基因的多态性与生命科学

人类基因组的测序将要大功告成,但这并非是我们已经能破译人类生命密码,而是指目前的工作和成果只是能“读出”人类的生命密码,离“读懂”生命的密码尚需要时日。而在读懂人类和生物DNA密码的过程中,SNP是至关重要的因素。SNP是单核苷酸多态性的英字母缩写,也称作单碱基多态性,简单地讲就是基因的多态性。     

解开远古之谜——看恐龙如何展翅腾飞

恐龙,这个地球上曾经无比强大的远古霸主,如今,仍然以其神秘莫测的身影和足迹激发着人类——当今地球霸主的无限好奇心和探索欲.在人类的探索中,恐龙留下了太多的待解之谜——起源之谜、兴盛之谜、演化之谜,还有灭绝之谜. 虽然人类至今还没有破解所有的生命密码,但有一个密码却无疑普遍存在于所有的生命形式中,那就是:一个物种一旦产生,它就会“想方设法”让自己的基因尽可能长久地生存和延续.     

火星生命探秘

近年,火星成了人类探寻外星生命的一大热点。目前美国发射的“机遇”号和“勇气”号探测器,正在火星上艰难跋涉、寻寻觅觅,希望能发现这颗红色星球上存在生命的证据。     

基因组学与动物克隆

“人类基因组计划”和动物克隆是生命科学史上两个重要的里程碑。 “人类基因组计划”所催生的基因组学的灵魂是生命的“序列化”和“数字化”。基于这一理念,华大基因一直致力于搭建测序和生物信息分析平台,其目标是通过广泛的国际合作,分析“所有人类个体和所有地球生命”的基因组。     

人类基因组单核苷酸多态性和单体型的分析及应用

单核苷酸多态性是人类基因组中最丰富的遗传变异。单体型是指位于一条染色体上或某一区域的一组相关联的SNP等位位点,单体型已经成为近年来人类遗传研究的组成部分。人类基因组单体型图（HapMap）计划的目标就是构建人类DNA序列中多态位点的常见模式,找出代表整个人类基因图谱之中的SNP集合的标签SNP。在复杂性疾病研究中,由多个变异位点组合构成的单体型分析优于单个SNP的分析。文章论述了SNPs、基因型、表现型的定义与HapMap计划的一些情况,综述了单体型的3种推断算法和单体域的不同定义与构建方法,同时介绍了标签SNP的选择及单体型与复杂疾病关联分析的方法,可利用公共SNP数据库的情况以及SNPs与单体型在复杂疾病与药物反应方面的应用。     

乳杆菌和双歧杆菌与人类健康的关系

乳杆菌和双歧杆菌与人类健康的关系原解放军３０９医院北京１０００４５何道生１前言为了健康的目的人类利用乳杆菌的历史可以追朔到１９０８年。细菌学的创始人梅奇尼可夫提出,“为了延长人类的生命,应该饮用乳杆菌发酵过的牛奶。”他说,肠道微生物能产生“毒素”,使...     

从天择到人择:在华莱士的肩膀上看地球的未来

1858年7月,华莱士与达尔文联署发表了演化论,但生物学家提到华莱士,总是想到“华莱士线”。演化论就像是生物学的曙光,“唯独依据演化论才能理解生物学”。演化的路径建立在基因上,“自然选择”(naturalselection;本文简称之为“天择”)决定哪些类型的基因组可以持续行进在演化的路上。地球上环境的差异是促成物种形成的条件之一,在诠释演化论上,华莱士主张地理隔离与地质大灾变是变种与新物种形成的两大压力,他的动物地理区之分布的看法,在诠释物种在天择演化上更具说服力。然而,人类活动已大幅改变环境,许多物种因人类活动而灭绝。并且,“人择”(anthropogenic selection)对生命演化已产生作用力。在人择压力下,有些物种出现了另一途径的演化方向。生命的天择过程已经有37亿年的历史,而人类世(Anthropocene)的到来开启了一个新地质时代。当自然环境在人类的干预下发生非自然的变化时,天择是否还能唯一主导生命的演化?还是人择也参与生命的演化?如果人类把地球上生命的演化方向掌握在手里,生物多样性与生态系统的可持续性与服务会变成什么模样?结合华莱士提出的天择演化理论,在人类世,...     

