昆明动物所新基因的功能起源和进化研究取得进展

基因复制是新基因和新功能产生的最主要的方式之一。然而,在分子水平,新产生的复制基因如何通过通路整合而获得生物学功能以及产生适应性性状却并不清楚。 为了回答以上问题,中科院昆明动物研究所中德马普进化基因组学青年科学家小组的博士生丁昀等在导师王文研究员的指导下,对黑腹果蝇亚群(Drosophila melanogaster subgroup)里新近产生的kep1基因家族的生物学功能及分子机制进行了研究。通过序列和表达分析,他们发现其中的一个新基因nsr(novel spermatogenesis regulator)在进化过程中受到了强烈的达尔文正选择的作用,并显出了新的亚细胞定位特征。基因敲除和全转录组测序分析的结果则进一步表明,nsr通过转录后调节几个重要的Y染色体连锁的育性因子参与精子的个体化(sperm individualization)和卷曲折叠(sperm coiling)过程,并对精......阅读全文

基因复制的其他功能

复制基因的另一个可能的命运是两个拷贝同样可以自由地积累退行性突变,只要任何一方突变造成的缺陷能由另一个拷贝补充,这种现象称为中性的“亚功能化”。这两个基因都不会丢失,因为它们现在都执行重要的非冗余功能,但最终都无法实现新功能。亚功能化可以通过中性过程发生,其中突变积累既没有害处也没有益处。但是,在某

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。核酸有两类:

基因复制速率的概念

比较基因组研究结果表明基因复制在大多数研究的物种中都很常见。这可以通过人类 或果蝇的基因组中的可变拷贝数(拷贝数变异)来证明。但是,很难衡量这种复制发生的速率。最近发现秀丽隐杆线虫中的基因复制率大约为10-7复制/基因/代,即在1000万个蠕虫的群体中,每一代将有一个基因重复。该速率比该物种中每个核

哺乳动物调控DNA复制起始以维持基因组稳定性的机理

  DNA是主要的遗传物质,也是中心法则的源头。DNA代谢包括DNA复制、转录及DNA修复等。其中,DNA复制保证了遗传信息精确完整地传递,而转录则是细胞身份维持和功能调控的关键。DNA复制发生在整个染色质上,而转录则只发生在染色质上的转录区。如果这两个关键的细胞过程碰撞,犹如独木桥上狮虎相遇,会发

Science破解DNA复制速度如何调控,可用于抗癌

  整个生命过程中,人类的细胞不停分裂,产生新的细胞。在这个过程中,细胞通过调节DNA复制的速度对代谢波动作出反应,以此作为基因组稳定性的保证。11月10日发表在Science上的一篇文章阐明了如何让复制叉动力学响应代谢途径的细胞学机制。研究人员还展示了他们可以操纵这个节律,并建议用来杀死癌细胞。 

研究发现中心体复制调控新机制

  来至美国梅奥医学中心的研究人员发现关于中心体复制调控的新机制,近日细胞生物学著名期刊《细胞科学杂志》(Journal of Cell Science)在线发表了这一研究成果。该项研究首次报道一个磷脂酰肌醇激酶分子参与调控中心体复制,对在分子水平上理解中心体复制过程具有重要意义,并有助于阐明中

美科院院士解析DNA复制过程调控机制

  这是一个自然奇观:增殖细胞能够精确地复制自己的遗传物质,一次且只有一次,当分裂成两个子细胞时,从空间上分离所得的两套染色体。在我们的一生当中,仅有在我们的血液系统中,每分钟就有约5亿个细胞在骨髓中出生。在这些细胞的每一个细胞当中,染色体中的DNA必须准确地复制,然后在它们分裂时均匀地分配到子细胞

复制型基因的克隆方法

将目的基因仍保留在染色体以外的克隆系统称为复制型基因克隆系统,以区别整合到染色体上的整合型克隆系统。尽管有大量不同的噬菌体,但所有已知的乳球菌复制型克隆系统都是由质粒构建的。乳球菌遗传学研究证明,乳球菌含有数量不等的质粒,多则十几个。它们当中一些编码重要的代谢物质,为了分析和克隆这些基因,以及了解它

