三月 2005 - 文章

北大《结构化学选读》课件

都是关于蛋白质结构的内容,挺不错的,

http://mdl.ipc.pku.edu.cn/course/StructureChemistry2004/

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新型转基因水稻问世

据NewScientist报道,第二代“Golden Rice”问世,这个“金米二号”含维生素A原(provitamin A)的量是第一代的23倍!

“金米一号”每克米只含1.6毫克维生素A原,这个含量太低,不足以满足需要。而现在的含量是37毫克,可以提供患者每日所需维生素的一半甚至全部。

然而,食入这种米后,维生素A原在体内是否被吸收以及是否能转化为维生素A,这一点尚未被证实。据估计今年年底可以得到这个问题的答案。

最后再介绍一下科学家对“金米一号”的改造过程:在金米一号中转入了两个基因:来自水仙的phytoene synthase和来自土壤菌的carotone synthetase 1。作者发现前者是影响维生素A原产量的瓶颈,于是寻找替代者。当用来自玉米的phytoene synthase将其替代时,产量就获得了突破!

文章发表在Nature Biotechnology (DOI: 10.1038/nbt1082)

由于上博英口语课曾经做过关于转基因作物的Presentation,所以对这方面挺感兴趣,简单翻译了一下。

 

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童趣

听哥哥讲到小侄女贝贝的一个笑话:

一天,小侄女从幼儿园回家高兴地对妈妈说:“妈妈,今天老师表扬我了!”

“是嘛!老师怎么说的?”

“老师今天批评佳佳的时候说:'你看你,吃得比贝贝还慢!'”

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忽然看到关于科大的新闻

今天在网上给小侄女找游戏,忽然看到“中科大正式对外宣布找到阻断艾滋病毒新途径”的新闻,觉得非常意外:院里有做这方面的?怎么没听说啊!这可是大新闻!再看内容,原来是化院的工作,新闻如下:
http://www.sina.com.cn 2005年03月27日04:21 北京青年报

  新华社电 中国科技大学25日正式对外宣布,学校研究人员通过与国外机构的合作,已经成功找到阻断艾滋病病毒复制的新途径,为无抗药性艾滋病药物的研制提供了新的手段。这一成果已在国际权威学术刊物上发表。

  据中国科大化学院有机材料研究室汪志勇教授介绍,由于艾滋病毒具有快速变异的特性,使得目前社会上普遍采用的两类药物极易使之产生耐药性。同时,这两类药物具有的毒副作用和高昂的费用,让很多艾滋病患者望而却步。

  中国科大与其合作者的工作就是寻找抵抗人类免疫缺陷病毒的新“靶点”。汪志勇教授说,最近的药学基础研究发现,艾滋病病毒要在人体内“蔓延”,必须要附着在正常的人体细胞上,然后想办法“钻进去”,进而完成复制。这是一个非常关键的过程。他说:“我们的思路就是找到一种东西,先把那个病毒附着的位置占住,这样它就没‘门’可入了,自然也不能在人体内发生作用。”

  汪志勇教授表示,研究正在深入进行过程中,争取在3至5年内完成基础性研究,然后进入临床阶段。

  作者:胡胜友

这是什么“权威杂志”呢?上个月《Nature》刚刚发表的文章就是关于HIV与受体细胞结合的问题,这篇文章讲的是什么呢?

于是赶紧上科大网上看看,果然有报道:“我校抗艾滋病药物研究取得新进展”:

合肥微尺度物质科学国家实验室和化学院有机材料研究室汪志勇教授课题组与美国西莱山医学院(Mount Sinai School of Medicine)合作, 以艾滋病毒转录共激活因子特定区域(PCAF/BRD)为基础进行抗艾滋病药物的研制,最近取得了重要进展。

    众所周知,艾滋病是由人免疫缺陷病毒(HIV)引起的一种致命的传染病。自1981年在美国首次发现以来,已在全球迅速蔓延。近年来我国爱滋病患者人数也迅猛膨胀,且呈加速趋势,它的危害已引起各国政府的高度重视。

      图1. PCAF BRD与配体相互识别的结构基础. (A) Tat-AcK50 蛋白与PCAF BRD的识别过程; (B) 游离的 BRD (灰色), 和化合物1(橙色)2(蓝色)复合的BRD; (C) BRD/2(绿色)复合物结构以及络合的部位; (D) 化合物2络合口袋示意图.

