科学网

 找回密码
  注册

tag 标签: 中心法则

相关帖子

版块 作者 回复/查看 最后发表

没有相关内容

相关日志

生信老司机以中心法则为主线讲解组学技术的应用和生信分析心得—限时免费
chen7qi 2018-7-22 14:22
海哥,中国科学院遗传与发育生物学研究所,生物信息学博士。在生信宝典出品过多部“傻瓜式”教程。 生信宝典之傻瓜式 (一) 如何提取指定位置的基因组序列 生信宝典之傻瓜式 (二) 如何快速查找指定基因的调控网络 生信宝典之傻瓜式 (三) 我的基因在哪里发光 - 如何查找基因在发表研究中的表达 生信宝典之傻瓜式 (四) 蛋白蛋白互作网络在线搜索 生信宝典之傻瓜式 (五) 文献挖掘查找指定基因调控网络 生信宝典之傻瓜式 (六) 查找转录因子的靶基因 这次海哥回北京,结合自己发表过的文章和其它经典文章以及自己多年做研究的经历,从 中心法则 出发,为大家从不同层面介绍组学分析的手段,并解释了不同方法都能解决什么具体的生物学问题。 本视频内容全面,简单易懂,很适合想知道组学能做什么和生物数据分析没有思路的朋友,能为你在学习、科研项目以及分析实战的过程中提供很多的指导。 这次视频最开始是在 4天你也可以自己处理二代三代转录组测序数据 最后一天的答疑课上给出的,很受好评,现分享与此。点击阅读原文即可限时免费观看。 (海哥讲述诙谐,这次录制是其第二次讲。有点遗憾的是,海哥自认为没有第一次讲的好,如果有缘,希望能在 易生信极高性价比暑期黑马集训 – 低至2500每人 的暑期课上再讲一次。) 下面是笔者自己观看完视频后的理解,苍白的文字代表不了视频,有狗尾续貂之嫌,还请见谅。 内容概览 形象地用盲人摸象阐述组学分析的优势 利用大数据关联鸟和花的分布与云图的关系,便于精准救治。 大数据告诉你为什么科比是NBA最伟大的球员之一?如何防守库里? 用传统实验得到的小数据去解释生物学问题,就如同盲人摸象般,尽管可以比较精确地描述某一问题,但是由于找不到全局的联系而无法全面地做出解释。随着新一代测序技术的发展,生物大数据分析越来越受到生物学家们的青睐,我们可以从各组学层面来了解某一生物样本在某个状态下的全貌。 1. DNA level DNA level包括序列突变、插入、删除、易位等,会影响到基因编码、转录因子motif结合,并举了“画蛇也可添足”的例子阐述蛇中增强子区域序列突变影响到ETS1结合,进而足发育退化的故事。 之前的推文 从Richard Young教授的系列研究看超级增强子发现背后的故事 (附超级增强子鉴定代码) 也介绍了一点增强子的知识和大牛的分析思路,可作为饭后阅读小故事。 2. Transcriptional regulatory level 基因表达调控受转录因子结合、组蛋白修饰、DNA甲基化等的影响,分析这些调控最常用的是 ChIP-seq (详细分析流程,调整下也可适用于ATAC-seq),ATAC-seq和亚硫酸盐测序等。这在之前的培训中也有部分提及,可在腾讯课堂看对应视频 https://bioinfo.ke.qq.com 。 第二张图是常见的基因组浏览器的展示,可以查看某个区域多个维度的信息,具体使用见 高通量数据分析必备|基因组浏览器使用介绍 - 3 系列文章。 3. RNA level RNA水平主要指RNA表达量变化、可变剪接形式变化、RNA修饰、编辑、非编码RNA调控等,这些部分的实战会在我们的 易生信极高性价比暑期黑马集训 中讲到。也可查看 转录组分析的正确姿势 , 转录组分析工具哪家强? 和 120分的转录组试题(第三份答案) 等。 RNA m6A是研究的比较火的修饰,我们也在 王秀杰研究组合作发现m6A修饰在小脑发育中的新功能 (附2018上半年m6A研究文章和点评) 中做过一点总结。 4. Translational level 翻译水平是从Ribosome结合的角度查看潜在的蛋白表达量。 