我国科学家率先解析了30纳米染色质高清晰结构

困扰研究人员30多年的最基本分子生物学问题获得了突破。4月25日,《科学》杂志刊登了中国科学家的长篇论文,宣布解析了“30纳米染色质高级结构”,这使人类知道了决定同卵双胞胎存有差异的“30纳米染色质”的结构。 据该论文的作者之一、中科院生物物理研究所研究员李国红介绍,遗传信息DNA是经过凝缩之后聚集在只有几个微米的细胞核里的,其核小体以密集堆积的方式形成了一种直径在30纳米左右的管状螺旋体,即30纳米染色质纤维。目前国际上对30纳米染色质纤维这一超大分子复合体的组装和调控机理还不清楚,对于其精细结构组成也有很大争议,“30多年来,对其结构的研究一直是现代分子生物学领域面临的最大挑战之一”。 李国红与生物物理所研究员朱平经过四五年的密切合作与不懈努力,成功建立了一套染色质体外重建和结构分析平台,利用一种冷冻电镜单颗粒三维重构技术,在国际上率先解析了30纳米染色质的高清晰三维结构,在破解“生命信息”的载体——30纳米......阅读全文

纳米结构在摩擦学中的应用

摩擦磨损性能材料的重要使用性能之一,研究纳米材料的摩擦磨损性能是研究纳米材料的特性、推进纳米材料实用化不可或缺的工作。晶粒尺寸对材料摩擦磨损性能的影响一直是材料科学家关心的问题。实验证明,即使是处于微米或者亚微米尺度范围内,晶粒尺寸也会对材料的摩擦磨损性能有重要影响。金属材料很多实验结果证明,当晶粒

科学家发现染色质结构调节DNA突变新机制

记者从中山大学获悉,由该校生命科学学院教授贺雄雷领衔的团队,近期在染色质结构如何调节DNA突变工作上取得重要进展,相关成果发表在3月9日的《科学》杂志上。这是近十年来中山大学首次以第一作者的身份在《科学》杂志上发表论文。  据研究人员介绍,突变是生物演化的基础,也是疾病发生的主要原因。人类

Nature子刊:基于DNA折纸纳米结构的可快速解毒纳米抗凝剂

  透析环路中产生的凝血反应是急慢性肾损伤患者进行血液透析时出现的一种问题。肝素与低分子量肝素常用于临床血液透析过程中,但具有不良反应;而其解毒剂鱼精蛋白具有一定的毒性。开发出高效、可控、安全的抗凝剂用于透析,是临床实践的重大需求。与直接清除循环系统中的抗凝药物相比,利用解毒剂对其活性进行控制是一种

染色质组装的多级螺旋模型介绍

  由DNA与组蛋白组装成核小体,在组蛋白H1的介导下核小体彼此连接形成直径约10纳米的核小体串珠结构,这是染色质组装的一级结构。不过在细胞中,染色质很少以这种伸展的串珠状形式存在。当细胞核经温和处理后,在电镜下往往会看到直径为30纳米的染色质纤维。在有组蛋白H1存在的情况下,由直径10纳米的核小体

中科院生物物理研究所团队研究揭示染色质结构和折叠机制

  中国科学院生物物理研究所朱平研究组和李国红研究组合作,揭示了连接组蛋白H5介导的核小体结合和染色质折叠和高级结构形成机制。相关论文近期发表于《细胞研究》。  在真核生物中,基因组DNA被分层包装到细胞核内不同层次的染色质组织中。其中,DNA缠绕在核心组蛋白组成的八聚体上组成核小体,多个核小体组成

异染色质的主要类型组成性异染色质

组成性异染色质,指除S期以外在整个细胞周期均处于聚缩状态, DNA包装比基本不变,可构成多个染色中心。

异染色质的主要类型兼性异染色质

在一定时期的特种细胞的细胞核内, 原来的常染色质可转变成兼性异染色质。如雄性个体的细胞含有一个瘦小的Y染色体和一个大的X染色体, 由于X和Y染色体上很少有共同的基因, 对于雄性来说, X染色体上的基因就只有一个拷贝。虽然雌性细胞有两条X染色体, 也只有一条具有转录活性, 另外一条X染色体像异染色质一

染色质的定义

  染色体在细胞周期的间期时DNA的螺旋结构松散,呈网状或斑块状不定形物,即染色质。以浓集状态存在者,称异染色质(1~eterochromatin);以分散状态存在者,称常染色质(euchromatin)。常染色质染色较浅且均匀,异染色质染色深。性染色质与性染色体(x染色体和Y染色体)有关,称x染色

