生物学家特别是微生物学家、生物化学家、分子遗传学家十分注视生物固氮和固氮基因转移问题。目标是。如何把原核生物系统的固氮基因转移到高等植物特别是粮食作物中去,使它们能自主地进行共生固氮作用。实现这个目标还不是眼前的事,有的科学家认为,需要10年左右的时间才能达到这一目标。美国哈佛大学(F.M.Ausubel)、Cornell大学(A.A.Szalay)等已成功地将固氮基因(来自土壤中能够固氮的Klebsiella)
基因多效性的研究丰富了人们对于基因型和表现型辩证关系的认识。国内外许多遗传学教科书中常常以翻毛鸡作为基因多效性的例子。不完全显性基因F导致翻毛性状的出现(杂合子Ff表现轻度翻毛),并通过这一性状而影响一系列的性状。这是表现型(性状)水平上基因多效性的一个经典例子。此外,在人类医学遗传学中还有一个值得研究的基因多效性例子,即血红蛋白H病。患者的血红蛋白α链的合成减少,致使β链相
近几年来,随着重组DNA技术或者叫基因拼接技术的发展,提出了许多新的方法来生产有治疗作用的人类蛋白质。这些方法都是基于将编码蛋白质的基因片段拼入细菌的正常DNA内,然后进行无性增殖,以微生物发酵法生产大量的人类蛋白质或其它有用物质。不仅如此,用基因拼接技术,还可对自然界中的天然药物进行鉴定,并将其中有明显用处的那些天然药物以更新更有效的基因拼接方法进行大量生产。
纯系繁殖的编码黄嘌呤—鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶的大肠杆菌(E.coli)基因,同一系列的由SV40DNA衍生的不同载体构成重组体DNA。用这样的重组体DNA转染培养的猴肾细胞,结果产生的转化体能合成大量的易于测定的大肠杆菌黄嘌呤—鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶。而且,把这种细菌基因引进到嘌呤核苷酸合成特性缺陷的人莱许—奈恩(Lesch-Nyhan)细胞,这些细胞的此种生理缺陷便得到了纠正。
遗传操作系涉及改变生物遗传结构的技术。本文试图按照年代顺序评述较重要的研究工作,以及不同的研究人员为培育具有人类所需性状的植物而采用的方法。回顾六十年代,我们发现早期的研究是以种子和幼苗作为引入外来基因的受体材料,而外来基因则采用“裸露的”DNA。尔后七十年代,研究重点转移到以花粉和组织培养物作为摄取外来基因的受体材料,而外来基因则开始采用置于噬菌体内加以保护的DNA。最近随着限制性核酸内切酶和连接酶的发现,愈来愈多地采用质体作为基因转移载体。在这方面,土壤杆菌的Ti质体具有更突出的特点。现在,大多数研究人员认为,当土让杆菌感染植物细胞时,至少有几个Ti质体的片段掺入到植物细胞基因组,从而引起细菌性根癌病。所以土让杆菌系统是天然遗传工程的一个实例。其他基因能不能也通过Ti质体掺入到植物细胞呢?这是一个值得探索的问题。许多植物学家已把其注意力转向这个问题,并做了一些相应的实验。
含有编码胸腺嘧啶核苷激酶序列的单疱疹Ⅰ型病毒DNA片段,以三个可能的读码结构(reading frame)被融合到大肠杆菌LacZ基因的开始部位。当胸腺嘧啶核苷激酶基因处在能从Lac启动子转录的方向时,那么在所有三种情况下,在Lac控制下都可在大肠杆菌中产生具有功能活性的病毒原的胸腺嘧啶核苷激酶。序列分析的结果指出,在胸腺嘧啶核苷激酶基因的5’端,子终止信号之后翻译又重新开始,而在这同一区域发现有二段富A+T序列,此序列可能是真核启动子部分。
序言 基因组的结构和功能的研究,很大程度上依赖于特定的DNA片段的分离和分析。凝胶电泳是一种以DNA片段大小为依据的,简单而且分辨力很强的一种分离特殊DNA片段的方法浓度为2.5％—0.1％的琼脂糖凝胶电泳可分辨出从150到880000硷基对的DNA片段,而在20％—3％的丙烯酰胺凝胶上,对20—2000硷基对的DNA片段分辨效果更好。
Ⅰ、前言 近来发展的分子无性繁殖或重组DNA技术可用来分离、扩增和鉴定为人类特定蛋白质编码的DNA序列——基因治疗的首要步骤,本文集中叙述分子无性繁殖的近来发展,并叙述利用分子无性繁殖怎样分离人类的特定基因以及对人类遗传性疾病进行分子治疗的新进展。至于分子无性繁殖技术是否允许这样来应用,从伦理学上、政治上和社会方面发表了一些文献。其中一些作者间发生了争执。本文只强调技术方面的问题。