5. Protein and metabolite level 蛋白质组水平和代谢组水平,配合之前 蛋白质组学研究概述 一起观看。 感谢海哥的分享!在此将本视频推荐给大家,点击 文末链接 即可限时免费观看。若您觉得不错,请转给更多需要的人。 更多视频课见: 生信宝典视频教程 英语写作常见错误总结和学习视频 教育部推出首批490门“国家精品在线开放课程 精品回顾 画图三字经 生信 视频 生信系列 教程 心得体会 癌症数据库 Linux Python 高通量分析 在线画图 测序历史 超级增强子 培训视频 PPT EXCEL 文章写作 色彩搭配 图形排版 互作网络 《海汐讲组学》视频链接: https://ke.qq.com/course/315487
个人分类: 生物信息|3926 次阅读|0 个评论
转基因技术的理论基础遭遗传学家强烈质疑
蒋高明 2014-2-19 10:46
转基因技术的理论基础遭遗传学家强烈质疑 蒋高明 “转基因技术”基因操控的理论基础是法兰西斯·克里克( Francis Crick )创立的分子生物学的“中心法则”,简单认为“生物性有意义的信息只能从 DNA 通过 RNA 流向蛋白,进而到细胞、器官、生物体与物种”;认为“没有什么可以从外边通过任何手段添加到 DNA 程序”。这样的理论认为,个体 DNA “基因信息”被推测忠实地复制或转录成 RNA ,进而通过基因码转录到蛋白质;每一种蛋白被推测确定某种特定的性状,如容忍除草剂,或者抗虫;“一个基因一个字母”。这个“中心法则”到今天依然是“基因工程”的基础。其信奉者因此认为,将一个新的基因信息插入一个生物体将给它满足我们每一种需要的期望特征。 遗传工程(译注:在中国称为“转基因技术”)违背 80 年代初以来已经出现的“流动和响应性基因组”的本质。 最近,英籍遗传学家撰写长文,对“中心法则”提出强烈质疑,认为那是个过时的理论。何文清晰揭示人工基因改造(转基因),粗糙、不准确、具有无法预测性,不可控制 … 并且干扰自然过程 ” ;揭示转基因不稳定、横向基因迁移;揭示 “ 转基因技术 ” 使用 花椰菜花叶病毒( CaMV ) 35S 启动子的危险,使用农杆菌与“ 莫吉隆斯症 ” 关联等一系列危害及其分子生物学机制。或许何美芸的观点为一家之言,希望分子生物学的专家能够予以回应。如果真的是转基因理论站不住脚,转基因怕质疑、靠资本与假试验维护其存在合理性就真相大白了。何美芸“微博集”提供论文 12 部分博文与微博网址,全文可链接: http://blog.sina.com.cn/s/blog_4bb17e9d0102ebz1.html
个人分类: 自然与社会|2837 次阅读|0 个评论
易经与中心法则
热度 3 masterjia 2012-11-16 10:59
本人因喜欢传统文化,又是搞生物的。有时会胡思乱想,于是就把易经与中心法则扯起来了。不知以前是否有人曾聊过类似的话题,如果有,纯属英雄所见略同。发此日志的意思只是为了交流与分享。欢迎批评指正。 《易经》也称《周易》或《易》,是中国传统思想文化中自然哲学与伦理实践的根源,是 华夏五千年 智慧与文化的结晶,被誉为“群经之首,大道之源”。易经中蕴含的文化思想渗透到中国文化的方方面面。 比如 :后来的道家思想,儒家思想等都是在易经的基础上发展而来的。 易经的主要思想,孔子概括:一阴一阳之为道;如果用一个图来表示,就是大家所熟知的太极图。核心思想是说事物组成有阴有阳部分,阴生阳,阳生阴,阴中有阳,阳中有阴,阴阳相互作用。今天,在生物学领域,许多基本的生物学规律在易经都可以找到影子。作为生物学史上的里程碑事件的DNA双螺旋结构及基因信息传递的中心法则与易经的核心思想-阴阳非常接近。 首先看DNA复制。DNA的空间二级结构是双螺旋。结构里的许多参数都可以用易经的阴阳思想来解释。如双链方向相反,可以认为是一阴一阳相配;双链的碱基组成是反向互补,这是否与易经的乾坤配合相一致?因为其他所有的卦都是在乾坤两卦的基础上推演出来的。