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Science:宏基因组研究挑战DNA编码规则

人们一直认为DNA编码的指令是所有生命通用的,例外情况极少。但本期Science杂志上的一项新研究显示,自然界中的生物又一次打破了既定的规则。 美国能源部联合基因组研究所的Edward Rubin领导研究团队,获得来自1776种环境(包括17个人体区域)的微生物宏基因组数据,以便在其中寻找重编码事件(对遗传编码的解读不同于绝大多数生物)。 研究团队专门就终止密码子(命令蛋白合成停止的遗传序列)的重编码进行了分析,寻找那些将终止密码子当成“前进”信号,还继续往蛋白上添加氨基酸的事件。他们发现,这样的事件在环境样本中大量存在。 这一发现对于合成生物学有着重要的启示:人们可以利用重编码让合成生物抵抗病毒感染,或者阻止合成生物感染计划以外的宿主。“这项研究向人们展示了遗传密码的可变性,”耶鲁大学的生物工程师Farren Isaacs说。 从“停”到“行” 研究人员先用传统的编码规则预测1kb以上的DNA序列编码什么样的蛋白......阅读全文

更新再更新!基因总数的确定对我们的影响真那么大吗?

  自2001年人类基因组计划的最终草案公布以来,蛋白质编码基因的数目先是被确定在2~2.5万个,此后,这一数目先后又被一些研究机构分别修改至1.9万个和超过2.1万个。近日,西班牙国家癌症研究中心一项研究又认为,人类基因组中的编码基因可能会减少20%!意味着对人类基因数目的统计或又要推翻重来。然而

真核生物基因组-1

真核生物的基因组比较庞大,并且不同生物种间差异很大,例如人的单倍体基因组由3.16×109 bp组成。在人细胞的整个基因组中实际上只有很少一部份(约占2%~3%)的DNA序列用以编码蛋白质。 第一节 真核生物基因组特点 真核生物体细胞内的基因组分细胞核基因组与细胞质基因组,

人类究竟有多少个基因?研究结论再度更新

  人类基因组的测序工作已经完成十五年了,不过人类到底有多少个基因,目前还存在争议。近日,西班牙国家癌症研究中心领导的一项新研究表明,多达20%的编码基因也许是非编码的,因为它们带有典型的非编码或假基因特征。  这项成果发表在《Nucleic Acids Research》杂志上,将对生物医学研究产

外源基因在真核细胞中的表达系统

1. 真核生物表达的优越性和必要性① 真核生物具有转录后加工系统,可识别并删除基因中的内含子,剪切加工为成熟mRNA.②具备完善的翻译后加工系统,可进行糖基化、乙酰化等修饰,使蛋白形成正确的天然构型,因而真核生物表达系统产生的蛋白更接近天然状态,有利于其功能、生物活性的研究。③某些真核细胞可将基因表

人类基因到底有多少?近20年学界“大争议”带来最新结论|

最新结果使用了数百份人体组织样本的数据,并于5月29日发布在BioRxiv预印本服务器上。它包含了近5000个以前未被发现的基因,其中近1200个携带了制造蛋白质的指令(carry instructions for making proteins)。总的来说,与先前估计的约2万个蛋白质编码基因数

科学家公布人类基因数量引发争议

  估测人类基因组中基因数量的最早尝试涉及喝醉酒的基因学家、美国纽约冷泉港的一个酒吧以及纯粹的臆测。在人类基因组项目完成十多年后,辨别基因仍是一项挑战。  那是2000年。当时,人类基因组序列草图仍在绘制中。基因学家正在打赌人类拥有多少基因,赌注从几万个到几十万个不等。近20年后,掌握了真实数据的科

你到底有多少基因?科学家公布人类基因数量引发争议

  在人类基因组项目完成十多年后,辨别基因仍是一项挑战。  估测人类基因组中基因数量的最早尝试涉及喝醉酒的基因学家、美国纽约冷泉港的一个酒吧以及纯粹的臆测。  那是2000年。当时,人类基因组序列草图仍在绘制中。基因学家正在打赌人类拥有多少基因,赌注从几万个到几十万个不等。近20年后,掌握了真实数据

