1. 為什麼DNA的m5C去甲基化酶發現比較困難
建議你去參考這篇文獻《DNA甲基化和去甲基化的研究現狀及思考》
文獻的結語段說明:
表觀遺傳現象極其復雜。
一方面需要傑出的科學家們繼續創造性的工作,已經是DNA甲基化等表觀遺傳網路啟動,擴展,維持,去除的基本規律。
另一方面,還需要投入相當的資源,發展靈敏可靠的低成本單細胞組學分析技術,剖析DNA甲基化等在影響疾病發生,評價環境因素安全,增加農作物產量和抗病能力中的作用及機制。
2. 什麼是限制性內切酶有何特點它的發現有何特殊意義
限制性核酸內切酶是可以識別特定的核苷酸序列,並在每條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵進行切割的一類酶,簡稱限制酶。根據限制酶的結構,輔因子的需求切位與作用方式,可將限制酶分為三種類型,分別是第一型(Type I)、第二型(Type II)及第三型(Type III)。Ⅰ型限制性內切酶既能催化宿主DNA的甲基化,又催化非甲基化的DNA的水解;而Ⅱ型限制性內切酶只催化非甲基化的DNA的水解。III型限制性內切酶同時具有修飾及認知切割的作用。
限製作用實際就是限制酶降解外源DNA ,維護宿主遺傳穩定的保護機制。甲基化是常見的修飾作用,可使腺嘌呤A和胞嘧啶C甲基化而受到保護。通過甲基化作用達到識別自身遺傳物質和外來遺傳物質的目的。所以,能產生防禦病毒侵染的限制酶的細菌,其自身的基因組中可能有該酶識別的序列,只是該識別序列或酶切位點被甲基化了。
3. 查他汀類葯物合成方法一個,主要查專利
申請號:200410024320.7
辛伐他汀合成新方法
摘要:本發明涉及一種方便有效地通過甲基化路線合成辛伐他汀的新方法。這種方法主要包括用新型保護劑六烷基二硅脲保護羥基,保護反應中可不採用咪唑等任何催化劑。尤其是採用雙-(三甲基硅)脲保護劑,甲基化後自動水解脫落,簡化了工藝,降低了成本。辛伐他汀酸直接噴霧乾燥,乾燥的同時閉環內酯化,生成高質量辛伐他汀;還提供了辛伐他汀中微量雜質(如二聚體等)的吸附純化方法。
申請人:山東魯抗醫葯股份有限公司
地址: 272021山東省濟寧市市中區太白西路173號
4. 生物信息學領域中,有哪些不得不知道的大牛教授/研究者
genomics或者說測序依然是很大的領域,其中的方向細分依然是很多的。genomics整體可以分成兩大類,一類主要做方法,一類主要做生物。前者一般使用public data做一些方法,後者主要使用現有的技術研究生物問題。如果說大牛一般都在後一類裡面。但是也會有很多不同的方向,比如研究rna的,dna的,基因調控的。所以最好根據自己關注的方向去找。
一個很直接找genomic方向大牛的方法就是看encode,roadmap和4D nuckesomes這些大genomic cobsortium的主要pi。當然也有很多牛人不在這些項目裡面。下面簡單說幾個比較熟悉的,歡迎糾正和補充。
Eric Lander
Broad的創始人,人類基因組計劃發起人之一,不過現在自己lab似乎不做大多了,但很多broad的paper還會掛名。
John Rinn
Broad的PI,研究lncRNA。最早發現了H19。
Michell Guttman
Eric Lander的學生,和John Rinn一起發現了lncRNA,在clatech獨立不久。
Howard Chang
主要研究RNA,John Rinn的postdoc老闆。
