『壹』 DNA轉錄重點知識概括
克隆技術的壞處有哪些?
1) 克隆將減少遺傳變異,通過克隆產生的個體具有同樣的遺傳基因,同樣的疾病敏感性,一種疾病就可以毀滅整個由克隆產生的群體。 可以設想,如果一個國家的牛群都是同一個克隆產物,一種並不嚴重的病毒就可能毀滅全國的畜牧業。
2) 克隆技術的使用將使人們傾向於大量繁殖現有種群中最有利用價值的個體,而不是按自然規律促進整個種群的優勝劣汰。從這個意義上說,克隆技術干擾了自然進化過程.
3) 克隆技術是一種昂貴的技術,需要大量的金錢和生物專業人士的參與,失敗率非常高。多莉就是277次實驗唯一的成果。雖然現在發展出了更先進的技術,成功率也只能達到2-3%。
4) 轉基因動物提高了疾病傳染的風險。例如,如果一頭生產葯物牛奶的牛感染了病毒,這種病毒就可能通過牛奶感染病人
5) 克隆技術應用於人體將導致對後代遺傳性狀的人工控制。克隆技術引起爭論的核心就是能否允許對發育初期的人類胚胎進行遺傳操作。這是很多倫理學家所不能接受的。
6) 克隆技術也可用來創造「超人」,或擁有健壯的體格卻智力低下的人。而且,如果克隆技術能夠在人類中有效運用,男性也就失去了遺傳上的意義。
7) 克隆技術對家庭關系帶來的影響也將是巨大的。一個由父親的DNA克隆生成的孩子可以看作父親的雙胞胎兄弟,只不過延遲了幾十年出生而已。很難設想,當一個人發現自己只不過是另外一個人的完全復製品,他(她)會有什麼感受?
『貳』 童坦君的主要成就
20 世紀70 年代末童坦君教授揭示生物體液中存在抑癌活性物質,此物質對癌細胞有具有殺傷作用,但不抑制自身骨髓細胞。20 世紀90 年代初,他在肽類生長因子信號傳遞方面提出了生長因子干預原癌基因轉錄因子及DNA 甲基化的設想,所領導的研究組率先揭示表皮生長因子(EGF)具有降低某些原癌基因甲基化,促進染色質蛋白激酶活性,使某些原癌基因特異結合蛋白增多等作用,並對影響途徑進行了系統的研究。
童坦君教授領導的研究組不僅揭示p16 基因在細胞衰老中的重要作用,並為延緩衰老研究提供了基因模型,為通過基因重組技術調節人類某些細胞的壽命提供了新依據。他們還在尋找衰老相關新基因、深入研究細胞其他重要衰老相關基因、信號傳遞通路方面做了大量系統的、創新性工作,克隆出延緩衰老的RDL 與加速衰老的TOM1 兩種細胞衰老相關新基因,發現在細胞衰老相關基因之間存在著相互作用,p21 可促進p16 表達,這一促進作用是通過轉錄因子Sp1 引起的。此外,RDL 和TOM1 有可能是通過p16 影響細胞衰老的。 童坦君教授發表論文約200 篇,國際SCI 收錄論文約40 篇
1童坦君、張宗玉,醫學老年學,人民衛生出版社,1995(第一版),2008(第二版)。
2童坦君、李剛,生物化學,北京大學醫學出版社,2005(第一版),2009(第二版)。
3張宗玉、童坦君,健健康康活百歲 有滋有味過百年,北京大學醫學出版社,2006。
4張乃蘅、童坦君,醫學分子生物學,北京醫科大學出版社,1999。
5童坦君、張宗玉,衰老機制及其學說,生理科學進展,2007,38(1):14~18。
6童坦君、張宗玉,衰老分子生物學在新世紀面臨的機遇與挑戰,中華老年醫學雜 志,2000,19(3):167~169。
7童坦君、張宗玉,端粒酶的醫學應用前景與局限性,中華醫學雜志,2000,80(3):170~ 171。
8童坦君、張宗玉,阿爾茨海默病相關基因研究進展,中華醫學雜志,1999,79(2):158~160 。
9張宗玉、童坦君,衰老與長壽的分子機理,香港老年學報,1997,11(1):30~37。
10張宗玉、范新青、童坦君,中國人外周血白細胞端區長度隨增齡縮短,生物化學雜 志,1997,13(5):605~607。
11張宗玉、范新青、童坦君,人胚肺二倍體成纖維細胞端區長度的代齡變化,生物化學雜志 ,1997,13(1):43~45。
12童坦君、蔡家新,表皮生長因子對輻射轉化的小鼠成纖維細胞細胞周期的調節作用,科學 通報,1995,40(12):1140~1143。
13蔡家新、童坦君,表皮生長因子對p34cdc2激酶活性的影響,生物化學與生物物理學 報,1994,26(4):423~426。
14彭勇、童坦君、張昌潁,表皮生長因子對DNA甲基化影響的研究,中國科學 (B輯),1993 ,23(3):291~296。
15彭勇、童坦君、張昌潁,表皮生長因子與正常細胞和惡性轉化細胞核的結合,生物化學與 生物物理學報,1993,25(3):255~261。
16彭勇、童坦君,成纖維細胞表皮生長因子的胞吞和向細胞核轉移研究,實驗生物學 報,1993,26(3):179~86。
17童坦君、盧靜軒,醫學分子生物學面臨的挑戰與對策,中華醫學雜志,1992,72(11):643 ~646。
18鄭元盛、童坦君,表皮生長因子對neu基因表達的誘導作用,實驗生物學報,1992,25 (4):413~416。
19黃平、石星源、 童坦君,小鼠成纖維細胞的輻射轉化對染色質蛋白激酶活性的影響,生 物化學與生物物理學報,1990,22(5):483~486。
20童坦君、楊世欣、孫詮、吳平、張昌潁,小鼠血清脫氧核糖核酸結合蛋白的研究,科學通 報,1984,29(11):26~29。
21童坦君、孫詮、楊世欣、吳平、張昌潁,患癌小鼠血清脫氧核糖核酸結合蛋白的研究,中 華醫學雜志,1984,64(5):291~293。
22周愛儒、童坦君、陳明,體液抑癌活性的專一性,中國科學(B輯),1980,(10):1011~ 1016。
23童坦君、陳明,體液的抑癌活性,中國科學,1978,(6):694~702。
24童坦君,蛋白質的生物合成,科學通報,1975,(4):162~172。
25童坦君、劉思職,肝癌大鼠的氨解毒及解毒機制的初步研究,生物化學與生物物理學 報,1965,5:618~627。
26Tian F,Tong TJ,Zhang Z.Y.,McNuttA,Liu XWAge-Dependent Down- Regulation of Mitochondrial 8-Oxoguanine DNA Glycosylase in SAM-P/8 Mouse Brain and Its Effect on Brain,Rejuvenation Research,2009,12 (3):209~215
