DNA芯片在医学上的应用和发展

基因是生物体的遗传物质,其化学本质是DNA(脱氧核糖核酸),每一个核酸分子是由数个或更多的碱基单体组成的线性大分子结构.分子生物学的研究证明,核酸分子中的碱基具有相互配对的特性.当一个核酸分子与另一个核酸分子的碱基有相对应的排列关系,那么这两个核酸分子就可以稳定地组合起来,这就是所谓的分子杂交.     

腺嘌呤、腺苷和腺苷酸的拉曼光谱研究

核苷酸是核酸分子的基本组成,核苷酸分子由核酸碱基,核糖和磷酸基团组成。而拉曼光谱是研究分子结构的一种重要技术,所以利用拉曼光谱对核酸碱基分子进行研究对于研究核酸大分子的结构变化,以及核酸分子与小分子之间作用具有着重要的意义。本研究以研究分析腺嘌呤碱基、腺苷和腺苷酸的拉曼光谱为目的,对它们的一些重要特征拉曼谱峰进行了细致地阐释,通过比较它们拉曼光谱上的区别,研究碱基、核糖以及磷酸基团在拉曼散射光谱中所特有的具有标志性谱峰位置,为利用拉曼散射光谱技术研究核酸生物大分子的结构提供信息支持。     

是什么为我们的生命负责？

是什么在为我们的生命负责？是生物大分子。生物大分子是指生命体内一些组织结构复杂的高分子，它们是生命活动的主要物质基础，从细菌到动植物等一切生命，都由生物大分子主宰，可以说，生命的本质归根结底在于生物在分子水平上的微观运动。生物大分子的主要类型有蛋白质、核酸（包括DNA和RNA）、多糖类、脂类，其中又以蛋白质特别重要。 “看清”它们的真面目曾经是科学家的梦想，如今这一梦想已成为现实。2002年诺贝尔化学奖表彰的就是这一领域的两项成果。生物分子革命性的解析法 在过去几年中，越来越多的生物有机体的基…     

生命出现并不难

现代生命起源理论认为在自然界中如何从具有自我复制能力的大分子进化到能够生长的细胞,是生命起源的一个关键步骤。现在科学家高兴地宣布,他们已经在实验室中基本实现了这个重要的过程,而且还发现,生命的出现比我们想像的要容易。科学家选择了两种原始地球上很可能存在的物质做实验,一种是核酸(DNA的建筑材料),一种是脂肪酸。脂肪酸有一个有趣的特性,它可以自发地形成泡沫状或囊状,水分子可以从这些结构中进出,而一些像核酸这样的大分子会随着水分子流进脂肪酸的囊状结构里,并被脂肪酸囊捕获。当脂肪酸囊捕获了核酸后,33脂肪酸囊会像气球…     

分子伴侣、蛋白质聚集和大分子拥挤环境对蛋白质折叠的影响(英)

研究了细胞内存在的分子伴侣、蛋白质聚集和大分子拥挤环境对蛋白质折叠的影响.首先,发现分子伴侣GroEL与底物蛋白的结合有 半位 "和 全位"两种模式,它是由底物蛋白的分子形状、分子大小以及与GroEL的相互作用性质决定的.接着,发现两种不同的蛋白质一起复性时相互不干扰,提示细胞内蛋白质折叠可能不受其他蛋白聚集的影响;后又发现α 乳清蛋白的前熔球态不仅是分子伴侣也是蛋白质聚集体的作用对象.最后,研究大分子拥挤环境对蛋白质折叠热力学和动力学的影响,揭示了这种影响的复杂性和多样性.     

生命科学

<正>植物中具有相分离潜力的蛋白清华大学生命学院方晓峰、邓海腾等人合作，利用大规模、高通量的蛋白质组学技术，同时建立高通量的检验蛋白相分能力的体系，筛选和鉴定了8种植物的相分离蛋白组。相关成果发表于《分子植物》（Molecular Plant）。生物大分子凝聚体是细胞内生物大分子（如蛋白质、核酸等）通过相分离形成的无膜细胞器，在细胞生命活动中起着至关重要的作用。研究者从拟南芥的幼苗和花组织中的细胞裂解液中鉴定到985个具有相分离潜力的蛋白，为研究植物中生物大分子相分离的功能奠定了基础。     