构成DNA的两条链的基本单是核苷酸,而核苷酸的不同之处除了核糖,就是碱基。碱基分两类,嘌呤与嘧啶。 嘌呤环的原子数为“9”, 嘧啶环的数量为“6” 刚好与易经中阴阳相互吻合,而且都是“6+3”。因为易经认为奇数为阳,偶数为阴。作为最大的”9”代表“乾”,而作为偶数的“6”则代表“坤”。碱基配对的规律是 嘌呤 与 嘧啶 配对即“阴”与“阳”相配,或者称为乾坤配。A-T配两个氢键,属阴,G-C配对是三个氢键,属阳。所有的双链之间的氢键就是碱基配对形成的由二个(阴)和三个(阳)氢键来维系稳定的。每条链都 包含四个碱基,就碱基组成而言,可认为是“阴中有阳,阳中有阴”。 6个原子的嘧啶 和 9个原子的嘌呤 共有6元环,也符合“阴中有阳,阳中有阴”。嘌呤与嘧啶的量相等,这与易经中的乾坤两卦各占总数的的比例相同,都是1/64。转录的起始碱基(+1)90%为G,10%A,因为G可以与C形成三个(阳)氢键,提示转录起始时乾的方向性决定作用。是否也提示乾卦的“天行健,君子以自强不息”在引导方向上的重要作用。DNA复制的特征是是半保留和 半不连续复制 。半保留是当复制时,双链中的一条链作为模板,翻译出另外一条链,这样可以保证复制的忠实性。这与易经中许多卦是以乾卦为基础,而一些卦则以坤卦为基础相类似。半不连续复制原则更体现出易经的伟大智慧。双链合成方向都是 5‘-3’ ,但 引导链连续复制 ,非常像“乾”卦,连续,且引导方向;而 随从链 方向也是5‘-3‘, 但却是 不连续复制 的,非常像“坤卦”断,配合乾卦。易经64卦就是由连(阳)和断(阴)组成的。不同进化级别的生物也能体现出乾坤样的“连”与“断”。在原核生物里,编码蛋白质的基因基本上都是“连续的”,但真核生物里,编码蛋白质的基因则基本上都是“断续的”,即外显真子被内含子分割开来。原核与真核,一连,一断。似乎亦与乾坤的连和断相关。而随从链的“断”续复则正好与中国禅宗思想的“ 退步原来是向前 ”非常吻合。 DNA转录:一般认为转录是从DNA(双链,为阴)到RNA(单链,为阳)的过程。现在的转录过程完善以后是:DNA(阴)可以转录成RNA(阳),RNA亦可以逆转录成DNA,与易经中“阴(双数)”生阳(双数),阳生阴的基本思想极为相似;RNA与DNA区别主要是两个方面:核糖和碱基。核糖方面,脱氧核糖是DNA专属;核糖为RNA专属;碱基方面,U为RNA专有,T为DNA专有。其他三种碱基组成相同,这种组成亦非常符合“阴中有阳,阳中有阴”。并且,一条链开始转录时,与其互补的链绝对不转录,这与“乾”引导方向,“坤”随从亦如出一辙。 翻译:是以RNA为模板翻译成蛋白质的过程。此过程中涉及到的相关性则更大。首先,密码子含三个碱基,决定一个氨基酸,这与八卦中每卦有“三”爻吻合;其次,易经有64卦,而密码子则刚好64个;亦有人对密码子和易经的卦进行了比对,结果也吻合得非常好( 这部分内容有人仔细研究过的。如果需要须再补充 )!。密码子和反密码子的结合方向刚好相反,与易经的乾坤配吻合;第三,翻译起始前多有Kozark 序列-GCCACC最为常见。在-3,-6和-9位置,G是偏好碱基,这三个数字在易经中都代表阳;这么多的GC组成也可能与DNA转录的“慎始”有关,因为这种碱基组成更稳定。可能与易经中的“乾”引导方向有关。 从DNA复制,转录,再到翻译,基因的信息被真实的表达出来。从原核生物到真核生物,基本是共同密码子,在很明显地提示着生物中存在着某种共同的规律。从DNA到蛋白质,三个水平,两次信息传递,这与道家思想的“道生一,一生二,二生三, 三生万物 ”亦有着重要的联系。每 三 个碱基编码一个氨基酸,而氨基酸是构成千差万别的蛋白质的最基本单位,与“三生万物”思想非常吻合。 或许有人说这是巧合,但我觉得这种巧合的有点太离谱了。呵呵。易经,作为群经之源,确实是我们中华文化的源泉。值得我们现代人好好研究。
4903 次阅读|12 个评论
[转载]激辩转基因:转基因“中心法则”是否破产?