科学家公布人类基因数量引发争议

在人类基因组项目完成十多年后,辨别基因仍是一项挑战。 图片来源:Alan Phillips/Getty 估测人类基因组中基因数量的最早尝试涉及喝醉酒的基因学家、美国纽约冷泉港的一个酒吧以及纯粹的臆测。 那是2000年。当时,人类基因组序列草图仍在绘制中。基因学家正在打赌人类拥

Nature重要论文:阐析生物学“暗物质”

  在我们的基因组中有一些基因并不编码蛋白质,而是生成长链非编码RNA。近日来自瑞士洛桑大学、洛桑联邦理工学院(EPFL)和瑞士生物信息学研究所(SIB -SIB)的生物学家们,研究了这些知之甚少的基因类型的功能。发现其中一些基因历经进化过程保存下来,存在于从人类到青蛙等11个物种之中。研究结果

克隆基因的表达(expression of cloned gene)-3

(3)原核生物的基因组基本上是单倍体,而真核基因组是二倍体。(4)如前所述,细菌多数基因按功能相关成串排列,组成操纵元的基因表达调控的单元,共同开启或关闭,转录出多顺反子(polycistron)的mRNA;真核生物则是一个结构基因转录生成一条mRNA,即mRNA是单顺反子(monocistron)

克隆基因的表达(expression of cloned gene)-2

在双链 DNA 分子中,只有一条链转录成 mRNA,这条链称为有意义链(sense strand),该基因的另一条链则称反意义链(antisense strand)。在含有许多基因的 DNA 双链中,每个基因的有意义链并不是在同一条 DNA 链上。也就是说,一条链上既具有某些基因的有意义链,

“非编码RNA调控作用”重大研究计划2015项目指南

   国家自然科学基金委员会现发布重大研究计划“基因信息传递过程中非编码RNA的调控作用机制”2015年度项目指南,请申请人及依托单位按项目指南中所述的要求和注意事项申报。  附件:“基因信息传递过程中非编码RNA的调控作用机制”重大研究计划2015年度项目指南  国家自然科学基金委员会 

外源基因在原核细胞中的表达系统

外源基因在原核细胞中表达是基因工程操作中最初取得成功的途径。1 原核生物基因表达的特点同所有的生命过程一样,外源基因在原核细胞中的表达包括两个主要过程:即 DNA转录成mRNA和 mRNA翻译成蛋白质。与真核细胞相比,原核细胞的表达有以下特点:①原核生物只有一种RNA 聚合酶(真核细胞有三种)识别原

芥菜型油菜种皮转录组De Novo拼接及类黄酮生物合成基因

   芥菜型油菜作为一种广泛种植的作物,能产生不同颜色的种子。种子的着色是由于内皮细胞原花色素(proanthocyanidins,PA)的沉积,该终产物是通过一条类黄酮化合物合成的途径形成。为了进一步了解芥菜型油菜种子着色的基因信号网络,研究者采用Illumina/Solexa测序平台检测近交系黄

DNA重组(DNA recombination)技术:外源基因的蛋白表达-1

通过外源DNA的重组、克隆、以及鉴定,可以获得所需的特异DNA克隆。外源克隆基因在某种表达载体及适宜的宿主细胞中可表达为相应的蛋白质,这就组成了外源基因的蛋白表达系统。表达后的蛋白质必须具有原来的生物学活性,这是基于正确的基因转录、转录后加工、mRNA翻译及翻译后修饰,同时与表达载体的结构和表达体系

科学家认为生物体内的基因至少有50%无用

科技日报2007年12月20日讯 人类基因组测序工作的最终完成,花费了全球6个国家的顶尖科学家们10年多的时间和精力以及30亿美元的财力。虽然不断有科学家报道他们关于治病基因的发现成果,但含有30亿碱基对的人类基因组数量太庞大,基因疗法距离实际运用还需要很长时间的等待。几十年来,不断有科学家认为,基