性染色质检测

实验方法原理 在间期细胞核中,女性X染色质和男性Y染色质均可用特殊染色法显示出来。女性的两个X染色体中的一个,在间期时的染色质呈异固缩(Heteropyconosis),呈深染的小体称Barr氏体。Barr氏体位于间期细胞核内面,呈三角形或半月形小体,易为碳酸复红或硫堇等染料着色。正常女性Barr氏

染色质的分类

间期染色质按其形态特征、活性状态和染色性能区分为两种类型:常染色质和异染色质。按功能状态的不同可将染色质分为活性染色质和非活性染色质。

染色质的组装模型介绍

人的每个体细胞所含DNA约6×109bp分布在46条染色体中,总长达2米,平均每条染色体DNA分子长约5厘米,而细胞核直径只有5~8微米,这就意味着从染色质DNA组装成染色体要压缩近万倍,相当于一个网球内包含有2千米长的细线。 多级螺旋模型由DNA与组蛋白组装成核小体,在组蛋白H1的介导下核小体彼此

金属表面纳米结构制备方法有哪些

  纳米结构的制备方法  纳米粉体、纳米纤维、纳米薄膜、纳米块体、纳米复合材料和纳米结构等纳米材料的制备方法有的相同,有的不相同,有的原理上相同,但工艺上有显著的差异[6]。从目前的研究来看,纳米结构的制备方法大体可分为:自组装法、人工构筑法、模板法。

纳米结构莫比乌斯环首次合成

构建结构均匀的纳米碳对于纳米技术、电子学、光学和生物医学应用中的功能材料的发展至关重要。据近日发表在《自然·合成》杂志上的论文,日本名古屋大学研究团队已合成了一种带状分子纳米碳,具有扭曲的莫比乌斯带拓扑结构,即莫比乌斯碳纳米带。 分子纳米碳科学是一种自下而上使用合成有机化学制造纳米碳的方法。然而

中俄科研人员发现纳米碳新结构

  我国和俄罗斯的科研人员成功将碳纳米颗粒与三维四面体键结合起来,获取到不寻常的量子点,呈现出平坦的二维结构。通过X射线光电子能谱、拉曼光谱、电子显微镜以及光学和发光光谱等不同方式对新量子点进行测试表明,量子点能够加快海量数据的处理速度,并实现对测量仪器和技术设备的快速控制。这一发现将有助于创造一种

美构建出迄今最薄的纳米吸光结构

  据物理学家组织网近日报道,美国科学家制造出了迄今最薄的有效可见光吸光器,这种纳米结构的厚度仅为普通纸的千分之一,最新设备有望降低太阳能电池的成本并提高其光电转化效率。研究发表在最新一期的《纳米快报》杂志上。   参与该研究的斯坦福大学化学工程学教授斯泰西·本特说:“太阳能电池越薄,需要的材料越

热喷涂高性能纳米结构陶瓷涂层材料

  成果介绍   本发明被广泛应用于美国军舰、潜艇、扫雷艇和航空母舰设备上的数百零部件和航空发动机、涡轮机、汽轮机叶片上,保护高温合金机体免受高温氧化、腐蚀、磨损。采用先进的纳米粉再造粒技术制备出的纳米结构的热喷涂陶瓷涂层具有独特的三维网络结构和明显的纳米尺寸晶粒。所开发出的纳米结构氧化铝/氧化钛

含氟纳米结构可高速低耗淡化海水

  世界各地面临日益严峻的水资源短缺问题。海水淡化是生产饮用水的一种方法,但往往伴随着巨大的能源成本。据12日发表在《科学》杂志上的论文,日本研究人员首次使用基于氟的纳米结构成功过滤了水中的盐。与目前主要的海水淡化方法(热能法和反渗透膜法)相比,氟离子纳米通道的工作速度更快,需要的压力和能量更少,是

超硬纳米孪晶结构块材问世

  近日,燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室教授田永君领导的研究小组与多家科研机构合作,利用高温高压技术成功合成出超高硬度的纳米孪晶结构立方氮化硼块材。相关研究成果发表于最新一期的《自然》杂志。   据介绍,立方氮化硼是一种重要的超硬材料,在铁基材料加工行业中获得了广泛应用。但令人遗憾的