基于时间序列的DNA特征分析

生物与生态构成的统一整体称为生态系统,在这个系统中,生物与环境相互影响、相互制约,并形成了相对稳定的生态平衡状态。对不同物种的生物信息进行研究具有重大意义。生物信息学的主要研究对象由DNA、RNA和蛋白质分子构成,这些大分子中含括了物种进化和遗传的所有信息。其中DNA里的线粒体是生物系统研究中应用最为广泛的遗传物质之一,具有进化速率快,在遗传过程不发生基因重组、倒位、易变等突变,严格遵守母系遗传方式的特点。本文中对于30个哺乳动物的线粒体DNA进行研究,利用短记忆ARIMA模型做出详细阐述,概述了线粒体DNA携带mtDNA的一般属性。我们首先对于30个物种随机抽取5个物种的线粒体DNA(位置4,70个碱基)的碱基序列,对其进行时序化;然后利用ARIMA模型进行模型识别、参数估计、模型诊断(检验及优化)、进行预测(碱基位置71-75)。结果表明:在短记忆模型ARIMA(p,q)模型高度显著拟合下,其作为合适的时间序列模型能帮助我们挖掘DNA序列中的未知特性。     

分子伴侣、蛋白质聚集和大分子拥挤环境对蛋白质折叠的影响

研究了细胞内存在的分子伴侣、蛋白质聚集和大分子拥挤环境对蛋白质折叠的影响.首先,发现分子伴侣GroEL与底物蛋白的结合有"半位"和"全位"两种模式,它是由底物蛋白的分子形状、分子大小以及与GroEL的相互作用性质决定的.接着,发现两种不同的蛋白质一起复性时相互不干扰,提示细胞内蛋白质折叠可能不受其他蛋白聚集的影响;后又发现α-乳清蛋白的前熔球态不仅是分子伴侣也是蛋白质聚集体的作用对象.最后,研究大分子拥挤环境对蛋白质折叠热力学和动力学的影响,揭示了这种影响的复杂性和多样性.     

新型荧光物质量子点表面修饰与应用进展

量子点是一类可发射荧光的纳米微晶体,具有独特的光学特性,适用于抗原、抗体和核酸等生物大分子的免疫标记。近年来,糖类分子在免疫调节、防治肿瘤和心血管疾病等方面受到重视,而量子点表面修饰技术的进展,使其可便利地与糖类分子结合。本文将对量子点的光谱学特点、修饰技术,及其生物医药领域的应用进行综述。     

分子生态学——生命科学领域的新学科

分子生态学是应用分子生物学的原理和方法来研究生命系统与环境系统相互作用的生态机理及其分子机制的科学。它是生态学与分子生物学相互渗透而形成的一门新兴交叉学科,其研究内容包括种群在分子水平的遗传多样性及遗传结构,生物器官变异的分子机制、生物体内有机大分子对环境因子变化的响应、生物大分子结构、功能演变与环境长期变化的关系以及其它生命层次生态现象的分子机理等。分子生态学的理论和方法对传统学科有巨大的促进作用,同时,对解决诸如转基因、克隆技术应用中的生态安全、环境与人类健康等重大问题将产生深刻的影响。     

如何提高我国的科学研究水平

探索生命的奥秘,对于改善人类健康和促进经济发展及社会进步都具有非常重要的意义。生命体主要是由核酸、蛋白质等生物大分子构成的。这些生物大分子的生物活性都与其特定的三维结构密切相关。20世纪后半个世纪,随着生命科学的发展,特别是生物大分子结构和功能研究的进展及其与     

C60分子在低维晶格中的取向序

取向序是由大分子或团簇构成的新型材料的一个重要概念。利用高分辨扫描隧道显微镜 ,对两种典型的低维C60 分子晶格体系的取向序进行了研究 :二维C60 分子阵列和C60 分子多层膜(111)表面。由于外部晶场环境的改变 ,这两种体系的分子取向序与宏观C60 晶体材料有着明显不同 ,并且出现了一些特殊现象。     

规范化校外实习基地研究

对高等职业院校来说,实践教学的重要性是不言而喻的。实践教学和理论教学不是相互排斥、相互分离的两个阶段性过程,而是一个问题的两个方面,这两个方面相互联系、相辅相成。高等职业院校对于实习基地的选择,一定要选择具有专业特色的实习基地,要包含资源、社会、人文和地理等等因素。加强校外实习基地的规范化建设,是高等学校全面发展人才的重要途径。     