27Zhao L,Zhang ZY,Tong TJ,Expression of the Leo1-like Domain of Replicative Senescence Down-regulated Leo1-like (RDL) Protein Promotes Senescence of 2BS Fibroblasts,FASEB Journal,2005,19(6):521~532
28Guo SZ,Zhang ZY,Tong TJ,Cloning and Characterization of Cellular Senescence-associated Genes in Human Fibroblasts by Suppression Subtractive Hybridization,Experimental Cell Research,2004,298 (2):465~472
29Li SP,Zhang ZY,Tong TJ,Phosphatidylinositol 3-kinase Inhibitor,LY294002,Inced Senescence-like Changes in Human Diploid Fibroblasts,Chinese Medical Journal(English Ed),2003,116 (6):901~905
30Ma H,Zhang ZY,Tong TJ,The Effects of Epidermal Growth Factor on Gene Expression in Human FibroblastsIn vitro Cellular & Developmental Biology-Animal,2002,38(8):481~486
31Duan J.M.,Zhang ZY,Tong T.J,Senescence Delay of Human Diploid Fibroblast Inced by Anti-sense P16(INK4a) Expression,Journal of Biological Chemistry,2001,276 (51):48325~48331
32Jiang K,Qin Y.,Tong TJ,The Decline of Human Gastric Cancer Cells Proliferation and Responsiveness to EGF by Down-regulation of C-erbB-2 Expression,Progress in Natural Science,1999,9 (4):273~278
33Liu Y,Tong TJ,The Growth-inhibiting Epidermal Pentapeptide,PyroGlu- Glu-Asp-Ser-GlyOH,Inhibits Growth and Alters Gene Expression in Non- transformed NC3H10 and Transformed TC3H10 Fibroblasts,Oncology Reports,1999,6 (2):445~449
34Li LY,Chen MH,Tong TJ,Huang HY,The Molecular Basis of Chinese Herbs (Astragali and Angelica) on Increasing Serum Albumin Synthesis in Nephrotic Rats,Nephrology,1998,4 (5-6):373~378
35Mao ZB,Zhang ZY,Tong TJ,Inction of c-fos/c-myc Expression by Epidermal Growth Factor Decreases with Alteration of Their Gene Binding Proteins in Senescent Fibroblasts,Chinese Medical Journal (English Ed),1997,110 (10):755~759
36Li JH,Zhang ZY,Tong TJ,The Proliferative Response and Antioncogene Expression in Old 2bs Cells after Growth-factor Stimulation,Mechanisms of Ageing & Development,1995,80 (1):25~34
37Yu LM,Zhong J,Tong T.J,64DP in the Nucleus of Human Hepatocyte,Chinese Journal of Cancer Research (English Ed),1991,3(3):1~5
38Chen JH,Tong TJ,ZhangL,Rapid Enhancement of 「MIP」 26Kda Protein Phosphorylation by RF-36 Nucleic Acid Binding Protein in Lens Cells,Lens & Eye Toxicity Research,1991,8(4):469~487
39Chen JH,Shen DF,Tong TJ,Zhang LB,Liu HL,The Pleiotropic Roles of RF-36 Nucleic Acid Binding Protein:DNA Topology and Receptor Response in Crystallin Gene Expression,In Papas,TS (Ed)Advance in Applied Biotechnology,Series Vol7Greek:Gulf Publishing Co,1989:107~121
