DNA序列分析与计算机的应用

研究核酸结构和功能相互关系的各种规律,这是科学工作者的基本目标。对分子生物学家来说,这意味着去弄清核酸序列中所包含的信息。这就是说要去分析和介绍这些序列的真正含义。由于大部分DNA分子实在太长,长期以来严重地妨害了我们对DNA分子进一步研究的种种努力。幸而,人们发现了限制性内切酶,这种酶可以把DNA大分     

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。     

分子生物学手段在植物系统与进化研究中的应用

在植物系统与进化研究中,为了揭示真实本质,必须从分子水平进行研究。植物分子系统学的研究包括两大方面,一是蛋白质与酶,二是核酸。酶电泳是分子水平上研究植物分子遗传学最经济有效的方法,可以有效地揭示自然居群中遗传结构、基因流动、变化系统、选择作用和系统发育等问题。植物核酸系统学的研究倍受青睐,因为核酸分子是最基本的进化单元,几乎不受主观因素影响。相关的核酸分析技术主要有：DNA杂交、DNA限制酶谱分析、RFLP分析、DNA指纹图技术、RAPD分析和核酸序列分析。在植物系统学和进化研究中,结合各方面的生物学证据,才能显示植物分子系统学的独特优势。     

用低温熔化琼脂糖的叶绿体DNA的酶切图谱

DNA分子的限制性核酸内切酶谱为我们提供了与生化,遗传作用以及进化有关的物质基础。这也是核酸序列测定工作的起点。对于叶绿体DNA那样大小的各种DNA[110一180千碱基对(Kbp)],构建酶切图谱所采用的方法,通常包括从电泳凝胶中获得DNA片段以及其他过程。这里并不准备叙述那些化费时间而又常常没有效果的步骤。     

DNA-蛋白质相互作用的研究——EcoRI内切酶切割P_2-DNA

限制性核酸内切酶不仅是分析和操纵DNA序列的工具,而且也为研究DNA-蛋白质之间相互作用提供了一条可行的途径。核酸内切酶如何识别、结合、切割DNA,不少文章已有报道。至今没有解决的一个问题是:同一DNA分子上具有相同核苷酸顺序的不同限制位,为什么能以不同的速度为同一种内切酶切割。为了研究这个问题,我们选择P_2噬菌体DNA和EcoRI内切酶作为试验系统,用酶促反应的动力学和热力学方法研究其切割机制,所得资料表明,不同限制位点的切割速度     

极端嗜热古菌DNA修复核酸内切酶的研究进展

极端嗜热古菌由于生活在高温环境,其基因组DNA面临着严重的挑战,因此,它们如何维持其基因组稳定是本研究领域最为关注的科学问题之一。极端嗜热古菌具有与常温微生物相似的自发突变频率,暗示着它们比常温微生物具有更加有效的DNA修复体系进行修复高温所造成的基因组DNA损伤。目前,极端嗜热古菌DNA修复的分子机制尚不清楚。核酸内切酶在DNA修复途径中发挥着重要的作用。基因组序列显示极端嗜热古菌编码多种DNA修复核酸内切酶,但是其研究尚处于初期阶段。本文综述了极端嗜热古菌DNA修复核酸内切酶Nuc S、Endo V、Endo Q、XPF和Hjc的研究进展,并对今后的研究提出了展望。     

两株艾滋病病毒的核酸序列酶切位点的电子计算机分析

HTLV—Ⅲ和致淋巴腺病变病毒(LAV)做为AIDS病毒(现称HIV)的代表毒株,在形态.致病性等性质上很相似,但基因组组成有些差异(核酸的多态性)。我们用电子计算机对这两株病毒的核酸序列进行酶切位点分析,显示了它们在酶切点上的异同,为基因工程研究提供了方便。选用的64种酶,为《分子克隆》一书中所列的重组DNA技术最常用内切酶,计算机为美国IBM公司微机IBM—PC,程序自编。     

