超离心法及其在放射损伤研究中的应用

超离心机是研究高分子化合物如生物大分子蛋白质、核酸和病毒等的一个重要工具。在分析方面主要用以测定这些生物大分子的沉降系数与分子量。在制备方面可用以分离这些生物大分子和有关的亚细胞成分。在研究电离辐射对细胞原发损伤的规律时,观察射线对生物大分子的损伤和亚细胞成分的破坏,及其对生化功能的影响等问题,超离     

生物大分子“液-液”相分离:现状与展望

生物大分子"液-液"相分离是近年来在生命科学领域迅速发展起来的新概念。相分离概念的提出,为我们深入理解细胞内生物大分子的组织模式和功能调控提供了新的观点和研究工具,因此迅速成为生命科学领域的研究前沿。但是围绕生物大分子相分离的生物物理学特性及其在细胞中扮演的角色仍有很多未解之谜。该文对近年来生物大分子相分离的相关研究进行了综述,对其在细胞中的功能和未来的发展趋势进行了初步探讨和展望。     

液晶态生物膜结构及其相变同功能的关系

液晶态物质广泛存在于自然界。据统计约每200种有机化合物中就有一种是液晶分子。生命系统中液晶态结构也普遍存在。液晶态为我们从物理角度理解和阐明生物大分子、细胞结构与功能的关系提供了一个有用的概念。目前低分子液晶的基本结构及特性已较清楚,但对生物大分子的液晶     

生物大分子的类型

生物大分子是细胞的基本结构和功能单位,也是研究生命现象中的物质基础。生物体内的分子组成如何?哪些分子才算生物大分子?这些大分子有没有分子量的下限?     

结构生物学专题序言

<正>结构生物学是一门研究生物大分子的三维空间结构、动态过程和生物学功能的交叉性学科,结构生物学研究可以提供生物大分子在原子分辨率水平的原子坐标、相互作用的细节信息以及生物大分子在行使其功能时的动态变化,这些结构信息与功能研究相结合,不仅能促进人们对生物大分子的生物功能和分子机理的认识,阐述重要的生物学问题,同时也能为探索与生物大分子功能失调相关疾病的发病机     

细胞内的大分子拥挤环境

所有的细胞中都存在着大量的蛋白质、核酸、多糖等各种生物大分子,它们大约占用细胞容积的20%～30%,总浓度高达80～200 g/L,因此任何一种大分子都处于一个充满其他大分子的拥挤环境中. 对源于排斥容积效应的拥挤理论分析表明它对所有大分子之间的反应在热力学和动力学上都有很大的影响. 可是以往人们在体外研究生物大分子的性质和相互作用时几乎都忽略了这样一个细胞大分子拥挤的实际环境. 最近几年建议把大分子拥挤与pH、离子强度和溶液组成等一样作为常规因素来研究生物大分子的呼声很高,在体系中添加大分子拥挤试剂以在体外模拟细胞内环境研究蛋白质折叠已有一些实验报道.     

DNA及其蛋白质复合体的电镜观察及研究应用

对生物大分子形状的正确了解有助于对其功能的解析。事实上,借助于电子显微镜观察法,使我们在对构成细胞各组分功能的探讨和研究方面收益匪浅。自从生物这家们认识到ＤＮＡ在细胞行使其功能中的重要性以来,电子显微镜便成为一种最重要的技术手段而被用于分析ＤＮＡ的结构,研究ＤＮＡ的复制、重组和转录机制。近年来,这一领域的研究技术又有了非常大的改进,使人们已经能够借助于电子显微镜,观察介入ＤＮＡ复制、重组和转录等过程中的ＤＮＡ－蛋白质复合体的活体状态。今后,在对生物大分子的活体行为进行探讨时,电子显微镜技术将发挥越来越重要的作用。     

关于胞质分裂

胞质分裂(Cytokinesis)一般是指一个细胞分成二个或二个以上的过程,是细胞分裂的一个阶段。一百多年来的研究已积累了大量资料,但内容庞杂,对资料的解释不尽一致,有的甚至相互矛盾。近二十年来,许多作者利用海胆、青蛙等卵球的许多优点,譬如蛙卵体积较大,容易操作,有自发的连续分裂节奏,海胆卵比较     

DNA及其蛋白质复合体的电镜观察及研究应用

对生物大分子形状的正确了解有助于对其功能的解析。事实上,借助于电子显微镜观察法,使我们在对构成细胞各组分功能的探讨和研究方面收益匪浅。自从生物学家们认识到DNA在细胞行使其功能中的重要性以来,电子显微镜便成为一种最重要的技术手段而被用于分析DNA的结构,研究DNA的复制、重组和转录机制。近年来,这一领域的研究技术又有了非常大的改进,使人们已经能够借助于电子显微镜,观察介入DNA复制、重组和转录等过程中的DNA蛋白质复合体的活体状态。今后,在对生物大分子的活体行为进行探讨时,电子显微镜技术将发挥越来越重要的作用。     

