酿酒酵母YPH499 Ⅲ号染色体上ARS形成核小体能力的比较

核小体定位是复制起始调控的重要因素,但是核小体定位是如何调控真核生物的复制起始,目前还不是很清楚。研究酵母Ⅲ号染色体上的不同活性复制起始序列形成核小体能力对探究真核生物DNA复制起始机制有着重要的生物学意义。酿酒酵母Ⅲ号染色体上的10个复制起始序列分为高活性和低活性两组复制起始序列,利用核小体体外组装技术,将回收纯化的高活性和低活性复制起始序列分别与组蛋白八聚体在体外进行梯度盐透析组装形成核小体,并进行Biotin标记检测,然后用Image J软件分析不同复制起始序列组装形成核小体能力的强弱。结果表明,用Image J软件对核小体组装能力强弱进行分析:ARS304ARS303ARS313ARS302ARS306ARS314,ARS305,ARS307,ARS309,ARS315。低活性复制起始序列较高活性复制起始序列更易形成核小体;复制起始位点偏好出现于核小体缺乏区。     

孪蛋白与真核生物DNA复制起始

真核生物DNA复制起始受多种协同机制的严格调控,以保证DNA复制起始在每个细胞周期内仅发生一次。其中,孪蛋白(Geminin)介导的一系列对DNA复制起始抑制的机制为高等真核生物所特有,对真核生物遗传物质忠实、稳定的传递至关重要。该文以孪蛋白与真核生物DNA复制起始的关系为核心,简要介绍了真核生物DNA复制起始的过程以及孪蛋白的结构、时空调控,详细论述了目前发现的孪蛋白参与真核生物DNA复制起始调控的途径及其机制,对前人的研究成果进行了总结,并提出了一些关于未来孪蛋白研究方向的思考。     

染色体端粒研究进展

染色体端粒(telomere)是真核生物线性染色体两端的特殊DNA--蛋白质复合体结构,由随机重复序列组成的DNA序列和与之相结合的蛋白质分子构成。端粒DNA无论在DNA顺序、功能及其特殊的复制方式都与其它DNA顺序显著不同。本文将近年来对端粒的DNA结构、与端粒DNA相结合的蛋白质分子和在端粒复制中起重要作用的反转录酶--端粒酶(telomerase)的研究进展以及端粒对于真核生物的重要作用作一综述。     

棉花腺苷酸核糖基化作用因子1(arf1)的结构特征、替换剪接和遗传表达分析

用已建立的新型染色体步移技术同尾酶反向PCR和快速分离目的基因cDNA 5′未知序列方法从陆地棉品种Y18中分离到腺苷酸核糖基化作用因子1(arf1)的全长cDNA、DNA和启动子序列。结果表明,该基因全长4360bp,具有6个内含子和7个外显子,在第一个内含子处存在替换剪接现象,使该基因在棉花中分别形成1026、1103和1544bp的3种mRNA。该基因编码181个氨基酸,转录起始位点上游具有转录起始子、TATA盒、CAAT盒、GC盒、多个正向重复序列和反向重复序列,在转录起始位点下游具有富含AT序列和回文结构等启动子特征序列。Southern杂交结果表明：该基因在棉花基因组中有两个拷贝。Northern杂交结果表明：该基因在棉花的蕾、花、纤维和铃壳等生殖器官中呈优势表达。     

真核细胞染色体DNA复制起始及复制叉稳定性维持的机制

在真核生物中,DNA复制在染色体上特定的多位点起始．当细胞处在晚M及G1期,多个复制起始蛋白依次结合到DNA复制源,组装形成复制前复合体．pre．RC在Gl-S的转折期得到激活,随后,多个直接参与DNA复制又形成的蛋白结合到DNA复制源,启动DNA的复制,形成两个双向的DNA复制又．在染色体上,移动的DNA复制又经常会碰到复制障碍（二级DNA结构、一些蛋白的结合位点、损伤的碱基等）而暂停下来,此时,需要细胞周期检验点的调控来稳定复制叉,否则,会导致复制又垮塌及基因组不稳定．本文就真核细胞染色体DNA复制起始的机制,以及复制又稳定性的维持机制进行简要综述．     