Michael Synder
研究基因調控,具體方向很多,組特別大。
Job Dekker
3D genome領域的開拓者,3C,5C和HiC的發明者。
Bing Ren
最早開發了chip-chip技術,研究enhancer,現在做更多3D genome。
Joe Ecker
最早是植物領域的大牛,後來轉到做甲基化。
Chuan He
化學出身,之前做DNA甲基化,現在開創了RNA甲基化的新領域。
Mark Gersrein
比較少的主要做計算的大牛,各種network和system biology
Menolis Kellis
Eric Lander的學生,主要做計算也做實驗,各種consortium都很活躍。
John Stam
名字很長很難寫,主要做DHS,當然還有很多其他方向。
Shirely Liu
主要做計算,lab開發了MACS
5. 陳慶雲的人物生平
1952年北京大學化學系畢業。同年被分配到中國科學院長春光學儀器研究所工作。
1956年赴蘇聯科學院元素有機化合物研究所學習。
1960年獲副博士學位後回國,到中科院化學研究所工作。
1963年後,歷任中科院上海有機化學研究所副研究員、氟化學研究室主任、《有機化學》副主編、研究員、博士生導師。
1991年至今擔任《有機化學》主編。
1991年至1998年為國際純粹與應用化學學會(IPUAC)中國代表。
1993年當選為中國科學院化學部委員,次年改稱中科院院士。
1997年至今擔任《Molecules》雜志編委。
2004年獲何梁何利科技進步獎。
迄今,陳慶雲先生已經發表學術論文240多篇,培養了30餘名博士和碩士。
長期從事有機氟化學研究工作。50年代對六氟丙酮的反應的研究後發現一個制備六氟雙酚的方法獲蘇聯專利;後側重於全氟和多氟烷基磺酸及電單子轉移反應的研究。發現13個二氟卡賓前體,其中5個可作為三氟甲基化試劑。近十年來系統研究全氟碘代烷在多種金屬、親核試劑或紫外光引發下的單電子轉移反應,成功地將全氟烷基引入研究分子,為含氟材料和有機氟化學作出了貢獻。
領導並參加研製的「新型烙霧抑制劑(F-53)」獲1982年國家發明三等獎;「有機氟化學和自由基化學的研究」獲1982年國家自然科學二等獎。撰有《由氟碸基二氟甲基乙酸甲酯形成二氟卡賓和氟碸基二氟甲基陰離子》等論文150多篇 。
生平
陳慶雲,1929年1月25日出生於湖南省沅江縣。1952年畢業於北京大學化學系。1956年在前蘇聯科學院元素有機化合物研究所作研究生,師從克魯揚茨院士,專攻有機氟化學。他對六氟丙酮的反應作了開創性研究,其中六氟雙酚A的合成獲前蘇聯專利。這是一個極為有用的高分子單體,他所發明的方法一直被世界各國沿用至今。1960年他獲副博士學位後回國。先在中國科學院化學研究所,後在中國科學院上海有機化學研究所從事含氟烯烴的合成及其調聚反應、含氟潤滑油、含氟表面活性劑和新型致冷工質等研究氟材料的研製工作,均獲成功。曾獲中國科學院和上海市多項科研成果獎,其中「防鉻霧劑F-53的研製」獲國家發明三等獎。
1978年他開始轉向有機氟化學基礎理論研究。在全氟和多氟磺酸研究中,首次觀察到親核試劑與全氟磺酸烷基酯反應時,碳氧鍵和硫氧鍵的斷裂同時存在,但以前者為主;而與全氟磺酸全氟烷基酯反應,則後者是唯一的斷裂方式。陳慶雲把這一現象歸因於氟原子上弧電子對的屏蔽效應,為全氟烷烴不能發生SN2反應提供了理論依據。