单核苷酸多态性检测方法的新进展

单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism,SNP）是第三代遗传标记,在基因定位、遗传疾病和人类起源等理论研究中具有重大意义, 在抗药性或药物过敏反应中扮演着极其重要的角色,正逐步成为分子诊断、临床检验、新药研发的重要手段。随着人类基因组测序的完成,SNP分型和发现成为遗传和生命医学领域研究的热点之一。近年来,SNP的检测方法层出不穷,发展很快。文章综述和分析了几种新建立的SNP检测方法,包括基因芯片、分子探针、荧光偏振、荧光共振、质谱和磁性颗粒分析。在生物化学、工程学和分析软件等方面取得突破的基础上,有望建立灵敏准确、简便易行、高通量、低费用的SNP技术。Abstract: Single nucleotide polymorphism (SNP) is the third generation genetic marker. SNP detection now is becoming increasingly important means in molecular diagnostics, clinical assay and novel drug development. It plays an essential role in drug resistance and anaphylactic reaction and has the importamce in theoretical studies of gene location, hereditary diseases and human origin. With the accomplishment of human genome sequencing, the genotyping and discovering of SNP are becoming hot subjects in genetics and biomedicine researches. The methods for SNP detection were renewed rapidly and developed fast in past few years. In this review, several newly established detection methods including gene chip, molecular probe, fluorescence polarization and resonance, mass spectrometry, and bacterial magnetic particle are discussed. It could be expected that an accurate and sensitive, simple and easy-to-handle SNP technology with low cost and high throughput will be available on the basis of research breakthroughs of biochemistry, engineering and analytic software.     

利用SNP进行遗传病致病基因搜寻的策略

SNP是一类基于单碱基变异引起的DNA多态性,被遗传学界称为第三代遗传标记。由于SNP的诸多优点,如位点丰富和与DNA芯片等技术上的结合,它将对人类致病基因的搜寻工作起到革命性的作用。本文综合了目前SNP领域的一些进展,对这一新的标记系统在人类遗传病研究中的应用策略进行了初步概括。     

生命天书与基因工程

人类基因组工作草图已经绘制完毕 ,神秘的生命奥秘开始显露出端倪 ,人类对自身的了解将带来一场革命。许多与遗传密切相关的诸如癌症、心血管疾病、关节炎、精神病等危害人类健康的问题将迎刃而解。随着人类基因组科学研究的快速发展及其广阔的应用前景 ,勿庸置疑 2 1世纪将是生物学的世纪。为解读这本蕴藏人类生命奥秘 ,决定人的生老病死的“天书” ,由美、日、德、法、英和中国的科学家共同参与的这一被誉为生命“登月计划”的国际人类基因组计划(ＨＧＰ) ,从 1 990年开始启动 ,其目的是阐明记录人类基因组全部遗传信息的 3× 1 0 9碱基对…     

一种新的基于单碱基延伸的SNP芯片技术

单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism, SNP)是人类基因组中最常见的一种变异, 与疾病易感性、药物代谢等有着密切的关系。已经建立了多种SNP检测技术并得到了应用。单碱基延伸(Single base extension, SBE)是常用的SNP分型技术之一。文章建立了SBE结合Zip-code芯片技术对SNP进行分型, 为个体化用药及临床诊断芯片的研究与开发提供技术和方法。     

陆续发现药物靶标新机制国际人类表观遗传学合作组织正式开始行动 表观基因组研究的最前沿

表观基因组在分析基因表达机制及把握细胞特性方面是不可缺少的学科和技术。第二遗传密码“组蛋白密码假说”正在受到检验,组蛋白的甲基化将成为药物的靶标。日本终于决定参加正式开始行动的国际人类表观遗传学合作组织（International Human Epigenome Consortium．IHEC）。     

DNA聚合酶高保真机理的新发现及其在SNP分析中的应用

高保真DNA聚合酶在遗传与进化等生命活动中具有十分重要的生理与病理意义。高保真聚合酶除具有广为人知的校正功能外,最近的实验进一步表明, 由不能及时校正或难于纠正的错配碱基引发的“关”闭DNA聚合反应的效应, 同样保证了DNA聚合反应终产物的纯度。高保真聚合酶这一“关”闭DNA聚合反应的能力, 促成了其与耐外切酶消化的3´末端碱基特异性引物共同构成一个SNP敏感性纳米级复合分子“开/关”,高保真聚合酶分子中相距三纳米的聚合中心和3´→5´外切酶酶解中心则既合作又独立地起到了复合分子开关中“开”和“关”的效能:对于配对的引物,则直接在该酶的聚合中心进行聚合反应,即“开”的效应;而对于3´末端错配的引物,则从该酶的聚合中心转移至3´→5´外切酶的酶解中心,由于引物修饰了的3´末端耐外切酶的特点,继而出现了一种长时间无酶解产物的酶解过程,最后因酶的聚合中心空转而“关”闭DNA聚合反应,即“关”的效应。这一新的复合分子“开/关”在很大程度上满足了后基因时代对SNP分析的要求。该SNP分子开关的应用, 使基因诊断提高到单碱基水平。同时, 利用该方法通过SNP对基因组扫描, 在单基因遗传病病因研究及法医学鉴定上具有很强的理论和实用价值。     