40Yang SX,Tong TJ,Wang H,Chang CY,Ye XS,Chen DX,DNA- binding Protein in the Erythrocyte of Mice Infected with Plasmodium Berghei and Plasmodium Yoelii,Kexue Tongbao (Chinese Science Bulletin,English Ed),1987,32(23):1654~1655
41Tong TJ,Yang SX,Sun Q.,Wu P,Zhang CY,DNA-Binding Protein in the Serum of Mice,Kexue Tongbao (Chinese Science Bulletin),1985,(3):388~390
42Tong TJ,Chen M,Cancer-suppressive Activity of Biological- Fluids,Scientia Sinica (Science in China,English Ed),1979,22 (7):835~843
『叄』 尚永豐的研究成果
尚永豐主要從事基因轉錄調控的表觀遺傳機制及性激素相關婦科腫瘤分子機理的研究。
提出、驗證並從分子機理上詮釋了雌激素受體轉錄起始復合體在靶基因啟動子上循環反復結合的假說以及雌激素受體所介導的基因轉錄具有「雙相性」和「兩維性」的特點,為基因轉錄調控的理論增添了新的內容;
揭示了雌激素受體拮抗劑三苯氧胺誘發子宮內膜癌的分子機理,克隆了多個腫瘤相關基因,為腫瘤分子生物學的理論發展作出了貢獻;
揭示了組蛋白去乙醯化和組蛋白去甲基化在染色質重塑中協調作用的機理,對認識表觀遺傳調控的分子機制具有創新性的理論意義;
在世界上首次建立了哺乳動物細胞染色質免疫沉澱技術(ChIP),為研究DNA與蛋白質的相互作用作出了重要貢獻。在《Cell》、《Nature》和《Science》等雜志上發表了一系列的研究論文。
尚永豐教授所領導的課題組對雌激素和三氧苯胺誘發子宮內膜癌的分子機理研究取得突破性進展,尚永豐教授的研究成果以Article形式發表於2005年的一期《Nature》中(Nature 438: 981-987, 2005,影響因子為32.182),論文題目為《Hypomethylation-linked PAX2 Activation Mediates Tamoxifen-stimulated Endometrial Carcinogenesis》。該研究項目得到國家自然科學基金、「863」及「973」計劃等科學基金資助。
『肆』 山中伸彌的成果
山中伸彌是誘導多功能幹細胞(iPScell)創始人之一。2007年,他所在的研究團隊通過對小鼠的實驗,發現誘導人體表皮細胞使之具有胚胎幹細胞活動特徵的方法。此方法誘導出的幹細胞可轉變為心臟和神經細胞,為研究治療多種心血管絕症提供了巨大助力。這一研究成果在全世界被廣泛應用,因為其免除了使用人體胚胎提取幹細胞的倫理道德制約。
2006年山中伸彌等科學家把4個轉錄因子通過逆轉錄病毒載體轉入小鼠的成纖維細胞,使其變成多功能幹細胞。這意味著未成熟的細胞能夠發展成所有類型的細胞。
山中伸彌從其他科學家已經公布的研究結果中挑選出24種最有希望的轉錄因子。在試驗室中他發現這24種轉錄因子中的確有4種轉錄因子可以將人體細胞重組成幹細胞。他把4種基因注入皮膚細胞,從而得到「雞尾酒」iPS細胞。
事實證明這4個轉錄因子中,其中一個轉錄因子確實是「一次天大的冒險」,因為這一個是與癌症相關的轉錄因子。數月後他又發現即使不使用這個致癌基因,他仍然能夠重組細胞,這樣癌變的幾率會大大降低。但新創造的幹細胞仍然會發生癌變,在他的實驗中,121隻老鼠中,有20%產生了腫瘤。這說明使用逆轉錄病毒,可能使基因產生變異,引發腫瘤等副作用。他表示下一步的研究目標是在不使用逆轉錄酶的情況下實現細胞重組。
『伍』 轉錄組測序可以應用到哪些研究領域上
轉錄組所代表的是細胞或組織內全部RNA轉錄本(RNA transcripts),它反映著不同的生命階段、不同的組織類型、不同的生理狀態以及不同的環境條件下表達的基因。轉錄組的研究可以從整體水平上反映出細胞中基因的表達情況及其調控規律。隨著基因組時代的到來,轉錄組測序技術將會在較為廣泛的領域中得以應用並快速發展。本文參考近幾年發表的有關轉錄組研究的文獻,綜述了轉錄組測序技術在各研究領域中的應用及取得的成果,並對該技術在核桃研究中的應用進行了展望。
『陸』 免疫學中諾貝爾獎獲得者及其主要成果
免疫學領域的諾貝爾獎
免疫學研究在醫學領域具有特殊地位,20世紀,諾貝爾生理學或醫學獎對它的褒獎達18次之多:首屆諾貝爾獎就授予免疫學成就;70年代之後,免疫學每10年都有3次獲獎。
免疫是指機體的免疫系統識別「自己」與「非己」成分,並排斥異體物質的生理功能;免疫學則是一門研究免疫反應規律性的科學;而B細胞產生的免疫球蛋白即抗體,是產生體液免疫反應的關鍵物質,T細胞則是執行細胞吞噬功能的主體細胞。
筆者認為,免疫學在20世紀取得的最大成就,莫過於查清B細胞和T細胞免疫的隱秘。
自18世紀末19世紀初人類免疫實踐的創始者、英國醫生琴納發現牛痘疫苗以來,免疫接種實踐日漸豐富;自近代微生物學奠基人、法國學者巴斯德發現病原菌以後,傳染性免疫現象的研究獲得了長足進展。到20世紀初,從理論上解釋免疫機理的要求日感迫切,這時樸素的免疫學理論應時而生。1908年,諾貝爾生理學與醫學獎頒發給俄國人梅奇尼柯夫提出的第一個細胞免疫理論——細胞吞噬學說,以及德國人艾利希提出的第一個體液免疫理論「側鏈說」(即「受體說」),這是醫學家探索現代免疫理論的開端。
諾貝爾生理學或醫學獎曾2次頒發給探索各種免疫反應奧秘的免疫生物學研究領域。
法國人里歇1907年將致敏動物的血液注入正常動物體內,發現其對過敏原呈現過敏狀態,從而發現了一種與免疫現象相反的現象——過敏反應,為該項研究奠定了基礎,榮獲了1913年諾貝爾生理學與醫學獎。
