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细菌DNA序列可作信息“存储器”

阿根廷科学家近日成功将该国国歌旋律以人工基因编码形式植入某种细菌染色体中。这一方法不仅可以用来存储音乐旋律,还可能发展为一种拥有巨大应用潜力的信息存储方式。 据阿根廷媒体报道,主持研究的阿根廷信息生物学家费德里克·普拉达介绍说,生物的DNA(脱氧核糖核酸)由四种脱氧核苷酸组成,即腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和鸟嘌呤,分别用字母A、T、C、G表示。研究人员通过不同组合对四种核苷酸进行编码,使之对应不同的音符,然后将音符按照阿根廷国歌的旋律排列,并植入某种细菌的染色体中。 据介绍,被植入细菌染色体的基因片段以一条DNA链形式存在,这条DNA链虽然经过人为修改,但是在细菌繁殖过程中也会被精确复制。由于这条修改过的DNA链存在于细胞质粒而非细胞核中,也不会影响细菌正常的生理活动。 普拉达说,这是一种有巨大应用潜力的信息存储方式。首先细菌繁殖能力很强,一般20分钟就可以复制一次,如同一个“生物复印机”。更重要的是,这种方......阅读全文

Nature子刊:基因编辑揭开细菌基因组秘密

  由美国伊利诺伊大学香槟分校化学和生物分子工程系的赵惠民教授(音译,Huimin Zhao)带领的一个研究团队指出,他们利用一种创新的DNA工程技术,发现了隐藏在细菌基因组中的潜在的、有价值的功能。这项研究成果发表在12月5日的Nature Communications杂志上。   每种

杆状病毒-昆虫细胞表达系统

实验步骤 一、杆状病毒表达载体 最简单的经典杆状病毒表达载体是一个重组的杆状病毒,其基因组含有一段外源核酸序列,通常为编码目标蛋白质的dDNA,在多角体蛋白启动子控制下进行转录。这个嵌合的基因由多角体蛋白启动子和外源蛋白编码序列组成

中科院微生物所在细菌耐药基因组学研究获进展

   中科院微生物所朱宝利课题组在细菌耐药基因组学研究中的最新进展,研究首次以基因组学大数据为依托,深入解析了耐药基因在细菌间的传播网络和规律,对深入认识细菌耐药性的进化、细菌耐药的形成机制等具有重要意义。成果近日在线发表于《应用与环境微生物学》,并将于第82卷22期以“封面故事”形式发表。副研究员

活体生物发光成像技术的最新进展

活体动物体内光学成像(Optical in vivo Imaging)主要采用生物发光(bioluminescence)与荧光(fluorescence)两种技术。生物发光是用荧光素酶(Luciferase)基因标记细胞或DNA,而荧光技术则采用荧光报告基团(GFP、RFP, Cyt及dyes等)进

Nature解析水平基因转移

  尽管在许多真核生物中是突变和有性繁殖驱动了遗传创新,对于生命中独特的单细胞领域:古细菌和细菌而言,水平基因转移是获得新性状的一种关键机制。  水平基因转移, 又称横向基因转移, 指不同于常规的由亲代到子代的垂直基因传递, 能跨越种间隔离, 在亲缘关系或远或近的生物有机体间进行的遗传信息转移. 通

基因的转移与重组(二)

  二、转导  以噬菌体为媒介,把供细菌的基因转移到受体菌内,导致后者基因改变的过程称为转导。  当噬菌体在细菌中增殖并裂解细菌时,某些DNA噬菌体(称为普遍性转导噬菌体)可在罕见的情况下(约105~107次包装中发生一次),将细菌的DNA误作为噬菌体本身的DNA包入头部蛋白衣壳内。当裂解

铜绿假单胞菌耐药性的基因学研究进展

铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa,PA)又称绿脓杆菌,是引起急性或慢性感染的最常见的条件致病菌之一,由其引起的院内感染往往治疗难度极大,几乎具有目前已知的细菌主要耐药机制,已成为引起院内获得性肺炎多重耐药革兰阴性菌的代表。PA 感染是治疗的难题,归其原因,在于其广泛而多重的

分子杂交

一、杂交通过碱基对之间非共价键(主要是氢键)的形成即出现稳定的双链区,这是核酸分子杂交的基础。杂交分子的形成并不要求两条单链的碱基顺序完全互补,所以不同来源的核酸单链只要彼此之间有一定程度的互补顺序(即某种程度的同源性)就可以形成杂交双链。分子杂交可在DNA与DNA、RNA与RNA或RNA与DNA的

分子杂交技术(一)

