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线粒体基因何时丢失的?

生物学领域的一个巨大秘密,是细胞内线粒体拥有自己的遗传基因。为了解释这个秘密,有一个关于线粒体的起源的假说,就是内共生学说,认为线粒体来源于细菌,即一种原始细菌被真核生物吞噬后,在长期的共生过程中,通过演变,形成了线粒体。该学说认为,线粒体祖先原线粒体是一种可进行三羧酸循环和电子传递的革兰氏阴性菌,被原始真核生物吞噬后与宿主间形成共生关系。在共生关系中,对共生体和宿主都有好处,原线粒体可从宿主处获得更多的营养,而宿主可借用原线粒体具有的氧化分解功能获得更多的能量。这个学说比较有道理,但是也有许多疑问没有解决,至今仍然是生物学领域比较重要的科学问题。 线粒体产生的过程发生在数十亿年前,在长期不断进化过程中,线粒体自身的基因组逐渐萎缩,专门承担储存基因的细胞核逐渐代替线粒体的大部分基因功能,或者可以理解为一些线粒体基因逐渐转移到细胞核内。但尽管如此,一直到今天高等细胞内线粒体内仍然保留一小部分基因,例如人类线粒体内有37个基因......阅读全文

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

成都生物所揭示林蛙杂交和线粒体基因渗透的机制

  线粒体基因在不同物种间的渗透在自然界很普遍,然而关于该过程的机制尚不清楚。  中国科学院成都生物研究所傅金钟研究小组齐银博士以高原林蛙和中国林蛙的线粒体基因渗透为模型,研究了被广泛认为可能引起线粒体基因渗透的两个假说——杂交和偏性扩散。该项研究采用线粒体cyt-b基因检测了两种林蛙的线粒体渗透模

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,

科学家攻克胚胎改造技术,“设计婴儿”成现实

  在英国,如果一项关于胚胎改造技术的新法案明年能获得通过,那么2015年将有可能成为人类历史上另一个具有里程碑意义的年份。  对于胚胎学乃至整个人类历史而言,其意义将不亚于1978年7月25日,人类历史上的第一位试管婴儿在英国曼彻斯特的奥德姆总医院诞生。  这项新法案的内容,是允许医生们将一项名为

为什么我们还保留线粒体DNA?决定生存太重要

  3月8日消息,线粒体早已不是最初诞生时——大约20亿年前——的细菌模样了。在被生物共同的单细胞祖先摄食之后,直到现在,这种被称为“能量工厂”的细胞器已经丢失了原本2000多个基因中的大部分,很可能是转移到了细胞核内。依然有一些线粒体基因保留了下来,数量取决于物种的不同。问题在于,为什么还要保留这

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)

线粒体DNA替代疗法引争议

  科学家认为,线粒体DNA变体与许多普通人体状况有关联,包括神经退行性疾病、癌症和衰老等。  上世纪90年代,法国科学家干扰了一只老鼠的线粒体,并观察其大脑将产生何种变化。线粒体能为大部分复杂细胞提供能量。结果发现,名为H和N的两种老鼠品系的线粒体DNA出现略微不同。  科学家发现,H老鼠能比N老

1爹2个“妈”:人工改造后代基因引发人体优化担忧

  如果科学家们发现了一种预防疾病或克服不育的新方法,他们通常会受到称赞。但涉及到基因工程,就会引起许多争议。生殖医学中的基因工程尤其可怕,因为这关乎到改变后代的基因。任何新技术都会引发争议,即便是在比较开放的美国。故事是这样的,医生们利用一种相对较新的技术,帮助一对夫妇避免遗传基因突变,如果不干涉

为什么我们仍保留线粒体DNA?

  线粒体看上去像细菌,这外观并非伪装:它们从前是自由生活的细菌,后来大约在20亿年前适应了寄生在大细胞里的生活。它们还保留了基因组的一个碎片,作为曾经独立存在的印记。由于被我们常见的单细胞祖先消耗,这个“能源动力室”细胞器已经失去了其2000个以上的基因。仍然有少数基因留了下来,这取决于有机体,但

科研新发现:线粒体疾病最新研究进展!

