科学家揭示大脑高效传递信息的“微观密码”
近日,中国科学技术大学教授毕国强团队历经15年持续攻关,基于自主研发的毫秒级时间分辨冷冻电镜技术,成功捕捉到突触囊泡释放与快速回收的完整动态过程,并提出全新“亲吻-收缩-逃逸/融合”模型,解决了神经科学领域长达半个世纪的关键争议。这一突破揭示了大脑高效传递信息的“微观密码”,也为相关脑疾病的机理研究提供了新视角。10月17日,研究成果发表于《科学》。审稿人高度评价该成果,称“这是一项卓越的研究,提供了富有洞察力的视角”。大脑功能的实现,依赖于数千亿个神经元之间高效、精准的突触传递,突触囊泡作为神经递质的载体,其释放机制一直是神经科学领域的重要问题。自20世纪70年代以来,科学界围绕囊泡释放机制形成了“全融合”与“亲吻-逃逸”两种对立模型,但由于囊泡释放过程发生在毫秒时间尺度、结构变化处于纳米空间尺度,传统技术难以捕捉其瞬时动态,使这一争议困扰神经科学领域长达50年之久。为攻克这一难题,毕国强团队联合国内外多个团队开发出具有毫秒时......阅读全文
新混动火箭身体密码
作为一个“混动小子”,长征六号改运载火箭(简称:长六改)29日从太原卫星发射中心“出发”了,它是中国新一代运载火箭家族的新成员,“身上”藏着新密码。 “长相”:全箭总长约50米,起飞重量约530吨,在700公里太阳同步轨道的运载能力不小于4吨。 “身体”:固液搭配,“干活”不累。长六改采用“
关于密码子的简介
密码子(codon):mRNA(或DNA)上的三联体核苷酸残基序列,该序列编码着一个特定的氨基酸,tRNA 的反密码子与mRNA的密码子互补。 起始密码子(iniation codon):指定蛋白质合成起始位点的密码子。最常见的起始密码子是甲硫氨酸或缬氨酸密码。 终止密码子(terminat
正在破译的“青藏密码”
青藏高原为什么变绿,是不是生态趋好的信号?冰崩的成灾机制是什么,可否科学预警?冰川消融增加了多少水资源,对“亚洲水塔”弊大还是利大?喜马拉雅山与冈底斯山哪个先隆升,给生物演化带来怎样的影响?…… 被称为地球“第三极”的青藏高原,是我国重要生态安全屏障。2017年,我国时隔40多年再次启动青藏高
锂电池“长寿”密码找到
锂电池在使用过程中会产生枝晶,枝晶断裂不仅会导致电池容量衰减,寿命打折,还可能刺透隔膜使电池短路起火引发安全问题。南开大学梁嘉杰、陈永胜教授课题组与江苏师范大学赖超课题组合作提出了解决这一问题的新优化策略,成功制备了具有多级结构的银纳米线—石墨烯三维多孔载体,并负载金属锂作为复合负极材料。这一载
研究破译影响身高基因密码
华东师范大学上海市调控生物学重点实验室与青少年健康评价与运动干预教育部重点实验室罗剑、刘明耀教授团队在骨骼发育与身高研究领域取得重要突破,成功破译影响身高的基因密码。该研究成果论文3月20日发表于《科学进展》。 身材矮小是青少年群体中的一种常见病症,一直严重困扰着众多家庭。在诸多影响青少年身高
简述遗传密码的阅读方式
破译遗传密码,必须了解阅读密码的方式。遗传密码的阅读,可能有两种方式:一种是重叠阅读,一种是非重叠阅读。例如mRNA上的碱基排列是AUGCUACCG。若非重叠阅读为AUG、CUA、CCG、;若重叠阅读为AUG、UGC、GCU、CUA、UAC、ACC、CCG。两种不同的阅读方式,会产生不同的氨基酸
中药丹参基因遗传密码破译
近日,中国中医科学院中药研究所陈士林团队和中国科学院植物研究所漆小泉团队联合中国医学科学院药用植物研究所、澳大利亚昆士兰大学、美国田纳西州大学健康科学中心、美国爱荷华州立大学、澳门大学、英国桑格研究院和广药集团等单位,在著名植物学杂志《Molecular Plant》发表丹参全基因组,标志着作为
关于遗传密码的基本介绍
遗传密码是一组规则,将DNA或RNA序列以三个核苷酸为一组的密码子转译为蛋白质的氨基酸序列,以用于蛋白质合成。 它决定肽链上每一个氨基酸和各氨基酸的合成顺序,以及蛋白质合成的起始、延伸和终止。 遗传密码又称密码子、遗传密码子、三联体密码,匿藏了生命及其历史演化的秘密。
“起始密码子”的功能
