话说人类基因组计划

基因是生物体遗传的基本单位。人类23条染色体上的30亿个碱基对含有约10万个基因,记录了人类生殖细胞的全部生物学信息。人类基因组计划的狭义目标是,从结构上搞清楚30亿个碱基对的 DNA 序列,并且识别出包含在其中的基因,包括搞清其结构及其在人类染色体上的定位。而要真正搞清所有基因的功能,可能是整个21世纪生物科学家的任务     

生物芯片

20 0 1年 2月 15～ 16日 ,“新版”人类基因组图同时在国际权威刊物《Ｎａｔｕｒｅ》和《Ｓｃｉｅｎｃｅ》上公布 ,人类的基因总数约有 3.5万个 ,仅比草芥侏儒多出 1万 ,大大出乎人们的预料。很显然人类性状的多样性除基因外 ,还有更深层的原因。以测序为主的“结构基因组学”方法已不能适应生物学的发展 ,解读基因组功能的“功能基因组学”时代已经到来。解读开发基因功能 ,迫切需要更先进的检测方法 ,1991年在美国硅谷诞生的生物芯片技术 ,已成为生物技术开发的热点。1　什么是生物芯片生物芯片是将生物活性物质如细胞、ＤＮＡ、蛋白质等…     

甲虫在维持生态平衡中的重要作用

地球上动物75％是昆虫，而昆虫中最大的群体就是甲虫，大约有40万种。由14个国家的64个科研小组联合完成的首个甲虫基因组的测序结果表明，甲虫基因组包括大约2亿个核苷酸，基因数量约为1．6万个。这将有助于人们更好地了解甲虫和保护甲虫。     

基于密码子偏好特征的原核基因组多拷贝基因序列分析

基因重复是普遍存在的现象,与基因组进化密切相关,是基因组和遗传系统分化的重要推动力.目前针对原核基因组中蛋白质编码基因序列中的重复基因的系统研究还很少.本文以四种具有不同GC%含量的原核生物基因组为研究对象,用CodonW软件对各基因组中完全相同的功能基因的密码子使用偏好进行分析,用CD-hit软件对各基因组中以80%为阈值的重复蛋白编码基因进行分析.结果表明四个基因组的蛋白编码基因中普遍存在基因重复序列,其比例占到2.77%~7.03%.对序列完全相同的功能已知基因的分析表明其序列长度分布在50bp到1000bp左右的范围,多数长度在500bp以下;功能分析表明所研究基因组中大部分重复基因与转座酶有关,还有少量的编码转移酶、水解酶、跨膜蛋白、阻遏蛋白等.对各基因组中重复基因中序列完全相同的基因的密码子偏好性分析表明这些多拷贝基因坐落在基因组中某一特定区域并集中分布,展现出明显的共性特征.本文的尝试性工作将为今后原核基因组研究提供新思路.     

基因的命名

基因命名，乱麻待理 酵母菌和老鼠拥有功能相近而名称各异的基因片段 随着基因组研究在全世界的广泛展开，生物学家们对基因片段命名中的混乱状况越来越感到头疼。有些基因片段明明在结构或者功能上相差甚远，但却有着完全相同的名称，而一些结构或者功能相似的基因片段，     

人类基因组计划：过去,现在和将来

一、宏伟的科学工程 科学是在不断提供解题的答实和不断推出更深层次上的新问题的过程中获得发展的。科学的发展,不仅使人类向外探索星系和星系以外的空间和生命,同时也使人类向内了解人类自身的真谛。“人类基因组计划”正是这种科学探索精神的又一次体现。这是一项可与载人登月的“阿波罗计划”和生产原子弹的“曼哈顿计划”相比拟的宏伟工程。 所谓人类基因组,是指包含人的遗传信息的整套染色体。人体的每个细胞内有23对染色体,其上面有10万个基因,它们大约由 30亿（3 × 10~9）个核苷酸对所组成。基因的化学本质是 DN A,它贮存着生物的遗传信息。一段DN A分子,或者说一个基因,通常由几千～几万个核苷酸排列组合而成,它可以决定产生一种蛋白质。这些蛋白质参加细胞结构的形成或参与生命活动中代谢的催化,并最终确定个     

人类基因组计划及影响

美国、英国、德国、法国、日本和中国科学家联合研究人类基因组计划，最近科学家宣布完成了人类基因组工作草图，表明人类从分子水平认识自己迈出了重要一步，中国科学家完成了人类基因组第3号染色体短臂从D353610至端粒的30Mb区域上3000万个碱基对测序，破译人类基因组将为疾病的诊断、新药物的研制和新疾病疗法带来巨大变革。人类基因组的解码也将引起人们对伦理学、法律、基因武器及人口质量等问题深层次思考。     