关于复制型基因的克隆介绍

  将目的基因仍保留在染色体以外的克隆系统称为复制型基因克隆系统,以区别整合到染色体上的整合型克隆系统。尽管有大量不同的噬菌体,但所有已知的乳球菌复制型克隆系统都是由质粒构建的。  乳球菌遗传学研究证明,乳球菌含有数量不等的质粒,多则十几个。它们当中一些编码重要的代谢物质,为了分析和克隆这些基因,以

基因复制的主要功能

基因复制是遗传创新和进化创新的来源。基因复制也产生遗传冗余,每个基因的第二拷贝通常没有选择压力,这样的话,即使发生突变, 其突变对其宿主生物也没有有害影响。如果某个基因的一个拷贝发生了影响其原始功能的突变,则第二个拷贝可以作为“备份”并继续正常运行。因此,复制的基因比功能性单拷贝基因能更快地累积突变

什么是基因表达调控?基因表达调控有什么意义

意义:1.适应环境、维持生长和增殖:生物体赖以生存的外环境是在不断变化的,为了生存,所有活细胞都必须对外环境变化作出适当反应,调节代谢,以适应环境变化。生物体适应环境、调节代谢的能力与蛋白质分子的生物学功能有关。而蛋白质的水平又受基因表达的调控。2.维持个体发育与分化:多细胞生物调节基因的表达除为适

基因表达的调控

转录调控可分为三种主要途径:1)遗传调控(转录因子与靶标基因的直接相互作用);2)调控转录因子与转录机制相互作用,3)表观遗传调控(影响转录的DNA结构的非序列变化)。通过转录因子直接调控靶标DNA表达是最简单和最直接的转录调控改变转录水平的方法。基因的编码区周围通常都具有几个蛋白质结合位点,具有调

基因调控的简史

  1900年F.迪纳特发现在含有乳糖和半乳糖的培养液中培养的酵母菌细胞中有分解半乳糖的酶,但是在葡萄糖的培养液中培养的酵母菌细胞中没有相应的酶。1930年H.卡尔斯特伦在关于细菌的研究中也发现类似的现象,并把生物细胞中的酶区分为组成酶和适应酶(亦称诱导酶)两类,前者是在任何情况下都存在的酶,后者是

基因调控的介绍

  基因表达的主要过程是基因的转录和信使核糖核酸(mRNA)的翻译。基因调控主要发生在三个水平上,即①DNA水平上的调控、转录控制和翻译控制;②微生物通过基因调控可以改变代谢方式以适应环境的变化,这类基因调控一般是短暂的和可逆的;③多细胞生物的基因调控是细胞分化、形态发生和个体发育的基础,这类调控一

常见的基因复制的原因有哪些?

常见的几种基因复制的原因包括:异位重组(重组过程的交叉发生在非同源位点)、逆转录事件、非整倍性、多倍性和复制滑动(滑链错配)。

常见的几种基因复制的原因介绍

天然基因扩增,也称为染色体复制,或基因复制,是生物分子进化过程中产生新遗传物质的主要机制。它指的是任何含有基因的DNA片段的复制。基因复制可能源于DNA复制和修复错误,也可能源于自私遗传元件的偶然捕获。常见的几种基因复制的原因包括:异位重组(重组过程的交叉发生在非同源位点)、逆转录事件、非整倍性、多

我国科研人员揭示全新DNA复制起始位点调控机制

  DNA复制是一个确保遗传信息精确传递的生命过程。细胞在DNA合成前期G1期时,复制起始识别复合物识别染色质上的复制位点,进一步招募DNA解旋酶MCM(Minichromosome maintenance)等,形成复制前体复合物,完成复制起始位点的认证。而当细胞进入复制期S期时,被认证的复制起始位

基因表达调控主要表现

基因表达调控主要表现在以下几个方面:①转录水平上的调控;②mRNA加工、成熟水平上的调控;③翻译水平上的调控;

什么是基因表达调控

意义:1.适应环境、维持生长和增殖:生物体赖以生存的外环境是在不断变化的,为了生存,所有活细胞都必须对外环境变化作出适当反应,调节代谢,以适应环境变化。生物体适应环境、调节代谢的能力与蛋白质分子的生物学功能有关。而蛋白质的水平又受基因表达的调控。2.维持个体发育与分化:多细胞生物调节基因的表达除为适

