DNA研究成果  1

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“微RNA”在病毒生物学中的作用

  “微RNA”(MicroRNA)是一大类别的非编码小RNA,长度约为22个核苷酸,它们被认为以其他基因为目标,并调节它们的表达。它们的调节作用已在低等生物中被发现。“微RNA”存在于包括人类在内的哺乳动物中,尽管它们在高等生物中的作用尚不清楚。现在,科学家发现它们在病毒生物过程中有一个功能。SV40病毒编码几个在猴子细胞感染后期所涉及的“微RNA”。这些“微RNA”通过减少多余的抗原生产来维持病毒复制效率。有人曾提出,哺乳动物体内的抑制性RNA系统的存在是为了防卫病毒的,说明正常情况下的抗病毒通道被病毒为了自己的目的破坏掉了。

微RNA及其表达

  关于微RNA(miRNA)的新的研究工作为了解人体中的组织特异性基因表达提供了线索。微RNA在植物和动物中的作用是调节基因表达。对含有miR-124(一种微RNA,优先表达在大脑中)或miR-1(存在于肌肉中)的人类细胞中表达的信使RNA(mRNA)所做的微阵列分析表明,两种微RNA会改变这些细胞中的表达情况,使其与微RNA“主”细胞中的表达一样,而不管它的最初来源是哪里。这一点是通过降低大量目标mRNA转录的水平(即所谓的“下调”)以及降低所生成的蛋白质的数量来做到的。

江苏发现三种人类新基因

    文汇报南京2005年2月24日专电 人类个体差别在于基因的不同,昨天,记者从江苏省人民医院获悉,该院HLA实验室日前发现并鉴定出三个人类白细胞抗原(HLA)新等位基因,现已得到NIHGen-bank(美国国立卫生院基因库)认证,获得了世界卫生组织HLA命名委员会的正式命名。
  采访中,江苏省人民医院HLA实验室的汪承亚主任告诉记者,临床医学中,挽救白血病患者最根本的手段就是进行造血干细胞移植,即通常所说的骨髓移植。众所周知,骨髓移植很难,这主要指的是HLA配型难,即移植双方的HLA等位基因要完全一样。以往他们在对中华骨髓库志愿捐献者的HLA配型时,经常会发现一些用现有等位基因系统无法解释的现象,很多时候配型也就因此而耽搁下来。在经多次DNA序列分析和核实后,他们终于确定出三个新等位基因。
  这三个人类新等位基因的发现,不仅丰富了世界人类遗传学宝库,也为相关疾病的研究,比如寻找HLA匹配的造血干细胞移植供者,为恶性血液疾病患者的康复提供了更多的机会。
  据悉,这三个人类新等位基因分别命名为HLA-DRB1★1609、HLA-DRB1★1449、HLA-B★0704。至此,在目前人类已发现的1800多个等位基因中,由中国人发现并命名的等位基因增加至10个,而由江苏人发现的尚属首次。(东方网-文汇报 张良旺)

与植物开花时间有关的基因

  很多植物需要一个很长的冬季才能开花。植物育种工作者利用这一点来强迫某些植物较早开花,这一过程被称为“促熟法”。实质上,这种“冷处理”方法是将妨碍开花的FLC蛋白去掉。
人们知道,若干基因涉及建立并维持促熟状态,但这些基因是怎样发挥这一作用的却不清楚。现在,两项研究工作表明,通过修改与FLC基因有关的组蛋白来使FLC基因沉寂是一个关键步骤。在第一项研究中,Sung和Anasino识别出VIN3基因是这一过程中的一个关键基因,是使FLC沉寂所必需的。VIN3为一种蛋白编码,该蛋白具有在很多染色质重组因子中发现的一个结构。VIN3只能为长时间暴露于寒冷环境所诱导,实际上相当于可测量冬天的长短。
Bastow等人所研究的是其他两个基因:VRN1 和 VRN2。这些基因被成功破坏的植物,会使FLC沉寂,来响应寒冷气候,但当气候变暖时,FLC水平又会再次回到促熟前的水平,以阻止开花。这种植物知道什么时候是冬天,但它们对冬天的后天记忆会很快消退。

“额外”RNA可能的功能

  人类基因组测序工作所获得的令人吃惊的发现之一是,人类基因组中很大部分被复制进了RNA分子。以前,多数这样的RNA被认为是蛋白合成路径上所经历的步骤,特别是“信使RNA”。但即便不给蛋白编码的基因组区域也被转录进了RNA。现在,在对丝氨酸的生物合成中所涉及的一种酵母基因所做的一项研究中,研究人员发现了这种“额外”RNA的一个可能的功能。在本例中,转录产生的一种RNA具有一个以前人们不知道的功能,即抑制染色体上与其相邻的一个基因的转录。鉴于酵母、细菌和人类基因组中所存在的非编码RNA的数量之大,这些转录调节基因很可能是一种普遍现象。

