《自然》:一旦被编程,分子机器人就能自动完成任务
美国研究人员在分子机器人研究方面获得了重大突破。他们对一个由DNA(脱氧核糖核酸)制成的分子机器人进行了编程,让其沿着一个DNA轨道前进、移动、后退、停下。该项技术进步或许可以让科学家最终制造出分子级别的、仿如变形金刚一样可自组装的机器人来完成不同的任务。相关研究发表在5月13日出版的《自然》杂志上。 美国哥伦比亚大学的米兰·斯多杨诺维克几年前就研制出了分子机器人“蜘蛛侠”(spider),当时科学家已证明它能够随机地在二维表面行走。而现在,斯多杨诺维克领导的团队通过编程,让其能够沿着特定的轨道运动。这一进展的强大之处在于:一旦被编程,机器人就能够自动完成任务,而不需要人为介入。 研究人员表示,分子机器人带来的好处可以与传统机器人相媲美:从理论上来说,可以通过编程让分子机器人感知环境(比如,看细胞中是否出现了疾病的征兆)、作出决定(决定该细胞是否是癌细胞、是否需要中和等)以及实施动作(传送一个杀......阅读全文
分子遗传学词汇无用DNA
中文名称:无用DNA英文名称:junk DNA定 义:基因组中不表达的因而功能不明的DNA。但已有证据表明这些无用DNA是有其各种不同功能的。应用学科:遗传学(一级学科),分子遗传学(二级学科)
分子遗传学词汇间隔DNA
中文名称:间隔DNA英文名称:spacer DNA定 义:基因组内基因间存在的一种功能未知的非编码DNA序列。存在于真核细胞及某些病毒基因组中,通常含有高度重复的DNA。应用学科:生物化学与分子生物学(一级学科),核酸与基因(二级学科)
DNA分子的自发性损伤
DNA复制中的错误以DNA为模板按碱基配对进行DNA复制是一个严格而精确的事件,但也不是完全不发生错误的。碱基配对的错误频率约为10-1-10-2,在DNA复制酶的作用下碱基错误配对频率降到约10-5-10-6,复制过程中如有错误的核苷酸参入,DNA聚合酶还会暂停催化作用,以其3’-5’外切核酸酶的
分子遗传学词汇叶绿体DNA
中文名称:叶绿体DNA外文名称:chloroplast DNA定义:叶绿体DNA,英文chloroplast DNA,缩写cpDNA,存在于叶绿体内,双链环状,长度中间值通常为45微米,具有独立基因组。一个叶绿体含有10~50个cpDNA。
DNA修复机制的分子机理
当DNA双链发生断裂时,细胞启动DNA破坏反应(DNA-damage response, DDR)。DDR的一个重要方面是被破坏的DNA位点的信号的反馈和修复因子的聚集。这项研究表明,在高等的真核生物中,DDR机制中向双链破坏位点不断的积聚作用依赖于组蛋白变体(histone varia
分子遗传学词汇匿名DNA
中文名称:匿名DNA英文名称:anonymous DNA定 义:功能尚不明确的DNA序列。应用学科:遗传学(一级学科),分子遗传学(二级学科)
分子遗传学词汇A型DNA
中文名称:A型DNA外文名称:A-form DNA定义:A型DNA指的是由反向的两条多核苷酸链组成的右手双螺旋,碱基与中心轴之倾角呈19度的DNA。
分子克隆实验载体DNA的选择
①质粒:质粒是细菌染色体外遗传因子,DNA呈环状,大小为1-200千碱基对(kb)。在细胞中以游离超螺旋状存在,很容易制备。质粒DNA可通过转化引入寄主菌。在细胞中有两种状态,一是“紧密型”;二是“松弛型”。此外还应具有分子量小,易转化,有一至多个选择标记的特点。质粒型载体一般只能携带10kb以下的
分子遗传学词汇松弛DNA