基因表达调控的概念

基因表达调控是生物体内基因表达的调节控制,使细胞中基因表达的过程在时间、空间上处于有序状态,并对环境条件的变化作出反应的复杂过程。基因表达的调控可在多个层次上进行,包括基因水平、转录水平、转录后水平、翻译水平和翻译后水平的调控。基因表达调控是生物体内细胞分化、形态发生和个体发育的分子基础。

什么是基因表达调控

分为转录水平上的基因表达调控和翻译水平上的基因表达调控。1.转录水平的调控:包括DNA转录成RNA时的是否转录及转录频率的调控,DNA的序列决定了DNA的空间构型,DNA的空间构型决定了转录因子是否可以顺利的结合到DNA的调控序列上,比如结合到TATA等序列上。2.翻译水平的调控:翻译水平的调控又可

基因表达调控主要表现

基因表达调控主要表现在以下几个方面:①转录水平上的调控;②mRNA加工、成熟水平上的调控;③翻译水平上的调控;

电流能调控细菌基因

  据《新科学家》杂志网站17日报道,美国研究人员利用细胞内随处可见的氧化还原分子,成功用电流开启和关闭细菌基因,为研制出可接入电子装置的活体组件铺平了道路。  在实验室中,马里兰大学合成生物学家威廉姆·本特雷带领其团队将正电极浸入含大肠杆菌的溶液后,释放出的正电荷会引起细菌内一些氧化还原分子氧化,

基因调控的研究方法

  筛选突变型   这是在原核生物中广泛应用的方法,例如在乳糖操纵子的研究中筛选失去了基因调控能力的组成型,包括调节基因发生突变和操纵基因发生突变的突变型,以及筛选即使有乳糖或其他诱导物存在的情况下仍然不能合成β-半乳糖苷酶的超阻遏型等等。  激素诱导   在高等的真核生物中,除了离体培养的体细胞以

基因转录后调控方式

真核生物的RNA被翻译之前需要通过核孔输出,因此核输出对基因表达有着显著影响。所有进出细胞核的mRNA的运输都是通过核孔进行的,受到各种输入蛋白和输出蛋白的控制。携带遗传密码的mRNA需要存活足够长的时间才能被翻译,因为mRNA在翻译之前必须经过很长距离的运输。在典型的细胞中,RNA分子仅在特异性保

电流能调控细菌基因

  据《新科学家》杂志网站17日报道,美国研究人员利用细胞内随处可见的氧化还原分子,成功用电流开启和关闭细菌基因,为研制出可接入电子装置的活体组件铺平了道路。  在实验室中,马里兰大学合成生物学家威廉姆·本特雷带领其团队将正电极浸入含大肠杆菌的溶液后,释放出的正电荷会引起细菌内一些氧化还原分子氧化,

基因转录调控的途径

可分为三种主要途径:1)遗传调控(转录因子与靶标基因的直接相互作用);2)调控转录因子与转录机制相互作用,3)表观遗传调控(影响转录的DNA结构的非序列变化)。

重叠基因的调控序列

①在5′端转录起始点上游约20~30个核苷酸的地方,有TATA框(TATA box)。TATA框是一个短的核苷酸序列,其碱基顺序为TATAATAAT。TATA框是启动子中的一个顺序,它是RNA聚合酶的重要的接触点,它能够使酶准确地识别转录的起始点并开始转录。当TATA框中的碱基顺序有所改变时,mRN

至少复制几次可以得到独立的目的基因?

至少复制3次才能得到独立的目的基因.

关于复制子的基因级的介绍

  为了正确的遗传,一个细菌复制子需要以下功能:1、起始复制的过程。2、控制起始的频率。3、将复制的染色体分到子细胞中去。前两种功能都是原点来行使。分配可能是一种独立的功能,但在原核系统中通常与邻近原点的序列有关。真核生物的原点不行使分配的功能,它只与复制有关。  根据一个普遍的规律,含有原点的DN