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除了DNA之外,遗传分子还可以有几百万种形式?

1 生物将信息编码储存在DNA和RNA中,这两种复杂的分子能很好地调控生物的功能。但它们是储存分子遗传信息的唯一途径吗?一些科学家认为,在核酸出现之前生命不可能存在。因此,了解核酸是如何在原始地球上形成的是基础研究的一个基本目标。 来自东京工业大学地球生命科学研究所、德国航空航天中心和埃默里大学的科学家利用复杂的计算方法,探索了核酸类似物的“化学邻域”。令人惊讶的是,他们发现了超过100万种变体,这开启了一个尚未探索的、巨大的化学宇宙,它关系着药理学、生物化学及理解生命起源的研究。这项研究揭示的分子可以被进一步改造,产生数以亿计潜在的药物。 2 核酸最早发现于19世纪,但直到20世纪,科学家才了解它们的组成、生物学作用和功能。1953年,沃森和克里克发现了DNA的双螺旋结构,揭示了其生物和进化功能的基本解释。 地球上的所有生物都将信息储存在DNA中,DNA由两条聚合物链组成,两条长链缠绕在一起,相互补充。当两条链被......阅读全文

分子生物学常用实验技术(page 1)

第一章质粒DNA 的分离、纯化和鉴定 第二章DNA 酶切及凝胶电泳 第三章大肠杆菌感受态细胞的制备和转化 第四章RNA 的提取和cDNA 合成 第五章重组质粒的连接、转化及筛选 第六章基因组DNA 的提取 第七章RFLP 和RAPD 技术 第八章聚合酶链式反应(PCR)扩增和扩增产物克隆 第九章分

DNA重组(DNA recombination)技术:DNA重组与鉴定-1

重组DNA是在体外用限制性内切酶,将不同来源的DNA分子进行特异地切割,获得的目的基因或DNA片段与载体重新连接,从而组成一个新的DNA杂合分子。重组的DNA分子能够通过一定的方式进入相应的宿主细胞,在宿主细胞中进行无性增殖,获得大量的目的基因或DNA片段,此过程称基因克隆。重组的DNA分子也能够在

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

分子标记

内容:一、遗传标记 二、DNA分子标记 三、染色体原位杂交 四、DNA分子标记的应用 长期以来,植物育种中选择都是基于植株的表型性状进行的,当性状的遗传基础较为简单或即使较为复杂但表现加性基因遗传效应时,表型选择是有效的。但水稻的许多重要农艺性状为数量性状,如

达尔文加拉马克,可能才是完整的进化论

  随着科学的进一步发展,达尔文理论也显示出了一些不足之处。  所谓物竞天择,适者生存,现代生物学的许多主流研究方向都以查尔斯·达尔文(Charles Darwin)“自然选择”的进化论为基础:只有最能适应环境的生命体才能在物种演化的洪流中获得生存和繁衍的权利。这个自然选择的过程也被称为适应,而最容

分子生物学常用实验技术(page 2)

一、RNA 制备   模板mRNA 的质量直接影响到cDNA 合成的效率。由于mRNA 分子的结构特点,容易受RNA 酶的攻击反应而降解,加上RNA 酶极为稳定且广泛存在,因而在提取过程中要严格防止RNA 酶的污染,并设法抑制其活性,这是本实验成败的关键。所有的组织中均存在RNA 酶,人

核酸的变性和复性

DNA的变性 DNA的复性 核酸分子杂交   变性(denaturation)和复性(renaturation) 是双链核酸分子的二个重要物理特性。也是核酸研究中经常引用的术语。双链DNA,RNA双链区,DNA: RNA杂种双链(hybrid duplex)以及其它异源

基因克隆技术概述

基因克隆技术是分子生物学的核心技术,其目的是获得某一基因或DNA片段的大量拷贝,用于深入分析基因的结构与功能,并可达到人为改造细胞以及物种遗传性状的目的。基因克隆的一项关键技术是DNA重组技术,它利用酶学方法将不同来源的DNA分子进行体外特异性切割,重新拼接组装成一个新的杂合DNA分子。在此基础上将

常用的分子生物学基本技术

核酸分子杂交技术由于核酸分子杂交的高度特异性及检测方法的灵敏性,它已成为分子生物学中最常用的基本技术,被广泛应用于基因克隆的筛选,酶切图谱的制作,基因序列的定量和定性分析及基因突变的检测等。其基本原理是具有一定同源性的原条核酸单链在一定的条件下(适宜的温室度及离子强度等)可按碱基互补原成双链。杂交的

Nature 表观遗传学进展将遗传学、环境与疾病联系了起来!