哺乳动物的基因组是非常复杂的,人的DNA含有大约10~7个珠蛋白基因大小的DNA顺序。其中大约60％是单拷贝基因。用物理方法还不可能提纯到1000倍以上。但是,用含有cDNA的重组质粒作为亲和介质的新的层析技术和反相层析可以充分纯化以至可以克隆带有邻近顺序的单个哺乳动物基因。 含有从基因组分离的哺乳动物珠蛋白基因顺序的重组质粒的制备,为直接分析特定DNA顺序的转录控制提供了机会。 然而,即使没有这种质粒,从含有特定珠蛋白基因和其他基因的限制酶解DNA片段中识别基因组DNA片段也是可能的。结合使用几种限制酶,并将吸附在滤膜上的DNA片段与从珠蛋白重组质粒的cDNA制备的DNA探针杂交,可以制出几种哺乳动物珠蛋白基因的限制谱。应用这项技术,插入在结构基因中的非编码顺序也已被识别和研究。
基因文库是遗传工程的一种新技术。目前国内外在人类与动物中已经建成了多种基因文库,但在植物中则建成的还很少,水稻更尚未见报导。一般建造基因文库常用一种λ噬菌体的缺陷型Charon4A作为载体,我们则采用了近年来由Collins等所创造、运载量较大而操作却比较简便的一种新型杂种质粒——科斯质粒(Cosmid)作为载体,首次建成了带有多种抗病基因的国际水稻IR_(26)。核基因组基因文库。
质粒的基本性质 质粒被广泛用作克隆载体。在本文讨论质粒的应用之前,回顾质粒的一些基本性质是合适的。质粒是复制子,能在染色体外稳定地遗传。应该强调的是,染色体外的核酸分子不一定是质粒。因为上面的定义含意是:遗传的同质性、单体的分子大小恒定、有能力独立于染色体而进行复制。因此,在巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)中发现的
通过利用携带大肠杆菌-Ti杂种质体的根癌病农杆菌可以把在大肠杆菌K-12中无性繁殖基因引入Arabidopsis植物中,这个杂种质体由如下四个因素组成:(1)大肠杆菌
一切固氮微生物的固氮作用都是受固氮基因(nif)所控制。近年成功地从这些微生物(如Kl.Pneumoniae)分离到决定固氮能力的基因,并且把它们引入到大肠杆菌中,也已成功地被引入到酵母中,这是当前固氮微生物研究的一项重要进展。现在已鉴别固氮基因由17个基因组成。它们是以基因群的形式分布,7个或8个操纵子,保证同时合成这些基因的某些产品即固氮酶。已鉴定了三个基因是控制固氮酶的合成,如nifH
美国遗传工程技术公司(Genentech)总经理斯旺森等一行六人,应中国科学院遗传研究所所长胡含的邀请,于1981年6月下旬来华进行了为期一周的访问。 公司总经理斯旺森,公司生物部主任斯戴宾、以及公司商务顾问莫斯等参观了遗传研究所有关研究室,并与该所领导就广泛开展彼此之间的科技合作和进行人员交流的可能性等问题举行了座谈。
杜邦(Du Pont)公司为资助遗传工程研究已答应向麻省总医院——与哈佛大学有联系的教学医院之一——的科学家小组提供6百万美元的资金。值此科学家、政治家和大学管理专家们正在审查西德赫希斯特—鲁赛尔(Hoechst—Roussel)制药商行向哈佛另一个遗传学家小组提供的十年5千万美元拨款计划之机,公布这一消息反映出工业界和大学院校为寻求双方都能从生物工艺学进步中获益的途径的热望在日益增长。
华盛顿 就在几年前,美国的一些大化学公司还都不愿同“新生物学”在商务契约方面有什么牵连,但现在却一反而竞相前去冒这种风险。其中最大的杜邦Du pont公司在上周宣布了一项新的计划,打算在8千5百万美元在特拉华州威尔明顿的总部附近建立一所生物科学综合研究机构,予定科学家和技术人员为700人。
日本国立预防卫生研究所教授冈西昌则小组研究了采用遗传工程技术,不仅使放线菌大幅度增产抗生物质,而且,还可以生产出新抗生物质的方法。 冈西小组研究生产春日霉素和金丝菌素的春日链霉菌时,发现二种合目的的质粒。若将该质粒组入其他放线菌,首先必须溶解掉放线菌的细胞壁,使之呈裸露状态,方可
与今后地球生物圈的继续存在有关的必须研究的课题为粮食问题。为了弄清楚寄生于植物和与植物共生的微生物遗传的生物化学,正在进行紧张的研究。由于探明了根瘤菌科的根瘤菌属(Rhizohium)和土壤杆菌属(Agrobacterium)的细胞质因子和受其支配的遗传性状某问题,也已确立了分离巨大细胞质因子的方法,并且相继得出了一些极
最近邻分析法 确定多核苷酸链上与另一碱基对紧邻的某一特定碱基对出现的频率的一种生化技术。 缺口 DNA的单链断裂(利用脱氧核糖核酸酶和溴化乙锭处理DNA都能够形成缺口)。