纳米限制结构相变存储器成功开发

近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究团队基于12英寸集成工艺,开发出纳米限制结构相变存储器。该团队通过优化器件集成工艺,在12英寸晶圆上制备出嵌入式纳米加热电极,实现了超过1.0×1011次的器件循环擦写次数,较传统器件结构提升了1000倍,刷新了蘑菇型结构相变存储器的循环擦写纪录。科研人

铝基纳米结构可抑制肿瘤细胞生长

  俄罗斯科学家与斯洛文尼亚和以色列研究人员合作,研制出一种可有效抑制肿瘤细胞生长的铝基纳米结构。  据俄《消息报》报道,俄托木斯克国际科学实验室研发的这种铝基纳米结构可让肿瘤细胞完全停止生长,却不会对人体造成伤害,并可自然排出体外。小鼠实验显示,铝基纳米结构注入小鼠肿瘤胞外空间24小时后,肿瘤细胞

中俄科研人员发现纳米碳新结构

  我国和俄罗斯的科研人员成功将碳纳米颗粒与三维四面体键结合起来,获取到不寻常的量子点,呈现出平坦的二维结构。通过X射线光电子能谱、拉曼光谱、电子显微镜以及光学和发光光谱等不同方式对新量子点进行测试表明,量子点能够加快海量数据的处理速度,并实现对测量仪器和技术设备的快速控制。这一发现将有助于创造一种

天大设计出光敏分子/纳米模板复合结构

  日前,天津大学封伟教授带领的科研团队设计出国际首个光敏分子/纳米模板复合结构,并制备全新的单枝/双枝偶氮苯分子共价接枝石墨烯杂化材料,突破了分子级光热能存储与可控释放的难题,为未来太阳能的高能、长效存储与转化提供了重要的材料基础和设计方向。相关研究成果在线发表于材料化学领域顶级期刊《材料化学杂志

用于活细胞分析的DNA纳米结构|JACS

  基于DNA的探针由于能够识别核酸和非核酸靶点、易于合成和化学修饰、易于与信号放大方案接口以及固有的生物相容性,构成了一个多功能的生物测量平台。在这里,美国西北大学Chad A. Mirkin教授等人提供了从线性DNA结构到结构更复杂的纳米结构的转变如何彻底改变活细胞分析的演变视角。调节结构产生的

氮掺杂中空多孔碳纳米笼分级结构

氮掺杂中空多孔碳纳米笼分级结构,特点有氮掺杂碳、中空结构、富含空隙、微观纳米笼、分级结构、具有在酸性环境和碱性环境条件下的良好氧还原活性。离材料合成领域太久,这个反应路径好复杂,三个固体粉末混合在一起进行热解,感觉这个分级结构是个固相反应。这种固相反应产率和克级别生产难度会大一些。The decom

纳米结构光偏振器件的原理和特点

纳米阵列中纳米线的定向排列,可对入射光的垂直和平行振动分量具有选择吸收。以此为出发点,系统地研究了金属纳米线阵列的光偏振性能,发现了在1000至2200nm的近红外波段具有很好的光偏振特性,并制成微型光偏振器件,从而使得这种纳米线阵列体系可用于1.06um的光通讯微型器件以及军事目标的识别。同时,还

《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

AI设计“纳米笼”模拟病毒复杂结构

对AI设计的蛋白质“纳米笼”进行低温电子显微镜分析。图片来源:韩国浦项科技大学韩国浦项科技大学研究团队利用人工智能(AI)技术,设计出一种“纳米笼”,成功模拟出病毒的复杂结构。其可递送治疗基因,进而成为一种医疗创新平台。这项研究展示了AI在生物医学领域的巨大潜力,特别是在改善基因治疗载体方面。该研究

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

揭示基因“无用”序列稳定染色质三维结构及细胞稳态机制

  人类基因组中的非编码序列在多种生物学过程中发挥着至关重要的作用,如非编码RNA、启动子、增强子和转座子等。作为在基因组中占比约98%的非编码区域,仍有大量是功能未知的,这些曾被认为是基因组中“垃圾”的区域,已被逐渐证实存在重要功能。基因组的三维结构会影响基因的转录调控或其他细胞生命活动,然而,除

MolecularCell:精子发生过程中染色质高级结构“重编程”模式

  在真核生物中,线性DNA通过多层级地折叠以特定的三维结构存在于细胞核中。染色质三维结构对于基因调控、DNA复制和细胞分裂等过程具有重要作用,其异常会导致基因表达失调和发育畸形。哺乳动物中,新的生命由精子和卵子的产生、结合以及随后的早期胚胎发育开启。在形成配子以及全能性胚胎的过程中,染色质需要经历