通過多年潛心研究,陳慶雲和他的學生發現了18個二氟卡賓前體,這些前體可以在中性甚至強酸性介質中產生。而不是在強鹼中產生,這是沒有先例的。通過二氟卡賓實現對鹵代烴的三氟甲基化是當前有機化學的研究熱點之一,陳慶雲小組為此提供了一套全面、完整的三氟甲基化的方法。最近又成功地將三氟甲基引入甾體,可望成為一類新葯。
6. 哪些物種中發現了印記基因
DNA甲基化的生物學作用 DNA甲基化與遺傳印記、胚胎發育 DNA甲基化在維持正常細胞功能、遺傳印記、胚胎發育過程中起著極其重要的作用。研究表明胚胎的正常發育得益於基因組DNA適當的甲基化。例如:缺少任何一種甲基轉移酶對小鼠胚胎的發育都是致死性的。此外,等位基因的抑制(allelic repression)被印記控制區(imprinting control regions, ICRs)所調控,該區域在雙親中的一個等位基因是甲基化的。印記基因的異常表達可以引發伴有突變和表型缺陷的多種人類疾病。 2 DNA甲基化與腫瘤甲基化狀態的改變是引起腫瘤的一個重要因素,這種變化包括基因組整體甲基化水平降低和CpG島局部甲基化水平的異常升高,從而導致基因組的不穩定(如染色體的不穩定、可移動遺傳因子的激活、原癌基因的表達)和抑癌基因的不表達。如果抑癌基因中有活性的等位基因失活,則發生癌症的機率提高,例如:胰島素樣生長因子-2(IGF-2)基因印記丟失導致多種腫瘤,如。目前腫瘤甲基化的研究主要集中在抑癌基因。這是因為人們發現腫瘤的發生可能與抑癌基因啟動子區的CpG島甲基化造成抑癌基因關閉有關。由於CpG島的局部高度甲基化早於細胞的惡性增生,因此甲基化的診斷可以用於腫瘤發生的早期預測,而且全基因組的低甲基化也隨著腫瘤發生而出現,並且其隨著腫瘤惡性度的增加而顯著,因此甲基化的檢測可用於腫瘤的分級。
7. 組蛋白修飾的DNA甲基
在引起基因沉默的過程中,沉默信號(DNA甲基化、組蛋白修飾、染色質重新裝配)是如何進行的?誰先誰後?這是一個「雞和蛋」的問題,目前仍處於研究階段,還沒有定論。研究發現DNA甲基化和組蛋白乙醯化是一個相互促進、加強的過程,如許多HDAC可以和DNMTl、3a、3b相互作用;而甲基化CpG結合蛋白— 2(methylcytosinebindingprotein—2,MeCP—2)又可以和HDAC相互作用。這種作用方式提示著這兩種方式中任何一種的存在都可以引起另一種修飾方式的起始。
沉默信號如何進行?它們發生的順序如何?早期的研究多來源於對非哺乳動物生物的研究。Tamaru在鏈孢霉屬(Neurospora)CTaSSa中研究發現,H3K9組蛋白甲基化轉移酶的突變,會引起DNA甲基化的丟失,這暗示著組蛋白甲基化可以起始DNA甲基化。Tariq在Arabidopsis中研究也發現,CpNpG甲基化依賴於組蛋白甲基化。以上證據都暗示著,組蛋白甲基化對DNA甲基化有指導作用。
然而在哺乳動物細胞中,這種現象還有待於進一步研究。早期研究發現,體外甲基化的CpG片段穩定整合到哺乳動物基因組中以後,可以與含甲基化CpG結合結構域(methylbindingdomain,MBD)蛋白(包括MeCP—1和MeCP—2等)結合,進而可以招募包括HDAC的抑制復合物。進一步研究還發現,人MLH基因的甲基化可以引發特異的組蛋白密碼組合,以保持基因沉默狀態。研究者通過使用DNA甲基化酶抑制劑5—氮雜胞苷(5—Aza),而不使用組蛋白乙醯化酶抑制劑制滴菌素A(trlcostatmA,TSA),可以導致組蛋白甲基化修飾方式的缺失。從這些結果可以看出,在哺乳動物中,組蛋白修飾似乎又是DNA甲基化發生以後的事件。但Bachman在哺乳動物中敲除p16基因時發現,染色質修飾並不完全依賴於最初的DNA甲基化。同時,Mutskov和Felsenfeld的結果也支持了這個理論,他們認為組蛋白修飾是ILR2基因沉默的早期事件,啟動子區的甲基化是一個逐步增加的過程,DNA甲基化的建立是為了長期維持基因沉默,而不是起始它。
