DNA研究成果  1

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“微RNA”在病毒生物學中的作用

  “微RNA”(MicroRNA)是一大類別的非編碼小RNA,長度約為22個核苷酸,它們被認為以其他基因為目標,并調節它們的表達。它們的調節作用已在低等生物中被發現。“微RNA”存在于包括人類在內的哺乳動物中,盡管它們在高等生物中的作用尚不清楚。現在,科學家發現它們在病毒生物過程中有一個功能。SV40病毒編碼幾個在猴子細胞感染后期所涉及的“微RNA”。這些“微RNA”通過減少多余的抗原生產來維持病毒復制效率。有人曾提出,哺乳動物體內的抑制性RNA系統的存在是為了防衛病毒的,說明正常情況下的抗病毒通道被病毒為了自己的目的破壞掉了。

微RNA及其表達

  關于微RNA(miRNA)的新的研究工作為了解人體中的組織特異性基因表達提供了線索。微RNA在植物和動物中的作用是調節基因表達。對含有miR-124(一種微RNA,優先表達在大腦中)或miR-1(存在于肌肉中)的人類細胞中表達的信使RNA(mRNA)所做的微陣列分析表明,兩種微RNA會改變這些細胞中的表達情況,使其與微RNA“主”細胞中的表達一樣,而不管它的最初來源是哪里。這一點是通過降低大量目標mRNA轉錄的水平(即所謂的“下調”)以及降低所生成的蛋白質的數量來做到的。

江蘇發現三種人類新基因

    文匯報南京2005年2月24日專電 人類個體差別在于基因的不同,昨天,記者從江蘇省人民醫院獲悉,該院HLA實驗室日前發現并鑒定出三個人類白細胞抗原(HLA)新等位基因,現已得到NIHGen-bank(美國國立衛生院基因庫)認證,獲得了世界衛生組織HLA命名委員會的正式命名。
  采訪中,江蘇省人民醫院HLA實驗室的汪承亞主任告訴記者,臨床醫學中,挽救白血病患者最根本的手段就是進行造血干細胞移植,即通常所說的骨髓移植。眾所周知,骨髓移植很難,這主要指的是HLA配型難,即移植雙方的HLA等位基因要完全一樣。以往他們在對中華骨髓庫志愿捐獻者的HLA配型時,經常會發現一些用現有等位基因系統無法解釋的現象,很多時候配型也就因此而耽擱下來。在經多次DNA序列分析和核實后,他們終于確定出三個新等位基因。
  這三個人類新等位基因的發現,不僅豐富了世界人類遺傳學寶庫,也為相關疾病的研究,比如尋找HLA匹配的造血干細胞移植供者,為惡性血液疾病患者的康復提供了更多的機會。
  據悉,這三個人類新等位基因分別命名為HLA-DRB1★1609、HLA-DRB1★1449、HLA-B★0704。至此,在目前人類已發現的1800多個等位基因中,由中國人發現并命名的等位基因增加至10個,而由江蘇人發現的尚屬首次。(東方網-文匯報 張良旺)

與植物開花時間有關的基因

  很多植物需要一個很長的冬季才能開花。植物育種工作者利用這一點來強迫某些植物較早開花,這一過程被稱為“促熟法”。實質上,這種“冷處理”方法是將妨礙開花的FLC蛋白去掉。
人們知道,若干基因涉及建立并維持促熟狀態,但這些基因是怎樣發揮這一作用的卻不清楚。現在,兩項研究工作表明,通過修改與FLC基因有關的組蛋白來使FLC基因沉寂是一個關鍵步驟。在第一項研究中,Sung和Anasino識別出VIN3基因是這一過程中的一個關鍵基因,是使FLC沉寂所必需的。VIN3為一種蛋白編碼,該蛋白具有在很多染色質重組因子中發現的一個結構。VIN3只能為長時間暴露于寒冷環境所誘導,實際上相當于可測量冬天的長短。
Bastow等人所研究的是其他兩個基因:VRN1 和 VRN2。這些基因被成功破壞的植物,會使FLC沉寂,來響應寒冷氣候,但當氣候變暖時,FLC水平又會再次回到促熟前的水平,以阻止開花。這種植物知道什么時候是冬天,但它們對冬天的后天記憶會很快消退。

“額外”RNA可能的功能

  人類基因組測序工作所獲得的令人吃驚的發現之一是,人類基因組中很大部分被復制進了RNA分子。以前,多數這樣的RNA被認為是蛋白合成路徑上所經歷的步驟,特別是“信使RNA”。但即便不給蛋白編碼的基因組區域也被轉錄進了RNA。現在,在對絲氨酸的生物合成中所涉及的一種酵母基因所做的一項研究中,研究人員發現了這種“額外”RNA的一個可能的功能。在本例中,轉錄產生的一種RNA具有一個以前人們不知道的功能,即抑制染色體上與其相鄰的一個基因的轉錄。鑒于酵母、細菌和人類基因組中所存在的非編碼RNA的數量之大,這些轉錄調節基因很可能是一種普遍現象。