比利時人博爾德特1895年發現動物血清中,存在一種能促進病原菌溶解的物質即補體。1900年,他又發現,在補體存在的條件下,紅細胞才會被溶血素溶解。將這兩個發現結合起來,他又創立了補體結合試驗。博爾德特因為發現補體而獲取了1919年諾貝爾生理學與醫學獎。
變態反應又稱超敏反應,是指抗原刺激引起的免疫應答,以及由此導致的組織損傷或功能紊亂。引起變態反應的抗原稱為變應原,可以是外源性抗原,或者是自身抗原。接觸變應原的人群約有20%發生變態反應,一般多有家族史,是一種常染色體的顯性遺傳。
變態反應有4個類型:I型即速發型變態反應,通稱過敏反應,如支氣管哮喘、青黴素休克、血清過敏性休克、過敏性胃腸炎和蕁麻疹等;Ⅱ型即溶細胞反應,如葯物變態反應性白細胞減少症、自身免疫溶血性貧血、新生兒溶血及輸血反應;Ⅲ型即抗原體復合症,如感染性腎小球腎炎、血清病、全身性紅斑狼瘡和類關節炎">風濕性關節炎等;Ⅳ型即遲發型變態反應,如傳染性變態反應、接觸性皮炎及同種異體移植排斥反應等。
免疫活性細胞是生物體內對抗原物質敏感並對之發生反應的淋巴細胞的統稱,可分為胸腺依賴細胞(T細胞)和骨髓依賴細胞(B細胞),分別負責細胞免疫和體液免疫。免疫系統受抗原刺激後,B細胞轉化為漿細胞,由漿細胞產生能與抗原發生特異性結合的球蛋白,這類免疫球蛋白稱為抗體。
B細胞怎樣行使免疫功能?這是免疫學研究的一個重大課題。20世紀50年代後,抗體的Y型結構和功能被闡明——英國人波特和美國人埃德爾曼,因這項研究獲1972年諾貝爾生理學與醫學獎。當時,醫學界探究「抗體是怎樣產生的」這一課題形成高潮。諾貝爾生理學或醫學獎的3次頒發,圓滿地解決了這一免疫學的重大課題:克隆選擇學說的提出(1960年,澳大利亞人伯內特和英國人梅達沃);天然選擇學說及免疫系統「網」學說的建立(1984年,丹麥人傑尼)闡明了抗體產生的機理;1987年,諾貝爾獎獎勵日本人利根川進,因為他弄清了產生抗體多樣性的遺傳機制。
人體免疫系統由1萬億個淋巴細胞及1億倍於此數的抗體分子組成。抗原物質進入體內,先被吞噬細胞吞噬,經過消化和處理後,將抗原遞交給B細胞,再經過多次的繁殖和分化,最後形成抗體生成細胞——漿細胞。因為每一種B細胞只產生一種相應的抗體,而人體內至少有100萬種不同特徵的B細胞,因此人體內至少能產生100萬種不同的抗體。這就是所謂的抗體多樣性,是由抗體分子可變區中各具特色的氨基酸排列次序造成的。
『柒』 沈善炯的主要成就
1San-Chiun Shen,A Form of Sporophlyctis Rostrata with Ciliated Spores,American Journal of Botany,1944(1):229~233.
2Horowitz,NH,Shen,SC,Neurospora Tyrosinase,The Journal of Biological Chemistry,1952(197):513~520.
3沈善炯、單慰曾、洪孟民、謝瑞寶、陳俊標、宋鴻遇、殷宏章,金黴菌的生理與金黴素的生產Ⅰ,接種培養基對於金黴菌的代謝和抗生素產量的影響,實驗生物學報,1954,4(1):75~88。
4沈善炯、袁麗蓉,鐵離子抑制金黴素產量的原因和去除抑制的作用的研究,實驗生物學報,1956,5(2):262~271。
5陳善晃、金培松、童村、汪猷、殷宏章、沈善炯、單慰曾,有關金黴素試制的菌種選育、發酵及提煉的研究,科學能報,1956(1):73~74。
6沈善炯、宋鴻遇、陳俊標、洪孟民、殷宏章,金黴菌的生理與金黴素的生產Ⅲ,磷酸鹽對於金黴菌的糖的利用和金黴素合成的影響,實驗生物學報,1956,5(2):249~261。
7沈善炯、單慰曾,金黴菌的生理與金黴素的生產Ⅱ,金黴菌菌株間的混合培養和金黴素合成的研究,實驗生物學報,1957,5(3):461~472。
8Shen,SC,Chen,JP,Koo,TA,Pentose Metabolism and the Influence of Orthophosphate on the Paths of Sugar Degradation of Streptomyces Aureofaciens,Scientia Sinica,1958(8):733~745.
9Chen,JP,Shen,SC,Mannose Isomerase of Xanthomonas Phaseali,Acta Biochimica Sinica,1958(1):173~179.
10Hong,MM,Shen,SC,Braunstein,AE,Distribution of L-alanine Dehydrogenase and L-glutamate Dehydrogenase in BasilliBiochi et Biophys,Acta,1959(24):929~937.
11沈善炯、洪孟民、蔡瑞珠、陳蕙珠,大腸桿菌Escherichia Coli抗鏈黴素特性轉變因子的研究,生化學報,1960,3(1):1~8。
12Shen,SC,Chen,JP,Hsu,ML,Wang,H,Evidence Regarding the Origin of Guanido-group of Streptidine During Streptomycin Synthesis,Acta Biochimica Et Biophysica Sinica 2,1962,(4):253~259.
13王孫倫、沈善炯,鏈黴菌的煙醯胺核苷酸酶,生物化學和生物物理學報,1963,3(3):384~394。
14Hsu,ML,Shen,SC,Repression and Inction of the Enzymes System of Acetolactone Synthesis in Bacillus Polymyxa,Acta Biochimica Et Biophysica Sinica,1964(4):314~321.
15Hsu,TY,Shen,SC,D-xylose Isomerase of Streptomyces Griseus,Acta Biochimica et Biophysica Sinica,1964(4):342~350.
