用AFM观察小白鼠心肌核DNA片段的基因体外表达和垃圾DNA的相互作用

用AFM直接现场观察、体外表达等实验技术组合,观察到小白鼠(Balb/c)心肌核DNA片段的基因在体外表达过程中形成的nmRNA(n=9)[1]线型链状复合体,处于垃圾DNA片段的特定的“翻译平台”上,其每种mRNA两端非共价键分别结合自己编码蛋白质(即分子开关),中间的编码序列均非共价结合完全可解离的翻译活性因子等多种蛋白质[1～2]:这些蛋白质可能均由垃圾DNA片段的极复杂的立体结构所形成的、匹配协同的、专一性蛋白质通路所调控,该通路对蛋白质按顺序分别进行特异性双向调控。核内nmRNA线型链状复合体在体外可翻译出LDH等蛋白质,并显示nmRNA翻译的“群体效应”。用AFM还观察到胞质制取的nmRNA(n=12)线型链状复合体(无垃圾DNA存在),体外翻译出少量LDH等蛋白质,并显示nmRNA翻译的“群体效应”。本工作展示了未来运用AFM观察体外表达等生物学反应,研究基因表达与调控机制及其与垃圾DNA相互作用的前景。

垃圾DNA与信息生物学

金秋九月，两群科学家——一群天文学家和一群生物学家，他们之中多数是物理学出身，具有很强的物理学背景——聚会呼和浩特，纪念爱因斯坦，纵论当代自然科学问题。爱因斯坦是天才的幸运儿，他生活在物理学需要改写的年代，以太风和黑体辐射两朵乌云遮拦着这个年轻人的视线，激发了他敏锐而深刻的科学思考。他成功地改变了因袭几百年的关于自然的观念，改写了物理学的历史。

用AFM观察小白鼠心肌核DNA片段的基因体外转录和垃圾DNA的相互作用

用AFM直接观察、体外转录等实验技术组合,发现小白鼠(Balb/C)心肌体外转录状态的核DNA片段上的各种基因,处于垃圾DNA的特定的“转录平台”上。“转录平台”上的各种核活性基因的两端的调控序列,分别与特定开关蛋白质复合体结合(即可解离的开关蛋白质),中间的编码序列分别以非共价键特异结合可完全解离的转录活性因子等多种蛋白质;这些与核基因转录相关的蛋白质均由垃圾DNA的专一性蛋白质通路分别进行特异性正负反馈调控。

AFM观察小鼠心肌核DNA片段的基因组合形成“基因系”的系统性和垃圾DNA的相互作用

用原子力显微镜(AFM)直接观察、小白鼠心肌等组织的核DNA片段的基因体外转录等多种实验技术组合,通过AFM观察到心肌核DNA片段上的基因,处于垃圾DNA的“转录平台”上,在体外转录过程中,由n(n=3、4等)个活性基因节,对应的n-1个“基因间隔”,依特定的排列组合分别形成n(n=3、4等)种大小不同的“基因系”,各“基因系”中的基因节同时转录,分别形成对应nRNA(n=9、12等)链状复合体,nRMA链状复合体分别与对应基因系的单链DNA两边的“接口”相联。核内对应nmRNA数量减少,形成负反馈效应后,使nRNA从对应“基因系”上迅速解离下来,核内经“转录后修饰”形成对应nmRNA链状复合体。该复合体主要在核内,处于垃圾DNA的“翻译平台”上进行蛋白质翻译,并在核内加工修饰形成有活性蛋白质。本工作展示了未来运用AFM观察生物学反应、研究核基因转录与调控的分子机理、基因组合形成基因系的系统性和垃圾DNA的相互作用的前景。

垃圾DNA蕴藏治病良方

随着人类基因组详图的面世，人们现在已经知道，即使基因未被改变，只要让基因的“垃圾”区域发生变异，就有可能产生复杂的疾病。如果针对不同个体易感基因上功能元件的多态性，设计个体化治疗方案，将能达到有的放矢的治疗目的。

“垃圾DNA”都是宝

科学家对＂垃圾DNA＂研究得愈深入,就愈发现它们其实都是宝,生物少不了。这让我们再次领略了＂自然界没有废物＂这一颠扑不破的道理。前文已经说过,＂垃圾DNA＂是20世纪70年代根据通行的生物进化理论所做出的一个科学预测。按照这样的预测,人们相信非编码DNA序列没有任何功能,是＂自私＂的寄生物,不仅对生物体无用,而且可能有害。这样的观念统治了学界长达20年之久,直到20世纪90年代,以法尔和梅洛为代表的分子生物学家揭示了部分＂垃圾DNA＂的神奇功效后,人们才看到了这个巨大宝藏的冰山一角。

“垃圾DNA”的片段信息或可改变基因组装方式

据Wang Y2013年1月16日[Nat Struct Mol Biol，2013，20（1）：36—45]报道，北卡罗来纳大学医学院研究人员在一项新研究中阐明了人体每个基因中，所谓的“垃圾DNA”（又称暗物质）执行的一种重要的调控功能，即包含在暗物质中的片段信息有可能改变了基因的组装方式。