与麻疯病有关的基因

  麻疯病每年影响约70万人。早就有人认为,有些人比其他人在遗传上更易患麻疯病。去年,研究发现6号染色体上的一段DNA与这种联系有关。现在,与麻疯病易感性相关的两个基因已被识别出来。这两个DNA标记物与由两个与早发性帕金森氏症有关的基因共享的一个调节区域重叠,这可能是传染病与神经退化病之间早就被怀 疑的联系的一个分子基础。这两个基因都与细胞用来处理无用蛋白的遍有素-蛋白酶体系有关,这是该体系首次被与麻疯病的发病联系起来。

基因与表现型

  虽然现在已经知道了若干物种的完整基因组序列,但整个生物表型多样性与适应性演化的分子基础却仍然基本不知道。达尔文在一个多世纪以前意识到,家畜对人工选择的反应是研究通过自然选择进行演化的一个极好的例子。根据这一认识,野猪与家猪种群之间的交配现在已被用来深入了解复杂表型性状的一个遗传基础,即一种基因只解释部分表型变化。在为胰岛素一样的生长因子编码的基因的一个非编码调节域中发生的一个突变,在被多选作瘦肉型猪的家猪品种中普遍存在,该突变可使肌肉生长增加约4%,并可减少猪背部脂肪厚度。这种突变在野猪中没有发现,在肌肉发育不很显著的家猪品种中也没有发现。

假基因具有真功能

  人类基因组含有约2万个假基因,即不产生功能性完整长度蛋白的基因。这些基因中有一些是显性的,但其功能仍然不很清楚。现在,一个新颖的老鼠突变体也许可以提供部分答案。在这种老鼠突变体中,一个假基因发生突变,导致多种畸形,包括多囊肾和骨变形。这种老鼠无法正常产生Makorin-1(这是一种在分裂的细胞中与贝塔- catenin存在于同一位置的蛋白),不是因为makorin-1基因的某个缺陷,而是因为它所产生的mRNA在一个相关假基因中的一个突变的影响下失去了稳定性。因此,假基因的功能可能是产生一种功能性非编码RNA,后者调节来自其等位编码基因的mRNA的稳定性。

自免疫疾病有关的基因

  自免疫疾病在人群中所占比例为5%,但人们对这种疾病所涉及的基因及机制仍然不很清楚。现在,通过将来自人类与老鼠基因组的数据与来自有和没有自免疫疾病家庭的大量遗传信息进行对比,研究人员发现CTLA4基因与Graves病、自免疫甲状腺机能减退症和I-型糖尿病有关。CTLA4(与细胞毒性T-淋巴细胞相关的抗原4)是与控制T-细胞增殖和自杀有关的一种T-细胞受体,这项研究工作说明,它是决定一个人是否易患自免疫疾病的一个主要因素。

语言基因与人类的进化

  语言是人类特有的一种本领,它依赖于对喉和嘴进行精确控制等能力。去年,研究人员发现了一个肯定与人类语言有关的基因,即FOXP2基因。该基因发生突变的家庭的成员存在严重的语言和语法困难。现在,Enard等人对黑猩猩、大猩猩、猩猩、恒河猴和老鼠的这种基因进行了研究,并将这些动物的这一基因与人类的这一基因进行了比较。与其他动物相比,人类FOXP2基因在其序列上包含两个关键的变化,目前<研究人员正在对人类特有的变化进行筛选。基因序列变化可能会影响一个人控制面部运动、从而形成有效口头语言的能力。该基因允许语言形成的版本在人类历史上20万年前(从解剖学上来说的现代人开始出现的同一时间)就可能已经在人群中广泛<存在了,说明语言可能是人群扩展的一个驱动力。

人类第14号染色体上的基因破译完毕

  新华网柏林1月1日电(记者潘治)继人类第22、21和20号染色体上的基因于近年陆续被破译之后,一个国际科研小组日前又破译出人体第14号染色体上的基因,使得人体染色体这部包含23“章”的“天书”被破译出4“章”。该成果于1日公布在专业杂志英国《自然》的网站上。
  人类基因组由31.647亿个碱基对组成,共有3万至3.5万个基因。此前,参与“人类基因组测序计划”的各国科学家已于2000年6月和2001年分别公布了人类基因组草图和完成图,完成了对30多亿个碱基对排列顺序的测定。但这仅仅是人类探索自身奥秘的第一步,当整体遗传信息被破译后,还要进行个性差异、蛋白组学等的研究。此次研究可以算是人类基因组的后续工作。
  据悉,科学家们对第14号染色体上的8千多万个碱基对完成了测序,对上面的所有基因进行了破译,共发现大约1000个基因,准确率达到99.99%。但科学家们介绍说,其中96%的基因此前已经被科学家们陆续单独发现。
  据介绍,科学家们此次确定的1000多个基因中,包含一个此前已被发现的与阿尔茨海默症有联系的基因。此外,还有多个基因与一些遗传疾病密切相关,并有大量基因对人体免疫系统有重要意义。