16Wang,SL,Chen,JP,Shen,SC,NaD(P)Nucleosidase of Streptomyces Griseus,Scientia Sinica,1964(13):1221~1233.
17Wang,SL,Chen,JP,Shen,SC,The Enzymic Conversion of 3-phosphoglyceraldehyde into Methylglyoxal,Scientia Sinica,1964(13):167~168.
18Hsuch,CT,Chin,JC,Yu,YY,Chen,WC,Li,WC,Shen,MC,Chiang,CY,Shen,SC,Genetic Analysis of the Nitrogen Fixation System in Klebsiella Pneumoniae,Scientia Sinica,1977(20):807~817.
19沈善炯,細胞核和其他細胞器遺傳系統間的關系,科學通報,1977,22(1):17~25。
20Shen,SC,Genetics of Bacterial Nitrogen Fixation from Genes,Cells and Behavior 50th Anniversary Symposium on the Founding of the Division of Biology,CalTech Edited by Norman Horowitz and Edward Hutchings Jr,1978,93~95.
21Stacey,G,Zhu,JB,Shah,VK,Shen,SC,Brill,WJ,Intragenic Complementation by the nifJ-coded Protein of Klebsiella Pneumoniae,JBacteriology,1982(150):293~297.
22Kong,QT,Wu,QLSyvaneu,M,Lin,ECC,Shen,SC,Effect of nifA Gene Proct on Expression of lacZ under nifH Promoter in Escherichia Coli,Scientia Sinica,1982,25(10):1061~1070.
23Shen,SC,Xue,ZT,Kong,QT,Wu,QL,An Open Reading Frame Upstream from the mifH Gene of Klebsiella Pneumoniae,Nucleic Acid Researches,1983(11):4241~4250.
24Zhu,JB,Yu,GQ,Wang,LW,Shen,SS,Shen,SC,Effect of nifA proct on Derepression of the nif Genes in Klebsiella Pneumoniae,Advances in Nitrogen Fixation Research,1984,752.
25Ow,DW,Guo,Q,Xiong,Y,Shen,SC,Mutational Analysis of the Klebsiella Pneumoniae Nitrogenase Promoter:Sequences Essential for Positive Control by nifA and ntrC(glnG) Procts,JBacteriol,1985(161):868~874.
26Ow,DW,Guo,Q,Xiong,Y,Zhu,JB,Shen,SC,Regulation of Klebsiella Pneumoniae Nitrogen Fixation Gene Promoters by Regulatory Proteins ntrC,nifA and nifL,Nitrogen Fixation Research Progress,1985,461~467.
27Kong,QT,Wu,QL,Ma,ZF,Shen,SC,Oxygen Sensitivity of nifA Promoter of Klebsiella Pneumoniae,JBacteriol,1986(166):353~356.
28Zhu,JB,Li,ZG,Wang,LW,Shen,SS,Shen,SC ,Temperature Sensitivity of nifA Like Gene in Enterobacter Cloacae,JBacteriol,1986(166):357~359.
29Xue,ZT,Xu,ML,Chuang,NL,Shen,W,Shen,SC,Two Expressed Copies of Glycine Gy4 Gene Subfamily in Wild Soybean Glycine Soya,Scientia Sinica,1987,30(12):1289~1297.
30Shen,SC,Wang,SP,Yu,GQ,Zhu,JB,Expression of the Nolation and Nitrogen Fixation Genes in Rhizobium Meliloti ring Development,Genome,1989(31):354~360. 對古瓶菌和鏈孢菌的研究
沈善炯在清華大學農業研究所時,在真菌學家戴蘇瀾的指導下研究古瓶菌。他的第一篇論文被推薦發表在1944年的《美國植物學雜志》,這項工作糾正了前人對古瓶菌的錯誤描述。1947年—1950年在加州理工學院生物系當研究生時,他的主要工作是研究鏈孢菌的甲硫氨酸合成和酪氨酸酶,發現鏈孢菌酪氨酸酶的形成受溫度和含硫化合物的抑制。他的導師霍羅威茲根據他的發現,深入研究了酶的結構和誘導問題,豐富了基因和酶的學說。