热度 2 蒋高明 2012-3-13 22:30
直言了:农科院王志兴是混饭的还是骗人的研究员? 作者: 直言了 文章发于: 作者博客 点击数: 3167更新时间:2012-3-13 顶 荐 【字体: 小 大 】 【复制本文】 【下载本文】 本文同时发至不良信息举报中心、新闻管理署和相关监察部门。 直言了,2012-03-12 | 2012-03-13 06:26:42。 http://zhiyanle.blog.hexun.com/73658753_h.html 。 今年两会上,一些代表委员稍微说了说转基因食品作物的危害风险、提请国家政策关注风险的事情,农业部转基因利益官员们就受不了了,对说真相的人大搞造谣诽谤和恶毒攻击,甚至用他们伪造的虚假信息搞伪造新闻传播。 今天,收到网友介绍,又是搞虚假信息的。摘录其中文字:“今天下午朋友问我‘中心法则’,才上网看到惊人的否定学说。特别是读到某位委员接受记者采访时的讲话:警惕敌国以转基因物种和特种疫苗等为武器,针对中国人口发动新型战略打击。把转基因物种说成生物武器,如同把菜刀看成杀人武器,危言耸听的成分居多,不值一驳。还有乌有之乡网站上几篇文章,根据南京大学张辰宇团队关于‘外源性的植物小RNA的特异靶标哺乳动物低密度脂蛋白受体’的普通研究报告,居然认为推翻了基于DNA-水平的‘中心法则’,从根本上彻底颠覆了‘转基因食品很安全’这个假设的理论基础,好一副现代阿Q的模样,真不明白他们为什么不去申请诺贝尔反转基因奖?” 那段文字,来自:《是利用转基因技术造福人类 科学工作者任重而道远》,日期:2012-3-9;作者:中国农业科学院生物技术研究所的王志兴研究员。文章发表在农业部农科院官方网站,是利用官方媒体向社会发布不良信息和散布虚假信息。 这里,首先问问那研究员王志兴:菜刀不能成为杀人武器吗?如此,做个实验:请您王志兴把头伸出来,让试验者给您砍一砍和切一切;当然,事前,请您签字:既然王志兴定论菜刀不伤人,那么,实验者砍伤砍死王志兴、把王志兴切成八块,都是活该、且实验者不承担任何责任。您王志兴敢做那实验吗?不敢?嘿嘿,那就请您王志兴放自尊些,别瞎扯八道地搞些连您自己都不相信的谎言欺骗。 实际上,转基因技术对人类健康和环境安全有威胁,那正是转基因技术开拓人及诺贝尔科学奖获得者伯格博士提出来的,且诺贝尔奖金发表了他的文章,说的十分明白: It should not be forgotten that these possibilities were still far in the future and the more immediate issue confronting the Asilomar organizers and participants was the one the scientists had raised: the potential risks to human health and the environment posed by the expanding recombinant DNA technology. (大意:不要忘记,基因重组技术(转基因技术)对人类健康和环境都有潜在风险)。美国正在全面落实的“生物国防”战略的主要依据内容之一,就是看到了转基因技术可以成为大规模的杀伤武器。 若您王志兴自信您是讲真话而没搞欺骗,那就请您给诺贝尔奖金和美国白宫发函,说他们阐明的转基因技术有危害风险及其生物国防都是“危言耸听”的、且他们应该去“申请反转诺贝尔奖”。