“起始密码子”的功能并不是“使翻译开始”,而是“定位翻译开始位置的信号标记”。“起始密码子”编码氨基酸,而“终止密码子”不编码氨基酸。
简述遗传密码的破译方法
尼伦伯格等发现由三个核苷酸构成的微mRNA能促进相应的氨基酸-tRNA和核糖体结合。但微mRNA不能合成多肽,因此不一定可靠。科兰纳(Khorana,Har Gobind)用已知组成的两个、三个或四个一组的核苷酸顺序人工合成mRNA,在细胞外的转译系统中加入放射性标记的氨基酸,然后分析合成的多肽
副密码子的概念
mRNA的核苷酸顺序与蛋白质的氨基酸顺序之间在结构上并没有直接的相应关系,二者也不发生直接的相互作用。在这两种不同的遗传语言之间,必须通过译员才能互相沟通。扮演这种译员角色的就是各种tRNA分子。如果没有tRNA的存在,也就无所谓密码子了。因此密码子的意义并不是单独由mRNA决定的,而是由mRNA和
密码子的设计实验
迄今为止,基因只是被用来在细菌中表达,因此不知道这种简单的策略是否也能在更高等的植物的转基因中发挥作用。在 CAPITALS 中的软件程序来自 DNALYSIS 软件的 DOS Compugene suite,可以从作者(W.M.B) 处获得运行在 Windows 下的版本。本实验来源于 PCR 实
解开花鲈的基因密码
“破译鱼类基因组序列,完成其基因组精细图谱的绘制意义重大,可以为开展鱼类重要经济性状的遗传解析、基因组选择育种以及良种培育提供基因组资源和技术支撑,使鱼类遗传育种研究进入一个全新的阶段。”中国水产科学研究院黄海水产研究所(以下简称黄海所)研究员陈松林在接受采访时表示。花鲈基因家族分析 陈松林供图
生物黑客玩转生命密码
地球上破坏性最强的力量潜藏于DNA中。不信?2009年,猪流感爆发不过5天,寄生在猪身上的这种病毒只是换了换几个基因的位置,就让墨西哥全国瘫痪了。学校放假,教堂关门,就连墨西哥城著名的墨西哥独立日游行都被迫取消了。 在美国,感染新型病毒的几十例流感患者使航空公司股价大跌。权威评论员也念叨着
纳米科技破译人骨“密码”
骨骼虽为人体最大的组织器官,却最容易引起缺损。在我国,每年因骨折、骨肿瘤等骨科疾病造成骨缺损或功能障碍的患者就超过300万人。随着纳米与生物技术在医用材料领域的不断渗透,患者看到了“断骨再生”的曙光。 从高分辨电子显微镜和原子力放大镜分析,人体骨骼有一套非常精巧的结构:一束束胶原
甲功密码如何深度解读!
甲状腺的生理功能主要为促进三大营养物质代谢,调节生长发育,提高组织的耗氧量,促进能量代谢,增加产热和提高基础代谢.当甲状腺功能紊乱时,会发生甲亢或甲减。甲功五项是T3、T4、FT3、FT4和TSH的总称,它与甲状腺功能有密切关系,是诊断甲亢、甲减的重要依据。检测甲状腺激素在甲亢和甲减病人的诊断中
概述密码子的特点
①. 遗传密码子是三联体密码:一个密码子由信使核糖核酸(mRNA)上相邻的三个碱基组成。 ② 密码子具有通用性:不同的生物密码子基本相同,即共用一套密码子。 ③ 遗传密码子无逗号:两个密码子间没有标点符号,密码子与密码子之间没有任何不编码的核苷酸,读码必须按照一定的读码框架,从正确的
Cell解开细胞的程序密码
来自慕尼黑大学(LMU)的研究人员在一项针对夜行动物视网膜细胞的研究中,取得了关于基因组DNA组装的一些基础认识,揭示了核膜影响细胞核结构和基因调控的机制。这一研究结果发表在1月31日的《细胞》(Cell)杂志上。 构成遗传物质的双链DNA分子缠绕着蛋白质复合物形成致密的“染色质”。
简述遗传密码的基本特点
方向性 密码子是对mRNA分子的碱基序列而言的,它的阅读方向是与mRNA的合成方向或mRNA编码方向一致的,即从5'端至3'端。 连续性 mRNA的读码方向从5'端至3'端方向,两个密码子之间无任何核苷酸隔开。mRNA链上碱基的插入、缺失和重叠,均会造成框移
关于遗传密码的历史介绍
遗传密码的发现是20世纪50年代的一项奇妙想象和严密论证的伟大结晶。mRNA由四种含有不同碱基腺嘌呤(简称A)、尿嘧啶(简称U)、胞嘧啶(简称C)、鸟嘌呤(简称G)的核苷酸组成。最初科学家猜想,一个碱基决定一种氨基酸,那就只能决定四种氨基酸,显然不够决定生物体内的二十种氨基酸。那么二个碱基结合在
