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昆明动物所在食肉目分子系统学方面取得新进展

食肉目犬型超科(Caniformia)各科间的系统发育关系一直是近年来食肉目系统发育关系研究的热点,至今仍处于众说纷纭的状态,尤其是小熊猫科的系统发育位置。小熊猫因其似熊非熊的形态特征,使得它的进化地位存在很大的争议,无法得到解决。 中国科学院昆明动物研究所张亚平院士、云南大学于黎研究员和博士研究生栾鹏涛结合模式生物基因组信息,系统筛选获得了22个新的单拷贝核基因内含子片段,将它们用于食肉目科间系统发育关系研究。研究结果支持小熊猫是浣熊科和鼬科的姐妹群,不支持形态学研究将小熊猫归于浣熊科,或将大,小熊猫并为熊猫科的观点,也不支持线粒体基因组研究中认为小熊猫与臭鼬科或由浣熊科,鼬科和臭鼬科组成的进化枝关系最近。 该研究不仅提供了重要的系统发育信息,还在新筛选的核基因内含子中报道了大数量的等位基因杂合子(Intra-individual Allele Heterozygotes) 现象。 这项研究......阅读全文

内含子的重要功能:帮助酵母应对压力下的生存

  内含子(intron)的存在,是真核细胞蛋白质编码基因与原核细胞最大的区别。在真核细胞基因表达的过程中,需要经过RNA剪接反应将其去除。一般来说,内含子的长度远比编码蛋白的外显子序列长,并且执行剪接反应的酶——剪接体高度复杂,由170多个相关蛋白组成。剪接反应需要高度精准,移码错位一个碱基都会导

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

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)

优化基因表达的关键因素

在基因表达研究中,研究者比较注意选择合适的表达载体和宿主系统,而往往忽视基因本身是否与载体和宿主系统为最佳匹配这样一个实质性问题。基因的最佳化表达可以通过对基因的重新设计和合成来实现,如消除稀有密码子而利用最佳化密码子,二级结构最小化,调整GC含量等。以下就密码子最佳化、翻译终止效率和真核细胞

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,

优化基因表达的关键因素

 在基因表达研究中,研究者比较注意选择合适的表达载体和宿主系统,而往往忽视基因本身是否与载体和宿主系统为最佳匹配这样一个实质性问题。基因的最佳化表达可以通过对基因的重新设计和合成来实现,如消除稀有密码子而利用最佳化密码子,二级结构最小化,调整GC含量等。以下就密码子最佳化、翻译终止效率和真

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

真核细胞表达系统的类型与常用真核细胞表达载体

原核表达系统是常被用来研究基因功能的成熟系统,由于原核表达系统具有包涵体蛋白不易纯化、蛋白修饰不完整等缺陷,人们也开始利用真核细胞表达系统来研究基因。自上世纪70年代基因工程 技术诞生以来,基因表达技术已渗透到生命科学研究的各个领域。并随着人类基因组计划实施的进行,在技术方法上得到了很大发展,时至今

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,

结构基因的结构

  人类结构基因4个区域:①编码区,包括外显子与内含子;②前导区,位于编码区上游,相当于RNA5’末端非编码区(非翻译区);③尾部区,位于RNA3’编码区下游,相当于末端非编码区(非翻译区);④调控区,包括启动子和增强子等。基因编码区的两侧也称为侧翼顺序(图3-1)。  1.外显子和内含子

DNA重组(DNA recombination)技术:外源基因的蛋白表达-3

(6)遗传标记: 从成千上万个哺乳细胞中,检测出极少数的含DNA重组体的转染细胞,并鉴定已导入外源DNA是哺乳动物细胞基因表达系统的一个关键内容。因此,在真核生物表达载体上必须附有标记基因,才能进行筛选。常用的标记基因有:胸苷激酶基因(thymidine kinase,TK)、二氢叶酸还原酶

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

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

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

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

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

真核生物翻译的调控(1)

原核生物基因表达的调控主要在转录水平上进行,而真核生物由于RNA较为稳定,所以除了存在转录水平的调控以外,在翻译水平上也进行各种形式的调控。在蛋白质生物合成的起始反应中主要涉及到细胞中的四种装置,这就是:1.核糖体,它是蛋白质生物合成的场所;2.蛋白质合成的模板mRNA它是传递基因信息的媒介;3.可