  艾滋病-1型病毒(HIV-1)的快速变异导致了治疗艾滋病药物研制的极大的困难。最近,汪志勇教授课题组与其合作伙伴——美国西莱山医学院的MingMing Zhou 教授领导的科研小组紧密合作、共同努力,以PCAF/BRD而不是病毒蛋白(HIV-Tat)为靶点来阻断艾滋病毒的基因表达, 研究表明HIV-1的转录并复制(被感染过程)需要艾滋病毒的反式转录蛋白(Tat)中乙酰化赖氨酸残基(AcK50)与人体核转录共激活因子(PCAF)之间独特的相互作用才能完成(图1)。在此基础上,他们设计并合成了一系列的小分子化合物。通过核磁共振检测技术已成功筛选出三个先导化合物[N1-(2-硝基-苯基)-1,3-丙二胺] (1)(IC50=5.1µm)、[N1-(2-硝基-4-甲基苯基)-1,3-丙二胺](2)(IC50=1.6µm) 和 [N1-(2-硝基-4-乙基苯基)-1,3-丙二胺] (3)(IC50=7.2µm)。这些先导化合物能够选择性地与PCAF/BRD结合,其结合的牢固程度大大超过了与艾滋病毒中的乙酰化反式转录蛋白(AcKTat)结合的强度。通过测定它们与PCAF/BRD形成的复合物三维结构, 发现它们与PCAF/BRD的结合方式类似于AcKTat与PCAF/BRD的结合方式,从而为艾滋病的治疗发现了潜在的新靶点,为无抗药性的治疗艾滋病药物的研制提供了新的途径。

    该研究的初步结果发表在美国化学会志上(J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 2376),审稿人评价说:“所有的实验工作是高水平的,该项工作使得抗艾滋病药物新靶点的确认迈出了重要的一步”。目前该项合作研究正在深入开展过程中。

(化学与材料科学学院)

来是发在《JACS》上,查了一下,这是化学类影响因子排名第4的杂志,还算是不错的。不过看内容似乎研究的是阻止HIV在受体细胞内的复制,而不是HIV与受体细胞的结合。是不是《北京青年报》的文章有点问题?

没有看到原文,还有个疑问:如果不针对HIV,而是针对人体细胞内的PCAF来设计药物进行结合,对于体内其它细胞的正常增殖的影响会如何?

 

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一篇介绍模式生物的科普文章

转贴在Blog里了:http://www.ustcers.com/blogs/shininglake/articles/5560.aspx

写得非常不错,文笔也很优美,值得一看。

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什么叫cosplay

总在网上看到“cosplay”,隐约觉得和动漫有关系,却搞不懂到底是什么。搜索一下,找到下面的解释(瑞丽女性网):

 名词解释COSPLAY----
(COS界出现最高频率的词语)

    COSPLAY----简称COS,Cosplay=Costume+play的合成词,一般解释为“真人模仿秀”,类似于角色扮演。表演者们穿着和漫画,游戏,或者日本视觉系摇滚乐队人物一模一样的衣服,化一模一样的妆,拿一模一样的道具,演一些自编自演的节目。

    把COSPLAY粗略来分类一下,最常见的是扮演ACG(anime、comic、game)中的角色;其次是扮演一些日本视觉系乐队的成员,目前人气较旺被cos的乐队是中世纪贵族风格的MM(悲剧与恶意)乐队;另外还有电影中的某些人物,比如哈里波特;最特别的要算一些另类COSPLAY了,从cos机器人,到汽车都有,一些名人cos也被视为另类,因为明显有恶搞的痕迹。从这里可以看出在定位上COSPLAY包含了相当广阔的发挥空间,甚至可以说只要是有COSPLAYER在的地方,这一领域便绝对就是当今青少年流行文化的主流。

Cosplayer----Cosplay表演者,或者Coser
BT-----变态(漫画界的褒义词,可引申为很“缺”的意思。)
BL-----Boy love 男生同性恋的婉转叫法。
GL----Girl love当然是女同性恋啦~~
SM----Sado-masochism的缩写,暴力或者施虐受虐狂。
恶搞---COSPLAY经常玩的游戏,就是把原来的漫画改的面目全非,比如出现八神和浪客剑心对打的场面。
声优-----日本卡通片里的配音演员。
美形----漂亮的意思。
偶------“我”的意思。
视觉系-----日本靓及男人组成的乐队,其中不乏BL者。

    说起来,COSPLAY可是历史悠久了。甚至可以追溯到古代的舞台扮演者。他们穿上特制的衣服,扮演神话中的人物,这点与现代的COSPLAY精神是相通的,不同的只是COSPLAY的场合和人物。现代动画COSPLAY发源地应属米老鼠的故乡——美国。50年代,在迪斯尼乐园里"米老鼠"装扮者才是现时代全世界COSPLAYER们的真正始祖。可以说正是将COSPLAY作为一种商业上的促销手段,COSPLAY其本身才可能得到长足的发展与认识。

