中国科学家率先解析30纳米染色质高级结构
你真的了解自己的身体吗?你知道一个细胞中的DNA加起来有2米长吗?这么长的DNA怎样被“塞”进仅有几微米大小的细胞核呢? 其实,这也是科学家想要搞清楚的问题。 4月25日,美国《科学》杂志报道了中科院生物物理所一项关于30纳米染色质高级结构解析的研究成果。这篇研究论文发表后,一个尘封30多年的谜题随之解开。 和而不同,谁搞的鬼? 每个细胞都是从单个受精卵细胞发育分化而来,具有相同的遗传信息。然而,人体却有着200多种不同的细胞,它们的形态和生理功能千差万别。 更有意思的是,西班牙和美国科学家于2009年分析了一对同卵双胞胎的全基因组,发现其中一个人的基因正常,另一个人却患有一种与遗传有关的疾病——红斑狼疮。 原来,虽然DNA被人们称为遗传信息的载体,但DNA在生命体内并不是独立存在的,任何遗传信息的传递和调控等生命活动都是在DNA与其缠绕的蛋白质所形成的染色质这个“生命信息载体”上进行的。......阅读全文
纳米结构扭曲程度首次实现控制
美国密歇根大学领导的一个研究小组显示,由纳米颗粒自组装而成的微米大小的“蝴蝶结领结”,可形成各种不同的扭曲形状,并能被精确控制。这一进展为轻松生产与扭曲光相互作用的材料开辟了道路,为机器视觉和药物生产提供了新的工具。相关论文15日发表在《自然》杂志上。虽然生物学上充满了像DNA这样的扭曲结构,也就是
光刻技术首次绘出银纳米结构
德国柏林亥尔姆茨材料和能源研究中心与联邦材料测试与研究机构合作,首次在银材料底层上完成光刻纳米结构,为未来光计算机数据处理、新型电子器件制造开辟了新的途径。这项成果刊登在美国化学学会的《应用材料和界面》杂志上。 要想在材料表面获得精细结构图样,最佳选择是采用电子显微镜扫描技术,利用电子束在其
纳米柱的结构和应用特点
纳米柱(Nanopillar)是纳米结构领域内一种新出现的技术。纳米直径是10的负9次方的纳米结构。共同组合成点阵。它们是一种超材料,即,具有它们的性质是由于人工设计的结构,而不是它们的自然性质。纳米柱有许多应用;主要的有;1.高效太阳板;2.高分辨细胞分析;3.抗细菌表面。
自洁不反光纳米结构玻璃
玻璃zui能被辨认的特点之一是能够反射光线,而美国麻省理工学院研究人员在玻璃表面创建出一种纳米结构,使其几乎消除了反射。由于它没有眩光,而且表面的水滴能如小橡胶球一样反弹,令人几乎无法辨认出这是玻璃。该研究结果刊登于美国化学会的《ACS纳米》期刊上。该玻璃的表面结构为高1000纳米、基底宽200纳米
染色质高级结构变化调控细胞凋亡的新机制
真核生物DNA通过缠绕组蛋白八聚体形成以核小体为重复单元的串珠结构,再通过形成远距离的染色质环等高级结构而存储于细胞核中。近年来研究表明染色质高级结构在维持基因表达和细胞命运决定等方面发挥重要作用,且染色质高级结构的形成和维持需要特定转录因子的介导。多功能转录因子CCCTC结合因子(简称:CTC
小鼠卵子竟然具有一种特殊染色质高级结构?
在真核生物中,线性的DNA通过多层级地折叠,以一定的三维结构存在于细胞核中。正确的染色质三维结构在基因表达调控和细胞分裂等细胞生命活动中发挥着至关重要的作用。哺乳动物卵子发生中伴随着剧烈的染色体高级结构的重编程。比如伴随小鼠卵泡发育,初级卵母细胞从相对松散、高度活跃转录的状态逐渐转化成转录沉默,
任兵教授Cell子刊解读染色质结构域
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。基因组DNA以这样的形式包装成为染色质,使DNA受到良好的保护。 所有控制基因转录的调控蛋白,都要结合在DNA上起作用。而染色质的3D结构会随着细胞生活周期而变化,调节调控因子所能接触到的基因。
染色质高级结构调控细胞命运机制研究中获进展
真核生物基因组DNA缠绕在组蛋白八聚体上形成染色质,并在染色质架构蛋白的作用下逐级折叠形成远距离的染色质相互作用(或染色质环)、拓扑相关结构域和染色质区室等染色质高级结构。远距离染色质互作可以调控基因表达,在细胞命运决定过程中具有关键作用。CCCTC结合因子(简称CTCF)最早被认为是绝缘子结合蛋白
H2A.Z造成染色质结构发生变化
染色质结构变化影响基因表达开放和关闭,核小体组成的变化是造成染色质结构变化的主要方式之一(详见BioArt报道:EMBO J | 周政/朱平合作揭示开放核小体导致染色质松散的分子机制)。在染色质重塑复合物SWR酶体的催化下,组蛋白变体H2A.Z对染色质特定区域的常规组蛋白H2A 进行替换,从而造
苏州纳米所阵列无机半导体纳米结构研究获系列进展
无机半导体纳米结构电极在太阳能电池、光解水及能量存储等器件中有着非常广泛的应用。电极的比表面积以及电荷输运能力是决定这些器件性能的关键因素。最近,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员封心建课题组在高性能无机半导体纳米电极的研究中取得了系列新进展。 电极材料的微观结构对其电学性能有着重要
首款网格结构纳米电子皮肤面世