国际人类基因组计划与其它

人类基因组研究（HGP）是当前国际生物学、医学领域内一项引人注目的课题和跨世纪工程。1985年,美国科学家首先提出了人类基因组计划,计划在15年内完成总投资30亿美元。英、法、意、荷兰和丹麦也出巨款,组织多国多中心联合研究。前苏联、印度、巴西等国也积极组织力量加入国际合作。由于各国政府的大力支持,使人类基因组研究形成了近代全球性重大国际合作研究计划。人有2套基因组,分别来自父母,共由60亿个碱基对组成。人类基因组是指编码在染色体DNA双螺旋结构中的全部遗传信息,包含了人类大约10万个基因。人类基因组研究计划的目标是要从整体上阐明人     

细菌整合子——基因盒系统综述

整合子是一个能够通过自身编码的整合酶来获取保外游离基因或基因片段并使之表达的遗传元件系统。根据整合子整合酶基因及其所捕获的基因盒功能的不同,整合子有两大类：抗性整合子和超级整合子。基因盒是能被整合酶整合到整合子上或是从整合子上切除的移动元件。基因盒一般包括2个功能性成分,即一个占该序列绝大部分的基因和另一个位于其下游的重组位点,其功能绝大多数是抗生素抗性基因,少数的是编码产物功能不甚清楚的ORF。整合子-基因盒系统在细菌抗生素抗性的获得、细菌基因组进化方面可能发挥着重要作用。     

线粒体遗传病

除哺乳动物成熟红细胞外，线粒体普遍存在于有氧呼吸的真核细胞的细胞质中，它是细胞内的能量供应中心。线粒体内亦存在自身的遗传系统，是动物细胞核外唯一含DNA的细胞器。人类细胞的线粒体DNA是人类基因组的组成部分，被称为“第25号染色体”。线粒体基因涉及编码多种tRNA、rRNA及一些功能蛋白质，它们共同参与维持线粒体自身的功能。最近10多年来，线粒体遗传与遗传病的研究十分迅速，现已确认线粒体DNA上有100多种致病点突变和200多种缺失、插入与重排。     

基因科学与未来经济的胎动

2000年6月26日，美、英、德、日、法、中六国科学家同时向全世界公布，人类基因组工作草图绘制完毕，草图覆盖了基因组97%的空间，数万个基因已确定，数十个致病基因被定位，人类基因组序列“工作框架图谱”完成，被称为继原子弹、人类登月之后第三个科技史上的里程碑，基因经济蓄势待发、将会被视为人类的宠儿而被世人关注，同时它又像瓦特发现蒸汽机一样悄悄地走向世界、服务于整个人类。一个以生物技术产品研发、生产、销售、消费为基础的生物经济正在加速形成。     

蜜蜂（Apis）线粒体DNA（mtDNA）研究进展

综述蜜蜂线粒体DNA(mtDNA）的结构及其多态性在进化、分类、群体遗传结构和非洲化蜜蜂研究上的应用，蜜蜂mtDNA是一个裸露的闭合双链环状分子，长度在16，300-17，000bp之间，其中AT含量约占85%,线粒体基因组含有13个编码蛋白质的基因，22个tRNA左因，2个编码rRNA亚基基因和两个非编码区域，部分基因有重叠现象，根据mtRNA限制位点的多态性，可推断出四个蜜蜂的系统分化图为:Florea(dorsata (cerena,mellifera）；而西方蜜蜂在进行过程中形成三大分支：西欧型（M）、东欧型（C）、非洲型（A）、mtDNA多态性也是研究蜜蜂群体遗传结构和非洲化形成、扩散机制的有力工具。     

科学发现2001(下)

一、遗传学蛋白质的力量２０００年６月人类基因组工作草图问世时，科学家们曾预言人类大约有１０万个基因。但是２００１年春天，在人类基因组精图公布后却发现人类基因只比低等生物线虫多两倍。这么少的基因如何创造如此复杂的生命活动呢？答案在于蛋白质。所以研究人员将研究重点转向蛋白质组的研究，即研究人类蛋白质的结构、功能及蛋白质之间的相互作用。初步估计，人类蛋白质的数量有上百万种。发光的猴子２００１年，俄勒冈灵长类动物研究中心成功培育出世界上第一只转基因恒河猴，该猴子携带编码水母绿色荧光蛋白的基因。该小组之所…     

科技快递

美国研究人员发现,唾液淀粉酶有可能通过帮助人类祖先从淀粉中获取更多的能量而促进人类的进化。通过比较人类和黑猩猩基因组,研究人员发现人类唾液淀粉酶基因的增加是从几十万年前开始的,而这与农业的出现时间（大约15万年前）相吻合。这种基因的增加促使人类脑容量增大,促进人类智力的发展。     