    COSPLAY伴随着日本ACG业中GAME业的急速成熟以及视觉系乐团的层出不穷而开始步入正轨,成为一个极具规模的ACG业界的附属文化。日本ACG业界每每举办动漫画展游戏展,各个展位的漫画商或游戏产商都会雇佣一些展台小姐COSPLAY成自己公司的ACG角色,以吸引观众。以东京游戏展为例,漫展小姐总是会上必不可少一道风景线,甚至每年都会有杂志评选各种展会小姐奖。

    还有很重要的一点,COS界中基本无性别观念,看见别人管美女叫哥哥可千万别奇怪哦~

这是2003年的文章,我现在才知道,看来真是落伍啦!虽然有些东西并不欣赏不过还是要知道啊,不然时间长了会听不懂学生们讲话的。

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pseudogene 假基因

Pronounciation of 
pseudogene

这个词也是一直没有琢磨过的,今天看文献的时候搜索了一番:

人类基因组研究中心给出的定义:A sequence of DNA that is very similar to a normal gene but that has been altered slightly so it is not expressed. Such genes were probably once functional but over time acquired one or more mutations that rendered them incapable of producing a protein product.

耶鲁建立了一个假基因数据库:http://www.pseudogene.org/,里面有关于假基因的详细介绍和数据。

假基因的产生有两种方式:

1. 复制(duplication )即复制后基因发生序列变化而失去功能,这样产生的假基因带有内含子,称为non-processedduplicated pseudogenes 

2.返座. (retrotransposition),即mRNA转录本经过反转录为cDNA,再插入基因组,由于插入位点不合适或序列发生变化而导致失去功能。这种类型的假基因不含内含子,被称为processed pseudogenes,或retropseudogene。

假基因在进化中产生的机制及其作用实在是个有趣的问题。时间有限,不多引用资料啦,以后上课讲到“转座”的时候可以顺便提一下。

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关于核小体的疑问

这两天看真核基因转录的文章,想到这样一个问题:核小体与DNA的结合是怎样发生的?既然每200bp左右就结合一个核小体,这种结合应该与DNA序列的排列方式无关,因为很显然,在DNA序列上并没有发现每200bp存在规律性的排列。那么是什么样的机制指导核小体与DNA结合?

刚刚看了一下南大的那本分子遗传,原来上面已经提出了这个问题,但没有可靠的实验证据以支持某种假说,主要是从DNA序列上寻找原因,但我觉得应该是序列之外的机制,比如某种酶通过识别超螺旋的圈数而在特定部位使核小体与之结合。(这是我在写这篇随笔的时候突然想到的^-^)。就好象在绳子上串珠子,每隔10个小珠子(双螺旋的一圈)就套一个大珠子(核小体),这样,核小体与DNA的结合就与序列无关了,从而完成规则的DNA组装。

还没有查阅什么文献,先随手瞎写写吧。看了文献再补充。

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没事看看地图

一个很不错的地图网站——中华地图网:http://www.hua2.com/index.asp

除了大量的地图还有拼地图游戏,如:

中国地图游戏:http://www.hua2.com/play/pintu/china.htm

美国地图游戏:http://www.hua2.com/play/pintu/usa.htm

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介绍一个很好的序列分析工具——SeqFacts

这是以色列人开发的一个工具:

SeqFacts:http://bip.weizmann.ac.il/sqfbin/seqfacts

提交蛋白序列信息后,服务器将会返回一系列的相关信息,包括MW、PI、消光系数、disordered区域、跨膜预测、PDB信息、SwissProt信息、相关基因、保守结构域、其它结构基因组进展情况、PubMed中的信息等等,非常全面!

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paralog、ortholog释义

虽然曾经在Blog上贴过NCBI关于这两个词的解释的示意图,不过今天觉得对这两个重要的名词还是有必要好好说一说:

原图见http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Education/BLASTinfo/Orthology.html

且看文字说明:

Homologous sequences. Orthologs and Paralogs are two types of homologous sequences. Orthology describes genes in different species that derive from a common ancestor. Orthologous genes may or may not have the same function. Paralogy describes homologous genes within a single species that diverged by gene duplication.

简单翻译一下:

Orthologs 和 Paralogs 是同源序列的两种类型。

Orthology描述在不同物种中来自于共同祖先的基因。Orthologous基因可能有相同的功能,也可能没有。Paralogy描述在同一物种内由于基因复制而分离的同源基因。

Orthology通常译作直系同源、直向同源、垂直同源。Paralogy通常译作旁系同源、并系同源、横向同源。

然而,NCBI的Glossary中对paralog的定义是: A paralog is one of a set of homologous genes that have diverged from each other as a consequence of gene duplication. For example, the mouse a-globin and b-globin genes are paralogs. The relationship between mouse a-globin and chick b-globin is also considered paralogous (see the figure).