從以上的結果可以看出,表觀遺傳學過程是復雜的和多層面的,不同的表觀遺傳修飾也可能存在區域或信號途徑的特異性,有很多未知的東西有待於進一步研究。
8. 人類的極限壽命到底是多大
近年來,我們經常可以看到科學家們在不斷預測人類的壽命極限:120、150……甚至有美國科學家預測本世紀末我們能活到200歲。這些預測,讓很多人產生了這樣的疑問:到底人類能活多久?怎樣才能長壽?帶著這些問題,本報記者采訪了國內外的科學家及研究機構,對世界長壽研究的最新進展做了初步了解。到底什麼叫長壽活到多少歲才算長壽?衛生部北京老年醫學研究所遺傳室主任楊澤教授告訴記者,目前,國際上一般認為,90歲以上為長壽,80歲叫高齡,65歲以上算老年。目前來看,我國人口的長壽比例是十萬分之二,而位於我國的兩大世界長壽鄉廣西巴馬和新疆和田,長壽比例分別為十萬分之三十五和十萬分之六十七。德國長壽醫學研究中心負責人迪特·普羅格教授告訴本報記者,一般認為,人類的自然壽命在100歲以上是確切無疑的。人的壽命,主要通過內外兩大因素實現。內因是基因,外因是環境和生活習慣。內因:基因研究逐漸明朗「長壽研究近百年來才開始科學化;近10年來,長壽研究逐步取得突破。」迪特·普羅格教授告訴記者,德國科學家用15年的時間,調查了576名百歲老人,結果發現,他們的父母死亡時的平均年齡比一般人多9—10歲。因此,科學家們認為,長壽的遺傳因素非常重要。他說,目前,長壽研究已成為一個跨領域、發展迅速的研究科目。在歐洲科學家看來,衰老是一種多基因的復合調控過程,表現為染色體端粒長度改變、DNA損傷、DNA甲基化和細胞氧化等。這些因素綜合作用,影響了壽命的長短。當前,科學家研究的重點主要集中在兩方面:1.尋找「長壽基因」。在采訪中,專家們主要談到了兩個研究方向。一是「4號染色體」。歐洲科學家認為,「4號染色體」上有長壽基因,如果能發明出刺激長壽基因的葯物,就能減緩人類衰老的速度。在國內,科學家們也在做同樣的研究。楊澤教授告訴記者,從2004年開始,他們在對廣西巴馬的長壽老人進行研究時發現,這些老人的4號染色體上可能存在長壽遺傳基因。接下來,他們計劃用2—3年的時間找到這些基因,並且研究它們的具體生理功能。「如果成功的話,對整個中國人群都有借鑒意義。」楊澤教授說。二是載脂蛋白E。這種基因分為2、3、4三種亞型,其中2型和3型均能延遲發病年齡,降低發病率,促進壽命增長。法國和義大利等國的科學家普遍認為,主要是載脂蛋白E2基因在對人的壽命起延長作用;在我國,楊澤教授等科學家通過研究發現,長壽老人體內的載脂蛋白E3比較多,佔到了80%—90%的比例,這也是巴馬長壽老人的遺傳標志。如何刺激它們更好地發揮作用,將是科學家們下一步的工作重點。除此之外,還有研究發現,用轉基因技術可以增加人體細胞的增殖能力,延長細胞壽命;有的研究則顯示,給老化肌肉注入新基因能讓人恢復青春活力。2.抑制「減壽基因」。說到這一點,人們最熟悉的要算自由基了。老年醫學研究所老年保健品功能評價室主任胡剛教授告訴記者,目前,國際上基本認定,自由基對人體的損傷是導致人類壽命變短的重要因素之一。