锌指蛋白的设计及其应用

人工设计的锌指蛋白一般包括两个结构域：DNA结合结构域和效应结构域。DNA结合结构域主要采用对DNA序列特异性识别结合的C2H2型锌指结构域,而功能结构域常常采用某些转录激活结构域、转录抑制结构域或某些酶的活性结构域。这样进行设计的锌指蛋白就可以在特定的核酸序列上行使相应的功能,这对于目的基因的表达调控及蛋白质与核酸的相互作用研究提供了新的思路。     

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。     

三种核型多角体病毒核酸同源性的研究

用分子杂交技术研究了黑点银纹夜蛾(Arqyrogramma agnata Stgr,)单粒包埋型核型多角体病毒(简称A,A,SNPV),斜纹夜蛾(Prodenia litura)多粒包埋型核型多角体病毒(简称PL MNPV)以及用A,A,SNPV感染斜纹夜蛾幼虫所获得的多粒包埋型核型多角体病毒(暂称PoI MNPV)三种病毒核酸的同源性,用SDS-Tris酚法分别提取病毒核酸,用内切酶Eco RⅠ酶解,比较了病毒核酸的酶解图谱及分子量,用〔α-~(32)P〕dATP标记的三种病毒核酸Eco RⅠ酶解片段作探针,分别与各病毒核酸的Eco RI酶解片段杂交,结果表明PoI MNPV与PL MNPV的病毒核酸同源,而A,A,SNPV DNA不与PoI MNPV DNA、PL MNPV DNA杂交,无同源序列。     

DNA长链分子上核酸内切限制酶识别位置的预测

本文报道了我们自编的能在TRS-80(Ⅰ)型微处理机上执行的用于构造DNA分子的限制性内切酶酶谱的计算机程序。并给出了73种不同专一性的限制性内切酶在噬菌体M13 DNA(6407个核苷酸残基)上的识别位置(或切点位置)处理结果。该程序的最大优点是被检索的核酸序列,其长度在原则上是不受限制的(即不受计算机内存容量的限制),用户可根据需要对输入的序列进行任意的插入和删改。     

寻找克隆基因的探针

基因表达和DNA复制应用到基因克隆的具体方法和技术及其概念在不断发展变化。首先DNA是应用纯化了的限制性内切酶在核酸序列上的特异部位切割下来的DNA片段,许多DNA片段用DNA连接酶把它们拼接成克隆工具。限制性内切酶和DNA连接酶在进行筛选时已加以纯化了,这两种酶在商业上是有价值的。     

新生肽链的折叠

1 意义核酸是遗传信息的承担者,遗传信息存储于以双股螺旋结构形式存在的DNA分子的核苷酸序列之中,通过DNA的复制而世代相传。而丰富多采的生命活动则主要通过多种蛋白质的功能活动所体现。遗传信息由核酸分子中特定的核苷酸序列向蛋白质的单向传递,表现为蛋白质分子特定的氨基酸序列和空间结构。通常称为分子生物学的中心法则。不仅生命的正     

分子生物学技术讲座（二）——分子克隆中所用的酶

限制性内切酶及其它DNA与RNA修饰酶是分子克隆技术的基本工具。1限制性内切醉和DNA甲基化酶限制性内切酶能特异地结合于一段被称为限制性内切酶识别序列的特定的DNA序列或附近的序列,并在此切割DNA双链。它可以分成3类：Ⅰ类和Ⅲ类在同一蛋白分子中兼有修饰（甲基化）作用及依赖于ATP的限制（切割）活性。Ⅰ类酶结合于识别序列,但随机切割DNA;Ⅲ类酶能在识别序列位点切割DNA。在分子克隆中1类和皿类酶都不常用。D类限制一修饰系统限制性内切醇和修饰（甲基化）酶不在同一蛋白分子中,限制性内切酶能专一地切割识别序列,并不依…     