您有那本事胆量吗?谅您没有,谅您也就是只会在中国对不知道真相的读者搞搞胡言乱语的欺骗而已。 说到“中心法则”,那早在1970年代就被特敏博士提出的学说推翻了。当时,“中心法则”发明人克里克博士曾给特敏博士写信、为其“中心法则”辩护;同时,克里克博士也诚恳地说:如果特敏博士能证明他的学说,那将有非常重大的意义,--- 从信件的字里行间可以看出,克里克意识到,特敏博士的学说一旦成立、那就意味着他自己提出的“中心法则”的破产。于是,克里克博士也诚恳地说:他坚持他的“中心法则”,但“时间可能证明我(克里克)错了”。 时间确实证明克里克博士错了:他的信件发出后几年,特敏博士因证明了自己的学说和推翻了“中心法则”、获得了诺贝尔科学奖。详见诺贝尔1975年颁奖新闻公告: 特敏博士贡献之重要意义,有许多评述,其中之一,是他去世的时候、美国纽约时报述评的一段话,说:若没有特敏博士的发现和贡献,那么,如今生物学和与之有关的产业的一半左右就根本不存在。 所谓“中心法则”被推翻,在西方甚至全球都早已是大众知识了,且至今已有37年左右的历史了。可是,作为专门研究生物技术的研究员王志兴,居然连本行领域的大众知识都没有?哈!荒唐到家。 南京大学张辰宇团队关与微小RNA的科研是RNA-水平科研的延续扩展,且是当今全球“热点”科研内容之一。其研究结果进一步证明了特敏学说、进一步证明了“中心法则”被推翻的事实,那是全球学界所公认和所赞扬的,且在该科研论文发表后、西方主要科技科普刊物就做了积极推荐介绍。 王志兴若有能耐,且自认“中心法则”没被推翻,那就请您给诺贝尔发函、或到任何一家专业学刊发表论文,说明诺贝尔科学奖颁发给推翻“中心法则”的特敏博士是发错了。哈!谅您根本没本事也没胆量到国际学术舞台去试图驳倒诺贝尔科学奖获得者特敏博士的学说。再说了,中国自己的许多搞生物学及其产业的人就是靠特敏学说吃饭的,您王志兴去不了国际舞台,就去批评那些中国学者、说他们全搞错了,敢吗?有那能耐吗?哈!谅您连在国内学刊掰乎“中心法则”没被推翻的能耐胆量都没有,而您不过是只会在农业部转基因利益官员的大伞保护下、对不了解真相的中国读者搞搞撒谎欺骗而已。 王志兴否认RNA-水平科研发展的欺骗言行,让我想到一个雷同情况:数年前,方舟子说过同样的话,且把RNA-水平科研说成是“伪科学”和“邪门歪道”教、搞什么“学术打假”和“反学术腐败”。可是,他的言论嚣张没多久,诺贝尔科学奖发给了RNA-水平的科研人员,给方某狠很地扇了一大耳光、证明了那个自称“生物学博士”和“生物信息咨询公司科学家”的方舟子居然连本科生知识都没有(RNA-水平科研早在1990年代就足够流行了,且已经成为本科生知识。所以,方某的博士是真是假确实是个疑问)。 王志兴所在单位是林敏负责的。而为转基因既得利益服务,林敏多年多次与那位靠抄袭剽窃和造谣诽谤过日子方舟子混在一处,到社会舞台和媒体舞台、为推销转基因而编造散布了大量虚假信息和搞了许多谎言欺骗。如此,为转基因商业利益服务,林敏手下的人也操着方舟子的谎言搞欺骗,有什么奇怪的呢? 有一点是很清楚的了:反对转基因技术泛滥、特别是反对转基因技术泛滥到农业和食品供应领域,有十分强劲的和可靠的科学依据,那就是因发明转基因技术和推翻“中心法则”而获得诺贝尔科学奖的科学家伯格博士和特敏博士及其学说。 对比看,挺转帮那些人的转基因神话有什么科学依据呢?没有真实的科学依据。