對抗生素的生物合成的研究
沈善炯從1953年開始從事抗生素的研究,解放之初,我國的抗生素生產幾乎是處於空白狀態,一些發達國家禁止對我國出口,我國必須自力更生發展抗生素生產,這是一項急迫的國家任務。
沈善炯主要承擔研究金黴素和鏈黴素的生物合成。他發現金黴菌分解己糖時,戊糖循環的運轉與金黴素的合成有關。根據實驗推論,金黴素分子的芳香族環部分,來源於1,7二磷酸景天糖,而磷酸鹽抑制金黴素的合成在於終止了戊糖循環,結果抑制1,7二磷酸景天糖的合成。在這個結論的指導下,生產部門採取限制磷酸鹽濃度的發酵培養基,有效地提高了金黴素的生產。在研究鏈黴素的生物合成中,他和學生們證明了鳥氨酸循環的作用。精氨酸是鏈黴素鏈胍部分脒基的來源,這種由精氨酸與鏈胍之間的轉脒基反應,後來由他的學生證明僅在鏈黴素合成開始時即所謂獨特期(Idio-phase)進行,說明鏈黴素的合成受時態控制。沈善炯等在抗生素研究上的成績,在學術上和生產實踐上都有重要價值。該項成果獲1955年中國科學院成果獎(這是新中國成立後的第一次評獎,定名中國科學院獎,後改為國家自然科學獎一等獎)。
沈善炯和他的學生在鏈黴菌的研究中,發現了作用於煙醯胺輔酶的煙醯胺核酸酶,這個酶與核酸緊密結合,對熱和許多蛋白質變性劑有高度穩定性,只有經核酸酶處理後才顯出其對pH的最適活性和其他特性。這種酶復合物的生理功能引起科學家的興趣。在鏈酶菌中他們還發現能使木糖轉變為木酮糖的木糖異構酶。可惜當時沒有測定這個酶對己糖的作用,後來這個發現為日本SANMATSU KOGYO公司所應用,將葡萄糖轉化為果糖而獲得很大利潤。該公司在獲得專利後,特派人到中國來向沈善炯致謝。
在研究細菌的氮代謝時,沈善炯和他的學生在蘇聯布朗斯坦實驗室發現芽孢桿菌中普遍存在丙氨酸脫氫酶(ADH),但測不到谷氨酸脫氫酶(GDH)的活力,只發現與GDH呈血清交叉反應的同源蛋白。後來他們應用誘變劑處理地衣芽孢桿菌獲得有活力的GDH。推測這個變化發生在GDH結構基因轉錄後期,使無活性GDH蛋白變成有活性。這個發現引起國外生物化學家的注意,認為在生物演化上有重要的意義。
在研究細菌的糖代謝時,1963年他和學生在大腸桿菌中發現甲基乙二醛的合成酶,實驗指出己糖可以由3-磷酸二羧基丙酮經甲基乙二醛而形成乳酸的支路進行代謝,磷酸鹽對這個支路代謝起調節作用。6年以後英國的R?A?庫泊(Cooper)和A?安德森(Anderson)才報告同樣的發現,但他們承認最先發現者是沈善炯和他的學生。
對固氮基因的結構和調節的研究
從1974年起,沈善炯研究自生固氮細菌的結構、表達和調控的一系列遺傳學問題。在研究肺炎克氏桿菌的固氮nif基因組的精細結構中,證實nif基因呈一簇排列,不存在所謂「靜止區」。在nif基因的分析方面,他們與美國威斯康星大學W?布里爾(Brill)教授的實驗室合作,根據一個突變點nifC的位點以及它的互補現象,指出nifJ蛋白是由相同的兩聚體組成。他們通過nifH上游區的核苷酸序列分析以及基因融合試驗,最終確定nifJ的啟動子其轉錄方向與nifF相同,但與其他nif基因相反。
在研究nif基因的調節方面,沈善炯最早應用克隆技術,證明nifA蛋白對nif基因的調節作用,他們還就氧和溫度等因素對nif基因的調節作了系統和較深入的分析。他的學生在1980年首先發現nif基因受溫度的阻遏主要是由於nifA蛋白對溫度的敏感性。提出了較完整的以nifA為中心的nif基因調節模式。1985年他們利用突變,以ntrC依賴性的nifH突變型做試驗,證實氧對負調節基因nifL的作用在於它使nifA蛋白失活,從而使nif基因不能激活。
在研究調節的分子機制方面,沈善炯和來他實驗室工作的博士後D?歐(Ow)等採用結構基因nifH啟動子區的定點突變,發現共同性順序的某些核苷酸置換可以改變nifH啟動子對nifA蛋白的依賴性為ntrC蛋白的依賴性,沈善炯在1985年的第六屆國際固氮會議上應邀將這項成果作報告,此項工作被評為進展最快的工作之一,得到國際同行的高度評價,他的實驗室被認為是研究固氮基因分子遺傳學的國際研究中心之一。
沈善炯等在自生固氮細菌遺傳學方面的研究成果,肺炎克氏桿菌的精細結構定位和特性研究獲得1979年中國科學院科技成果獎一等獎,1987年獲國家自然科學獎二等獎。
20世紀80年代開始,沈善炯的實驗室開展根瘤菌共生固氮的遺傳學工作。工作的重點在細菌和宿主植物間的相互作用的遺傳學關系。他們發現苜蓿根瘤菌與宿主植物建立的共生固氮系統中,結瘤基因和共生固氮基因的順序性表達。這項工作在1988年召開的第16屆國際遺傳學會上,沈善炯應邀作了專題報告。
開展了植物分子遺傳學的工作
他們選擇研究大豆種子貯藏蛋白基因,其目的在於了解植物基因表達的組織專一性和時態控制。在研究大豆Gy4基因的結構和特性時,觀察到一些有意義的現象,如在基因的外顯子的多變區有類似可移動性因子的存在等。
『捌』 基因的研究成果
從孟德爾定律的發現到現在,一百多年來人們對基因的認識在不斷地深化。
基因的分離定律