生物物理学报作者须知

1编辑方针《生物物理学报》是中国生物物理学会主办的学术期刊,发表有关生物物理学、分子生物学和细胞生物学领域基础研究和应用研究方面具有原创性的高水平研究论文、快报和综述文章。本刊将把重点放在分子与细胞水平的研究工作。特别欢迎以下方面的投稿:蛋白质组学,生物大分子的结构与功能,生物膜的结构与功能,生物信息学,细胞的信号转导,脑和认知功能的分子和细胞生物学基础,环境(光、声、电磁场、力和辐射)对生物作用的分子与细胞生物学机制,生命运动中各种分子、细胞和系统过程的理论模拟,以及生物物理、分子生物学与细胞生物学研究的…     

生物大分子和亚细胞结构的分离

分离和纯化生物大分子及亚细胞结构是细胞生物学和生物技术学的基本研究手段之一。由于亚细胞方法学(Subcellular methodology)的建立和从分子水平及亚细胞水平去探索生命现象,使关于细胞结构与功能的研究更加紧密地结合起来了。不仅如此,在深入认识生物信息传递的基础上,采用分子生物学技术和亚细胞分部(Subcellular fraction)的方法,发展了生物工程或生物技术学,使生物学进入一个崭新的阶段。这就使     

非细胞体系细胞核重建研究的进展

非细胞体系细胞核重建技术是近年发展起来的一项细胞生物学研究技术。主要包括精子染色质在蛙卵提取物中诱导核重建、外源纯化DNA在蛙卵提取物中诱导核重建、有丝分裂中期细胞匀装物核重建等几种体系。目前,应用前二者进行的研究工作较多,第三种体系的工作进展较慢。在各种体系中重建的细胞核,在结构上都基本难以与一般细胞核相区别,在功能上也都表现出一定的生物活性,如DNA复制、物质的主动运输、对细胞周期调节因素作出反应并能进入M期等。应用这一模式,已经进行了核重建过程及其机理、细胞核各组分间的相互作用、细胞周期的调控与重建核生物学活性等多方面的研究。非细胞体系核重建研究工作还正在向纵深发展中。     

鸡输卵管上皮细胞瞬时表达系统(英文)

在开发利用生物反应器生产特定蛋白的研究中,若先用特异组织作原代培养,建立瞬时表达系统,对特定调控元件和融合基因进行分析,可大大缩短研究进程。本文首次报道用鸡输卵管上皮细胞原代培养, 建立瞬时表达系统的方法。输卵管细胞体外培养(Fig.1~3),在二、三周时间内仍能保持分泌卵清蛋白的功能。当分泌功能减弱时,若在培液中添加激素,一般一周后大部分细胞又可恢复分泌功能(Fig.4)。由于卵清蛋白是一种分泌蛋白,通过斑点免疫渗滤法可迅速简便的从培液中检测到(Fig.4)。为了验证培养细胞能否表达外源基因,在原代培养细胞中转染绿色荧光蛋白基因,可在细胞浆中显示绿色荧光(Fig.5),说明这是一个有效而又方便的检测调控元件的瞬时表达系统。     

应用计算机预测核糖体16s rRNA三维折叠模型

1964年Levinthal等开创了电子计算机在生物大分子结构研究中的应用。此后二十年,由于计算机分子图形技术的不断进步,而成功地发展了一批计算机分子图形系统和相应的软件,并对一些生物大分子高级结构模型进行了预测,从而为生物大分子的结构与功能研究,生物技术的发展提供新的有效手段。本文将介绍这一研究领域的一个实例,用计算机预测核糖体16srRNA三维折叠模型,以此领略这一领域的概况。     

微量营养素与抗氧化防御作用

现代医学证明,机体和氧进行正常交换时产生的自由基,能损伤蛋白质、核酸等生物大分子,改变细胞结构与功能,从而影响人体健康、引发疾病、甚至危及生命。微量营养素中的维生素E、维生素C、β-胡萝卜素等维生素和某些抗氧化酶依赖的硒、锌、铜等元素,是生物体内抗氧化防御系统的组成成分,可直接或间接地清除活性氧或阻断连锁氧化反应,保护细胞及生物大分子免受氧化损伤。因此,它们在抗氧化防御系统中具有重要的作用,合理摄入这些微量营养素,对预防动脉硬化、抗癌、改善免疫功能及延缓衰老等有着特殊的意义。     