與麻瘋病有關的基因

  麻瘋病每年影響約70萬人。早就有人認為,有些人比其他人在遺傳上更易患麻瘋病。去年,研究發現6號染色體上的一段DNA與這種聯系有關。現在,與麻瘋病易感性相關的兩個基因已被識別出來。這兩個DNA標記物與由兩個與早發性帕金森氏癥有關的基因共享的一個調節區域重疊,這可能是傳染病與神經退化病之間早就被懷 疑的聯系的一個分子基礎。這兩個基因都與細胞用來處理無用蛋白的遍有素-蛋白酶體系有關,這是該體系首次被與麻瘋病的發病聯系起來。

基因與表現型

  雖然現在已經知道了若干物種的完整基因組序列,但整個生物表型多樣性與適應性演化的分子基礎卻仍然基本不知道。達爾文在一個多世紀以前意識到,家畜對人工選擇的反應是研究通過自然選擇進行演化的一個極好的例子。根據這一認識,野豬與家豬種群之間的交配現在已被用來深入了解復雜表型性狀的一個遺傳基礎,即一種基因只解釋部分表型變化。在為胰島素一樣的生長因子編碼的基因的一個非編碼調節域中發生的一個突變,在被多選作瘦肉型豬的家豬品種中普遍存在,該突變可使肌肉生長增加約4%,并可減少豬背部脂肪厚度。這種突變在野豬中沒有發現,在肌肉發育不很顯著的家豬品種中也沒有發現。

假基因具有真功能

  人類基因組含有約2萬個假基因,即不產生功能性完整長度蛋白的基因。這些基因中有一些是顯性的,但其功能仍然不很清楚。現在,一個新穎的老鼠突變體也許可以提供部分答案。在這種老鼠突變體中,一個假基因發生突變,導致多種畸形,包括多囊腎和骨變形。這種老鼠無法正常產生Makorin-1(這是一種在分裂的細胞中與貝塔- catenin存在于同一位置的蛋白),不是因為makorin-1基因的某個缺陷,而是因為它所產生的mRNA在一個相關假基因中的一個突變的影響下失去了穩定性。因此,假基因的功能可能是產生一種功能性非編碼RNA,后者調節來自其等位編碼基因的mRNA的穩定性。

自免疫疾病有關的基因

  自免疫疾病在人群中所占比例為5%,但人們對這種疾病所涉及的基因及機制仍然不很清楚。現在,通過將來自人類與老鼠基因組的數據與來自有和沒有自免疫疾病家庭的大量遺傳信息進行對比,研究人員發現CTLA4基因與Graves病、自免疫甲狀腺機能減退癥和I-型糖尿病有關。CTLA4(與細胞毒性T-淋巴細胞相關的抗原4)是與控制T-細胞增殖和自殺有關的一種T-細胞受體,這項研究工作說明,它是決定一個人是否易患自免疫疾病的一個主要因素。

語言基因與人類的進化

  語言是人類特有的一種本領,它依賴于對喉和嘴進行精確控制等能力。去年,研究人員發現了一個肯定與人類語言有關的基因,即FOXP2基因。該基因發生突變的家庭的成員存在嚴重的語言和語法困難。現在,Enard等人對黑猩猩、大猩猩、猩猩、恒河猴和老鼠的這種基因進行了研究,并將這些動物的這一基因與人類的這一基因進行了比較。與其他動物相比,人類FOXP2基因在其序列上包含兩個關鍵的變化,目前<研究人員正在對人類特有的變化進行篩選。基因序列變化可能會影響一個人控制面部運動、從而形成有效口頭語言的能力。該基因允許語言形成的版本在人類歷史上20萬年前(從解剖學上來說的現代人開始出現的同一時間)就可能已經在人群中廣泛<存在了,說明語言可能是人群擴展的一個驅動力。

人類第14號染色體上的基因破譯完畢

  新華網柏林1月1日電(記者潘治)繼人類第22、21和20號染色體上的基因于近年陸續被破譯之后,一個國際科研小組日前又破譯出人體第14號染色體上的基因,使得人體染色體這部包含23“章”的“天書”被破譯出4“章”。該成果于1日公布在專業雜志英國《自然》的網站上。
  人類基因組由31.647億個堿基對組成,共有3萬至3.5萬個基因。此前,參與“人類基因組測序計劃”的各國科學家已于2000年6月和2001年分別公布了人類基因組草圖和完成圖,完成了對30多億個堿基對排列順序的測定。但這僅僅是人類探索自身奧秘的第一步,當整體遺傳信息被破譯后,還要進行個性差異、蛋白組學等的研究。此次研究可以算是人類基因組的后續工作。
  據悉,科學家們對第14號染色體上的8千多萬個堿基對完成了測序,對上面的所有基因進行了破譯,共發現大約1000個基因,準確率達到99.99%。但科學家們介紹說,其中96%的基因此前已經被科學家們陸續單獨發現。
  據介紹,科學家們此次確定的1000多個基因中,包含一個此前已被發現的與阿爾茨海默癥有聯系的基因。此外,還有多個基因與一些遺傳疾病密切相關,并有大量基因對人體免疫系統有重要意義。