概述遗传信息、密码子、反密码子的区别与联系
遗传信息是指DNA分子中基因上的脱氧核苷(碱基)排列顺序,密码子是指信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基的排列顺序,反密码子是指转运RNA上的一端的三个碱基排列顺序。其联系是:DNA(基因)的遗传信息通过转录传递到信使RNA上,转运RNA一端携带氨基酸,另一端反密码子与信使RNA上的密码子(
显微镜微观断裂机制的实际应用
微观断裂机制的实际应用 作为材料断裂韧性指标之一的裂纹扩展阻力,它不但是一个材料常数,而且也同断裂的微观机制有关。例如:当断裂机制是沿晶脆性断裂或解理断裂时,值较小;反之,当断裂机制是韧窝断裂时,则 值较大,如表2[断裂微观机制和裂纹扩展阻力的关系] 的关系" 所示。断裂微观机制的分析,有可能把断口
调控微观结构刚性的DNA折纸纳米器件
9月14日,华中科技大学生命科学与技术创新基地本科生创新团队BIOMOD HUST-China再次传来捷报:团队论文《A DNA Origami Mechanical Device for the Regulation of Microcosmic Structural Rigidity》(可用
《科学》:金纳米颗粒微观结构首次得到揭示
“这是一项应该被写入教科书的重要发现” 纳米颗粒的广泛应用并不意味着科学家对它们的微观结构了如指掌。美国科学家的一项最新研究,首次揭开了科研中经常用到的一种金纳米颗粒的神秘面纱。相关论文以封面文章的形式发表在10月19日的《科学》杂志上。 由于金的活动性弱且对空气和光线都不敏感,实验室中经常用金
研究揭示重离子治癌重要微观机理
中国科学院近代物理研究所科研人员及合作者,在重离子治癌微观机理研究方面取得进展。该团队在生物分子团簇中观测到重离子辐照导致的分子间能量及质子转移级联机制。这一机制被认为是重离子治癌生物学效应优异的重要原因。 当前,重离子治癌是最先进的放射性治疗手段之一。重离子治癌的生物学效应优于X射线等传统放
薄层色谱:探索微观世界的神奇工具
在化学实验室中,薄层色谱(Thin Layer Chromatography, TLC)是一种简单、快速、成本低廉的分析技术。它广泛应用于化学、生物学、医学、环境科学等领域,帮助科学家们分离和鉴定各种化合物。 薄层色谱的原理 薄层色谱是一种基于物质在固定相和流动相中的不同分配系数,通过色谱过
物理所揭示表面浸润的微观机制
水的浸润现象在物理、生物、化学、工业等各个领域都发挥着重要作用,比如人工降雨、蛋白质折叠等。浸润一般发生在固体表面,理解浸润性质与界面结构之间的关系是理解表面浸润的关键。近期理论和实验工作均表明,在室温下“水层可以是疏水的”,但是这种奇异现象无法用传统的杨氏方程解释。上世纪五十年代,人们用晶格匹
显微观测仪与古玩专家抢饭碗
可对古玩各部分任意放大 摄影/黄瑶 在古玩市场,为了鉴别真假,常常企望于古玩专家的一双火眼金睛。而昨(25)日下午,收藏大家赵德均却在一台机器面前傻眼了。这台类似“显微镜”的机器只用了不到几分钟的时间,就清晰地照出了那些清代瓷瓶、千年古玉的历史痕迹。为给年底在北京举行的“西部珍藏·秋季
微纳米机器人,揭秘微观世界!
对人类而言,微观世界仍然存在很多谜题——无论是地球上生命力最顽强的微型生物水熊虫,还是被誉为“微生物工厂”的微米级大肠杆菌,甚至是可寄生在大肠杆菌中的纳米级噬菌体,以及蕴含着神秘生命起源的分子基因编码DNA,人们均知之甚少。近半个世纪以来,人们一直渴望制造出一种能进入微观世界的微型机器人,披上水
关于研磨与抛光的微观机理解析
研磨指通过研磨的方法,除去切片和轮磨所造成的硅片表面锯痕及表面的损伤层,有效改善单晶硅片的翘曲度、平坦度与平行度,达到一个抛光过程可以处理的规格。硅片研磨质量直接影响到抛光质量及抛光工序的整体效率,甚至影响到IC的性能。硅片研磨加工模型如图三所示,单晶硅属于硬脆材料,对其进行研磨,磨料具有滚轧作