介绍几种 DNA 的限制性内切酶图谱分析方法

限制性内切酶图谱(restriction map),又称物理图谱(physical map),是将各种限制性内切酶的切点在DNA上定位,绘制成的图谱(以下简称酶谱)。1968年Meselsen等人首先发现了限制性内切酶,至今已从四百多种菌株中分离了限制酶。1973年,Danna等绘制了SV40的简单图谱。此后各种DNA的酶谱不断被绘制。酶谱的出现,对DNA分子的克隆,基因定位,核酸序列的测定以及进化比较等方面的研究都有重要意义。DNA酶谱的分析方法很多,本文只简单叙述几种。一、双酶解分析方法此法是将酶两两组合进行彻底酶解,并与     

分子生物学技术讲座（五）：放射性标记的DNA和RNA探针的制备

放射性标记的核酸探针（DNA和RNA探针）目前已被广泛地应用于分子生物学的各个领域,例如克隆的筛选,Southern杂交分析,基因表达水平的测定等等。放射性核酸分子探针是指特定的已知核酸分子片段,内含放射性核素（例：‘千、‘H和”S）,并能与被检测的核酸分子退火杂交（核酸序列互补）,因此可用于待测核酸样品中特定基因序列片段的探测。1探针的种类和选择根据核酸分子探针的来源及其性质可将其分成3大类,即：DNA探针、RNA探针和人工合成的寡聚核青酸探针。而DNA探针又可分为基因组DNA探针和。DNA探针。探针的选择是根据不…     

单纯疱疹病毒2型特异性DNA片段的克隆和鉴定

用核酸限制性内切酶BamHI对单纯疱疹病毒2型(HSV—2)的DNA进行酶解,回收位于基因组中的反向重复序列区的Bam HIG片段,然后将其克隆在载体质粒PUC 8的Bam HI切点上,进一步用核酸限制性内切酶Eco RI和KPNI对这一重组质粒联合酶解,移去EcoRI—KPNI小片段,经末端修饰后,将其连接得到新的重组质粒pRC102,它含有一小段HSV—2的DNA序列。以此质粒为探针,分别与HSV—1、HSV—2及细胞DNA进行斑点杂交;与HSV—1和HSV—2酶解后的DNA片段进行Southern转印系交。两组实验结果显示,pRC102质粒DNA只与HSV—2 DNA特异性杂交,其HSV—2的型特异性良好。     

末端脱氧核酸转移酶介导的功能核酸生物传感器研究进展

末端脱氧核酸转移酶(TdT酶)是一种DNA聚合酶,可以催化脱氧核苷酸结合到DNA分子的3'羟基端,并且该反应无需特定的模板。目前,基于末端脱氧核酸转移酶可对模板核酸链的末端进行延伸这一特性,搭载不同的信号输出及扩增方式,构建了一系列的生物传感技术,如电化学生物传感器、荧光生物传感器、表面离子共振生物传感器等。对各类传感器的基本设计原理和应用进行了阐述。根据TdT酶的性质设计的一系列生物传感器具有简单、快速、廉价、灵敏度高、特异性好等优点,实现了对金属离子、病原体、蛋白质等的检测。最后对TdT酶介导的生物传感器目前的研究现状进行了总结并且对TdT酶未来的发展方向进行了展望。     

电镜技术在核酸分子杂交研究中的应用

电子显微镜是目前唯一能直接看到DNA或RNA分子的工具,而电泳、同位素标记等技术只能间接地测定这些分子,电镜就是以它这种得天独厚的优点在核酸分子研究中崭露头角。基因的准确定位,核酸复制模型的完善,真核基因DNA倒转重复序列“十字架”结构的观 察及内含子的二发现等等,近四十年来,核酸分子杂交技术取得如此可喜的成绩,电镜所作的贡献是不能低估的。     

限制性酶

核酸限制性内切酶是识别双链DNA中专一序列的酶,主要从原核生物中提取。限制性内切酶可分为三类:第Ⅰ和第Ⅲ类酶在同一旦白中具有修饰作用(甲基化作用)和需要ATP的限制性裂解的活性。这两种酶都识别底物DNA中非甲基化的序列,不过第Ⅰ类酶的作用是随机的,第Ⅲ类酶则切DNA的专一位点。