他们所谓的“科学”依据就是“实质等同”原则,而那个原则并非来自科学界,而是来孟山都公司的商业宣传、且其商业宣传的基础是基于早被推翻的“中心法则”。 说实在的,就“实质等同”原则而言,如今美国官方都不再承认了:前阵子联合国CODEX年度会议上,美国官方代表团改变过去坚持了20来年的立场、不再反对食品标签标记转基因成分。那做法,等于是承认“中心法则”的破产和放弃“实质等同”原则(当然,因此而给美国国内相关政策带来变化等等,还需要一定时间。)。 说到这里,林敏那里及其手下王志兴等为否认科学发展事实而搞欺骗言行的缘故很清楚了:不管上马不上马,其上级农业部花了200多亿人民币搞的转基因种子,都是照猫画虎来自孟山都公司等基于“中心法则”的东西。承认“中心法则”被推翻,就意味着承认化200多亿搞的东西都是基于被推翻的东西的“垃圾技术”。因此,为既得利益,他们就要维护被推翻的东西及其“垃圾技术”、就无视法规而搞起了反科学的撒谎欺骗言行。他们是为利坑民而不择手段的既得利益团伙,如此而已。 最后,这里对那些在两会上讲明转基因技术及其产品的危害风险的代表委员们表示敬意和感谢,同时,“民以食为天”,希望主管部门能依法办事、为全国食品安全和民众生命安全,对农科院那里多次散布虚假信息和欺骗民众的言行做出调查处理和依法惩治。 附件: 上图:诺贝尔奖关于特敏博士推翻“中心法则”而获得诺奖的新闻公告(摘录)。 下图:美国纽约时报报道有关特敏博士推翻“中心法则”而获得诺奖的文字(摘录)。
个人分类: 建言新农村|2943 次阅读|2 个评论
[转载]基因学和创世论
蒋高明 2011-11-26 10:40
基因学和创世论,反转的科学依据 作者: 直言了 文章发于: 作者博客 点击数: 236更新时间:2011-11-26 顶 荐 【字体: 小 大 】 【复制本文】 【下载本文】 基因学和创世论,反转的科学依据。 直言了,2011-11-19 | 2011-11-25 15:06:21 。 https://sites.google.com/site/zhiyanpage/view/zy1b19 。 http://zhiyanle.blog.hexun.com/70647071_h.html 。 效益和风险并行,即“BR分析”(B=Benefit,效益;R=Risk,风险),是通用所有领域的原则,转基因技术产品的领域也不例外。美国官方被看作是全球最大的转基因食品作物的推行者,却也是以阐明危害风险为主的。可是,在中国社会,农业部门和许多官方媒体只说转基因技术产品的经济效益,不说甚至封杀对危害风险的阐述说明。今年以来,转基因利益关系农业官员花费数百万元搞“公关”在新闻媒体频频发文攻击有关转基因危害风险的阐明、攻击反对或拒绝转基因食品的学者和消费者,说其主张看法来自宗教信仰、说其没有科学依据而需要“被科普”,等等。 本文就此两个问题做个简要的事实说明,即:不是阐明转基因危害风险者或反对转基因食品者、而是基因学本身就来自宗教;阐明风险者和反对者都有充分的科学依据、且其科学依据来自当代基因学和转基因技术的开拓者和诺贝尔奖获得者。 一、基因学和创世论本是一家人。 首先,让我们来做个术语词源和基本概念的考察。 科学领域的“基因学”,英文:GENETICS。词汇构成:GEN?E?TICS。 宗教领域的“创世纪”,英文:GENESIS。 词汇构成:GEN?E?SIS。 在中文里,看不出“基因学”和“创世纪”两者联系,甚至可能因为宣传煽动而认为两者是对抗对立的。