我国科学家中揭开一个“世纪之谜”

  我国科学家在基因科研中揭开一个“世纪之谜”:上海交通大学与中科院上海生命科学研究院的一个联合研究室利用基因克隆技术,成功地找到并克隆了A-1型短指(趾)症的致病基因--IHH基因。这一科学发现在7月16日出版的国际杂志《自然遗传学》和《美国人类遗传学》刊出后,获得国际学术界的高度首肯和重视。
  上海交通大学与中科院上海生命科学院今天联合举行的信息发布会宣布:这一重大发现,在世界上第一次揭示了IHH基因在引起人类遗传疾病中的作用,因而确立了我国在这一学科中的国际领先地位。
  据介绍,这一研究成果有着重大的学术意义和应用价值,研究人员所提供的研究程序和研究结果精度高,有关IHH基因精细突变数据,已提供并已成为开展A-1型短指(趾)症这类疾病的诊断的基础,并为治疗提供了依据,为相关药物开发确立了靶点。
  此外,这项成果还为认识指(趾)骨的发生和发育以及相关疾病的防治提供了第一手资料,特别是研究人员在对3个大的家系的研究发现,IHH基因中的3个不同的突变位点均能导致A-1型短指(趾)症的发生,同时与人的身高有关。研究人员通过对小鼠研究后的结果表明,IHH基因产物参与了基因转录起始的调节,据此推断IHH基因出现的差错和突变,很可能导致骨骼生成的异常,从而为人类揭开身高之谜提供了重要的分子遗传学相关数据和理论依据,对提高人类自身健康水平有着潜在的应用前景。
  科研人员是在经过两年的潜心研究后获取这一重大成果的。人类指(趾)部骨骼畸形是一种常见的遗传病,其中多指(趾)与并指(趾)较为普遍,患者不仅伸手难看,而且影响正常工作与生活,大大降低生活质量。1 9 0 3 年法拉比在他的哈佛大学医学院博士论文中,首先报道了世界上第一例符合孟德尔遗传学规律的常染色体显性遗传病A-1型短指(趾)症畸形病例。此后这一病例在世界上大多数遗传学教科书中被广泛应用,因而备受人们关注。由于这一病例在历史上的特殊地位,各国科学家对其基因定位和克隆的竞争一直十分激烈,但在近乎一个世纪的研究中,对这种疾病的基因定位仍是一张白卷,更谈不上采用有效药物对其治疗,给全世界留下了一个“世纪之谜”。 新华网 上海2001.7月17日

Cyclin D1基因与乳腺癌的关系

  绝大多数乳腺癌过分表达Cyclin D1蛋白,后者是细胞周期核心机器上的一个部件。来自不同方面的若干证据表明,这种过分表达在癌症形成中也许起着致病作用。
   现在,研究表明,经基因定向敲出后缺失CyclinD1基因的小鼠对于由neu和ras致癌基因诱导的乳腺癌具有完全的抵抗力,而对于由c-myc和Wnt-1引起的乳腺癌则完全敏感。这些发现让科学家了解到了癌症形成通道中的一些细节,并且说明,针对CyclinD1的抗体对于具有活化neu-ras通道的人类乳腺癌也许是一种特效治疗手段。

基因重要性及其演化速度

  分子演化被认为在很大程度上是由稍微有害的氨基酸取代的传播驱动的。在这种情况下,作用相对较小的蛋白比对个体适应性来说不可缺少的蛋白积累氨基酸取代的速度要更快。尽管这一预测是演化理论的核心内容,但实践证明,人们难以在真实情景下来演示它。
  现在,Hirsch和Fraser通过比较来自21个完全注释的酵母基因组已经发表的序列,并结合来自单个基因删除实验的结果,终于填补了这一空白。
  他们发现,可有可无的序列演化速度更快,而且,重要性与演化速度之间的关系在漫长的演化时间里(10亿年)、在差距非常大的物种间(真菌和动物)都保持不变。

是否存在主管意识的基因?