9. 什麼是表觀遺傳學,簡述其研究進展
表觀遺傳學,研究基因的核苷酸序列不發生改變的情況下,基因表達的可遺傳的變化的一門遺傳學分支學科。
發展
一直以來人們都認為基因組DNA決定著生物體的全部表型,但逐漸發現有些現象無法用經典遺傳學理論解釋,比如基因完全相同的同卵雙生雙胞胎在同樣的環境中長大後,他們在性格、健康等方面會有較大的差異。
這說明在DNA序列沒有發生變化的情況下,生物體的一些表型卻發生了改變。因此,科學家們又提出表觀遺傳學的概念,它是在研究與經典遺傳學不相符的許多生命現象過程中逐步發展起來的一門前沿學科,它是與經典遺傳學相對應的概念。
人們認為,基因組含有兩類遺傳信息,一類為傳統意義上的遺傳信息,即基因組DNA序列所提供的遺傳信息,另一類則是表觀遺傳學信息,即基因組DNA的修飾,它提供了何時、何地、以何種方式去應用DNA遺傳信息的指令。
(9)甲基化發明者擴展閱讀
表觀遺傳特點
1、可遺傳,即這類改變通過有絲分裂或減數分裂,能在細胞或個體世代間遺傳。
2、可逆性的基因表達。
3、沒有DNA序列的改變或不能用DNA序列變化來解釋。
在生物學中,表觀遺傳學這個名詞為基因表達中的多種變化。這種變化在細胞分裂的過程中,有時甚至是在隔代遺傳中保持穩定,但是不涉及到基本DNA的改變。
這個概念意味著即使環境因素會導致生物的基因表達出不同,但是基因本身不會發生改變。表觀遺傳學在真核生物中的變化主要被舉例為細胞分化過程中幹細胞分化成與胚胎有關的多種細胞這一過程。這個過程通過一些可能包含某些基因的沉默,移除某些基因上沉默的標志並且永久的失活於其他基因的機制變得穩定。
10. 分子生物學上的最新發現
人要靠穿靴戴帽、描眉塗唇修飾自己,DNA分子也會自我修飾,而且這種修飾很可能與生命活動息息相關。中科院院士、上海交大教授鄧子新領銜的科研團隊,聯合英美科學家,在眾多細菌DNA分子上發現了一種新的硫(S)修飾,相關論文近期在國際微生物領域頂級刊物《分子微生物學》上發表。
論文評審員指出,該論文闡明了一項長期令人迷惑不解的DNA不穩定現象的分子機理,預示著新的生物學功能的發現。
DNA分子研究是生物科學最為引人注目的研究領域之一。DNA是生命的物質基礎,由五種元素———碳、氫、氧、氮、磷構成的四種核苷酸序列,編碼著自然界千變萬化的遺傳現象,貯存著生物界無窮無盡的遺傳信息資源。在基本的DNA骨架之外,DNA還會「自我修飾」。這是分子生物學科的一個專門領域,構成對DNA結構的重要補充,其中同樣蘊涵神秘的遺傳學意義,世界上為此類研究傾注畢生精力的科學家數以萬計。
鄧子新告訴記者,在DNA修飾研究領域,第一項重大發現是誕生於上世紀50年代的「DNA甲基化限制修飾系統」。這種DNA修飾,可以限制外來生物入侵,使生物體保護自身遺傳穩定性。舉個例子,兩軍作戰,一支隊伍穿上統一的服裝,就能與另一支隊伍區別開來,而不會誤傷自己人。這項發現在後來分子生物學與基因工程的研究中發揮了重要作用。
DNA分子的硫修飾,是DNA甲基化修飾系統之外的又一項新發現。DNA分子的不穩定現象在實驗中會經常遇到,卻很容易被普遍解讀為因DNA提取操作不當造成。但鄧子新團隊偏要「一意孤行」:有沒有可能是因為DNA本身結構變化而造成不穩定呢?沿著這條思路,團隊從上世紀80年代末開始實驗研究,各種實驗難以計數,其間也走過不少彎路,還經歷了來自方方面面的質疑,最終發現DNA分子不穩定現象「毛病」出在其自身,因為DNA分子產生了硫修飾。