  21世纪,表观遗传学的研究得到了快速发展,同时其产生了让研究人员感兴趣和憧憬的东西,当然了,这其中也存在一些大肆宣传的成分,本文中,我们回顾了表观遗传学在过去几十年里是如何演变的,同时分析了近年来改变科学家们对生物学理解的一些研究进展;我们讨论了表观遗传学和DNA序列改变之间的相互作用,以及表观

DNA的克隆过程概述

DNA的克隆是指在体外将含有目的基因或其它有意义的DNA片段同能够自我复制的载体DNA连接,然后将其转入宿主细胞或受体生物进行表达或进一步研究的分子操作的过程,因此DNA克隆又称分子克隆,基因操作或重组DNA技术。DNA克隆涉及一系列的分子生物学技术,如目的DNA片段的获得、载体的选择、各种工具酶的

微卫星DNA分子标记及其应用

  微卫星(Microsatellite,MS)又称短串联重复(Short Tandem Repeats,STR)或简单序列重复(Simple Sequnce Repeat,SSR),是指基因组中以少数几个核苷酸(多数为2-4个)为单位多次串联重复组成的长达几十个核苷酸的序列。其中最常见的是双核苷酸

谢晓亮院士:单分子技术透视生命之谜

  2012和2013年,由北京大学多个研究团队合作完成的世界首个高精度人类男性和女性个人遗传图谱相关论文相继发表于《科学》和《细胞》杂志。这一工作采用的单细胞DNA扩增技术MALBAC,与以前的技术相比,该技术将单细胞全基因组测序的精确度大幅度提高,以至于能够发现个别细胞之间的遗传差异。  MAL

细菌与真核细胞的的区别

细菌与真核细胞存在着很大的区别,但也有相同之处。细菌与真核细胞的转染有何异同准确来说,细菌叫“转化”,真核细胞叫“转染”。转染的定义是“将具生物功能的核酸转移或运送到细胞内并使核酸在细胞内维持其生物功能”。其中,核酸包括DNA(质粒和线性双链DNA),反义寡核苷酸及RNAi(RNAinterfere

北大谢晓亮教授:单分子技术透视生命之谜

2012和2013年,由北京大学多个研究团队合作完成的世界首个高精度人类男性和女性个人遗传图谱相关论文相继发表于《科学》和《细胞》杂志。这一工作采用的单细胞DNA扩增技术MALBAC,与以前的技术相比,该技术将单细胞全基因组测序的精确度大幅度提高,以至于能够发现个别细胞之间的遗传差

HindIII和Bamh1酶切位点保护碱基的详解

用于基因工程的工具酶一,限制性内切酶(Endonucleosase)(一)限制性内切酶(Endonucleosase)的发现与分类1) 50年代初发现细菌能将外来DNA片段在某些专一位点上切断,从而保证其不为外来噬菌体所感染,而其自身的染色体DNA由于被一种特殊的酶所修饰而得以保护,这种现象叫做限制

转染和转化的区别

转染的定义是“将具生物功能的核酸转移或运送到细胞内并使核酸在细胞内维持其生物功能”。其中,核酸包括DNA (质粒和线性双链DNA ),反义寡核苷酸及RNAi(RNA interference)。基因转染技术已广泛应用于基因组功能研究(基因表达调控,基因功能,信号转导和药物筛选研究)和基因治疗研究。基

物理所基于DNA分子的自旋过滤器研究取得进展

  众所周知,DNA是遗传物质。不同的生物体根据其特定的DNA序列合成特定的蛋白质,而表现出不同的遗传性状,于是造就了世界的多样性。由于其双螺旋结构和自组装性质,DNA的特性已引起了各国科学家的广泛关注,并成为多学科交叉领域的热点研究问题。  2011年,以色列Naaman小组和德国

DNA分子标记技术研究进展(一)

