RNA：被忽视的遗传信使

什么是RNA?我们知道,DNA是生物体内携带遗传信息的密码,那么,是什么负责把这密码翻译和传递出去呢?是RNA。RNA的全称是核糖核酸,是控制生物性状遗传的主要物质之一。和DNA一样,RNA分子是核苷酸的多聚体,每个核苷酸由三部分组成:磷酸、戊糖、碱基,其中,戊糖是核糖,碱基是指腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶。RNA与DNA的双螺旋结构不同,分子多数呈单链结构排列,通常比较短。生物的遗传和变异是由DNA、RNA和蛋白质的结构和功能决定的。在所有细胞内,贮存于DNA中的遗传信息指导着蛋白质的合成,而这些遗传信息都是通过RNA传递的。D…     

生命能否由RNA主导?

正如果我们发现在宇宙中其他地方有生命,并且它们的基本单元是RNA的话,我们不应该感到惊讶。我们都知道,DNA是生命的基础,今天的生命世界是以DNA为核心的世界。可是现代研究表明,地球上早期的生命分子是RNA先出现,之后才是DNA。而且这些早期的RNA分子同时拥有如同DNA的遗传讯息储存功能、如蛋白质般的催化能力,一起支持了早期的细胞或前细胞生命的运作。     

生命的戏剧是如何开场的?

RNA，这是比DNA对于生命更重要的大分子，也是比DNA更早登上舞台的大分子。生命的戏剧从RNA开始。 46亿年前，在刚刚形成的原始地球上，大自然进行着惊心动魄、威武雄壮的活动。天空中雷鸣闪电，地面上火山爆发，喷出大量气体和熔岩，太阳发出的强烈紫外线，来自宇宙空间的射线无遮无拦地射向地面，它们结合起来向原始大气进攻。随着地球的冷却，水蒸汽凝结成雨点，大雨磅礴而降，形成原始海洋，大气中各种不同有机物被雨水冲刷下来，落进原始海洋中，成为所谓的“热稀释汤”。　　在这样的原始海洋中，降到水中的有机物数量非…     

磷与生命化学

许多事实证明磷在生命中起着重要作用、例如基因的材料DNA和RNA是磷酸二酯，RNA不仅是信息的载体，同时也具有催化作用。许多辅酶是磷酸酯和焦磷酸酯，生物的主要能量储存仓库ATP也是磷酸酯，许多新陈代谢的中间体是磷酸酯的缀合物，细胞膜的主要组成部分是磷脂双分子层，所以说磷酯及其酸酐在生物界中起着十分重要的作用。     

低能电子破坏DNA

高能电离辐射穿过细胞时会损害DNA，这已不足为奇。每个高能粒子的能量是可见光光子能转的100万倍。然而．近期的实验证明．即使电离辐射释放的是能量很低的电子，同样会破坏RNA和DNA中的核心分子成份。这一结果意味着人们将掌握低水平辐射产生的生物学效应．并改进放射性疗法。     

这一年，我们一起追过的科学新闻（下）——美《科学新闻》杂志盘2012年25大科学故事

11．发现拼写“生命＂的新方法 XNA分子连同DNA和RNA加入基因目录 生命的遗传分子“动物园”2012年又稍稍扩大了一些。通过用其他分子替换DNA链主干中的糖,科学家们创造了ANA、TNA、HNA、FANA、CeNA和LNA。这些统称为XNA的合成遗传分子,每个都有其自己的经设计的酶,从而允许分子被“读取”,然后进行复制。此项进展或有助于理解地球生命是如何发端的。     

基因工程

正CRISPR-Cpf1结合crRNA的复合物晶体结构哈尔滨工业大学生命科学与技术学院黄志伟研究团队揭示了CRISPR-Cpf1识别CRISPR RNA(cr RNA)以及Cpf1剪切precr RNA成熟的分子机制,相关结果发表在《自然》杂志上。CRISPR-Cas系统是细菌编码的适应性免疫系统,该系统通过RNA引导的效应蛋白剪切病毒的DNA或者RNA从而抵抗病毒的感染。该系统之一的CRISPR-Cas9系统被用来作为可编程的基因编     

生物工程与农业生产

基因工程(又称DNA重组技术)是生物工程的核心。80年代以来,基因工程的发展趋势有显著的三个方面: 1.从操纵和转移异体DNA(或基因)发展为瞄准表达产物蛋白质的性能,从而设计并定制出自然界尚不存在的蛋白质的基因工程称为蛋白质工程。被公认为是第二代基因工程技术。 2.从遗传物质性质方面说,已经由DNA重组技术产生了所谓RNA重组技术。RNA在基因工程中使用时,比DNA更好:如作分子杂交的探针时易于标记;用于印迹法转     

基因组的监察者

在显微镜下观察,活细胞显得很平静,但在平静的外表下,生化反应却在活跃地进行着.动植物细胞的DNA基因组包含了数以千计的基因,如果不加干涉,细胞的转录机制将同时转录基因组中全部基因:解开DNA双螺旋,将每个基因转录成单链的信使RNA,最后将信使RNA翻译成蛋白质.奇怪的是,很少量的双链RNA分子能够使蠕虫甚至其后代不自主地扭曲.     