DNA分子硫修飾的發現,為生物學研究打開了又一扇大門。鄧子新說,推開大門,一個又一個謎需要探究。例如,DNA分子為何要進行硫修飾?與人類健康、醫療究竟會產生怎樣的關聯?那些致毒致病的「元兇」會否與它們DNA分子的硫修飾有關?專家認為,DNA硫修飾後新結構及生物學意義的闡明,將豐富分子生物學的基礎理論,也可能推動相關生物學領域的研究,如了解DNA損傷,癌症治療因子的作用機理等。
1. 分子生物學的誕生
分子生物學是在分子水平上研究生命現象的物質基礎的科學。主要研究蛋白質和核酸等生物大分子的結構與功能,其中包括對各種生命過程,如光合作用、肌肉收縮、神經興奮和遺傳特徵傳遞等的研究,並深入到分子水平對它們進行物理、化學分析。目前,分子生物學已成為現代生物學發展的主流,它所取得的成果,已在實際工作中獲得某些重要的應用,為工農業及醫葯事業開辟了前所未有的廣闊前景。
1953年沃森和克里克提出了遺傳物質——DNA的雙螺旋結構模型,這是生物學中的一次偉大革命。60年代又搞清了核酸、蛋白質、酶等生物大分子的結構,同時揭示了遺傳密碼和核酸信息控制蛋白質特異結構的合成機制,由此建立了生物遺傳變異的信息概念。這表明從病毒、細菌、動植物到人類都具有一套共同的遺傳密碼、共同的信息符號。50年代「中心法則」的提出,70年代逆轉錄酶的發現,以及重組DNA技術的建立,為分子生物學的發展開辟了新的前景。這些成就,不僅為在分子水平上研究復雜的基因調節控制提供重要手段,而且在分子生物學的基礎上,產生了一個新的技術科學領域——遺傳工程,它已為人類定向改變生物遺傳性狀與創造新物種開辟了新途徑。
本世紀50年代,隨著蛋白質和核酸的化學結構測定方法的進展,人們發現只要把不同種屬生物體內起相同作用的蛋白質或核酸的結構進行比較,根據蛋白質或核酸在結構上差異的程度,就可以確定不同種屬的生物在親緣關繫上的遠近。親緣關系越近的種屬,其蛋白質或核酸的結構越相似;反之,其差異越大。據此,能得到反映生物進化的譜系。蛋白質分子細胞色素C在各種呼吸氧氣的物種細胞中均能找到。分析它就能知道不同物種的親緣關系。目前已對100多種生物的細胞色素C的化學結構進行了測定,並藉助計算機測定出平均700萬年改變一個氨基酸殘基。據此可以分析判斷,較高等的生物大約在25億萬年前同細菌分離。同樣,大約在15億年前植物和動物有共同的祖先。大約在10億年前昆蟲和脊椎動物有共同的祖先。對100多種生物的細胞色素C的化學結構進行比較後,已畫出了部分生物種屬的進化譜系。運用這種方法來確定物種間的親緣關系,要比過去依靠形態和解剖上的差異來確定有著更大的優越性。它不僅使得形態結構上非常簡單的微生物的進化有了判斷的依據,而且更能反映出生命活動的本質,更為精確地推算出物種趨異的時間。
2. 腦科學的進展
近年來,腦科學的研究取得了一系列新進展。主要有:(1)發現與某種思維活動相應的大腦區域,利用正電子層析攝影手段發現:人們辯別音符時用左腦,而在記住樂曲時多半用右腦;(2)腦電波與思維活動有一定的對應關系,可以從電波分析思維的內容;(3發現大腦內影響思維的生化物質——促腎上腺皮質激素和促黑素細胞激素能對思維產生重要影響;(4)對裂腦人的研究,發現大腦兩個半球的分工,左半球主要從事邏輯思維,右半球主要從事形象思維、空間定位、圖象識別、色彩欣賞等。還發現了裂腦科學的這些成就,從理論上提出了一些新觀點。如:思維的大腦神經迴路說,思維互補說等。這些新成就和新觀點,對工人智能的研究有著重要意義。