研究发现麻疯杆菌进化中丢失大量基因

英法科学家发现，寄生在人或动物体内的麻疯杆菌，有大量基因由于再也派不上用场而变成丧失功能的假基因，或者干脆被丢弃。 由法国巴黎巴斯德研究所和英国桑格中心的科学家组成的研究小组在英国《自然》杂志上报道说，他们已完成了麻疯杆菌基因图谱的测序工作。科学家们对麻疯杆菌基因图谱进行分析后认为，麻疯杆菌可能已经在一种“简化性进化"过程中丢失了2000多个基因，是迄今研究过的生物中失去基因最多的。 麻疯杆菌基因组约含有327万个碱基对，与它亲缘关系较近的结核杆菌则有441万个。英法科学家对这两种病菌的基因组进行比较后发现，结核杆菌有将近4000个能够编码蛋白质的基因，而麻疯杆菌只有约1600个。在结核杆菌内部只发现了6个失去蛋白质编码功能的假基因，麻疯杆菌则有1116个之多。 科学家认为，麻疯杆菌基因组的大小和构成本应与结核杆菌等其他分支杆菌差不多，但由于长时间寄生在宿主细胞里，麻疯杆菌许多重要的新陈代谢活动失去了存在的必要，诸如含铁细胞的产生、某些氧化作用、厌氧呼吸作用等。相关的基因由于长期不用而"退化"，最终变成无用的假基因或被丢弃。 全世界每年有约70万人被麻疯杆菌感染。它主要侵害皮肤和浅表神经，是一种非常特殊的病原体，生长极为缓慢，数量倍增的时间为14天，是已知病菌中最长的。而且它只生活在宿主细胞内部，科学家迄今还无法成功地在实验室培养它。 对麻疯杆菌基因组的分析，可能有助于寻找到在实验室中培养麻疯杆菌的方法，便于科学家对它进行深入研究；此外还将有助于研制新的诊断方法、药物和疫苗。     

生命科学研究的新亮点--蛋白质组学

由美、英、法、德、日、中 6国科学家协作实施的人类基因组计划 ,在现代化科技设备的帮助下 ,经过 7年的努力 ,破译了人类 30多亿个碱基对序列 ,画出了人的基因组草图。但是 ,草图定位的基因只有 3.2万个 ,比原先的推算整整少了 7万 !3万多个基因与人性状多样性的巨大反差 ,使人们对以前的基因理论产生了怀疑 ,人类的生命活动真是由基因控制的吗 ?除基因外还有没有更深层的原因 ?基因表达的中心法则告诉我们 ,基因只是设计生命的蓝图 ,表现生命活动的是蛋白质分子。因此 ,只有在搞清人体 3万多种基因是怎样合成蛋白质全书的基础上 ,研究蛋白…     

科技动态

美国《科学》杂志预测2007年科研热点美国《科学》杂志2006年12月21日预测说,2007年的科研热门领域及话题将涉及全基因组相关性研究、气候变化、在其他恒星周围搜寻类地行星以及人类与灵长类基因组比较研究等.全基因组相关性研究,是指将健康人的基因组与患病者的基因组进行全面对比,试图找出疾病的基因病理.这类研究目前正在以令人吃惊的速度兴起.科学家们已经将这种基因对比方法应用于黄斑变性、炎性肠道疾病等研究中,而且下一步将还尝试分析精神分裂症、牛皮癣、糖尿病等更多人类顽疾.但依靠大量的基因对比数据,到底能在多大程度上帮助人…     

攻克最后的科学堡垒——访神经分子生物学家钱卓博士

记者:人类基因组研究与大脑研究关系十分紧密吗? 钱卓:人脑集中了绝大部分基因,大部分基因都只在大脑里转化。如果说人体有4万个基因,那么2-3万是在大脑里。要真正研究基因组的功能就必须研究大脑。 记者:生物学、基因工程学、转基因的实验跟物理学、化学实验最大的区别是否就在定量和定性程度上不一样?     

基因及基因应用

基因　基因是 DN A分子上具有遗传效应的特定核苷酸序列的总称 ,是具有遗传效应的 DNA (脱氧核糖核酸 )分子片段 .基因位于细胞核内的染色体上 ,在染色体上呈线性排列。基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代 ,还可以使遗传信息得到表达 ,反映在蛋白质的分子结构上 ,从而使后代表现出与亲代相似的性状 .基因组　人类只有一个基因组 ,大约有 10万个基因 .人类基因组计划是美国科学家于 1985年率先提出的 ,旨在阐明人类基因组 30亿个碱基对的序列 ,破译人类全部遗传信息 ,了解疾病的发病机制 .此计划于19 90年正式启动 ,现已接近尾声…     

基因芯片

■一、基因芯片产生背景人类基因组计划(HGP)是人类为了认识自己而进行的一项最伟大和最具影响的研究计划。人类基因组测序的“工作草图”即将向全球公布,在2003年底完成全序列分析。此外,还测定了80万个cDNA片断(ESTs),相当于4-5万个基因,占7-10万个人类总基因的50%左右。目前的问题是获得基因的序列信息后,如何研究其功能,只有知道其功能才能真正体现HGP计划的价值———破译人类基因天书。后基因组计划、蛋白组计划、疾病基因组计划等概念就是为实现这一目标而提出的。不同个体基因变异、不同组织、不同时间、不同生命状态等基因表…