国内信息

人类基因组“中国卷”率先绘制完成号称“生命登月”的人类基因组计划率先在中国取得突破。尽管中国参与时间最晚 ,但是我国科学家在不到两年时间里完成了所承担的染色体区域测序任务并在参与的六国中率先绘制出完成图。专家认为 ,“中国卷”的绘制完成 ,是我国科学家为破译人类基因组“天书”作出的独特贡献。存在于染色体上的基因 ,是具有遗传效应的ＤＮＡ分子片段。每个染色体含有一个ＤＮＡ分子 ,每个ＤＮＡ分子都含有 4种核苷酸 ,而核苷酸的排列顺序就决定了基因的差异。因此 ,人类基因组计划的核心任务之一就是测定 30亿个碱基对的序…     

Ds因子在烟草染色体插入位点旁邻顺序的克隆

用Ｎｅｓｔｅｄ－ＰＣＲ方法从含Ｄｓ因子的转基因烟草ＤＮＡ中克隆了Ｄｓ因子在烟草染色体插入位点的９个旁邻ＤＮＡ片段,以这些片段作探针,和野生型烟草的ＤＮＡ进行Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交,以检测这些片段在烟草染色体上的低拷贝ＤＮＡ。另外,对这些ＤＮＡ片段进行核苷酸序列测定,并将它们的顺序与Ｇｅｎｂａｎｋ数据中已有的核苷酸序列相比较,其中长度为１２８核苷酸的片段１和荷兰芹的４ＣＬ－２基因的一个区段有５７．８％     

中国人类基因组研究的现在与未来

人类基因组计划 (ＨｕｍａｎＧｅｎｏｍｅＰｒｏｊｅｃｔ,ＨＧＰ)正式启动于 1990年 ,它的初衷是用 15年时间 ,即到 2 0 0 5年完成人类基因组全长约 30亿个核苷酸的全部序列测定 . 10年来 ,工作已取得了令人振奋的突破性进展 ,人的 2 2号[1] 与 2 1号[2 ] 染色体的全序列测定已经相继完成 ;2 0 0 0年 6月 2 6日参加人类基因组国际合作项目的各国于同一个时间正式宣布人类基因组序列工作框架图的完成 ,测序工作进入绘制完整序列图阶段 ,其测序的精确度要求达到 99 99% .人们预计 ,在 2 0 0 1年 6月将基本完成全序列的测定 .　　当初 ,ＨＧＰ…     

国内信息

人类基因组序列“工作框架图”绘制完毕2 0 0 0年 6月 2 6是人类生命科学史上一个重要里程碑。这一天 ,美、日、德、法、英、中六国科学家同时宣布人类基因组序列“工作框架图”绘制完毕。这一成果昭示人类对自身的了解迈入新阶段 ,并被认为是自达尔文时代以来生物学领域最重大的事件 ,同时也被认为是人类历史上最重要的科研工程。“工作框架图”不仅覆盖了 97%的基因组 ,而且将 85%基因组序列组装起来。人类基因组计划共有美、日、德等六国参与 ,中国是其中唯一的发展中国家。我国科学家从去年起承担了人类基因组 1%的测序任务 ,不到半年的…     

Ds因子在烟草染色体插入位点旁邻顺序的克隆

用ＮｅｓｔｅｄＰＣＲ 方法从含Ｄｓ 因子的转基因烟草ＤＮＡ 中克隆了Ｄｓ 因子在烟草染色体插入位点的９ 个旁邻ＤＮＡ 片段,以这些片段作探针,和野生型烟草的ＤＮＡ 进行Ｓｏｕｔｈｅｒｎ 杂交,以检测这些片段在烟草基因组中的拷贝数,结果表明它们都属于烟草染色体上的低拷贝ＤＮＡ。另外,对这些ＤＮＡ 片段进行核苷酸序列测定,并将它们的顺序与Ｇｅｎｂａｎｋ 数据库中已有的核苷酸序列相比较,其中长度为１２８ 核苷酸的片段１ 和荷兰芹的４ＣＬ２ 基因的一个区段有５７ ．８ ％ 同源性,而另一长度为１６９ 核苷酸的片段３ 和百合中的反转座子的一个区段有６０ ．９ ％ 的同源性。这都表明Ｄｓ 因子在异源植物烟草中插入染色体单拷贝基因的机率很高,这对转座子标签法克隆基因是非常有利的。     