基因组编辑技术——后基因组时代生命科学研究的助力器

<正>1953年,沃森和克里克发现了DNA双螺旋结构,不仅探明了DNA分子的结构,而且提示了DNA复制的分子机制,"生命奥秘"的黑匣子从此被打开,开启了生命科学研究的新时代——分子生物学时代。之后的几十年中,人们好奇于揭秘人自身的遗传密码。21世纪初,随着人类全基因组测序的完成,生命科学研究进入了一个以揭示基因功     

变性高效液相色谱技术在单核苷酸多态性研究中的应用

人类基因组的单核苷酸多态性(SNPs)研究已成为后基因组时代最重要的内容和目的之一,随之而来的迫切任务是需要适合于自动化且高通量检测SNP的技术。变性高效液相色谱(DHPLC)是近几年发展起来的高效、快速筛检SNP的技术,因其检测SNP的高灵敏度、低成本以及全自动化操作等优点而备受关注。     

大规模单核苷酸多态性分析与肿瘤易感性

单核苷酸多态性(SNPs)是人类基因组中最常见的变异形式。作为第三代遗传标记,SNP在基因定位、克隆、遗传多态性方面具有广泛应用,特别是作为基因诊断标记在预防医学中具有十分重要的作用。近年来,随着人类基因组计划的发展,数以百万计的SNP被陆续发现,并可在公共数据库中免费获得。SNP数量的快速增加和SNP检测方法的发展,为其在肿瘤易感性领城的应用提供了可能。在本综述中,我们介绍了几种高通量检测SNP的分析方法,总结了大规模SNP分析技术在肿瘤易感性中的应用,介绍了目前人们对于不同人群中的SNP分析、肿瘤易感基因、个体肿瘤易感性的理解,以及研究SNP标记与肿瘤易感性关系时存在的难点。     

高分辨率熔解曲线HRM在SNP检测中的应用

自然界生物具有丰富多样性,其本质在于DNA序列的多样性,单核苷酸多态性(SNP)是DNA序列多样性的基本单位,亦为生物进化和选择的动力源。越来越多的研究表明,SNP与人类的疾病、动植物的生长性状显著相关,对SNP的检测亦逐渐成为疾病检测和生物分子育种的重要手段。与传统的SNP检测技术相比较,高分辨率熔解曲线(HRM)具有高通量、高灵敏度、高特异性、快速、操作简单和重复性好的特点,能够快捷、有效筛查生物群体中的SNP位点,将逐渐成为SNP检测的主流技术。本文对HRM原理、方法、特点和应用进行综述,以飨读者。     

“人类基因组计划”宣言 ——六国政府首脑关于人类基因组序列图完成的联合宣言

我们 ,美国、英国、日本、法国、德国与中国的政府首脑 ,骄傲地向全世界宣布 :我们六国的科学家已完成了人类生命的分子指南———由 30亿个碱基对组成的人类基因组DNA的关键序列图。人类“生命天书”全部章节的解读 ,适逢DNA双螺旋结构发表五十周年。五十年前的这个月 ,沃森与克里克这一里程碑的发现 ,使基因科学与生物技术取得了举世瞩目的进展 ;五十年后的这一天 ,“国际人类基因组测序协作组”公布了人类基因组序列信息 ,全世界都可以通过国际互联网从公共数据库中自由分享 ,免费使用而不受任何限制。人类基因组是全人类的共同财富和…     

“动物福利”教学设计

1 设计背景 “动物福利”是北京师范大学附属中学高二年级“生命伦理学选修课”中的一个专题。茫茫宇宙中,动物和人类共同分享着一个地球,文明人道地对待动物,与人类自身的利益息息相关。世界上已有100多个国家和地区制定实施了旨在保护动物福利的法律法规。而我国的动物福利状况不容乐观。     

从研究脑的发育和可塑性来揭示脑与智力和创造性的关系--"973"基础前沿项目"脑发育和可塑性基础研究"(2000～2005年)

生命活动是物质运动的最高形式,而思维活动则是生命活动的最高形式。DNA双螺旋结构是生命演化的一个伟大奇迹,人类的大脑是智力演化的又一伟大奇迹。恩格斯讲过,思维是地球上最美丽的花朵。“人类基因组计划”伟大工程的完成和深入发展完全改变了生命科学的面貌,它从根本上展示