  是否存在主管意识的基因?灵长类动物的大脑有一些很复杂的传感系统,这些系统 似乎就是在没有意识时起作用的,那么为什么还要多此一举、用专门的基因来主管 意识呢?在本期的“概念”文章中,Christof Koch和FrancisCrick为解释“无意识”行动的局限性做了“有意识”的努力,他们提出了有可能揭开有关意识的一些神秘面纱的方法。

研究人员研究新法寻找致病基因

  2001年6月12日10:26:20 新华社相关文章 瑞士研究人员已研究出一种新的计算系统,该系统有可能将寻找致病基因的时间由几个月缩短到仅仅几秒钟。
  在6月8日出版的《科学》杂志上的一份研究报告中,瑞士拉罗什研究小组的科学家们说,他们已建立了一个数据库,含有15类不同亚种实验鼠的单个基因差异。
  这些基因差异合称单个核苷多态现象,科学家们认为,此现象可引起同基因有关的疾病。 运用新的计算系统,研究人员将能够迅速确定单个核苷多态现象引发的疾病。使用传统的方法确定一组致病基因可能需要数月时间,而且常常需要繁殖几代老鼠。

抑制肿瘤细胞转移的因子

  KiSS-1基因抑制人类黑素瘤和乳腺癌的转移,但不会影响肿瘤发生。现在,科学家发现KiSS-1 的基因产物是一个有54个氨基酸的缩氨酸,被称为metastin。 Metastin通 过由G蛋白耦合的受体发生作用,抑制肿瘤细胞的运动能力,从而削弱肿瘤细胞的转移。这一发现为控制癌细胞转移提供了一个新的、潜在的治疗方法。

中国人类基因组几个研究中心

  上海和北京三个新成立的人类基因组研究中心将需要100位基因组研究人员,而且中国政府预计不久还将准备再建几个基因组研究中心。
  上海人类基因组研究中心主任是上海第二医科大学的陈竺博士。该中心在一年内将需要35-40位研究人员,分成4组:表现型(expression profiles)、疾病的基因型( genotyping of disease)、单核苷酸多形性(single nucleotide polymorphisms)和功能基因组(functional genomics)。肝癌这个在上海发病较多的疾病将是一个研究重点。该中心的6,000万元(700万美元)启动资金由地方政府和中央政府提供。
  北京人类基因组研究中心主任是中国医学科学院副院长强伯勤。该中心将需要约30位研究人员,分成以下3组:测序(sequencing)、基因资源(genetic resources)和生物信息学(bioinformatics)。该中心的研究重点是心血管疾病和神经系统疾病。近1亿元(1,200万美元)启动资金由中央政府、地方政府和一个国营房地产公司提供。
  上海GeneCore BioTechnologies公司是由三家美国公司成立的一个合资企业,这三家美国公司分别是PE应用生物系统公司(PE Applied Biosytems)、Axys制药公司( Axys Pharmaceuticals)、和 Siniwest控股公司(Siniwest Holdings)。 这个合资企业将在一年内使研究人员的数量达到30个左右。它目前正在与当地的研究机构合作寻找肝癌基因,但今后预计还要向基因组研究的其他领域发展。该合资企业首批1,000万美元投资由三家美国公司提供。

美国科学家发现"不老基因"

  美国康涅狄格大学卫生中心海芬德博士领导的一个研究小组,在果蝇中发现了"不老基因"(Indy)。 日前出版的<<自然>>期刊刊登了这个消息。消息说,促使果蝇的一个基因 发生突变,可以让起平均寿命从正常的37天延长到71天,最长的存活期更从70天延长到110天。 扩音机认为,"不老基因"跟新陈代谢有关,只是他们还不知道改变这个基因何以能够延长寿命。研究人员还说,由于人类也拥有这种基因,如果他们的推断正确,人类有朝一日或许可以使用药物抑制这种基因,减少摄取热量,以延长寿命。

人类破译植物基因序列

  由美国英国等多国科学家组成的研究小组在14日出版的英国<<自然>>杂志上正式宣布,他们已经成功绘出了包含约1点3亿个碱基对,2点5万个基因的拟南芥基因的完整图谱,这是人类首次破译出一种植物的基因序列。拟南芥植物基因组的构成比较简单,仅仅包含5条染色体。其中第2号和第4号染色体已经在1999年绘制完毕。这次公布的是第2号第3号和第5号染色体的测序结果以及对整个基因组的进一步分析。这一成果除了对植物学具有重大意义外,对农业科学,进化生物学和分子药物学等领域的发展都有重要影响。芝加哥大学基因和细胞学助理教授达夫妮.普鲁斯在接受记者采访时说:"这项重要成果意味着全世界每一家研究植物基因组的实验室,在未来的进展会变得更迅速简单和彻底."




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