Mcm10在真核细胞复制起始中的作用

真核生物DNA复制需要精确的调控,复制起始顺利开启至关重要,其中复制解旋酶的组装是复制起始的核心。作为解旋酶的核心组件,微小染色体维持蛋白(minichromosome maintenance proteins,Mcms)在真核细胞DNA复制的起始阶段扮演着重要的角色。目前,对Mcm2-7复合物的功能研究已开展较多,其在复制起始中的作用已有较为全面的解释。近些年研究发现,Mcm10也在DNA复制的起始调控中起重要作用。该文对近些年Mcm10在真核细胞复制起始中的功能研究进行综述,以期对相关领域的研究者有所帮助。     

极端嗜热古菌尿嘧啶DNA糖苷酶的研究进展

高温会加快碱基脱氨基反应形成损伤碱基的速率,进一步对脱氨基的碱基进行复制会导致突变。因此,极端嗜热古菌基因组的稳定性面临着其生存高温环境的挑战。胞嘧啶脱氨基形成尿嘧啶,是常见的脱碱基类型,复制DNA中尿嘧啶会造成GC→AT的突变。尿嘧啶DNA糖苷酶(Uracil DNA glycosylase,UDG)是修复DNA中尿嘧啶的关键酶。基于识别底物的特异性,UDG分为6个家族,广泛分布在细菌、古菌、真核生物以及一些病毒中。基因组序列显示,极端嗜热古菌至少编码一种UDG。目前,对于细菌和真核生物的UDG已进行了大量的研究,但是关于极端嗜热古菌UDG的研究相对较少,尚处于初期阶段。本文综述了极端嗜热古菌UDG的研究进展,并对今后的研究提出了展望。     

Nature发文揭示真核生物DNA复制解旋酶高分辨三维结构

<正>2015年7月29日,清华大学高宁研究组和香港科技大学戴碧瓘研究组共同在Nature以长文形式在线发表研究论文,首次报道真核生物DNA复制起始与延伸过程中DNA解旋酶核心组分MCM2-7复合物的3.8埃高分辨率冷冻电镜结构,并以此为基础对DNA复制起始时MCM2-7复合物的作用机理进行了分析。     

病毒φX174基因组的核苷酸频率分析

本文对噬菌体ΦX174基因组的核苷酸频率进行了细致的分析。蛋白质编码基因中核苷酸在各密码位点上的分布是不随机的,且其分布模式在各基因间非常相似,可能是该基因组的特点。本文提出1个基于位点×碱基3×4表的统计量,可以揭示编码区存在额外信息这一事实,也可甩于判定1个未确定读码框架是否是基因。二联体偏差分析发现二联体组合是非随机的,且其特点在基因间具有相似性,在3个位点上也没有明显差异,说明在DNA序列的组成变化和分子替代过程中,DNA水平上的约束起着很重要的作用。     

中国科学院上海细胞生物学研究所一九八三年招考硕士研究生试卷

遗传学一、是非扭:正确用(十)号,借误用(一)号 (1)真核生物染色体组的标准(Standard)染色体中的任何一条叫做B染色体。() (2)真核生物细胞中凡具有比正常二倍体染色体少一倍或多一倍以上染色体的性质叫非整估性。() (3)5,UAC3,这个密码子的反密码子是5,AUG3,。() “)真核生物染色体DNA复制的特点是只有一个复制起始点。() (5)进行有丝分裂时纺锤丝要与每条染色体的着丝粒结合,而进行减数分裂时,则纺锤丝不与着丝粒结合。、.声、产、早口(6)核仁总是出现在初级缴痕的地方。(7)大肠杆菌的DNA聚合酶1同时具有外切酶和聚合酶的活力,是DNA…     

富含GC的DNA片段在哺乳动物细胞基因超高表达调控中的重要作用

通过在结构基因或基因启动子的5’和/或3’端加入天然1.006kb或人工合成0.733kb的富含GC的DNA片段(包括内含子),所构建的稳定表达载体在实验室规模实现了20多种蛋白质在哺乳动物细胞中超高表达.该实验提供了证据表明,非编码的富含GC的DNA片段(包括内含子)是一种超级"染色质开放元件",在哺乳动物细胞基因表达中起关键作用.实验还进一步表明,哺乳动物细胞的基因表达调控在染色质水平主要与DNA的一级结构,即DNA的GC含量有关.     