名符其实的垃圾DNA？

即使整个基因组被砍掉3％，老鼠似乎还是能够活得好好的。

新基因筛选工具能绘制“垃圾DNA”

美国科学家近日开发了一种新的基因筛选工具,能绘制引起癌症、糖尿病和痴呆症的基因突变,或有助于开发新疗法,进而拯救每年因此丧生的数百万人。 领导这次研究的哥伦比亚大学教授大卫·戈尔茨坦说,现在的基因测序只能在不超过三分之一的遗传病患者基因中,鉴定出导致基因疾病的基因突变。

新基因筛选工具能绘制“垃圾DNA”

据英国《每日邮报》官网报道,美国科学家近日开发了一种新的基因筛选工具,能绘制引起癌症、糖尿病和痴呆症的基因突变,或有助于开发新疗法,进而拯救每年因此丧生的数百万人。领导这次研究的哥伦比亚大学教授大卫·戈尔茨坦介绍,现在的基因测序只能在不超过三分之一的遗传病患者基因中,鉴定出导致基因疾病的基因突变。

科学家找到胰腺发育不全病因源于“垃圾DNA”

据物理学家组织网报道，最近，科学家首次利用一种新技术分析了以往被称为“垃圾DNA”的全部基因组，以寻找某些遗传病的成因。埃克塞特大学医学院和伦敦帝国学院合作领导的一个研究小组发现，一种叫做胰腺发育不全的疾病正足由位于染色体隐蔽部位的调控基因变异造成的。

我们体内有多少，垃圾DNA

人类基因组中含有30亿个字母，科学家一直都在争论有多少字母具有功能性作用。有些字母对基因进行编码（即人类的遗传信息），有些字母为细胞如何使用基因提供指令。但是与数量巨大的DNA字母相比，这些已知字母序列的数量有限。长期以来，科学家一直在争论其余的基因有没有作用，如果有作用，其作用究竟有多大;甚至有科学家把那些不能对蛋白质进行编码的基因称作“垃圾DNA”。

垃圾DNA提供有关心脏病的线索

最近。

“垃圾DNA”在脑发育中起重要作用

最近，美国加利福尼亚大学旧金山分校科学家利用小鼠模型研究发现．过去认为是垃圾的长非编码RNA（IncRNAS）在大脑发育中扮演重要角色，和多种破坏性神经疾病有关，如亨廷顿舞蹈病、老年痴呆症等。研究人员指出，这一发现把InCRNAs和神经细胞类型、发展过程及人类疾病状态联系在一起，会促进人们进一步研究染色体中那些被忽视的DNA片段，确定它们的作用。

“垃圾DNA的前世今生”——我们身体里有多少“垃圾DNA”

人类基因组的绝大部分区域，都是看似毫无用处的“垃圾DNA”。它们究竟是外星人编制的多余程序，还是生物进化过程中淘汰下来的无用之物？从1953年詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克发现DNA双螺旋结构算起，DNA向人类展露其本来面目已经有59年了，然而分子生物学依然是一门年轻的学科。人类已经绘制出包括自身在内的许多物种的全基因组（即整套遗传信息、生命之书）图谱，DNA测序似乎已经成为技术难度不太大的机械化操作。

[基因组研究] 美发现“垃圾DNA”在脑发育中起重要作用

据2013年4月23日《科技日报》援引物理学家组织网报道，美国加利福尼亚大学旧金山分校科学家利用小鼠模型进行的研究发现，过去认为是垃圾的长非编码RNA（1neR-NAs）在大脑发育中扮演重要角色，与多种破坏性神经疾病有关，如亨廷顿舞蹈病、老年痴呆症等。研究人员指出，这一发现把lncRNAs和神经细胞类型、发展过程及人类疾病状态联系在一起，促进人们进一步研究染色体中那些被忽视的DNA片段，确定它们的作用。相关论文在线发表于《细胞干细胞》杂志上。

《科学》：”垃圾DNA”决定人脸长相

美国研究人员的最新研究表明，人类基因组中的”垃圾DNA＂，可能是每个人都长得与众不同的最终决定因素。

《基因组学》：研究显示癌症与某些“垃圾DNA”有关

英国研究人员日前在美国《基因组学》（Genomics）杂志上报告说，人类基因组中一些”垃圾DNA”产生的物质与乳腺癌等癌症存在相关性。这项发现有助于研发新的癌症治疗方法。

《自然》：一食肉植物会剥离自身垃圾DNA

据趣味科学网报道。美国布法罗大学的研究人员经过对一种食肉植物研究后发现，其基因组中不必要的成分被剥离了，这表明，对于正常健康的机体而言。垃圾DNA似乎真的不需要。相关论文发表在近期出版的《自然》杂志上。