一、概述  前面已经介绍了核酸分子单链之间有互补的碱基顺序,通过碱基对之间非共价键(主要是氢键)的形成即出现稳定的双链区,这是核酸分子杂交的基础。杂交分子的形成并不要求两条单链的碱基顺序完全互补,所以不同来源的核酸单链只要彼此之间有一定程度的互补顺序(即某种程度的同源性)就可以形成杂交双链。分子杂交

分子杂交技术(一)

一、概述  前面已经介绍了核酸分子单链之间有互补的碱基顺序,通过碱基对之间非共价键(主要是氢键)的形成即出现稳定的双链区,这是核酸分子杂交的基础。杂交分子的形成并不要求两条单链的碱基顺序完全互补,所以不同来源的核酸单链只要彼此之间有一定程度的互补顺序(即某种程度的同源性)就可以形成杂交双链。分子杂交

基因编辑进展梳理 Part II 基于CRISPR-Cas9的技术应用篇(下)

  上一期为大家介绍了过去一年里CRISPR技术在动物造模及单碱基技术方面取得的重大突破。本期继续为大家从功能基因组筛选、细胞谱系示踪及疾病诊断方面谈谈CRISPR-Cas系统的技术运用。   一、大规模基因功能的筛选   尽管测序和基因组编辑技术取得了重大进展,但是解析复杂的基

基因编辑进展梳理 Part II 基于CRISPR-Cas9的技术应用篇(下)

  上一期为大家介绍了过去一年里CRISPR技术在动物造模及单碱基技术方面取得的重大突破。本期继续为大家从功能基因组筛选、细胞谱系示踪及疾病诊断方面谈谈CRISPR-Cas系统的技术运用。   一、大规模基因功能的筛选   尽管测序和基因组编辑技术取得了重大进展,但是解析复杂的基因型-表型关系仍

杆状病毒-昆虫细胞表达系统2

五、亲代杆状病毒基因组的改进就像转移质粒的改进,对亲代杆状病毒基因组的改进也是为了满足各种不同的需要。起初,最主要的目的是找到克服重组杆状病毒载体构建和分离低效率的方法,这也是最初的杆状病毒-昆虫细胞系统存在的主要问题。现在已经知道这个问题的根源在于, 在共转染的昆虫细胞系中,转移质粒和亲代杆状病毒

噬菌体: 开启生物宇宙暗物质研究大门

  20世纪初,大多数研究者认为DNA是一种“愚蠢的分子”,因为太简单而对于生命传输没有任何价值。相反地,科学家们更加拥护蛋白质,它们拥有很强的可变性和复杂性,是遗传的关键组成部分。然后到了20世纪50年代初,遗传学家Alfred Hershey 和 Martha Chase在对噬菌体的研究

当细菌碰上合成生物学,会碰撞出什么火花?

  7月20日,来自于加州大学圣迭戈分校、麻省理工学院的研究团队在《Nature》期刊发表最新成果,展示了他们首次在细菌细胞内构件“基因回路”,并插入抗癌药物合成基因,使其成为合成抗癌药物的“工具”。最奇妙的在于,这些有着特殊使命的细菌们,能够在肿瘤位置集体“自爆”释放出抗癌药物消灭癌细胞。  这一

细菌的遗传物质

  一、细菌染色体  细菌作为原核型微生物,虽没有完整的核结构,但却有核区(或核质)。在电镜下观察,核区有盘旋堆积的DNA纤维。自大肠杆菌提取的DNA是一条完整的DNA链,分子量为2.4×109daltons,仅为人体胞DNA量的0.1%。细胞的DNA含量决定存在的基因数。如按每个基因由平

中科院微生物所解析出耐药基因在细菌间传播网络规律

  近日,中科院微生物所朱宝利课题组在细菌耐药基因组学研究领域取得进展。该研究首次以基因组学大数据为依托,解析了耐药基因在细菌间的传播网络和规律,对深入认识细菌耐药性的进化、细菌耐药的形成机制等具有重要意义。相关成果已在线发表于《应用与环境微生物学》,并将以“封面故事”形式发表。   近年来,随着“

活体动物体内光学成像(六)

17. 标记好的细胞的荧光素酶是随机还是插入固定的位点? 插入的位点是随机的,但每一个构建好的细胞株我们都做过详细的分析,与其母细胞株进行详细的比较,证明荧光素酶的插入对细胞的各种特性(包括生长周期, 成瘤性等)没有造成影响。18. 能标记病毒吗?能标记病毒的某一个基因吗? 可以标记病毒,由于病毒在

三种植物基因克隆的策略与方法

基因的克隆就是利用体外重组技术,将特定的基因和其它DNA顺序插入到载体分子中。基因克隆的主要目标是识别、分离特异基因并获得基因的完整的全序列,确定染色体定位,阐明基因的生化功能,明确其对特定性状的遗传控制关系。通过几十年的努力由于植物  发育,生理生化,分子遗传等学科的迅速发展,使人们