四种DNA复制起始方式的比较

近年来有关DNA复制的机制研究取得一些重要进展,但现有高等生物学相关专业的《生物化学》、《分子生物学》和《基因工程》等教材中DNA复制机理尤其是复制起始相关章节的内容更新不够。结合最新的研究进展,本文综述了四种DNA复制方式:双向复制(原核大肠杆菌和真核生物)、单起点单向(质粒ColE1)、哺乳动物线粒体DNA(取代环)以及最近发现的不需要引物的DNA聚合酶起始的DNA复制方式,丰富了教材相关的内容,强调复制的不同方式是不同的复制起始复合物装备的结果。文末对四种不同的复制方式异同进行了比较,根据复制原点在复制复合物装备中的重要作用,对教材中复制原点的概念进行了进一步的剖析。本文内容将有利于学生跳出课程的框架,将相关的知识点融会贯通,夯实理论基础并在将来能有所应用。     

雌激素通过LRP16基因5′侧翼GC富含区上调其转录的分子机制

LRP16是一个明确的雌激素(E2)反应性靶基因,已往研究在LRP16基因上游调控区鉴定了一个E2反应性1/2ERE/GC富含的ERα作用位点(-676bp到-214bp;命名为A区).为进一步鉴定雌激素上调LRP16基因表达的最大化反应区域,对LRP16基因上游调控区进行缺失突变,通过相对荧光素酶活性分析观察到LRP16基因的一段5′近端侧翼序列(-213bp到-24bp;命名为B区)具有明显的E2反应性.通过与A区比较,认为B区最大化的呈递了E2对LRP16基因的转激活效应.序列分析表明,B区缺乏经典的ERE元件,而包含多个富含GC序列.针对Sp1的siRNA实验结果提示,Sp1参与了E2对该区域的转激活.针对GC富含区进一步的缺失突变,及荧光素酶活性分析,识别了一段30bp(-213bp到-184bp)的序列在B区呈递E2反应活性中发挥核心作用.超级凝胶电泳实验结果表明,Sp1蛋白与这段30bp的DNA序列在体外存在直接结合作用.染色质免疫共沉淀实验结果证实,ERα、Sp1与B区存在E2依赖性相互作用.本文在LRP16的5′-侧翼区识别了一段最大化呈递E2活性的DNA片段.机制研究表明,在E2存在条件下,ERα通过Sp1与该区域的直接作用上调LRP16基因的表达.     

蓖麻蚕rDNA核骨架结合元件SAR的检测和特征分析

采用二碘水杨酸锂盐 (LIS)制备细胞核骨架 ,Southern杂交法检测与细胞核骨架结合的rDNA片段 ,发现蓖麻蚕rRNA基因 5′非转录间隔区 (NTS)内存在一个很强的核骨架结合元件 .外切核酸酶Ⅲ消化限定表明 ,该SAR位于SacⅡ -EcoRⅠ限制酶片段内 ,长度约 1kb .经DNA顺序分析表明 ,该片段AT碱基富集 ,A +T >70 % ,含有拓扑异构酶Ⅱ保守序列和ATATTT结构花式 ,以及酵母自主复制序列(ARS)的同源序列 ,该SAR内含有 (AT) ₁₈序列已证明是核酸酶S1的超敏感位点 ,这种核酸酶S1的超敏感性可能是SAR元件的信号特征之一 .     

芽殖酵母和裂殖酵母中异染色质形成机制

芽殖酵母(Saccharomyces cerevisiae)和裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)是用来研究异染色质形成、细胞周期、DNA复制等重要细胞功能的理想单细胞真核生物.本文主要介绍这2种酵母中异染色质形成的机制.异染色质是一种抑制基因转录和DNA重组的特殊染色质结构.尽管在芽殖酵母和裂殖酵母中异染色质形成都需要组蛋白修饰,但异染色质建立的机制不同.在芽殖酵母中参与异染色质形成的主要蛋白是Sir1-4蛋白（其中Sir2为组蛋白H3去乙酰化酶）,而组蛋白H3赖氨酸9甲基化酶Clr4和异染色质蛋白Swi6在裂殖酵母异染色质形成中起关键的作用.在这两个酵母中,参与异染色质形成的组蛋白修饰蛋白由DNA结合蛋白招募到异染色质.此外,裂殖酵母也利用RNA干扰系统招募组蛋白修饰蛋白.     