基于cDNA测序与杂交的大规模基因组分析方法

随着人类及其他多种模式生物基因组计划所取得的重大进展 ,目前 ,基因组研究正处于一个从“序列基因组”研究向“功能基因组”研究的重大转折时期。诚然 ,通过“序列基因组”研究可以了解到大量的有关组成基因组所有核苷酸排列顺序的信息 ,但是 ,我们对由这些核苷酸所组成的基因的功能及这些基因的时空表达顺序却知之甚少。比如 ,通过人类基因组计划可以知道组成人类基因组的大约 3 0亿个核苷酸在染色体上是如何排列的 ,而由这些核苷酸可构成哪些基因 ?这些基因具有何种功能 ?这些基因在不同的组织、不同的发育阶段又是如何表达的 ?这正是“…     

国际基因组完成人类21号染色体DNA序列测定

21号染色体占人类基因组的 1 %～ 1 .5% ,是人类染色体组中最小的常染色体 ,也是自人类基因组计划实施以来第一个被绘制出致密连锁图、酵母人工染色体 (YAC)物理图谱和限制性内切酶 Not 图谱的常染色体 .今年 5月《自然》杂志刊登了日、德、法、美、英和瑞士等国 1 3个研究单位署名文章“人类 2 1号染色体DNA序列”,测定序列覆盖了 2 1号染色体的 99.7% ,序列测定的准确度达 99.995% .根据他们公布的结果 ,2 1号染色体长臂 (2 1 q) DNA由 33546361 bp组成 ,其中只剩下 3个小的克隆裂隙和 7个序列裂隙 (约 1 0 0kb)尚未确定其序列 .2 1号…     

人类第22对染色体碱基序列的测定

《日经生物技术》1999年 12月 6日号第 2页报道 :英国、美国、日本等研究组完成了人类第 2 2对染色体的碱基序列的测定。首次在碱基水平查明人类染色体全部ＤＮＡ基本构造。日本庆应大学医学部分子生物学教研室的清水信义、蓑岛伸生的研究组都为此作出了贡献。详情见Ｎａｔｕｒｅ杂志 1999年 12月 2日号。第 1号人类染色体碱基序列的测定是 1980年开始的 ,是人类染色体计划中第一个值得纪念的成果。继第 2 2对染色体之后 ,估计第 2 1对染色体的碱基序列的测定工作将在 2 0 0 0年春完成 ,今后将陆续公布人类染色体计划的研究成果。研究组测定…     

鸟枪法测序获得果蝇基因组测序成功

美国科学家宣布他们已完成了果蝇Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａｍｅｌａｎｏｇａｓｔｅｒ基因组的破译工作。他们破译了占编码区 97%的 12 0 0 0 00 0 0个碱基。该基因组附加区的 6 0 0 0 0 0 0 0个碱基则因尚未具备测定技术而未破译 ,他们说其中几乎不含有基因。他们所用的是一种有争议的测序法 ,即鸟枪测序法 ,该法遭到许多科学家的批评 ,但现在正是这个技术获得了成功 ,其结果甚至超越了最乐观的预见。鸟枪法测序就好象做拼板游戏。研究者将果蝇的基因组随机地切成小片 ,然后测定每一个ＤＮＡ小片段的核苷酸序列 ,他们称这些小片段是“测序工厂”…     

实现“终极版”核苷酸测序仪的技术要素

20世纪70年代发明的第一代DNA测序技术,尽管测序通量有限,却成功地保证了“人类基因组计划”的实施;世纪之交出现的下一代(第二代) DNA测序技术经历了通量飞跃,为各种精准医学项目的实施提供了保障;目前的第三代技术,尽管通量居二代之后,但读长和单分子测序优势也让其有立足之本;第四代测序技术的基本标志是不经过cDNA (以RNA为模版合成的互补DNA),无PCR扩增,而直接测定单分子RNA序列,以及确定单分子RNA上的修饰核苷酸位点。从技术的角度看,第三、四代技术有一定技术要素共享(比如在单分子水平测定DNA序列),但是就测序对象而言,第四代应该属于“终极版”核苷酸测序仪：可以从单细胞出发,既能测定DNA序列,也可以测定RNA序列,也可以直接确定修饰核苷酸位点。因此,要实现这个“终极版”核苷酸测序仪,就要调动相关核心技术要素,而这些要素毫无疑问地会涉及物理、化学、工程学、生物学、半导体科学、计算机科学等领域的前沿技术,包括纳米科学、单分子光学、单分子拉曼光谱、单分子核磁共振、单分子酶学、人工智能等所谓的“硬科技”。其功能是从单细胞的裂解开始,经微纳结构实现组分分流后,直接导入RNA序列测定单元,定量分析细胞RNA分子的种类、数量、序列和修饰核苷酸位点的存在频率。本文系统介绍了第四代测序仪的可能技术要素,以及应用需求和新研究范式。     

