当进化与生物技术相碰撞时,我们该何去何从?

自从2012年以来,CRISPR-Cas9基因编辑技术便已引发基因工程变革。这种技术依赖于一种来自细菌细胞的酶,即Cas9。它的作用机制是在一个事先确定的位点切割生物的遗传储存系统(即DNA)。它在DNA上产生一个缺口。随后,人们就能够在那里插入一段新的序列,比如来自另一个生物的基因。 如此一种简单而又廉价的技术使得创造转基因生物(genetically modified organisms, GMO)更加容易。更令人关注的是,将编码酶Cas9的基因插入到细胞基因组中使得它能够自己执行这种切割-插入过程。这种被称作“基因驱动(gene drive)”的技术能够在几代内在整个群体中扩散新的基因。一旦这些被引入的基因在这个群体中站稳脚跟,人们就可能称呼它们为GMO。最有前景的应用之一将是通过扩散导致不孕的突变来根除蚊子,但是正如2017年发表在Nature期刊上的一篇论文[1]中解释的那样,这种应用能够被进化本身挫败。 与细......阅读全文

快速基因组进化法促进酵母工业生物技术

  中国科学院深圳先进技术研究所(SIAT)戴俊彪课题组与曼切斯特生物技术研究所的Patrick Cai教授合作开发了一种“快速、高效和通用”的酵母分子水平转化方法,这种方法被命名为“合成染色体重排和LoxP介导的进化修饰(Synthetic Chromosome Rearrangement and

当进化与生物技术相碰撞时,我们该何去何从?

  自从2012年以来,CRISPR-Cas9基因编辑技术便已引发基因工程变革。这种技术依赖于一种来自细菌细胞的酶,即Cas9。它的作用机制是在一个事先确定的位点切割生物的遗传储存系统(即DNA)。它在DNA上产生一个缺口。随后,人们就能够在那里插入一段新的序列,比如来自另一个生物的基因。  如此一

平行进化和趋同进化差异分析

平行进化和趋同进化有些类似,二者的主要区别是:平行进化一般指亲缘关系较近的植物种或植物类群,经过平行进化产生相似的特征;而趋同进化是指亲缘关系较远的植物种或

你,还在进化

近700万年前,现代人类从黑猩猩祖先进化中分离出来,但今天人们仍在继续进化。在人类谱系中,已经有155个新基因被鉴定出来,这是由人类DNA的微小部分自发产生的。这些新基因中的一些可以追溯到哺乳动物的古老源头,其中一些“微基因”被预测与人类特有的疾病有关。相关研究近日发表于《细胞报告》。 “这个项

种系进化的定义

中文名称种系进化英文名称phyletic evolution定  义一个物种没有经过系谱分裂而整体逐渐形成新种的进化模式。应用学科遗传学(一级学科),进化遗传学(二级学科)

化学进化的定义

化学进化就是指在原始地球条件下,由无机物以及简单有机物逐渐演变出原始细胞的过程,之后的进化就是物种的进化。

进化节奏的定义

中文名称进化节奏英文名称tempo of evolution定  义进化过程中,物种在各个不同阶段有不同的进化速率。应用学科遗传学(一级学科),进化遗传学(二级学科)

进化枝的概念

进化枝(Clade)是指生命进化树上包括祖先分枝和所有子代分枝(branch)总和的一个群体分枝。比如说,概述图中蓝色和红色区域可以称为clade,而绿色区域不可以,因为他是一个不完整的群体,蓝色群体也是其子代。

共进化假说介绍

共进化假说提出传统的密码是从原始的简单密码进化而来,密码子的进化与氨基酸生物合成的进化是并列的。主要证据是这个原始的密码可能是由64个密码子通过高度简并只编码少量的氨基酸,而后的进化中,那些来自相关合成路径的物理化学性质不同的氨基酸却具有相似的密码子,表明密码子的进化与氨基酸生物合成具有密切相关性。

进化趋势的概念

中文名称进化趋势英文名称trend of evolution定  义在相对较长的时间尺度上,一个线系或一个单源群的成员表型进化改变的趋向。应用学科遗传学(一级学科),进化遗传学(二级学科)

微观进化的定义

微观进化通常是较小的进化变化的积累,这种较小的变化可能小至单个等位基因的突变,这被称为微观进化。

分子进化的概念

分子进化(molecular evolution),生物进化过程中生物大分子的演变现象。主要包括蛋白质分子的演变、核酸分子的演变和遗传密码的演变。

分子进化的起源

在漫长的进化过程中生物的 DNA经历了各种各样的变化。包括基因突变、基因重组、染色体易位等。碱基置换突变常导致蛋白质中一个氨基酸的改变。例如正常血红蛋白第 6位的谷氨酸改变为缬氨酸便成为镰形细胞贫血症的血红蛋白 HbS,为赖氨酸替代则成为HbC,前者的碱基是从GAA(谷氨酸)→GUA(缬氨酸),后者

“分子”掌控生命进化

如果能及时掌控SARS病毒分子进化规律,病情就会有效地得到控制;如果能准确掌控其他分子进化规律,人类的生命将会得到自我最大可能的把握。   安徽师范大学朱国萍教授在美国《科学》杂志上发表了她的研究论文《一件古老进化事件的自然选择机制》,获得自然科学界一致高度的评价,她的这篇论文,在进化生物学研究方

揭示伴侣进化之谜

  无论是配对还是成组,灵长类动物社会系统的成功也可能为人类社会生活的组织提供洞见。  研究人员分析了不同灵长类社会是如何进化的,以及哪些因素可能导致它们之间的转变。研究结果表明,从独居到群居的进化通常是从结对生活开始的。因此,结对生活是群体生活的基础,在社会制度演变中起着至关重要的作用。相关论文近

肠道的进化起源

  消化系统、皮肤、肌肉组织是如何进化的呢?这个问题困扰了科学家一个多世纪。维也纳大学的研究人员对海葵(一种非常古老的动物)胚胎发育的研究结果质疑了150年前提出的形成所有器官和组织的胚层具有同源性的假说。   该假说认为,身体中所有的器官和组织都来源于三个胚层之一,这些胚层在胚胎形成早期出现。这

什么是分子进化?