人细胞端粒DNA复制与长度维持

端粒位于染色体末端,由短的串联重复DNA片段及其结合蛋白组成。端粒在维持基因组稳定性及染色体结构完整性方面发挥着重要作用。端粒DNA由富含G/C的序列构成,包括双链区及G含量高的3'悬垂单链区(G-overhang,G-tail)。端粒DNA能够形成G四联体(G-quadruplex)和T环(T-loop)等高级结构。许多与DNA损伤修复相关的蛋白质参与端粒DNA的复制与端粒结构的维持,并相对于基因组的其他区域,端粒的DNA复制较为特别,从广义上讲,端粒DNA的复制可以包括双链复制(telomere replication),端粒酶复制延伸(telomerase extension)和C链补齐(C-rich fill-in)。端粒双链复制引起的端粒长度缩短是导致人体细胞衰老的重要原因,而端粒酶复制延伸及C链补齐是干细胞及肿瘤细胞维持其端粒长度及持续分裂能力的主要途径。端粒复制及其结构功能研究是生物医学领域的一个重要热点,阐释端粒复制的机理将为疾病预防及治疗等提供新的思路。     

基于序列和结构特征分析植物TATA和TATA-less启动子

分析启动子区域内调控元件是阐明基因转录起始机制的重要前提．利用从PlanPromDB数据库下载的植物Pol-ⅡTATA和TATA-less启动子数据,深入分析了两类启动子GC偏好、位点结构保守性、序列碱基组分、保守模体分布、TATA box位点分布及关联位点保守性等特点,统计出两类植物启动子许多特有的序列组分和结构规律,这些规律对进一步揭示植物Pol-Ⅱ启动子的转录调控机制有一定的帮助．通过构建能够同时考虑位点保守性和关联性的位点关联性权重矩阵扫描模型(PCWM), 利用相应打分函数(Score)对两类启动子进行区分,得到了较好结果, 说明PCWM的预测性能要优于单碱基的位点权重矩阵(PWM)．     

基于统计差表与加权投票的高精度剪接位点预测

基于机器学习的高精度剪接位点识别是真核生物基因组注释的关键.本文采用卡方测验确定序列窗口长度,构建卡方统计差表提取位置特征,并结合碱基二联体频次表征序列;针对剪接位点正负样本高度不均衡这一情形,构建10个正负样本均衡的支持向量机分类器,进行加权投票决策,有效解决了不平衡模式分类问题. HS~3D数据集上的独立测试结果显示,供体、受体位点预测准确率分别达到93.39%、90.46%,明显高于参比方法.基于卡方统计差表的位置特征能有效表征DNA序列,在分子序列信号位点识别中具有应用前景.     

酿酒酵母DNA复制的精确时空控制

DNA复制是最基本的生命活动之一。DNA复制本身的错误及其过程控制的异常是细胞内基因组不稳定的主要来源,会导致细胞生长异常、衰老、癌变乃至死亡。为了保证基因组DNA能够精确且完整的复制,DNA复制受到严格的调控。在G1期,DNA复制解旋酶的核心组分Mcm2-7复合体被招募到复制起点,获得复制许可资格。进入S期后,在两个周期性蛋白激酶及多个支架蛋白的作用下,复制解旋酶的激活因子Cdc45和GINS复合体被招募至Mcm2-7,形成解旋酶全酶Cdc45-Mcm2-7-GINS (CMG)复合体。随后,众多复制相关蛋白在精准的时空控制下被招募至CMG平台并组装成复制机器,起始DNA双向复制。当相向而行的两个复制叉相遇,复制机器会从DNA链上解离下来,从而完成DNA复制。关于DNA复制过程的研究在近十年来取得了跨越式的突破。本文以酿酒酵母为例,围绕所有真核生物中都高度保守的DNA复制控制开关——CMG解旋酶,对真核生物DNA复制的最新进展进行综述。     

鲤鱼线粒体tRNA~(Cys)基因和轻链复制起始区的结构分析

我们测定了鲤鱼线粒体半胱氮酸tRNA 基因和轻链(L 链)复制起始区的核苷酸序列,绘制了半胱氨酸tRNA 三叶草形的二级结构以及L 链复制区的茎环结构。通过五种脊椎动物tRNA~(cya)基因的核苷酸序列分析发现,鲤鱼线粒体tRNA~(cya)基因有许多不同于细胞质tRNA~(cya)基因的不寻常的结构特点。鲤鱼线粒体L 链复制起始区含有36个碱基,复制起始区茎环结构中的茎含有11对碱基,而环则是由14个碱基组成。同其它10种脊椎动物L-链复制起始区的核苷酸序列比较发现,鲤鱼茎环结构中的茎序列是非常保守的,而环的序列及环的长度则变化较大。茎环结构可能在轻链复制中起着重要的作用。