ZFX基因同源序列在黄鳝基因组中的检出及其染色体定位

以大熊猫锌指蛋白基因Zfx为探针 ,在黄鳝基因组DNA中检测到一条长约 9 5kb的杂交带。依据哺乳类和爬行类动物锌指蛋白基因 (ZFX/Zfc)编码第 7～ 13个锌指结构的DNA序列保守性设计引物 ,在黄鳝基因组DNA中仅扩增到一条 5 12bp的DNA片段。将此片段克隆至载体 pBS中 ,从雌性、雄性个体中分别挑选 4个含有插入片段的白色克隆进行测序。测序结果表明 ,这些克隆中插入片段的核苷酸序列一致。该DNA片段在核苷酸水平上与人类ZFX和ZFY分别具有 88%和 87%同源性 ,但其与美洲鳄鱼Zfc的同源性可达 90 % ,而在氨基酸水平上则分别存在 95 9%、95 9%和 93 5 %的同源性 (170个氨基酸 )。该基因命名为黄鳝锌指蛋白基因Zfa ,并运用FISH将其定位于黄鳝 1号染色体 ,距离着丝粒的相对位置为 6 0 1± 0 38。通过进一步研究证明 ,黄鳝 1号染色体上存在有真兽类哺乳动物X染色质同源的保守片段 ,该保守片段有可能就是哺乳动物X染色体起源和进化的原始物质基础之一。应用哺乳动物X染色体连锁的其他基因在鱼类开展染色体比较定位研究 ,将有望促进脊椎动物性染色体进化的深入研究     

DNA序列分析技术及其现状

ＤＮＡ序列分析技术一直是分子生物学领域的一个重要研究课题。“人类基因组计划”的实施有力地推动了高速ＤＮＡ测序技术的发展。本文主要介绍国内外目前流行的经典的测序方法———各种改良的双脱氧链末端终止法,及近年来发展起来的一些全新的ＤＮＡ测序方法     

人类基因组计划及中国的1％

由美、英、日、德、法、中六国科学家联手合作的人类基因组计划（ＨｕｍａｎＧｅｎｏｍｅＰｒｏｊｅｃｔ,ＨＧＰ） ,是自然科学史上最伟大的创举之一 ,“人类基因组计划”的核心 ,就是测定人类基因组的全部ＤＮＡ序列 ,从而获得人类全面认识自我最重要的生物学信息。人类的遗传物质是脱氧核糖核酸 ,即ＤＮＡ。在２０世纪４０年代以前 ,人们一直认为蛋白质在遗传中起决定作用。直到１９４４年科学家埃弗里等人实验证明 :决定生物遗传性的物质不是蛋白质而是ＤＮＡ。ＤＮＡ是除ＲＮＡ病毒和ＲＮＡ噬菌体外其它所有生物的遗传物质基础。遗传的…     

应用酵母单杂交系统分离水稻蜡质基因5‘调控区结合蛋白的基因

在水稻蜡质基因５‘上游区中一段３１ｂｐ核苷酸序列能与水稻末成熟种子核蛋白特异结合。为了克隆这一核蛋白基因,以此３１ｂｐ序列构建成“鱼饵”质粒,从水稻ｃＤＮＡ文库中筛选到１３个阳性克隆,根据这些阳性克隆中插入ｃＤＮＡ片段的相互杂交结果,对这些克隆进行了分组。     

应用酵母单杂交系统分离水稻蜡质基因5'调控区结合蛋白的基因

在水稻蜡质基因５’上游区中一段３１ｂｐ 核苷酸序列能与水稻未成熟种子核蛋白特异结合。为了克隆这一核蛋白基因,以此３１ ｂｐ 序列构建成“鱼饵”质粒,从水稻ｃＤＮＡ文库中筛选到１３ 个阳性克隆。根据这些阳性克隆中插入ｃＤＮＡ 片段的相互杂交结果,对这些克隆进行了分组。     