即,祖先基因经过复制后分离产生的基因是paralog,例如鼠的a球蛋白和b球蛋白基因。并且,鼠的a球蛋白和鸡的b球蛋白基因的关系也是paralog

因此不能说:来自不同物种的就不是paralog。这一点就与前面的定义不一致了,前面说:“Paralogy describes homologous genes within a single species that diverged by gene duplication.”

对ortholog的定义是: Orthology describes genes in different species that derive from a single ancestral gene in the last common ancestor of the respective species.

即,Orthology 指的是这样一些基因,它们起源于这些基因所在物种的最近的共同祖先的一条基因。(有点拗口,但也想不出更好的译法了)

TRENDS in Genetics Vol.18 No.12 December 2002 的一篇文章:《Orthology, paralogy and proposed classification for paralog subtypes》对两者的定义做了进一步的探究。作者指出:Paralogs are defined as genes that derive from a single gene that was duplicated within a genome.The latter definition does not specify that paralogs can only be found in a single organism, and hence genes in different organisms that arose from gene duplication in an ancestral genome are also paralogs according to the definition。

作者根据复制事件与物种分化事件发生的先后关系,提出了inparalogoutparalog的概念,对于一个给定的世系,在物种分化后发生复制事件产生的基因称为inparalog,而复制事件在分化之前,则称为outparalog。具体的例子我就不说了,有兴趣可以看看原文
 

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在睾丸中长出卵子

《Nature》2005年2月28日的新闻中介绍了《PNAS》的一篇文章,简单翻译如下:

在发育中的小鼠胚胎中,一些干细胞会发育成睾丸或子宫,这一过程的起始阶段在雄鼠和雌鼠中是一样的。在雄鼠中,Y染色体上的Sry基因会在这一过程进行的中途开始表达,从而使得这些细胞发育成睾丸和精子。雌鼠缺少Sry基因,所以发育成子宫和卵子。

那么,当一个雌性的干细胞被雄性细胞包围时会怎样呢?会被周围的雄性信号影响而成为一个精子吗?还是继续它自己的遗传途径而成为卵子?

日本Osaka大学的Masaru Okabe及其同事发现,大多数雌性细胞放弃了它们的遗传性质,进入了精子发育的早期阶段。周围细胞的活性Sry基因使得这些雌性细胞的基因表达模式象雄性细胞一样。

但是有一些雌性细胞在睾丸中发育成了卵子,这些卵子可以和精子结合但是不能发育成胚胎。“这真令人惊讶!” Okabe称之为“睾丸卵子”(testicular eggs)。

“睾丸卵子”并不是全新的概念,25年前的一项研究报道,卵子似乎可以在雄鼠中生长,但那时只是简单地根据细胞的形态和大小来判断的。Okabe的研究是第一次利用现代的遗传技术证实了这些细胞在遗传上确实是雌性的。

剑桥Babraham学院研究卵子和胚胎发育的Wolf Reik认为这些细胞之所以可以发育成卵子是因为它们是在由雌性细胞形成的“小口袋”中生长的。

研究者希望他们的研究有助于科学家了解那些患染色体病的人的在睾丸发育过程中出现了怎样的问题。例如先天性睾丸发育不全病,男性多了一条X染色体,生殖细胞消失。

原文链接:

Nature:http://www.nature.com/news/2005/050228/full/050228-4.html

PNAS:http://www.pnas.org/cgi/reprint/0406769102v1.pdf

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一年一度的大餐

忽然想起来今年忘了看《Nucl. Acids Res.》,每年的第一期是各种数据库的最新介绍,一定不能错过!

NAR Database Issue 点击图片就可以看见。

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膜蛋白结构研究进展

截至2005年2月28日,在PDB中共有膜蛋白坐标数据文件163个,其中Unique Proteins 83个,所谓Unique Proteins 包括了不同物种来源的相同类型蛋白,如不同物种的光合反应中心被认为是Unique的,而同一蛋白的突变体及同一蛋白与不同底物形成的复合体被排除。

在PDB中膜蛋白结构数目增长的趋势见下图,比可溶蛋白增长的速度慢,按照这样的速度,2005年预计Unique 的膜蛋白数目可达100个。

 

具体的数据见:

 database of membrane proteins of known 3D structure

另外,另一个网站(http://www.mpibp-frankfurt.mpg.de/michel/public/memprotstruct.html)给出了各种类型的膜蛋白的结晶条件,可供参考。该网站以unrelated定义非冗余蛋白,所以统计数字与上面列出来的有所差异。

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发现6600的一个新技巧

在笔画输入状态下只要长按数字键就可以直接输入数字而无需转换到数字输入模式。

 

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