三种植物基因克隆的策略与方法

基因的克隆就是利用体外重组  技术,将特定的基因和其它DNA顺序插入到载体分子中。基因克隆的主要目标是识别、分离特异基因并获得基因的完整的全序列,确定染色体定位,阐明基因的生化功能,明确其对特定性状的遗传控制关系。通过几十年的努力由于植物发育,生理生化,分子遗传等学科的迅速发展,使人们

重新编码生命药物研发的革新,更是生物领域的伟大尝试

  经历了数百万年的进化后,地球上的所有生物都拥有64个遗传基因密码子。但是哈佛大学的科学家认为他们可以改变这一现状,近日他们发表文章称,在实验室里他们创造了一个只含有57个密码子的完整的细菌基因组。这一实验对生物基因学来说具有十分重要的意义。  乍一看,这个实验对转基因细菌培育药物有很好的推进作用

中国科技大学Nature子刊发表最新成果

  近日来自中国科技大学、华中科技大学和台湾国立清华大学的研究人员联合发表了题为“Escherichia coli noncoding RNAs can affect gene expression and physiology of Caenorhabditis elegans”的论文,证

Science新文章:有益菌群的保护伞

  哺乳动物宿主部分程度上是通过释放破坏细菌膜的抗菌肽(antimicrobial peptide)来对抗肠道感染。但直到现在人们都并不清楚,有益微生物是如何在所释放的这些抗菌肽中生存下来,并在肠道中维持稳定种群的。  根据发表在1月8日《科学》(Science)杂志上一篇新研究论文的结果,共生肠道

7种遗传疾病得到治疗,8篇NEJM(IF=79),1篇Nature

  在医学领域,基因治疗(gene therapy)是指将外源正常基因导入靶细胞,以纠正或补偿缺陷和异常基因引起的疾病,以达到治疗目的。也包括转基因等方面的技术应用。也就是将外源基因通过基因转移技术将其插入病人的适当的受体细胞中,使外源基因制造的产物能治疗某种疾病。修改人类DNA的第一次尝试是由Ma

用化学常识解释转基因

  河南日报退休高级编辑,大河健康报退休总编,河南农大兼职教授,中国新闻奖获得者。  各位女士、各位先生:  大家好。大家都是经常来图书馆借书、看书的读者,如今喜欢看书的人真是难能可贵。看年龄,大家多数是60后、50后,少数是70后、40后。大家可能都不是生物专业的大学生,但是大家在中学阶段都学过化

水生所完成模式硅藻的蛋白质组精细图谱

  硅藻是一类重要的单细胞光合真核生物,分布广泛,提供了地球上约20%的初级生产力,对整个地球生物圈意义重大。三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)是海洋硅藻的模式生物,其基因组序列于2008年公布,但目前基因组的注释仍很不完善。蛋白基因组学(Proteogenomics)

隐球菌病分子生物学研究进展

一、核酸提取技术的改进进行分子生物学研究的前提是取得高数量和高质量的核酸,即DNA和RNA。由于隐球菌细胞壁外有一层厚厚的荚膜,为破除真菌细胞壁造成很大困难。可靠地提取隐球菌DNA的方法建立于20世纪80年代后期,研究者先后建立了玻璃珠方法、超声粉碎、液氮冷冻研磨等破壁技术。后来,发展酶学方法取代物

转基因作物田间试验的设计与管理实验

实验材料:转基因株系    实验步骤:3.1 释放试验的地理位置要求释放地点应是宜于种植该作物的一个隔离区,其动植物区系与周围农田没有差别,而且没有稀有或受保护的植物或动物物种,也必须确保释放地点较远的区域没有政府机构认定的群落生境或保护区。试验区要求地势平坦,既要能减少基因逃逸

转基因作物田间试验的设计与管理实验

实验材料转基因株系实验步骤3.1 释放试验的地理位置要求释放地点应是宜于种植该作物的一个隔离区,其动植物区系与周围农田没有差别,而且没有稀有或受保护的植物或动物物种,也必须确保释放地点较远的区域没有政府机构认定的群落生境或保护区。试验区要求地势平坦,既要能减少基因逃逸的危险,又要便于耕作,使试验尽可

细菌感染的分子生物学检测技术

(一)常用的分子生物学技术1.核酸杂交 常用的杂交技术有:斑点杂交、southern印迹、原位杂交、Northern印迹等。探针的种类有全染色体DNA探针、染色体克隆片段DNA探针、质粒DNA探针、rRNA基因探针、寡核苷酸探针等医`学教育网搜集整理。2.核酸扩增技术 核酸扩增技术是分子生物学中最具