我國科學家中揭開一個“世紀之謎”

  我國科學家在基因科研中揭開一個“世紀之謎”:上海交通大學與中科院上海生命科學研究院的一個聯合研究室利用基因克隆技術,成功地找到并克隆了A-1型短指(趾)癥的致病基因--IHH基因。這一科學發現在7月16日出版的國際雜志《自然遺傳學》和《美國人類遺傳學》刊出后,獲得國際學術界的高度首肯和重視。
  上海交通大學與中科院上海生命科學院今天聯合舉行的信息發布會宣布:這一重大發現,在世界上第一次揭示了IHH基因在引起人類遺傳疾病中的作用,因而確立了我國在這一學科中的國際領先地位。
  據介紹,這一研究成果有著重大的學術意義和應用價值,研究人員所提供的研究程序和研究結果精度高,有關IHH基因精細突變數據,已提供并已成為開展A-1型短指(趾)癥這類疾病的診斷的基礎,并為治療提供了依據,為相關藥物開發確立了靶點。
  此外,這項成果還為認識指(趾)骨的發生和發育以及相關疾病的防治提供了第一手資料,特別是研究人員在對3個大的家系的研究發現,IHH基因中的3個不同的突變位點均能導致A-1型短指(趾)癥的發生,同時與人的身高有關。研究人員通過對小鼠研究后的結果表明,IHH基因產物參與了基因轉錄起始的調節,據此推斷IHH基因出現的差錯和突變,很可能導致骨骼生成的異常,從而為人類揭開身高之謎提供了重要的分子遺傳學相關數據和理論依據,對提高人類自身健康水平有著潛在的應用前景。
  科研人員是在經過兩年的潛心研究后獲取這一重大成果的。人類指(趾)部骨骼畸形是一種常見的遺傳病,其中多指(趾)與并指(趾)較為普遍,患者不僅伸手難看,而且影響正常工作與生活,大大降低生活質量。1 9 0 3 年法拉比在他的哈佛大學醫學院博士論文中,首先報道了世界上第一例符合孟德爾遺傳學規律的常染色體顯性遺傳病A-1型短指(趾)癥畸形病例。此后這一病例在世界上大多數遺傳學教科書中被廣泛應用,因而備受人們關注。由于這一病例在歷史上的特殊地位,各國科學家對其基因定位和克隆的競爭一直十分激烈,但在近乎一個世紀的研究中,對這種疾病的基因定位仍是一張白卷,更談不上采用有效藥物對其治療,給全世界留下了一個“世紀之謎”。 新華網 上海2001.7月17日

Cyclin D1基因與乳腺癌的關系

  絕大多數乳腺癌過分表達Cyclin D1蛋白,后者是細胞周期核心機器上的一個部件。來自不同方面的若干證據表明,這種過分表達在癌癥形成中也許起著致病作用。
   現在,研究表明,經基因定向敲出后缺失CyclinD1基因的小鼠對于由neu和ras致癌基因誘導的乳腺癌具有完全的抵抗力,而對于由c-myc和Wnt-1引起的乳腺癌則完全敏感。這些發現讓科學家了解到了癌癥形成通道中的一些細節,并且說明,針對CyclinD1的抗體對于具有活化neu-ras通道的人類乳腺癌也許是一種特效治療手段。

基因重要性及其演化速度

  分子演化被認為在很大程度上是由稍微有害的氨基酸取代的傳播驅動的。在這種情況下,作用相對較小的蛋白比對個體適應性來說不可缺少的蛋白積累氨基酸取代的速度要更快。盡管這一預測是演化理論的核心內容,但實踐證明,人們難以在真實情景下來演示它。
  現在,Hirsch和Fraser通過比較來自21個完全注釋的酵母基因組已經發表的序列,并結合來自單個基因刪除實驗的結果,終于填補了這一空白。
  他們發現,可有可無的序列演化速度更快,而且,重要性與演化速度之間的關系在漫長的演化時間里(10億年)、在差距非常大的物種間(真菌和動物)都保持不變。

是否存在主管意識的基因?