分子进化(molecular evolution),生物进化过程中生物大分子的演变现象。主要包括蛋白质分子的演变、核酸分子的演变和遗传密码的演变。

进化型evotype来捕捉生物系统的进化潜力

  所有生命的一个决定性特征是它的进化能力。然而,迄今为止,生物工程系统在使用过程中会进化这一事实大多被忽视。这导致生物技术的功能保质期有限,无法利用所有生物学固有的强大进化能力。    Sim Castle是这项一项发表在《Nature Communications》上的研究的第一作者,也是布里斯

引发微观进化和宏观进化的原因是什么?

突变是引发微观进化和宏观进化的方式之一。有些突变是中性的,有些突变是致命的,但还有一些突变为其宿主生物提供了生存优势。如果突变的生物比没有突变的生物产生了更多可存活后代, 那么在特定环境中自然选择所青睐的这种变化就是有利的。

最新模型定义蛇毒进化-剧毒蛋白质进化于无毒基因

  据科学日报报道,目前描绘蛇或者蜥蜴嘴巴内部主要基因的科技改变了科学家们将动物定义为有毒的方式。如果口腔腺体能够表达与“毒素”相关的20个基因家族中的一些基因,那么这个物种就被定义为有毒。然而,美国德克萨斯大学阿灵顿分校的一项最新研究挑战了这一定义,这些研究还建立了一个描述蛇毒是如何产生的新模型。

工业生物技术的作用

进入21世纪,随着空气中CO2浓度的增加,温室效应带来的全球变暖开始危及人类的生存。为了缓解这一问题,低碳经济将成为社会经济发展的一个重要方向。微生物作为一种低等生物,但却是自然界生物链中关键一环,在地球物质循环,特别是碳循环中发挥极其重要的作用。由于微生物的自然多样性,微生物细胞几乎是一个万能的微

​环境生物技术的优势

 环境生物技术的定义是理解与环境有关的各类生物机能,利用生物功能实现人与生态和谐的学科体系,其核心是利用自然界的各类生物。一般来讲,生物反应是在常温常压和中性pH条件下进行的,因此和其他物理化学技术相比,环境生物技术的主要特点是高效、低成本和完全性,没有污染转移的问题。另外一个重要的特点是,随着生物

非达尔文进化的概念

非达尔文进化指的是进化过程中蛋白质的氨基酸排列和DNA的碱基排列的变化,是由于对自然选择不存在有利或不利的中立突变基因进入到群体内的偶然固定所引起的。但非达尔文进化难言完美。

量子式进化的定义

中文名称量子式进化英文名称quantum evolution;tachytelic evolution定  义处于不平衡状态的生物群体较快地变到明显不同于其祖先的平衡状态,在短时间内迅速完成一些重大的进化。应用学科遗传学(一级学科),进化遗传学(二级学科)

配子生殖的进化过程

配子生殖的进化趋势是由同配到异配,最后发展为卵配生殖。在原生动物和单细胞植物中,所有个体或营养细胞都可能直接转变为配子或产生配子,而在高等动物中,生殖细胞是由特殊的性腺产生的。

分子进化的相关原则

三维结构原则对于各种生物物种的每一个蛋白质,用每一个位点每年发生的氨基酸替换的次数为标准衡量分子进化的速率是大致恒定的,只要该分子的功能和三维结构保持不变;分子主次原则功能上较次要的分子或分子的区域的进化速率(按突变替换数/每位点/每年计算)要比功能重要的分子或分子的部分的进化快。破坏力原则对现存分

鲤鱼-“逆进化”重生鳞片

  进化是一个缓慢的过程,往往需要几千年甚至上百万年。但新研究发现,如果进化是必要的,这个过程也可以很快,正如鲤鱼所经历的那样。  同大部分鱼类一样,鲤鱼全身覆盖着鳞片,但几个世纪以前,欧洲中世纪的僧侣选择性地养殖了一些鲤鱼,从而创造出少鳞的品种,以便更容易将其剖开洗净食用。从1912年开始,这些镜

前进进化的定义

中文名称前进进化英文名称anagenesis定  义从单细胞生物到多细胞生物,从原核生物到真核生物的进化表现为结构层次增多和分化程度增大,导致复杂性增长的进化。应用学科遗传学(一级学科),进化遗传学(二级学科)

多地域进化的概念

中文名称多地域进化英文名称multiregional evolution定  义现代人起源的一种假说。认为现代人是由直立人在不同的地域环境下分别进化而成。应用学科遗传学(一级学科),进化遗传学(二级学科)

协同进化的意义

生物多样性例如,很多植食性昆虫和寄主植物的协同进化促进了昆虫多样性的增加;遗传连锁性状有关基因在分子水平上的协同进化促进了遗传隔离并导致物种分化。物种适应该方面主要体现在众多互惠共生实例中,比如传粉昆虫与植物的关系(昆虫获得食物,而植物获得交配的机会),蚜虫与蚂蚁的关系(蚜虫获得蚂蚁的保护,蚂蚁获得