1989～2004全球基因治疗临床试验一览

1　导言1 96 3年 ,JoshuaLederberg写道 :“我们期待着进行体外生殖细胞培养 ,和染色体及片段的交换。分子生物学最终的应用将是直接控制人类染色体上与目的基因的识别、选择以及整合有关的某些核苷酸序列”[2 ] 。仅仅 2 6年后的 1 989年 ,Rosenberg等就在位于贝塞斯达市的美国国立癌症研究院癌症治疗部开展了人类第一个基因治疗临床试验[3] 。研究者们用逆转录病毒把细菌的新霉素抗性基因导入人的肿瘤浸润淋巴细胞里。进而他们把这些改造了的淋巴细胞重新注入 5名患转移性黑色素瘤的病人体内。此先创性研究为今后的临床基因转移研究确定…     

后基因组时代生命科学研究的几点思考

由美国发起多国科学家参加的、比曼哈顿原子弹计划和阿波罗登月计划更具影响力的人类基因组计划 (ＨｕｍａｎＧｅｎｏｍｅＰｒｏｊｅｃｔ,ＨＧＰ) ,自 1990年正式启动以来 ,由于技术的成熟与基因组测序的规模化 ,以及来自商业竞争方面的压力 ,使原计划 15年完成的工作大大提前 ,于 2 0 0 0年 6月 2 6日美、英、日、德、法、中六国科学家共同宣布人类基因组工作框架图 (ｗｏｒｋｉｎｇｄｒａｆｔ)构建完成 ,今年 2月他们又联合公布经过整理的更为准确的人类基因组图谱 ,这一伟大成就标志着生命科学研究进入了一个崭新的时代———后基因组时…     

苎麻细胞质雄性不育“三系”ISSR 特异片段克隆和序列分析

利用ISSR 分子标记技术对苎麻细胞质雄性不育“三系”mtDNA 进行多态性分析; 在选用的38 个ISSR引物中, 有6 个引物的扩增产物在不育系、保持系和恢复系之间存在差异。对这些特异性片段进行克隆和序列测定, 结果表明: 片段21-MS 全长956 bp , 包含一个525 bp 的完整编码区, 共编码174 个氨基酸。片段31-M􊄯R 全长778 bp , 包含一个404 bp 的不完整编码区, 共编码134 个氨基酸; 其核苷酸和氨基酸序列与已报道的多种植物中的番茄红素β-环化酶基因分别存在71%～76%和73%～77%的同源性。     

CART 肽:一种新的与成瘾和进食相关的神经肽

近年来 ,科学家们发现 ,可卡因和安非他明可使大鼠纹状体中ＣＡＲＴｍＲＮＡ的水平显著增高 ,此后早已在脑中被找到的ＣＡＲＴ蛋白片段才受到重视 ,遂将此蛋白命名为ＣＡＲＴ(ｃｏ ｃａｉｎｅａｎｄａｍｐｈｅｔａｍｉｎｅｒｅｇｕｌａｔｅｄｔｒａｎｓｃｒｉｐｔ,受可卡因和安非他明调节的转录产物 )。大鼠主要含有大、小两个ＣＡＲＴ片段 ,人类只有其中含 1 1 6个氨基酸的短片段。人类ＣＡＲＴ基因位于 5号染色体上 ,其ＣＡＲＴｃＤＮＡ序列与大鼠ｃＤＮＡ有 80 %相同。ＣＡＲＴ肽存在于神经元的轴突末端和致密小泡中 ,且在人、猴、大鼠的…     

谷氨酸棒状杆菌启动子在枯草芽孢杆菌中的克隆及其序列分析

利用枯草芽孢杆菌启动子探针质粒pPL 603为载体,从谷氨酸棒状杆菌1014—6染色体DNA上克隆到一个有较强启动功能的DNA片段。生物素标记的DNA—DNA分子杂交实验证明该片段确实来自谷氨酸棒状杆菌1014—6染色体DNA。在绘制该片段限制酶酶切图谱的基础上,经另一个启动子探针质粒pPL 703的亚克隆,将其启动子功能区定位在Bamm酶切片段中。对后者进行了核苷酸序列分析,发现它具有棒状杆菌类启动子的－35区和－10医序列。