真核生物基因组-2

(二) 中度重复序列中度重复序列是指在真核基因组中重复数十至数万次(<105)的重复序列。其复性速度快于单拷贝顺序,但慢于高度重复序列。少数在基因组中成串排列在一个区域,大多数与单拷贝基因间隔排列。依据重复序列的长度,中度重复序列可分为两种类型。1.短分散片段(short interspers

两位华人教授最新Cell介绍新技术 胚胎干细胞中的核小体

高等生物的细胞核负责储存基因组DNA,这些DNA环绕着由四种组蛋白组成的八聚体,形成碟状的核小体结构。核小体的组织影响了基因活性,因此也是科学家们关注的研究领域之一。近日,来自美国西北大学的研究人员的研究人员介绍了一种新研发的化学生物学方法,为研究哺乳动物细胞中核小体如何介导基因调控提供了一个宝贵的

如何阅读基因载体图谱

  基因载体是基因工程的核心,也是基因治疗中强有力的生物工具,我们先来认识和阅读载体图谱吧。   一、载体分类及载体组成元件   载体分类   1、按属性分类:病毒载体和非病毒载体   病毒载体是一种常见的分子生物学工具,可将遗传物质带入细胞,原理是利用病毒具有传送其基因组进入目

如何阅读基因载体图谱

  基因载体是基因工程的核心,也是基因治疗中强有力的生物工具,我们先来认识和阅读载体图谱吧。   一、载体分类及载体组成元件   载体分类   1、按属性分类:病毒载体和非病毒载体   病毒载体是一种常见的分子生物学工具,可将遗传物质带入细胞,原理是利用病毒具有传送其基因组进入目的细

PNAS破解新物种进化的难题

  经过将近5000亿次的尝试,美国德克萨斯大学(UT)奥斯汀分校的研究人员,见证了一个罕见的事件,也许解决了一个进化的难题:内含子——位于基因中的非编码DNA序列,在基因组中是如何增加的。研究结果发表在《PNAS》杂志上,解决了关于新物种进化的基本问题,并可以增进我们对于“基因表达以及癌

长链非编码RNA: 从科研到临床

   长链非编码RNA (LncRNA)是一类真核生物中长度大于200 nt的非编码RNA分子;根据其与邻近基因的位置可以分为反义lncRNA、增强子lncRNA、基因间lncRNA、双向lncRNA、和内含子lncRNA;它具有多种作用机制,比如在细胞核中作为分子支架、协助可变剪接、调节染色体结构

长链非编码RNA: 从科研到临床(一)

概述长链非编码RNA (LncRNA)是一类真核生物中长度大于200 nt的非编码RNA分子;根据其与邻近基因的位置可以分为反义lncRNA、增强子lncRNA、基因间lncRNA、双向lncRNA、和内含子lncRNA;它具有多种作用机制,比如在细胞核中作为分子支架、协助可变剪接、调

DNA结合染料对细胞核的多色标记技术的多种应用

DNA结合染料对细胞核的多色标记技术 细胞核是动物细胞器中最大的。在哺乳动物细胞中,核的平均直径约为6μm,约占总细胞体积的10%。核包含细胞的大部分遗传物质,组织成多个长线性DNA分子,与多种蛋白质(例如组蛋白)复合形成染色体。这些染色体内的基因是细胞的核基因组。核的功能是维持这些基因的

嗜热细菌或可解开高等生物早期进化谜团

  据物理学家组织网报道,生存在日本温泉中的一种嗜热细菌或许可解开高等复杂生物体早期进化的谜团,并可能成为21世纪生物燃料生产的关键。相关研究报告发表在《公共科学图书馆·生物学》(Public Library of Science Biology)杂志上。   分子生物学教授艾伦·兰博维兹介绍说,

癌基因与抑癌基因

  癌基因(oncogene)一般可定义为某种基因,它的异常表达或表达产物的异常直接决定细胞恶性表型的产生。  抑癌基因或称抗癌基因(anti-oncogene)与肿瘤抑制基因(tumor suppressor gene)属同义词,是指某种基因当其受阻抑、失活、丢失、或其表达产物丧

分子生物学绪论(三)

  2 基因组研究的发展  目前分子生物学已经从研究单个基因发展到研究生物整个基因组的结构与功能。1977年Sanger测定了ΦX174-DNA全部5375个核苷酸的序列;1978年fiers等测出SV-40DNA全部5224对碱基序列;80年代λ噬菌体DNA合部48502碱基对的序列全部