信使RNA三维遗传信息的研究

遗传信息在从DNA到RNA再到蛋白质的传递过程中,翻译过程是一个关键的步骤,通过翻译,从成熟的mRNA序列可以得到蛋白质的氨基酸序列,一般认为遗传信息就是这样得以表达的。应该注意的是,这样的信息仅只是一维序列上的信息。蛋白质作为生命活动的主要物质,其生物功能取决于它的三维构象。目前比较普遍的观点认为,蛋白质的三维结构由它的一维结构(氨基酸顺序)所决定,即通常说的“序列决定构象”。     

英国公布合成生物学路线图

一、合成生物学是一门快速发展的新兴技术合成生物学既是对基本生物元件、新颖生物器件和系统的设计和工程化操作,也是对现有自然生物系统的再设计。它是一门以多学科为基础的应用型学科．并通过应用工程设计原则把这些基础研究成果融为一体。     

合成生物与生物安全

合成生物学基于生物、化学、物理、计算、工程等多学科交叉,对生物体以工程化的方式重新设计甚至是从头合成,将克服自然进化的局限,创造超越自然生命能力的合成生物,不仅对探索生命活动基本规律具有重要科学意义,也在工农业生产、环境保护、健康保健等领域具有巨大应用前景。随着合成生物技术发展的日新月异,合成生物的应用范围日益广泛,如何保障合成生物的生物安全性成为一个极其重要并且亟待解决的关键问题。合成生物学研究中大量涉及来自于病毒、致病性细菌和真菌的强毒力基因元器件,且被设计和使用的毒性基因元件和调控元件的数目也从少数几个跃升为几十个、上百个,乃至整个基因组的重新设计和编辑改造。如果缺乏有效管控或被恶意谬用,这些人工合成生物体可能会对生态环境平衡、公共卫生安全乃至国家国防安全造成威胁。因此,在人工设计和改造生物体的过程中,必须建立系统的防范和监控体系,设计有效的方法和技术来阻止人工生命体在野外环境下的复制和增殖、遗传信息的漂移以及阻断其进化出新的环境适应性,做到完全的人工改造生物隔离,达到真正的人工可控生命目标,确保其生物安全性。文章综述了合成生物学的研究进展和合成生物潜在的生物安全性威胁,以及合成生物的生物安全性防控设计策略,并对相关安全政策规章的制定给出了建议。     

我国合成生物学发展下的知识产权保护

自从人类基因组计划完成以来,生物学家已经把他们的工作从理解生物学转向修改生物学。合成生物学是一个迅速发展的跨学科领域,包括开发和建造合成DNA序列、系统、基因组和工业设备等。获得知识产权的保护是促进合成生物学研究发展的重要手段。此文综合分析了合成生物学发展现状、知识产权保护制度、管理等相关问题,随后全方位探讨该领域的解决方案、建议措施;在知识产权保护层面为促进中国合成生物学的发展提供参考。     

中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学研究所

正中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学平台始建于2013年8月,2017年12月2日在中国科学院院长白春礼院士和深圳市副市长艾学峰的见证下成立为合成生物学研究所(以下简称"合成所")。合成所采用合成生物学的工程化设计理念,专注于人造生命元件、基因线路、生物器件、多细胞体系等合成再造研究,旨在揭示生命本质和探索生命活动的基本规律。研究所积极开展面向市场     

来自贝壳的启示——记湖南大学材料科学与工程学院教授王建锋

正天然生物材料是生物体为适应环境,经历亿万年的演变和进化形成的,其结构和功能已达到近乎完美的程度。受自然界生物启发,利用新颖的合成策略和源于自然的仿生原理来设计合成新材料,已成为化学、材料、生命和力学等学科交叉领域的前沿热点。在众多的天然生物材料中,贝壳因     

浅谈PCB设计中的注意事项

印刷电路板（Printing Circuit Board。PCB）是电子产品中电路元件的支撑部件,它提供了电路元件和元件之间的电气连接。同时PCB设计是电子产品设计的重要环节之一,在现代电子设备中．印刷电路板（PCB）发挥着越来越重要的作用．其设计的好坏在一定程度上决定了电子产品的性能,因此在设计过程中有些事项必须要达到合理的要求。     

