分子中仍存在少数完整的限制酶识别位点．与碱变性DNA分子的闭合环状结构相反,AFM成像的结果显示PstⅠ处理后的DNA Ⅳ分子均为开放结构,同时这种分子包含明显的DNA结节．与DNA Ⅳ分子相比,这种DNA分子的表观长度缩短了大约11%．有意思的是,大肠杆菌拓扑异构酶Ⅳ(一种Ⅱ型拓扑异构酶)也可以在pBR322 DNA Ⅳ分子中引入分子内结节,而这种结节DNA分子仍然保持闭合状态．AFM的结果表明上述两种结节的DNA分子在表观长度及结节结构的尺寸上均比较相似．这些发现证实,在碱变性的超螺旋DNA分子中仍然保留着一些长度较短的、含有特异性碱基配对的DNA双链区,而在这些区域内的DNA双链断裂可以导致DNA结节．     

泡桐丛枝病病原及其核酸的分离与性质研究

用0.3M的甘氨酸缓冲液(含0.1M的MgCl_2,pH7.4)对泡桐丛枝病病树的新鲜或冰冻组织进行抽提,用蜗牛酶处理,并差速离心,获得泡桐丛枝病类菌原体;然后用蛋白酶E处理,苯酚和氯仿抽提,酒精沉淀,可有效地制备得泡桐丛枝病类菌原体总核酸。所得总核酸在0.6％的琼脂糖凝胶电泳时呈现出大分子和小分子两种电泳带。DNase I RNase A及专一性降解单链核酸的S.酶等分析结果表明,大分子带为DNA,小分子带为RNA,且DNA具有双链性质,RNA具有单链性质。将上述总核酸用RNase A消化,苯酚和氯仿抽提,乙醇沉淀,可获得单一的泡桐丛枝病类菌原体DNA。电泳测得其DNA分子量约为1.5×10~7道尔顿。目前国内外均未见泡桐丛枝病类菌原体核酸报导。     

芜菁花叶病毒（TUMV）核酸cDNA的合成与克隆

从接种芜菁花叶病毒后发病芥菜(Brassica Juneaen)中提取病毒,然后提取其核酸(TuMV-RNA)。以纯化的TuMV-RNA为模板,以Oligo(dT)_(12-18)及小牛胸腺DNA水解物为引物,合成双链cDNA,双链cDNA长度约500—4300bp。将双链cDNA补齐后,钝端连接到pUC19质粒的Smal位点,转化E.coli DH,获得500多个白色克隆。菌落原位杂交及酶切分析表明,重组质粒中的插入片段大多数为芜菁花叶病毒RNA的互补DNA,长度为500—4000bp。     

新型多价大肠埃希菌噬菌体285P生物学特性研究

筛选多价大肠埃希菌噬菌体,确定其宽噬宿主谱、形态大小及核酸类型等基本特征,为应用于环境微生物消毒奠定基础。应用双层琼脂平板法确定多价噬菌体的宿主谱;透视电镜观察形态结构;提取核酸,并利用分光光度法和核酸酶(DNase、RNase A及S1)酶切的方法对核酸进行鉴定;SDS-PAGE电泳分析噬菌体膜蛋白。大肠埃希菌BL21、DH5α、JM109为噬菌体285P的宽噬宿主;电镜下呈微球型,边缘光滑,短尾,颗粒直径约81 nm;分光光度法及核酸酶切法均证实核酸为双链DNA;膜蛋白略小于43 ku。噬菌体285P对多株大肠埃希菌具有宽噬作用,对环境中微生物的控制具有潜在的应用价值。     

G-四链体:核酸的“新”结构

<正>核酸(包括DNA和RNA)是体内最重要一类生物大分子,DNA主要作为遗传信息载体,而RNA则作为信息中介分子、调节因子和酶等发挥多重生物学功能。核酸分子空间结构形式复杂、可变,可采用多种构象,在体内DNA主要为双螺旋结构,而RNA采取单链为主局部双螺旋结构,此外还存在一些特殊结构,如Z-DNA和G-四链体(G-quadruplex)等,这些结构对保证基因组完整性、基因表达和调控都具有重要作用。由于结构     

用DNA过量核酸分子杂交法对大鼠肝和大鼠肝癌细胞核RNA的比较研究

用DNA过量核酸分子杂交法观察到,大鼠肝癌细胞中重复频率在10~4以上的Poly(A)-核RNA的频率和种类,均比大鼠正常肝细胞有所增加。大鼠肝癌细胞中重复频率在1—4×10~2的Poly(A)-核RNA和Poly(A)~+核RNA的重复频率,比大鼠正常肝细胞减少,而RNA种类则增加。大鼠肝癌细胞中,接近单拷贝的Poly(A)-核RNA和Poly(A)~+核RNA,其频率比大鼠正常肝细胞略有增加,而种类则减少。用总细胞核RNA得类似结果。     

应用SELEX技术筛选人类血型IgG适体的实验研究

目的:建立Rh(D)血型的IgG类抗体适体的筛选方法,为后续合成适体并进行新生儿溶血病的防治研究奠定基础。方法:利用SELEX技术,构建含有52个随机序列的单链DNA文库,利用硝酸纤维素膜法筛选与IgG类抗体分子高亲和力结合的核酸分子,同时探索并优化将其扩增为双链DNA核酸库的PCR反应条件;通过膜结合实验检测核酸分子的富集效果并用凝胶阻滞实验初步测定所得核酸适体与Rh(D)血型IgG类抗体的亲和力。结果:随着筛选的进行,核酸分子的富集库向着与靶分子亲和性增强的方向进化,经过了11个循环,筛选出与Rh(D)血型IgG抗体结合力较强的核酸分子,与核酸结合的IgG分子在凝胶阻滞实验中显示出阻滞带。结论:初步建立了利用SELEX技术筛选人类Rh(D)血型IgG抗体适体的方法。     

兔出血症病毒核酸的某些理化性质的研究

本文对我国无锡分离的兔出血症病毒A_2R-3毒株核酸的某些理化性质进行了研究。采用孚尔根染色、二苯胺反应和核酸酶解实验证实病毒核酸为DNA类型。吖啶橙染色、甲醛反应、核酸酶S_1消化和核酸热变性实验表明病毒核酸为单链型。核酸电泳呈单一组分。电境观察显示核酸分子链呈线状,平均长度约为2.15μ。计算分子量约为2.1—2.5×10~6d。核酸碱基组盛为A25.34、T29.37、G23.85、C21.43、(G C)克分子百分比值为45.28。结合以前的报道、我们认为:兔出血症病毒可以归类于细小病毒科。     

线虫分子生物学分类研究进展

线虫是多样性仅次于昆虫的一个动物类群,在动物发育的研究和生物防治中起着巨大的作用。本文综述了20世纪80年代以来国内外有关限制性长度多态性(RFLP)、扩增片段长度多态性(AFLP)、随机扩增多态性DNA(RAPD)和核酸序列分析等分子标记在线虫遗传结构分析、亲缘关系鉴定和遗传图谱的构建等方面的应用。     

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。     

核酸探针技术简介

<正> 核酸探针实质上是DNA或RNA片段,这类片段或参与某种功能或具有某种特征,并往往被连上放射性物质或非放射性物质的指示剂。探针的作用是探查目的DNA或RNA的存在情况,核酸双链分子中各碱基之间有严格的配对原则,就DNA分子说,碱基间的配对总是A-T,C-G,探针的单链只有和与之相对应的称为互补的单链在一起时才能形成新的双链分子,在一个被探测的体系中如果显示