完达山东部林区生境特征对东北林蛙产卵的影响

在研究人员逐渐将研究的焦点集中在栖息生境破碎化和生境丧失对在池塘繁育的两栖动物的影响方面。至今,许多研究已经评估了在多个空间尺度下生境因子对两栖类动物繁育池选择的影响。由于在1个繁育池内1只林蛙只产1团卵,因此利用繁育池内蛙卵团数与生境因子之间存在的内在联系建立生境选择函数模型,探究林蛙繁育期不同生境因子对东北林蛙种群大小的影响。从2012年到2014年5月初至7月末的东北林蛙繁育期,在完达山东部五泡林场,共调查了105个水池,93.33%的池塘中发现了林蛙卵团。在繁育池微生境尺度水平,广义可加模型分析表明,繁育池面积对东北林蛙卵团数产生积极影响,对林蛙卵团数的贡献为0.17;但林木郁闭度和繁育池水表面杂物盖度对林蛙卵团数产生负面影响,对林蛙卵团数贡献分别为-0.30和-0.43。在繁育池周围5km景观尺度水平,森林面积对蛙卵数产生积极影响,对GAM预测模型的贡献为17.99;公路干扰对蛙卵团数产生负面影响,随着距公路距离增加,林蛙卵团数增加,对GAM预测模型的贡献为1.40。研究结果表明,虽然在繁育池微生境尺度水平预测模型包含的变量较景观尺度水平预测模型包含的变量多,但两个模型对于预测林蛙个体产卵团数均有效。因此,可以认为,保护林蛙种群生存和繁育,需要优先保护面积为4—150 m~2,池内水表面有一定杂物覆盖(0—14%),林木郁闭度较小(约10%),森林覆盖率高,距公路较远的区域。     

鸡输卵管上皮细胞瞬时表达系统

在开发利用生物反应器生产特定蛋白的研究中,若先用特异组织作原代培养,建立瞬时表达系统,对特定调控元件和融合基因进行分析,可大大缩短研究进程。本文首次报道用鸡输卵管上皮细胞原代培养,建立瞬时表达系统的方法。输卵管细胞体外培养（Fig.1-3),在二,三周时间内仍然保持分泌卵清蛋白的功能,当分泌功能减弱时,若地培液中添加激素,一般一周后大部分细胞又可恢复分泌功能（Fig.4),由于卵清蛋白是一种分泌蛋白,通过斑点免疫渗滤法可迅速简便的从培液中检测到（Fig.4)。为 验证培养细胞能否表达外源基因,在原代培养细胞中转染绿色荧光蛋白基因,可在细胞浆中显示绿色荧光（Fig.5)。说明这是一个有效而又方便的检测调控元件的瞬时表达系统。     

肌动蛋白的原子力显微镜研究

原子力显微镜 (AFM )是一种能够在生理条件下对生物大分子、活细胞表面以及细胞膜下结构进行在体或离体研究的强有力的新型工具 ,具有原子级的成像分辨率和纳牛顿级的力测定功能。目前原子力显微镜已被广泛地应用于生物大分子、超分子体系的结构解析、动力学过程观察 ,分子力学研究及细胞功能鉴定。原子力显微镜能够通过尖锐探针扫描待测样品表面 ,收集被测样品表面地貌坐标数据从而对单分子或细胞进行成像或操作 ,并能通过移动探针、记录探针与样品之间的作用力 ,对生物大分子 (蛋白质、核酸和多糖等 )的结构力学特性进行分析以获取分子构象、功能及其相互关系的有用信息。肌动蛋白是一种细胞内普遍存在 ,具有广泛、复杂生理功能的重要蛋白质 ,原子力显微镜的各项功能已广泛地用于肌动蛋白结构、功能及动力学研究。通过综述原子力显微镜在肌动蛋白研究中的应用 ,阐明了原子力显微镜在现代生命科学研究中的重要意义及巨大应用前景。     

相分离与RNA的相互调控

细胞内生物大分子通过相分离形成凝聚体对复杂精细的生物化学反应进行调控,从而保证细胞生命活动高效有序地进行. RNA是细胞内丰度极高的生物大分子,在大部分凝聚体的形成和调控中起着关键作用. RNA自身可以发生相分离,也可以通过其电荷和结构等特征影响蛋白质的相分离.反之,蛋白质的相分离可以调节RNA的生成、代谢和功能等.因此,相分离为蛋白质-RNA生物大分子机器发挥功能提供新维度.本文对RNA与相分离的相互调控进行总结,并对未来相分离研究在RNA生物学中的作用提出展望.     

激光对生物粒子的操纵

本文介绍了有关激光操纵生物粒子研究进展,包括用单光束梯度力陷阱俘获生物细胞,对细胞内细胞器以及对单个生物大分子进行操纵等的研究,文章最后指出激光陷阱将被作为一种“光学镊子”来自由地操纵和研究单个生物大分子,从而为分子生物学,生物分子工程提供一个崭新的研究手段。