Science最新内容精选

合成生物学的魅力如同乐高玩具一样建造的细菌显示出合成生物学向基因模块的设计和建造发展的潜力,这种基因模块可以向已有生物系统中导入新功能,甚至可以建造出新的生物系统。这一新兴领域汇集了那些力求理解生命并制造新生物功能的生物学家、物理学家、化学家和工程师。本期杂志特刊关注合成生物学领域研究成果如何帮助我们理解生物学并造福人类的。     

合成生物学及其在生物制造领域的进展与治理

合成生物学是利用工程学的设计原理改造和优化现有自然生物体系,甚至从头合成创建具有特定功能的人工生物体系,在深入理解生命本质的同时,实现在能源、材料、食品、医药、化工、环境和农业等领域的广泛应用.本世纪以来,合成生物学研究发展迅速,已经取得了一系列突破性的成果.本文简要综述了合成生物学的概念理论、技术方法和功能应用主要发展概况及其生物安全风险管理,并且就其在生物制造领域的应用进行了重点阐述,并对其未来发展,尤其合成生物学发展需要点解决的问题进行了展望.     

遗传与发育所在拟南芥生长素合成与调控机理研究中取得进展

<正>中科院遗传与发育生物学所李家洋课题组长期从事植物非依赖于色氨酸生长素合成途径的研究。该课题组前期研究表明,吲哚甘油磷酸(IGP)是色氨酸合成与非依赖于色氨酸生长素合成途径的分支点,拟南芥吲哚合酶(Indole Synthase,INS)是色氨酸合成α亚基(TSA)的同源蛋白,可能具有催化IGP合成吲哚的功能(Ouyang et al.,Plant J,24:327,2000)。为进一步研究INS的生物学功能,研究人员获得了INS功能缺失突变体ins-1和ins-2,并将ins-1与TSA功能降低突变体trp3-1进行了遗传分析,发现ins-1的胚胎发育异常,trp3-1的胚胎发育与野生型相似,而ins-1 trp3-1双突变体表现出完全的胚胎致死。INS蛋白在胚胎发育过程中具有时空特异性的表达模式,胚珠生长素含量测定以及对胚胎中生     

基因组的设计与工程化构建

合成生物学是利用工程化的思想来设计和构建新的生物基因组,是近年来的研究热点。近年来,对原核细胞支原体天然小基因组进行从头合成并进一步设计与构建最小基因组,对原核模式生物大肠杆菌基因组的不断删减及全基因组密码子简约化设计与人工合成测试,以及对真核模式生物酿酒酵母基因组人工设计与合成测试都取得了很大成功,极大地促进了我们对生命的理解。我国的基因组的设计与工程化构建方面的研究虽然起步较晚,但近年来取得了国际瞩目的成果。基因组的设计与构建为深入了解生命起源与进化,并为进一步构建具有强大应用功能的新型生命体奠定了基础。     

人工细胞的表型测试与分选:构建从光谱学到遗传学的桥梁

近年来,基因组测序、编辑与合成技术日新月异,推动了基因型"设计"和"合成"能力的突飞猛进,同时也使人工细胞的表型检测成为合成生物学发展的瓶颈环节之一。对于细胞功能的快速测试与评价,单细胞分析技术具有重要意义与前景,但理想的解决方案需要具备活体无损、非标记式、提供全景式表型、能分辨复杂功能、快速高通量且低成本、能与组学分析联动等特征。以此为出发点,文章重点介绍了基于非标记式分子光谱学的单细胞功能表征、分选与组学技术体系的进展,并讨论了该领域的关键问题与发展方向。多种光谱技术之间扬长避短的运用与多模态成像,结合高通量的光谱激活细胞分选技术及下游单细胞组学技术,正构建与拓展着一条连接光谱学与遗传学的广阔桥梁。这一桥梁不仅为细胞工厂的高通量、全景式表型检测与筛选提供全新的解决方案,还将推动"单细胞精度的光谱表型组-功能基因组"作为一种新的生物大数据类型,服务于"数据科学"驱动下的合成生物技术。     