遗传标记在遗传学的建立和发展过程中有着举足轻重的作用,随着遗传学的进一步发展和分子生物学的异军突起,遗传标记先后相应地经历了形态标记、细胞学标记、生化标记和DNA分子标记四个发展阶段。前三种标记都是以基因表达的结果为基础的,是对基因的间接反映;而DNA分子标记则是DNA水平遗传变异的直接反映,它具有

遗传病与肿瘤的基因诊断

从DNA水平上寻找确诊遗传病的指标或探讨遗传病和肿瘤的病因等方面,已取得很大成绩,这对产前诊断,早期确诊和突变基因携带者的检出等都有重要意义。所用的方法大体有以下几种。  一、分离基因进行结构分析  利用DNA离体转化,制备探针,制备基因文库进行筛检,最后鉴定载体中插入DNA片段的特性等一系列技术,

人工合成XNA可实现DNA功能

  对许多人来说,简称DNA的脱氧核糖核酸并不陌生,它是携带生命遗传密码的重要载体。但如今,即便如此重要的载体也能被人工合成的物质替代了。   英国医学研究委员会分子生物学实验室等机构的研究人员在最新一期美国《科学》杂志上发表报告说,他们人工合成了一种名为XNA的物质,在许多关键功能上可替代

转染和转化的区别

转染的定义是“将具生物功能的核酸转移或运送到细胞内并使核酸在细胞内维持其生物功能”。其中,核酸包括DNA (质粒和线性双链DNA ),反义寡核苷酸及RNAi(RNA interference)。基因转染技术已广泛应用于基因组功能研究(基因表达调控,基因功能,信号转导和药物筛选研究)和基因治

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

Southern印迹杂交实验原理和方法-1

实验原理核酸分子杂交技术是分子生物学领域中最常用的具体方法之一。其基本原理是:具有一定同源性的两条核酸单链在一定的条件下,可按碱基互补的原则形成双链,此杂交过程是高度特异的。由于核酸分子的高度特异性及检测方法的灵敏性,综合凝胶电泳和核酸内切限制酶分析的结果,便可绘制出DNA分子的限制图谱。但为了进一

法医DNA检测仪器及其发展动向分析

摘    要:实践证明,法医DNA检测技术和相关仪器在犯罪嫌疑人认定、亲权鉴定和系列串并案侦破中发挥了显著作用,是我国公安一线侦察破案和打击犯罪的重要技术手段。以法医DNA检测技术为主线,对相关仪器的产生背景、发展历程、工作原理、各类技术优劣,以及国内外研究现

大肠杆菌感受态细胞的制备和转化

摘要: 下文介绍大肠杆菌感受态细胞的制备和转化. 1、感受态细胞的概念重组 DNA 分子体外构建完成后,必须导入特定的宿主(受体)细胞,使之无性繁殖并高效表达外源基因或直接改变其遗传性状,这个导入过程及操作统称为重组DNA分子的转化.

国自然研究热点—eccDNA的前世今生

  2019年11月,顶尖国际学术期刊《Nature》和《Cell》相继发表了关于染色体外环状DNA(extrachromosomal circular DNA,eccDNA)的重要研究,彻底颠覆了人们对癌基因的传统认知,同时也迅速引爆了整个生物医学界,一时之间,将人们的目光都吸引到这个科研界的新宠

国自然研究热点—eccDNA的前世今生

  ​1. eccDNA为什么火?它到底是何方神圣?   2019年11月,顶尖国际学术期刊《Nature》和《Cell》相继发表了关于染色体外环状DNA(extrachromosomal circular DNA,eccDNA)的重要研究,彻底颠覆了人们对癌基因的传统认知,同时也迅速引爆了整个生

Southern印迹杂交

 实验原理核酸分子杂交技术是分子生物学领域中zui常用的具体方法之一。其基本原理是:具有一定同源性的两条核酸单链在一定的条件下,可按碱基互补的原则形成双链,此杂交过程是高度特异的。由于核酸分子的高度特异性及检测方法的灵敏性,综合凝胶电泳和核酸内切限制酶分析的结果,便可绘制出DNA分子的限制

研究解读DNA损伤领域新进展

  本文中,小编整理了多篇研究报道,共同解读科学家们在DNA损伤研究领域取得的新成果,分享给大家!  【1】Nature:重大进展!揭示修复酒精引起的DNA损伤的新机制  doi:10.1038/s41586-020-2059-5  在一项新的研究中,来自荷兰胡布勒支研究所和英国剑桥医学研究委员会分