中文名称:松弛DNA英文名称:relaxed DNA定 义:呈非超螺旋状态的环状双链DNA分子。如质粒或病毒DNA基因组,通常是超螺旋结构,在酶或者物理化学因子的作用下双链核酸分子中一条单链出现断裂并导致超螺旋结构破坏,形成带切口的松弛DNA。应用学科:生物化学与分子生物学(一级学科),核酸与基因
能做工的DNA-分子马达面世
一项7月20日发表于《自然》的研究中,物理学家用DNA链构建了一个分子级马达,并可通过“拧紧”DNA“弹簧”来储存能量。该技术为旨在寻找合成化学和药物递送等领域应用的“DNA折纸术”提供了新技巧。研究团队成员之一、德国慕尼黑工业大学的生物物理学家Hendrik Dietz指出,这不是第一个以DNA为
微卫星DNA分子标记及其应用
微卫星(Microsatellite,MS)又称短串联重复(Short Tandem Repeats,STR)或简单序列重复(Simple Sequnce Repeat,SSR),是指基因组中以少数几个核苷酸(多数为2-4个)为单位多次串联重复组成的长达几十个核苷酸的序列。其中最常见的是双核苷酸
机器人能用AI加速发现化学分子
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科学家用DNA链造出纳米机器人
以色列巴伊兰大学研究人员成功地用DNA链造出了一种纳米机器人,它们能在活动物体内按照编制的程序执行逻辑操作,就像一种纳米机器人计算机。物理学家组织网近日报道了这一研究成果。研究人员把这些“机器人”注射到蟑螂体内,观察它们是怎样瞄准一个细胞来“工作”的。相关论文发表在最近出版的《自然·纳米技术》上
Science重要成果:从人工生化电路到DNA机器人
人工智能是无数小说和电影最初的灵感,也是无数科学家和工程师最终的梦想。想象一个画面:一个小小的机器人穿过一片精细折叠的DNA,然后拾起一个分子,再在一个指定的位置上放下来,进行更多分拣。这并不是什么科幻片的场景,而是最新一项生物工程项目非常真实的研究结果:华人学者钱璐璐博士研究组发表了题为“A
Nature:拨慢人类DNA分子时钟
人类祖先的故事一直只是写在骨骼化石中,不过自上个世纪60年代DNA检测介入其中,我们就了解的更加深入了,比如说一些研究结果表明,所有现代人类都源自10多万年前生活在非洲人,但其中人类进化的一些关键事件与考古学相悖。 现在,考古学家和遗传学家又开始重新解析这些事件,由于DNA突变率――基于遗
分子生态学词汇DNA微阵列
DNA微阵列(DNA microarray)又称DNA阵列或DNA芯片,比较通俗的名字是基因芯片(gene chip)。是一块带有DNA微阵列(micorarray)涂层的特殊玻璃片,在数平方厘米之面积上安装数千或数万个核酸探针,经由一次测验,即可提供大量基因序列相关资讯。它是基因组学和遗传学研究的
分子遗传学词汇B型DNA
中文名称:B型DNA发表人:Watson和Crick时间:1953年Watson和Crick在nature上发表了DNA双螺旋模型首次简要阐明了复杂DNA分子的二级结构,明确提出特异碱基配对可能是遗传物质的复制机制。
分子克隆化载体DNA的选择介绍
①质粒:质粒是细菌染色体外遗传因子,DNA呈环状,大小为1-200千碱基对(kb)。在细胞中以游离超螺旋状存在,很容易制备。质粒DNA可通过转化引入寄主菌。在细胞中有两种状态,一是“紧密型”;二是“松弛型”。此外还应具有分子量小,易转化,有一至多个选择标记的特点。质粒型载体一般只能携带10kb以
分子遗传学词汇常居DNA
中文名称: 常居DNA英文名称: resident DNA中文解释:同一细胞内不同类型DNA的总称。包括细胞核DNA、质粒DNA和噬菌体DNA。
分子克隆化DNA片段的制备介绍