DNA的合成、组装及转移技术

合成生物学作为新近迅速发展的交叉学科,已在生物医药、能源、新材料等领域展现越来越广泛的应用潜力。合成基因组学作为合成生物学的重要研究方向,着重于新生命体系的从头设计与合成,其以DNA合成、拼装和转移等核心技术为支撑。文章对当前基因组合成相关技术进行了阐述,以系统了解该技术体系中存在的问题,便于寻找突破点,把握发展契机。     

新能源材料与器件专业核心课程群建设探索

新能源材料与器件专业作为国家战略新兴产业专业,建设时间短,存在问题多,尤其在专业核心课程群建设方面有许多值得探讨的问题。本文总结了我校新能源材料与器件专业3年来在专业建设方面的经验和积累,并对新能源材料与器件专业核心课程群建设进行了探讨。     

Transportation of AIE-visualized nanoliposomes is dominated by the protein corona

Liposomes, especially cationic liposomes, are the most common and well-investigated nanocarriers for biomedical applications, such as drug and gene delivery. Like other types of nanomaterials, once liposomes are incubated in a biological milieu, their surface can be immediately cloaked by biological components to form a protein corona, which confers a new ‘biological identity’ and modulates downstream interactions with cells. However, it remains unclear how the protein corona affects the transportation mechanism after liposomes interact with cells. Here, we employed home-made aggregation-induced-emission-visualized nanoliposomes TR4@Lipo as a model to investigate transportation with or without the protein corona by optical imaging techniques. The results show that the protein corona can change the cellular transportation mechanism of TR4@Lipo from energy-independent membrane fusion to energy-dependent endocytosis. The protein corona also modulates the intracellular distribution of loaded cargoes. This knowledge furthers our understanding of bio-nano interactions and is important for the efficient use of cationic liposomes.     

浅谈对发育生物学教学内容与课程体系的认识

发育生物学已经成为生命科学领域的重要基础分支学科之一。本文对发育生物学的教学内容进行了初步分析,探讨了发育生物学教学内容和实验教学形式,以期为发育生物学的课程体系建设提供一定的借鉴。     

GMOD:通用生物模型数据库

近年来随着生物信息数据的爆炸性增长,管理数据的数据库建设就变得极为重要,甚至成为当代基于各种"组学"的生物学研究的瓶颈步骤。本文通过对通用生物模型数据库(GMOD)系统进行研究和分析,对其发展的过程、主要特点、结构框架等方面进行了系统的分析总结,并重点对该系统的3个重要应用模块:Chado、GBrowse和Apoll,从特点、结构、功能等各个方面进行了详细介绍。最后我们对GMOD应用模块在不同生物信息数据库中的使用情况进行了收集、整理和分类,以方便研究人员借鉴参考。通过以上工作,我们希望为国内广大生物科技研究人员介绍这套国际通用的数据库建立方法和工具,方便研究人员对生物信息数据进行管理和分析,推动GMOD在中国的使用以及生物信息学在中国的发展。     

中职学校新校区数字化校园建设的研究与实践——以河池市职业教育中心学校新校区数字化校园建设为例

文章以河池市职业教育中心学校新校区数字化校园建设为例,论述了新校区数字化校园建设的目标、数字化校园设计的组成构架、建设的主要内容、设计方案的实施及实践成效。最大限度地发挥数字化校园在学校管理信息化、教学手段信息化及资源共享方面的作用,对中职学校的信息化建设提供参考。     

合成生物学的伦理争论:根源、维度与走向

合成生物学对生命现象的探讨从认知转向合成,研究对象从自然生命转向合成生命,由此引发大量伦理问题与争论。目前学术界对此的探讨涉及多个维度,但对不同维度特点与关系,以及各维度争论与合成生物学发展阶段内在关联的讨论相对薄弱。本文梳理合成生物学的伦理争论,归纳得出伦理争议发生的五个主要维度及其特点,具体包括：制造生命有机体的正当性问题,技术发展对宗教文化的挑战,生物安全性的伦理问题,利益风险分配的公平问题,行动自由与伦理监管的冲突。同时本文从合成生物学发展阶段出发,分析不同维度的伦理争论渐次展开并相互影响的内在逻辑。本文的探讨有助于厘清合成生物学伦理研究的混乱状态,深化理解合成生物学伦理争论中不同伦理立场的核心主张及其根据,进而明晰合成生物学伦理治理要解决的关键问题。