韩国大邱庆北科学技术院(DGIST)研究团队成功开发出了世界上第一个纳米结构电子皮肤设备(有机场效应晶体管)。这种电子皮肤设备包含一个纳米网状结构,可长时间测量和处理生物信号,且不会让佩戴者感觉不适。这一成果标志着科学家们向电子皮肤设备集成系统迈进了一大步。相关研究刊发于最新一期《高级功能材料》
纳米中空陶瓷框架结构坚韧耐压
据物理学家组织网近日报道,天然藻类等有机物的轻量骨架的坚韧度完胜由同样材料制成的产品。科学家们一直怀疑,这种差异同生物材料的层次式体系结构有关——以二氧化硅为基础的生物骨架由不同的结构元件构成,其中有些元件仅为几纳米。现在,美国科学家通过制造出纳米中空陶瓷框架模拟了这一结构,并且发现,尽管这种微
首款网格结构纳米电子皮肤面世
韩国大邱庆北科学技术院(DGIST)研究团队成功开发出了世界上第一个纳米结构电子皮肤设备(有机场效应晶体管)。这种电子皮肤设备包含一个纳米网状结构,可长时间测量和处理生物信号,且不会让佩戴者感觉不适。这一成果标志着科学家们向电子皮肤设备集成系统迈进了一大步。相关研究刊发于最新一期《高级功能材料》
多功能生物纳米结构用于癌症治疗
纳米结构在应对癌症等具有复杂病理环境和高度异质性的疾病方面日益显示出独特优势。基于生物分子的纳米结构具有多种天然的生物功能,其独特的生物相容性、超分子属性、靶向性、响应性和可编程性等特征为智能纳米药物的精准构筑提供了新机遇,近年来在癌症治疗领域备受瞩目。 国家纳米科学中心研究员聂广军课题组长期
美开发出DNA石墨烯纳米结构
据物理学家组织网4月11日(北京时间)报道,美国麻省理工学院和哈佛大学的科学家,利用DNA构建出具有独特电子特性的石墨烯纳米结构,向大规模生产石墨烯电子芯片迈出了非常重要的一步。该研究成果发表在近期《自然·通讯》杂志上。 科学家通过控制DNA序列,操纵分子形成不同折叠形状的DNA纳米结构,
纳米砂磨机的结构形式
纳米砂磨机电机安装在简洁的机器框架上,通过V型皮带来保证能量传送;高精密隔离间隙具自洁功能,适用粒径0.4~2mm研磨介质; 卧式纳米砂磨机采用双端面机械密封作为压力阻抗装置;锥形研磨腔间隙搅拌器,加工区域容积小,可降低产品交叉污染,易于更换产品;转子、定子双冷却;研磨腔采用高耐磨材料;以压力为
扫描电镜下奇特的纳米结构
纳米科学与基因工程、智能技术一起被世界学术界称为人类21世纪三大尖端技术。那么,纳米科学是什么?它又为什么被称为尖端技术呢?首先,纳米是长度单位,1纳米等于十亿分之一米,人的1根头发就有6万纳米那么粗!当物质的尺度达到纳米级别时,性质是否会发生变化?或者会有什么奇特的性质呢?纳米科学就是为了研究和回
双重纳米结构非晶碳薄膜问世
近日,中科院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室空间润滑材料组,在国际上首次制备了一种具有双重纳米结构的非晶碳薄膜材料。试验表明,该种薄膜材料具有极为优异的回弹性(弹性恢复系数高达95%),且在真空条件
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
连接酶动态变换核酸纳米结构
DNA连接酶凭借其稳定且出众的连接能力,不仅肩负细胞内DNA的损伤修复,更在DNA分子重组中有许多妙用。DNA连接酶修复磷酸骨架的缺口来实现分子间的共价连接从而增强分子结构的稳定性。但你是否有想象过,利用DNA连接酶的特性来实现DNA纳米结构的多样动态变换?在缺口处断裂的磷酸二酯键,是否能分开本就锁
电离辐射引起核内染色质结构调控的新证据
染色质是真核生命遗传物质DNA在细胞核内的存在形式,染色质根据细胞的活动状态和响应过程,如DNA复制、基因转录、DNA损伤响应和修复等,进行结构调节.染色质结构受电离辐射发生双链断裂(DSB)后的解聚现象已有报道,但是学界缺乏关于核内原位的染色质结构改变的证据支持,DNA发生双链断裂后,损伤响应
细胞衰老过程中染色质三维结构的变化
细胞衰老是细胞非常重要的生命过程,与疾病发生、个体衰老有着密切的关系。通常认为细胞衰老可以由内在或外在的压力引起,与细胞内持续的DNA损伤密切相关。大量的已有研究表明,无论是个体衰老还是细胞衰老都与细胞中异染色质状态的改变有着密切的关系,其中,衰老过程中一个重要的现象是异染色质的丢失。同时,保持
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
常染色质与异染色质的功能差异
常染色质区域的基因可以被转录为信使RNA。常染色质区域非折叠的结构允许基因调控蛋白和RNA聚合酶与其上的DNA序列结合,从而开启转录过程。在转录过程中,并非所有的常染色质都会被转录,但基本上非转录的部分会折叠为异染色质以保护暂时其上不用的基因。因此细胞的活性与细胞核中的常染色质数目有直接关系。常染色
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
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
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
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