什么是生物芯片

生物芯片主要指通过平面微细加工技术在固体芯片表面构建的微流体分析单元和系统 ,以实现对细胞、蛋白质、核酸及其它生物组分的准确、快速、大信息量的检测。高密度基因芯片是最重要的一种生物芯片 ,芯片上集成的成千上万的密集排列的基因探针 ,能够在同一时间内分析大量的基因 ,使人们可迅速地读取生命的篇章 ,准确高效地破译遗传密码。这将是继大规模集成电路之后的又一次具有深远意义的科学技术革命。高密度基因芯片的主要优点是 :(1 )采用了平面微细加工技术 ,可实现大批量生产。通过提高集成度 ,降低单个芯片的成本。 (2 )可组装大量…     

生物芯片"烧金"

2002年6月,原北京博奥生物芯片有限责任公司总裁诸学农办完离职手续,如释重负地走出奋斗了一年多的公司大门。 他的离职在同行间引起强烈震动。国家在全国只确定设置两个研究中心(另一个准备给上海生物芯片公司),北京博奥是半支“国家队”。两块牌子一套人马的博奥的任何变动似乎总被外界理解为国家生物芯片业发展的晴雨表。 同时被证实的还有,诸学农总裁职务被生物芯片北京国家工程中心主任程京博士兼任。 即使面临着巨大的资本压力,但投身于生物芯片的企业却并没有减少,反而呈现日趋增多之势。据权威人士预计,     

基于分子信标的图的最小顶点覆盖问题

生物芯片技术和DNA计算分别是近几年来生命科学与信息科学的新兴研究领域,DNA计算在求解NP问题上存在着硅计算无法比拟的先天优越性。而图的最小顶点覆盖问题是图论中的一个重要问题,目前还没有好的算法。在DNA计算和DNA计算芯片的基础上,采用分子信标编码策略,利用观察荧光来确定图的最小顶点覆盖问题的可行解。利用分子信标模型来解决图的最小顶点覆盖M题,和其它DNA计算方法相比,该方法操作起来更加方便。     

人造碱基与人工合成生命

文章就人造碱基及相关人工合成生命领域内的代表性研究成果进行了全景式综述,着重介绍了氢键互补及疏水性两种最为主要的人造碱基对,探讨了具有里程碑意义的六核酸分子人工合成生命及其对合成生物学未来发展的影响,简单综述了人造碱基在DNA检测诊断试剂盒等方面的成功应用实例。最后对这一研究领域的前景和面临的挑战进行了展望。     

“活细胞内化学过程的实时单分子显示问题”——中国科学院生物学部组织专题研讨会

受中国科学院生物学部委托 ,陈宜张院士负责筹备的“活细胞内化学过程的实时单分子显示问题”研讨会于今年 5月 31日在上海第二军医大学召开。会议由陈宜张院士主持。陈院士在开幕词中指出 ,所有以往对细胞内分子 分子相互作用的理论及结论 ,基本上都是以浓度变化和药理学效应等资料得出的 ,多少属于推断性质。诚然 ,大家认为这样的推断是合理和正确的。不单单是两个大分子的相互作用 ,单个生物大分子在细胞内的动力学活动过程 ,它的轨迹 ,也仅仅是从间接测量获知的。迄今还没人看到过单个生物大分子在具体的活细胞环境下是如何运动和如何…     

我国首创电磁式生物片

指甲盖大小的硅芯片上 ,竟然储存着极为丰富的生物信息……我国科学家日前另辟蹊径 ,在世界上独创性地利用电磁方法研制出主动式生物芯片 ,从而在生物芯片这一新兴高技术领域走在了国际前列。作为半导体技术和生物技术“联姻”的结果 ,90年代初期问世后便显示出强劲势头的生物芯片技术 ,是生命科学领域的一项革命性新技术 ,也是各国竞相研究的重大课题之一。和国内外较普遍的被动式生物芯片相比 ,具有分析灵敏度高、样品分析时间大为缩短等特点的主动式生物芯片无疑是大势所趋。迄今为止 ,国际上仅有数种主动式生物芯片问世。这种独创性的芯…     

漫话病毒

揭开病毒的庐山真面目病毒是一类特殊的微生物,它不像细菌、放线菌、真菌等一般微生物那样有细胞结构,主要由核酸、蛋白质组成,平常寄生在人、动物、植物和细菌的细胞里。它是具有固定形状的极微小的有机体。有的病毒,3万个拼接起来才有一个杆菌那么大。所以只有把它放在电子显微镜下放大好几万倍才能看到它的真面目。