1866年,奧地利學者G.J.孟德爾在他的豌豆雜交實驗論文中,用大寫字母A、B等代表顯性性狀如圓粒、子葉黃色等,用小寫字母a、b等代表隱性性狀如皺粒、子葉綠色等。他並沒有嚴格地區分所觀察到的性狀和控制這些性狀的遺傳因子。但是從他用這些符號所表示的雜交結果來看,這些符號正是在形式上代表著基因,而且至今在遺傳學的分析中為了方便起見仍沿用它們來代表基因。 20世紀初孟德爾的工作被重新發現以後,他的定律又在許多動植物中得到驗證。1909年丹麥學者W.L.約翰森提出了基因這一名詞,用它來指任何一種生物中控制任何性狀而其遺傳規律又符合於孟德爾定律的遺傳因子,並且提出基因型和表現型這樣兩個術語,前者是一個生物的基因成分,後者是這些基因所表現的性狀。 1910年美國遺傳學家兼胚胎學家T.H.摩爾根在果蠅中發現白色復眼 (white eye,W)突變型,首先說明基因可以發生突變,而且由此可以知道野生型基因W+具有使果蠅的復眼發育成為紅色這一生理功能。1911年摩爾根又在果蠅的 X連鎖基因白眼和短翅兩品系的雜交子二代中,發現了白眼、短翅果蠅和正常的紅眼長翅果蠅,首先指出位於同一染色體上的兩個基因可以通過染色體交換而分處在兩個同源染色體上。交換是一個普遍存在的遺傳現象,不過直到40年代中期為止,還從來沒有發現過交換發生在一個基因內部的現象。因此當時認為一個基因是一個功能單位,也是一個突變單位和一個交換單位。 40年代以前,對於基因的化學本質並不了解。直到1944年 O.T.埃弗里等證實肺炎雙球菌的轉化因子是DNA,才首次用實驗證明了基因是由DNA構成。 1955年S.本澤用大腸桿菌T4噬菌體作材料,研究快速溶菌突變型rⅡ的基因精細結構,發現在一個基因內部的許多位點上可以發生突變,並且可以在這些位點之間發生交換,從而說明一個基因是一個功能單位,但並不是一個突變單位和交換單位,因為一個基因可以包括許多突變單位(突變子)和許多重組單位(重組子)(見互補作用)。 1969年J.夏皮羅等從大腸桿菌中分離到乳糖操縱子,並且使它在離體條件下進行轉錄,證實了一個基因可以離開染色體而獨立地發揮作用,於是顆粒性的遺傳概念更加確立。隨著重組DNA技術和核酸的順序分析技術的發展,對基因的認識又有了新的發展,主要是發現了重疊的基因、斷裂的基因和可以移動位置的基因。
基因有兩個特點,一是能忠實地復制自己,以保持生物的基本特徵;二是基因能夠「突變」,突變絕大多數會導致疾病,另外的一小部分是非致病突變。非致病突變給自然選擇帶來了原始材料,使生物可以在自然選擇中被選擇出最適合自然的個體。 含特定遺傳信息的核苷酸序列,是遺傳物質的最小功能單位。除某些病毒的基因由核糖核酸(RNA)構成以外,多數生物的基因由脫氧核糖核酸(DNA)構成,並在染色體上作線狀排列。基因一詞通常指染色體基因。在真核生物中,由於染色體都在細胞核內,所以又稱為核基因。位於線粒體和葉綠體等細胞器中的基因則稱為染色體外基因、核外基因或細胞質基因,也可以分別稱為線粒體基因、質粒和葉綠體基因。 在通常的二倍體的細胞或個體中,能維持配子或配子體正常功能的最低數目的一套染色體稱為染色體組或基因組,一個基因組中包含一整套基因。相應的全部細胞質基因構成一個細胞質基因組,其中包括線粒體基因組和葉綠體基因組等。原核生物的基因組是一個單純的DNA或RNA分子,因此又稱為基因帶,通常也稱為它的染色體。 基因在染色體上的位置稱為座位,每個基因都有自己特定的座位。在同源染色體上占據相同座位的不同形態的基因都稱為等位基因。在自然群體中往往有一種佔多數的(因此常被視為正常的)等位基因,稱為野生型基因;同一座位上的其他等位基因一般都直接或間接地由野生型基因通過突變產生,相對於野生型基因,稱它們為突變型基因。在二倍體的細胞或個體內有兩個同源染色體,所以每一個座位上有兩個等位基因。如果這兩個等位基因是相同的,那麼就這個基因座位來講,這種細胞或個體稱為純合體;如果這兩個等位基因是不同的,就稱為雜合體。在雜合體中,兩個不同的等位基因往往只表現一個基因的性狀,這個基因稱為顯性基因,另一個基因則稱為隱性基因。在二倍體的生物群體中等位基因往往不止兩個,兩個以上的等位基因稱為復等位基因。不過有一部分早期認為是屬於復等位基因的基因,實際上並不是真正的等位,而是在功能上密切相關、在位置上又鄰接的幾個基因,所以把它們另稱為擬等位基因。某些表型效應差異極少的復等位基因的存在很容易被忽視,通過特殊的遺傳學分析可以分辨出存在於野生群體中的幾個等位基因。這種從性狀上難以區分的復等位基因稱為同等位基因。許多編碼同工酶的基因也是同等位基因。 屬於同一染色體的基因構成一個連鎖群(見連鎖和交換)。基因在染色體上的位置一般並不反映它們在生理功能上的性質和關系,但它們的位置和排列也不完全是隨機的。在細菌中編碼同一生物合成途徑中有關酶的一系列基因常排列在一起,構成一個操縱子(見基因調控);在人、果蠅和小鼠等不同的生物中,也常發現在作用上有關的幾個基因排列在一起,構成一個基因復合體或基因簇或者稱為一個擬等位基因系列或復合基因。
『玖』 曹天欽的主要成就
1 Tsao T C, Bailey K, Adair G. S. The size, shape and Aggregation of Tropomyosin Particles. Biochem J, 49, 1950: 27-36.
2 Tsao T C, Fragmentation of the Myosin molecule. Biocheim Biophys. Acta 1953,11: 368-382.
3 盛沛根,曹天欽.不同來源的核酸原肌球朊的比較研究.生理學報,1954,19:203-221.
4 彭加木,曹天欽.兔皮原膠原的抽提與其若干物理化學性質.生理學報,1956,20:164-180.
5 曹天欽,龔祖塤,鄒永水等.原肌球蛋白和副肌球蛋白晶體的電子顯微鏡觀察.生物化學與生物物理學報,1963,3:206-219.
6 張友尚,裴美雲,曹天欽等.油菜花葉病毒的大小、形狀、結構及其蛋白亞基的化學特徵.生物化學與生物物理學報,1964,4:196-208.
7 龔祖塤,曹天欽等.中國第一例雙聯病毒.科學通報,1982,22:1393-1395.