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…     

RNA聚合酶的结构和功能

本期两篇互补的论文是关于细菌RNA聚合酶的结构和功能的。在第一篇论文中，研究人员将这种酶与DNA模板和RNA产物结合在一起，以对转录伸长复合物进行仔细观测。     

以研制出纳米级DNA计算机

以色列科学家近日宣布，他们成功研制出一种纳米级DNA计算机。一根试管可容纳一万亿个此类计算机，运算速度达到每秒１０亿次，精确度高达９９．８％。据《自然》杂志介绍，该计算机是世界上第一种由DNA分子构成全部输入部件和软件的可编程独立计算机器。数据以一种DNA链中的分子对表达，负责代码读取、复制和操作的则是作为硬件的两种天然酶。当软硬件混合在试管中时，可对“输入分子”进行操作，然后生成“输出分子”。DNA计算机耗能极小，非常适合植入细胞运行。科学家指出，普通计算机的微型化已接近极限，纳米级DNA计算机将成为…     

《科学》评出2002年十大科学突破

2002年12月19日,世界著名学术杂志《科学》按照惯例,评选出了2002年度的十大科技突破。像近几年的趋势一样,生命科学成果入选数量再次超过半数,有力地印证了“21世纪是生命科学的世纪”这一观点。一、“小核糖核酸”分子大显身手细胞中的脱氧核糖核酸(DNA)是控制生命的主角,而核糖核酸(RNA)在过去一直被DNA的光芒所掩盖。但是,2002年的众多科学发现都表明,RNA的重要性已经开始展现了。这些研究表明,一些长度较短的核糖核酸,即所谓“小核糖核酸”,能够对细胞和基因的很多行为进行控制,比如打开和关闭多种基因,删除一些不需要的DNA片段     

生物药物研发应用蛋白质工程技术探讨

蛋白质工程技术,实质上就是借助在重组DNA以及利用基因水平来设计分子的过程,在这个过程中更好地定向转化以及定向突变自然界的蛋白质、转运RNA将转化技术应用在蛋白质工程中。本文探析了生物药物研发应用蛋白质工程技术。     

基因

基因（遗传因子）是遗传的物质基础,是DNA或RNA分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列。基因通过复制把遗传信息传递给下一代,使后代出现与亲代相似的性状。人类大约有几万个基因,储存着生命孕育、生长、凋亡过程的全部信息,通过复制、表达、修复,完成生命繁衍     

遗传密码知多少?

<正>人和其他大多数生物的遗传信息被记录在脱氧核糖核酸(DNA)或核糖核酸(RNA)中,DNA和RNA中所含的所有基因也称基因组。DNA中每个有功能的单位被称作基因,每个基因都是由一连串单核苷酸组成。每个单核苷酸都由碱基、戊糖(即五碳糖,DNA中为脱氧核糖,RNA中为核糖)和磷酸3部分组成。碱基不同构成了不同的单核苷酸。组成DNA的碱基有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)及胸腺嘧啶(T)。组成RNA的碱基以尿嘧啶(U)代替了胸腺嘧啶(T)。     

大菜粉蝶颗粒体病毒(pbGV)包涵体蛋白mRNA的提取及电镜观察

包涵体蛋白 mRNA 是大菜粉蝶颗粒体病毒(pbGV)感染晚期合成的主要信使 RNA.我们从染病晚期幼虫脂肪体中,用饱和苯酚法提取总核酸,用 LiCl 去除其中 DNA,经 Oligo-(dT)纤维素层析柱,mRNA 呈现二个洗脱峰,将洗脱峰组份用尿素-高甲酰胺法制样电镜观察.电镜下 mRNA 分子柔软、粗糙,呈弯曲的线状,分子长度约0.3μ(30个统计)     

探索精微奥秘，做核酸纳米世界的“工程师”——记上海交通大学医学院分子医学研究院研究员杨洋

<正>核酸,是脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）的总称,被认为是生命的最基本物质之一。自从19世纪末被发现以来,关于核酸的发现和研究,已经为人类破解生命的奥秘打开了一扇门;而在上海交通大学医学院分子医学研究院研究员杨洋眼中,这些记录着庞大生命遗传信息的生物聚合物,还有另外的“用武之地”——基于其分子识别和自组装功能,以及优异的可编程性、良好的生物相容性等优点,核酸可以被视作一种精巧的分子信息材料或基础的分子砌块,通过精确组装能衍生出很多自然界不存在的形态。     

高维空间中基于DNA计算的RNA数字编码的运算法则

随着DNA计算机的发展，用RNA代替DNA来进行大规模的计算已成为很有价值的研究课题，同时对RNA序列进行数字编码有其生物学和数学背景．RNA序列的高维空间二进制数字编码，除可以对RNA序列的碱基结构、功能基团、碱基互补、氢键强弱等性质进行编码之外，还可以方便地进行数学运算和逻辑运算．RNA序列高维空间数字编码的运算法则是：(1)根据：RNA序列数码的奇偶性质，可以推导出其与末位碱基的对应关系．当RNA序列R的数值X(R)=4n，4n 1，4n 2，4n 3时，其末位碱基依次为C，U，A，G(n=1，2，…)；(2)提出RNA序列高维空间的表观维数Nn，数值维数Nx及差异维数Nd的概念．当Nd=0时，首位碱基为A或G，当Nd=2n或2n 1(n=1，2，…)时，首位碱基为C^n或(C)^nU；(3)提出RNA子序列的概念并定义RNA子序列的定值部Xi(digital value)和定位部职(location value)及其计算公式；(4)导出RNA序列的延长运算、删除运算、缺失运算、插入运算、转位运算、换位运算和置换运算等的运算法则．     

为什么病毒喜寒怕热

正最近,全国人民都被新型冠状病毒折腾得够呛。对于这种病毒的性质,媒体大都引用专家的话说:新型冠状病毒与SARS病毒一样都是喜寒怕热的。其实,所有的病毒都是喜寒怕热的。但是,病毒为什么喜寒怕热,却很少有人说到。本文就从化学的角度来解释一下,而这要从病毒的结构说起。病毒的结构是什么?病毒的中间是一个遗传物质,即一个核酸分子—DNA或RNA,外面是一些蛋白质分子。病毒只有找到了宿主,