我国学者揭示长链非编码RNA顺式调控基因表达的新模式

  国际学术期刊Cell Stem Cell(《细胞·干细胞》)于近日在线发表了清华大学医学院沈晓骅研究组的最新研究成果“Divergent lncRNAs regulate gene expression and lineage differentiation in pluripotent cel

基因数据分析的主流软件

在过去的几年中,许多生物的基因组完成了测序工作,如何对如此庞大的原始序列信息进行分析和应用,正是现在最为棘手的问题。大量的基因预测软件和在线工具应运而生。如何广泛而深入地了解并能有的放矢地利用这些工具,已经成为21世纪分子生物学家的必修课。随着大规模EST和cDNA序列信息的获取,那些基于表达序列同

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

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

RNA提取与RT-PCR(1)

在做Northern等杂交实验、构建cDNA文库、获取能够编码真核生物蛋白的基因、获得RNA病毒基因时,会用到RNA提取和RT-PCR技术。 真核生物的基因组是DNA,为什么不直接从DNA PCR得到我们需要的基因呢?因为真核生物的基因含有大量的非编码区,称为内元(intron),真正编码蛋

基因的复制与表达

  生物的遗传物质基础是核酸(nucleic acid),它也是基因的基本结构,它们的化学组成分子结构符合遗传物质的稳定性、连续性及多样性的要求。  (一)核酸的化学组成  核酸结构的基本单位是核苷酸(nucleic acid),每个核苷酸由1个磷酸、1个五碳糖和1个碱基3部分组成。核

RNA提取和RT-PCR

在做Northern等杂交实验、构建cDNA文库、获取能够编码真核生物蛋白的基因、获得RNA病毒基因时,会用到RNA提取和RT-PCR技术。真核生物的基因组是DNA,为什么不直接从DNA PCR得到我们需要的基因呢?因为真核生物的基因含有大量的非编码区,称为内元(intron),真正编码蛋白的区段是

PNAS:昼夜节律基因表达

  一项研究发现,昼夜节律钟对基因转录的节奏影响可能比此前认为的更加广泛。昼夜节律钟驱动着包括睡眠、体温和激素水平在内的生物过程,研究提示这些过程可能是受到昼夜节律控制的基因转录的调控。  John B. Hogenesch及其同事使用RNA测序以及DNA微阵列确定这种昼夜节律钟调控着小鼠器官的有节

基因的概念

   基因(gene)的概念随着遗传学、分子生物学、生物化学等领域的发展而不断完善。从遗传学的角度看,基因是生物的遗传物质,是遗传的基本单位——突变单位、重组单位和功能单位;从分子生物学的角度看,基因是负载特定遗传信息的DNA分子片段,在一定条件下能够表达这种遗传信息,变成特定的

基因分离克隆的方法

1 基因芯片技术分离目的基因生物芯片是高密度固定在固相支持介质上的生物信息分子的微列阵。列阵中每个分子的序列及位置都是已知的,并按预先设定好的顺序点阵。基因芯片是生物芯片的一种,其上固定的是核算类物质,主要用于DNA、RNA分析。分为DNA芯片和微点阵两种。分离目的基因是是指从基因组中发现或找出某个

基因克隆的常用方法

基因克隆的常用方法 基因(gene)是遗传物质的最基本单位,也是所有生命活动的基础。不论要揭示某个基因的功能,还是要改变某个基因的功能,都必须首先将所要研究的基因克隆出来。特定基因的克隆是整个基因工程或分子生物学的起点。本文就基因克隆的几种常用方法介绍如下。

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

高质量黑麦基因组揭示重要的农艺基因

  Nature Genetics  2021年3月18日,由河南农业大学王道文研究员团队联合多个单位共同破译黑麦基因组。相关研究成果“A high-quality genome assembly highlights rye genomic characteristics and agronomi

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