8 林光大,曹天欽等.綠豆胰蛋白酶抑制劑晶體生長及晶體學參數測定.中國科學B輯,1986,2:153-156.
9 孫偉,龔祖塤,曹天欽.小麥叢矮病毒的依賴於RNA的RNA聚合酶.中國科學B輯,1987,9:940-946.
10 陸惠華,龔祖塤,曹天欽.水稻齒葉矮縮病毒RNA聚合酶的研究.中國科學B輯,1988,10:271-274.
11 孫偉,龔社塤,曹天欽.小麥叢矮病毒的L,NS和N蛋白在病毒RNA的體外轉錄過程中的作用.中國科學B輯,1988,10:155-161.
12 王守貞,龔祖塤,曹天欽.文昌魚副肌球蛋白的分離和生化性質.生物化學與生物物理學報,1988,20:395-400.
13 譚若穎,龔祖塤,曹天欽.河蚌閉殼肌mRNA的體外翻譯和產物分析.生物化學與生物物理學報,1989,21:6-11.
14 沈驪,龔祖塤,曹天欽.20kd蛋白質——保留性收縮肌肉中的一種調節蛋白質的純化及性質研究.生物化學與生物物理學報,1989,21:12-18.
15 Cao T Q,Li K H,Chang M W,et al.Explorations in the History of Science and Technology in China.Shangha:Chinese Classi. 在肌肉蛋白質、神經蛋白質、蛋白水解酶和抑制劑、馬王堆古屍的保存、植物病毒、植物類菌原體、中國古代科學技術史等研究方面獲重要成果,為發展中國的生物化學、生物工程和分子生物學研究作出了重要貢獻。
歸國後蛋白的研究
20世紀60年代初和同事們一起,利用中國剛進口的第一台高解析度電子顯微鏡對原肌球蛋白和副肌球蛋白的分子、纖維和類晶體進了大量的電鏡觀察。
馬王堆古屍的研究
提出了應用酶介條件模擬古屍和肌肉降解的試驗,獲得了饒有興趣的結果。在此基礎上他提出了古屍得以保存的條件和保存水平的分析,這一獨辟蹊徑的研究方法,引起了當時正在對蘇聯西伯利亞猛獁古屍研究的美蘇科學家的興趣和重視。
植物病毒的研究
70年代以後又開展了植物類菌原體方面的研究。同對水稻黑條矮縮病毒、煙草花葉病毒等病毒形態、外殼蛋白的物化性質,病毒的解離聚合等方面進行了一系列研究,開創了中國植物病毒生化和分子生物學的研究。 曹天欽一貫重視培養人才。30多年來和同事們一起通過培養研究生、辦訓練班、到大學兼課、進修等種種方式,為國內培養造就了一支數百人的蛋白質、生物化學和分子生物學專業人才。曹天欽對年輕的同事和研究生,在思想上和生活上也極為關心。由於他的精心培養,在他的學生和助手中,已有不少人成為各自學科研究領域的學術帶頭人和科研第一線的骨幹力量。還有不少人擔任過分院、所、室一級領導職務。其中一部分人成為國內外有影響的科學家。他們一致認為,自己的成長和曹天欽的培養與教育是分不開的。
『拾』 張鳳民的成就
主要從事病原生物學專業的科學研究,三年內承擔國家以及國際科研課題8項,科研經費約500萬元,其中包括國家863目標導向項目(自身免疫病的血清標志優化及其診斷與評價產品的研發)、國家教育部博士點基金(病毒感染、細胞微環境對神經幹細胞分化的影響)、國家自然科學基金項目(精神分裂症與博爾納病病毒感染的分子生物學研究)、國家自然科學基金人才培養項目(哈爾濱醫科大學國家理科基地人才培養與能力提高)、國家科技部十五攻關項目(抗生素在兒科的使用情況和細菌耐葯性檢測的研究)、財團法人日中醫學協會共同研究等助成金、黑龍江省傑出青年科學基金等重大科研項目。三年內發表科研論文22篇,其中SCI收錄論文6篇,日本論文2篇,國家級論文16篇。相關研究三年內獲得省科學技術獎等5項,國家專利1項,正在申報專利3項。
關於「博爾納病病毒與精神分裂症關系」的研究,提出了「病毒感染-幹細胞分化受損假說」的可能機制以及「幹細胞病理學」的創新性科研思路,已獲得省科技進步三等獎1項,發表國家級論文18篇,國際學會交流2次。對人類逆轉錄病毒和動物逆轉錄病毒的感染細胞機制和致病性的研究,已獲省自然科學二等獎1項,發表SCI收錄論文4篇,國家級論文15篇,國際學會交流3次。關於「黑龍江省臨床革蘭氏陰性菌的耐葯特點以及β內醯胺酶基因的存在、表達在細菌耐葯形成中的作用」的研究,發表SCI收錄論文1篇,國家級論文4篇。關於「柯薩奇病毒與心臟疾患關系的研究」2次獲省科技進步三等獎。關於「人乳頭瘤病毒與宮頸癌的相關研究」3次獲省科技進步三等獎。開發和研製「呼氣消毒器」、「病房空氣收集消毒系統」等產品,獲得國家實用新型和發明專利各2項,獲得省醫療新技術成果二等獎1項。
作為副主編、編委或主審參加編寫國家規劃教材6部,專著1部,其中包括已定稿的《醫學微生物學》(衛生部規劃五年制教材)、《Medical Microbiology》(衛生部規劃八年制英文教材)、《病毒性疾病的診斷與治療》、《實驗室生物安全》(衛生部規劃研究生教材),及已出版的《醫學微生物學》(衛生部規劃八年制教材),《醫學微生物學》(普通高等院校本科用教材),《病原生物學實驗》(普通院校實驗教材)等專著。