常用以下方法获得DNA片段: ①用限制性核酸内切酶将高分子量DNA切成一定大小的DNA片段; ②用物理方法(如超声波)取得DNA随机片段; ③在已知蛋白质的氨基酸顺序情况下,用人工方法合成对应的基因片段; ④从mRNA反转录产生cDNA。
分子遗传学词汇丰余DNA
中文名称:丰余DNA英文名称:redundant DNA定 义:在真核生物基因组中具有多个拷贝数的重复DNA序列。应用学科:生物化学与分子生物学(一级学科),核酸与基因(二级学科)
高分子量DNA的回收
SageHLS系统是美国Sage公司2017年新发布的平台,它可以直接从细胞样品中快速纯化高分子量DNA。Sage公司的首席科学官Chris Boles,一直在帮助研发团队开发SageHLS平台(HLS是高分子量DNA文库制备系统的缩写)。那么,高分子量DNA对于生命科学和生物医学研究有哪些
癌细胞线粒体DNA漂移的分子机理
通过对57例结肠癌患者的基因组进行基因分析,研究人员发现患者体细胞核内的平均线粒体DNA数量比健康人高4.42倍。“这表明,迁移到核基因组中的线粒体DNA可能对癌症的发展起重要作用,”本文的共同作者,来自UAB公共卫生学院的生物统计学教授Hemant K. Tiwari博士和UAB医学院遗传学教
Science:单分子实时观测DNA复制
由于DNA长链常常出现单个碱基的缺失或是损伤,因此DNA损伤相当常见,每天每个细胞大约有100万个分子损害。这些损伤可以造成DNA复制过程停滞,从而导致细胞死亡。为了避免它,细胞利用几个信号通路来绕过损伤继续DNA复制过程。近日来自西班牙巴塞罗那大学的研究人员利用一些单分子操纵技术在体外重现了其
分子遗传学词汇单链DNA
中文名称:单链DNA外文名称:single-stranded DNA定义:大部分DNA以双螺旋结构存在,但一经热或碱处理就会变为单链状态。
分子杂交基因所用DNA探针应用介绍
DNA探针是最常用的核酸探针,指长度在几百碱基对以上的双链DNA或单链DNA探针。现已获得DNA探针数量很多,有细菌、病毒、原虫、真菌、动物和人类细胞DNA探针。这类探针多为某一基因的全部或部分序列,或某一非编码序列。这些DNA片段须是特异的,如细菌的毒力因子基因探针和人类Alu探针。这些DNA探针
微卫星DNA分子标记及其应用(二)
3. 微卫星分子标记技术的应用 微卫星DNA 作为遗传标记具有很大的优越性。近年来随着研究的不断深入,对微卫星标记的研究不仅具有重要的理论意义, 而且还具有较好的应用前景。3.1 微卫星多态性分析在自然界中,生物个体表现出来的各种遗传变异,在本质上就是DNA 的差异,因此通过研究DNA的变异来分
DNA分子的自发性损伤介绍
DNA复制中的错误以DNA为模板按硷基配对进行DNA复制是一个严格而精确的事件,但也不是完全不发生错误的。硷基配对的错误频率约为10-1-10-2,在DNA复制酶的作用下碱基错误配对频率降到约10-5-10-6,复制过程中如有错误的核苷酸参入,DNA聚合酶还会暂停催化作用,以其3’-5’外切核酸酶的
分子遗传学词汇双链DNA
中文名称:双链DNA英文名称:double-stranded DNA;dsDNA定 义:由两条DNA单链通过碱基互补作用而构成的DNA分子。应用学科:遗传学(一级学科),分子遗传学(二级学科)
Nature-Nanotechnology:DNA环状分子的自主复制
生物系统中存在很多的自主复制的例子。然而,人工制造这样的生物系统的自主复制系统却是相当困难,这是因为生物系统很复杂。在其他领域,人类可以创造某些自我复制系统,比如磁场系统以及模块化机器人等等。我们很少将这些人造的自我复制系统和生物系统中的自我复制系统进行比较。因而,如果能从理论上将人工的自主复制