  线粒体是细胞中的“动力工厂”,细胞生命活动所需能量的80%都是由线粒体提供的。线粒体形态对于细胞维持正常生理代谢和机体发育起着重要的作用,如果线粒体结构和功能发生了异常,就会导致疾病的发生。近年来,线粒体研究已经成为生命科学及医学领域的研究热点,线粒体的基因突变、呼吸链缺陷、线粒体膜的改变等因素

昆明植物所Nature子刊遗传学新文章

来自中科院昆明植物所和东卡罗来纳州立大学的研究人员10月23日在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上发表题为“Widespread impact of horizontal gene transfer on plant colonization of land”的论文,

科学家发现奇特微生物没有“细胞发电站”

目前科学家最新研究发现寄生在南美栗鼠内脏的一种微生物没有线粒体,通常这种现象非常罕见,线粒体被称为“细胞发电所”。     腾讯科学讯 据,目前,科学家最新研究显示,寄生在南美栗鼠内脏的一种微生物没有线粒体,线粒体被称为“细胞发电站”,是能量产生的细胞器

美谨慎评估线粒体替代技术 辅助生殖面临一道坎

线粒体DNA替换技术可将不健康的线粒体从女性受影响的卵子或早期胚胎中替换掉。   一项最新的实验技术能操纵女性DNA,避免其将可能致命的基因遗传疾病传给下一代。但这项技术引起了伦理道德方面的担忧:其后代除了遗传父母的DNA外,还额外拥有捐赠卵子者的DNA。此外,受该技术影响,女性后代会将“混合”后

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

癌细胞线粒体DNA漂移的分子机理

  通过对57例结肠癌患者的基因组进行基因分析,研究人员发现患者体细胞核内的平均线粒体DNA数量比健康人高4.42倍。“这表明,迁移到核基因组中的线粒体DNA可能对癌症的发展起重要作用,”本文的共同作者,来自UAB公共卫生学院的生物统计学教授Hemant K. Tiwari博士和UAB医学院遗传学教

《Nature》9月最受关注的十篇论文

  英国著名杂志《Nature》周刊是世界上最早的国际性科技期刊,自从1869年创刊以来,始终如一地报道和评论全球科技领域里最重要的突破。其办刊宗旨是“将科学发现的重要结果介绍给公众,让公众尽早知道全世界自然知识的每一分支中取得的所有进展”。近期《Nature》下载论文最多的十篇文章(2015年8月

首都医科大刘磊、吉训明PLOS最新成果

  作为线粒体动力学中的基本过程,线粒体融合、分裂和运输是由几个主要组件调控的,其中包括Miro。作为一个具有高分子量的非典型Rho样小GTPase,Miro中的GDP/GTP交换可能需要鸟嘌呤核苷酸交换因子(GEF)的帮助。然而,用于Miro的GEF的还没有得以确定。近期,来自首都医科大学北京脑重

分子生物学检验技术的理论基础是什么?

分子生物学检验技术的理论基础是什么?:一、病原生物基因与医学检验网人类感染性疾病 严重影响人类健康的病原微生物如结核杆菌、肝炎病毒、人免疫缺陷病毒、SARS相关冠状病毒、人禽流感病毒和原虫等,目前受到广泛关注。 二、病原生物基因与人类感染性疾病对于这些病原生物基因和基因组的研究已经成为消灭病原生物、

版纳园研究揭示低等鳞翅目线粒体基因的原始排列情况

冬虫夏草   线粒体是广泛存在于真核生物中的一种重要的细胞器,是真核细胞的能量工厂。线粒体含有自身的DNA,其基因组中包含有核酸序列、氨基酸序列、基因重排和基因二级结构等各种类型的信息,为种群遗传结构、生物地理学和系统发育等研究提供了丰富的分子标记。   鳞翅目包括45-48个

多篇文章解读线粒体在机体健康中扮演的关键角色

  期以来,我们都知道,线粒体是细胞的能量工厂,近年来,随着科学家们研究的深入,他们渐渐发现,线粒体或许在机体健康的多个方面都扮演着关键角色,本文中,小编就对相关研究成果进行整理,分享给大家!图片来源:daily.jstor.org  【1】Nature:线粒体代谢在T细胞中发挥重要作用  doi:

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,

动物所支持使用通用CO1基因片断开展动物DNA条形码研究

  DNA条形码研究的核心是采用某一基因片断用于物种鉴别。在对动物的研究工作中,目前主要是采用线粒体细胞色素氧化酶1(CO1) 5’端约650bp左右的区域。但是该片断的选用没有充分的依据表明它的效力,并且有证据表明它不能很好的识别某些类群的物种。因此,中科院动物研究所科研人员基于真哺

揭示人线粒体苏氨酸tRNA上致病点突变的分子机理

  4月10日,国际学术期刊《核酸研究》(Nucleic Acids Research)在线发表了中国科学院生物化学与细胞生物学研究所王恩多研究组的最新研究成果:A natural non-Watson-Crick base pair in hmtRNAThr causes structural a

PCR技术(十三):PCR用于进化分析

进化遗传学具有两个并列的研究方向:系统发育的重建和种群分析。自1962年, Zuckerkandl和Pauling提出蛋白质序列和基因序列的比较可以象分子种一样用于标志 现存物种分化的时间以来,各种生化方法被用于系统发育的研究。在最初二十年内, 同功酶的电泳分析、免疫学比较和蛋白质序列分析被广泛地应

专家激辩处临床使用边缘的线粒体替换技术

  英国纽卡斯尔大学神经学家Douglass Turnbull经常遇到很多患有无法治愈的致命性疾病的患者。但当遇到Sharon Bernardi及其儿子Edward时,Turnbull感到了从未有过的无助。  Bernardi的前3个孩子在刚出生时就夭折了,死因是血管里积累的一种令医生费解的酸。因此

弥补原核与真核生物进化上的裂隙

  沿北冰洋大洋中脊(Arctic Mid-Ocean Ridge)的沉积物中发现了一组新的古菌(archaea),一种新的生命形式可能有助于解决困惑现代生物界最持久的一个谜团。  地球上的生物皆可以被分成原核生物和真核生物两大类,前者结构简单,后者常更加复杂。这两类生物细胞间存在差别的显著,对于如

基因诊断——耳科诊断领域的重大进步

  人类基因组计划的完成使得生物医学的面貌将有很大的改变,而基因诊断是其中一个最直接影响当今临床医学理论和实践模式的技术革命。  耳聋是临床上最常见的遗传病之一,据各国统计,每1000个新生儿中,有1至3名听力障碍儿童,其中至少一半与遗传因素有关。另外在大量的迟发性听力下降患者中,亦有许多患者由自身

Science: “三人试管婴儿”或存在严重副作用

  英国在“线粒体置换”领域处于世界领先位置,这种治疗方法的目标是使用捐赠者卵子中的线粒体来替换母体有缺陷的线粒体。但是线粒体拥有自己的DNA,这就意味着婴儿将获得来自母亲、父亲和第二位女性线粒体的遗传信息。据《科学》杂志报道,研究人员警告称,DNA的混合有可能带来危害严重的副作用。而评估这项技术安

为什么胚胎时期人类就形成生殖细胞 珊瑚、植物却不是?

  无论人类还是其他多数动物,生殖细胞在生命之初就已经被规划好了。胚胎时期,生殖细胞就已经开始形成,它们将发育成精子或者卵细胞。其中,女性卵巢在其出生时就已经保存有未成熟的卵细胞(数量固定),成年后在性激素的影响下,每月只有一个卵细胞会发育成熟。而男性有所不同的是青春期后其生殖组织会不断产生精子。 

线粒体对机体健康到底有多重要?

  我们都知道,线粒体是机体的细胞能量工厂,近年来随着科学家们研究的深入,他们渐渐开始发现线粒体对机体健康非常重要,本文中,小编就对相关研究进行了整理,分享给大家!  【1】EMBO J:单一的线粒体蛋白缺失或会诱发全身性的炎症反应  doi:10.15252/embj.201796553  目前研