  是否存在主管意識的基因?靈長類動物的大腦有一些很復雜的傳感系統,這些系統 似乎就是在沒有意識時起作用的,那么為什么還要多此一舉、用專門的基因來主管 意識呢?在本期的“概念”文章中,Christof Koch和FrancisCrick為解釋“無意識”行動的局限性做了“有意識”的努力,他們提出了有可能揭開有關意識的一些神秘面紗的方法。

研究人員研究新法尋找致病基因

  2001年6月12日10:26:20 新華社相關文章 瑞士研究人員已研究出一種新的計算系統,該系統有可能將尋找致病基因的時間由幾個月縮短到僅僅幾秒鐘。
  在6月8日出版的《科學》雜志上的一份研究報告中,瑞士拉羅什研究小組的科學家們說,他們已建立了一個數據庫,含有15類不同亞種實驗鼠的單個基因差異。
  這些基因差異合稱單個核苷多態現象,科學家們認為,此現象可引起同基因有關的疾病。 運用新的計算系統,研究人員將能夠迅速確定單個核苷多態現象引發的疾病。使用傳統的方法確定一組致病基因可能需要數月時間,而且常常需要繁殖幾代老鼠。

抑制腫瘤細胞轉移的因子

  KiSS-1基因抑制人類黑素瘤和乳腺癌的轉移,但不會影響腫瘤發生。現在,科學家發現KiSS-1 的基因產物是一個有54個氨基酸的縮氨酸,被稱為metastin。 Metastin通 過由G蛋白耦合的受體發生作用,抑制腫瘤細胞的運動能力,從而削弱腫瘤細胞的轉移。這一發現為控制癌細胞轉移提供了一個新的、潛在的治療方法。

中國人類基因組幾個研究中心

  上海和北京三個新成立的人類基因組研究中心將需要100位基因組研究人員,而且中國政府預計不久還將準備再建幾個基因組研究中心。
  上海人類基因組研究中心主任是上海第二醫科大學的陳竺博士。該中心在一年內將需要35-40位研究人員,分成4組:表現型(expression profiles)、疾病的基因型( genotyping of disease)、單核苷酸多形性(single nucleotide polymorphisms)和功能基因組(functional genomics)。肝癌這個在上海發病較多的疾病將是一個研究重點。該中心的6,000萬元(700萬美元)啟動資金由地方政府和中央政府提供。
  北京人類基因組研究中心主任是中國醫學科學院副院長強伯勤。該中心將需要約30位研究人員,分成以下3組:測序(sequencing)、基因資源(genetic resources)和生物信息學(bioinformatics)。該中心的研究重點是心血管疾病和神經系統疾病。近1億元(1,200萬美元)啟動資金由中央政府、地方政府和一個國營房地產公司提供。
  上海GeneCore BioTechnologies公司是由三家美國公司成立的一個合資企業,這三家美國公司分別是PE應用生物系統公司(PE Applied Biosytems)、Axys制藥公司( Axys Pharmaceuticals)、和 Siniwest控股公司(Siniwest Holdings)。 這個合資企業將在一年內使研究人員的數量達到30個左右。它目前正在與當地的研究機構合作尋找肝癌基因,但今后預計還要向基因組研究的其他領域發展。該合資企業首批1,000萬美元投資由三家美國公司提供。

美國科學家發現"不老基因"

  美國康涅狄格大學衛生中心海芬德博士領導的一個研究小組,在果蠅中發現了"不老基因"(Indy)。 日前出版的<<自然>>期刊刊登了這個消息。消息說,促使果蠅的一個基因 發生突變,可以讓起平均壽命從正常的37天延長到71天,最長的存活期更從70天延長到110天。 擴音機認為,"不老基因"跟新陳代謝有關,只是他們還不知道改變這個基因何以能夠延長壽命。研究人員還說,由于人類也擁有這種基因,如果他們的推斷正確,人類有朝一日或許可以使用藥物抑制這種基因,減少攝取熱量,以延長壽命。

人類破譯植物基因序列

  由美國英國等多國科學家組成的研究小組在14日出版的英國<<自然>>雜志上正式宣布,他們已經成功繪出了包含約1點3億個堿基對,2點5萬個基因的擬南芥基因的完整圖譜,這是人類首次破譯出一種植物的基因序列。擬南芥植物基因組的構成比較簡單,僅僅包含5條染色體。其中第2號和第4號染色體已經在1999年繪制完畢。這次公布的是第2號第3號和第5號染色體的測序結果以及對整個基因組的進一步分析。這一成果除了對植物學具有重大意義外,對農業科學,進化生物學和分子藥物學等領域的發展都有重要影響。芝加哥大學基因和細胞學助理教授達夫妮.普魯斯在接受記者采訪時說:"這項重要成果意味著全世界每一家研究植物基因組的實驗室,在未來的進展會變得更迅速簡單和徹底."




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