然而,在英文等拉丁语系里,两者并非对立对抗,而是密切关联和基于同一拉丁词根及其所表达的概念的“GEN?E”(中文翻译为“基因”),其第一意义是“give birth”,即“创始”、“开始”、“起始”等意义;“GENE”加上后缀“TICS”为学问(GENETICS,基因学),加上后缀“SIS”为抽象事物或事件(GENESIS,创世纪)。 从术语原意而非中文翻译的概念范畴看,科学领域的“基因学”和宗教领域的“创世纪”两者来自同一个基本概念,即“基因学”和“创世论”本是一家人。因此,可幽默也可严肃地说,所谓“转基因技术”,在英文等拉丁语系里的第一意义可理解为“转创始技术”或“转创世技术”。 正因为有深远的历史关系,基督教不但不反对转基因科技研究,且还支持鼓励、甚至教会科学机构自己也搞转基因科技研究,如此可以更多更好地理解上帝创世。当然,其科研原则是“不要做本属于上帝的事情”,譬如:《圣经?创世纪1:11-12》: “神说,地要发生青草和结种子的菜蔬,并结果子的树木,各从其类,果子都包着核。事就这样成了。于是地发生了青草和结种子的菜蔬,各从其类,并结果子的树木,各从其类,果子都包着核。神看着是好的。”。 而是否食用转基因食品由个人自己决定,与教会教义都无关。譬如,在美国方面游说下,梵蒂岡教会科学院某些成员发文支持转基因食品商业化,一时造成西方社会的认识混乱。于是,教会官方出面做了澄清说明:那些成员的文字不是教会意见,而是极少数人的个人意见(媒体考察报道说,那极少数人跟美国转基因种子公司有联系);教会官方不干预个人和各国关于转基因食品作物的选择。 综观历史,现代生物学和基因学的开拓者和做出重要的科学家及其科研成就,几乎都来自教会经院科学及其资助支持。简言之,史实和现实都说明,基因学和创世论本是一家人,两者关系其实是来自宗教经院的科学和宗教的关系。对此,教会官方早有引用科学家伽里略而做了说明:“科学告诉你天堂如何运作,圣经告诉您如何进入天堂。”。 可以说,因中国社会的反宗教倾向,一些转基因利益农业官员及其媒体伙伴就试图利用那种倾向、把反对和抵制转基因食品的主张说成来自宗教信仰、试图扣个政治敌对帽子而置于死地。可是,他们所企图赚大钱的基因学及其手段却恰恰主要来自西方宗教及其经院科学的学者们。 一、反对转基因食品的科学依据来自基因学行家和诺奖科学家。 因转基因食品作物的危害风险大于经济效益而采取反对或抵制的立场,那是有充足的科学依据的,而那些依据来自许多领域内的大科学家。这里就说两位。 第一位,是保尔?伯格(PAUL-BERG)博士。他是基因重组理论方法及转基因科技的开拓者科学家之一,获得诺贝尔科学奖;其特殊贡献不仅仅是基因学和转基因科技方法方面,更是为转基因科技产品开发而建立行为规范的首创科学家。 1970年代,转基因技术及产品开发登上舞台,许多人认为大有商机,孟山都公司甚至已经开始做转基因食品作物的开发试验了。此时此刻,伯格博士从自己和同事的实验中看到,基因重组或转基因技术有规模杀伤力,可使食品作物成为战争武器,即具有相当大威力的严重危害风险。 于是,1975年02月,伯格博士跟他的同事合作,召集了一个全球范围的同行座谈会(即至今相当闻名的“The Asilomar Conference on Recombinant DNA,关于基因重组的亚斯洛玛座谈会),专门讨论转基因技术及其改造的食品作物的危害风险及行业领域人员的责任;包括行内领衔人物的全球150位科学家出席了会议。 在会议上,伯格博士以基因组合理论开拓者和转基因科技开拓者之一的身份,以充足的科技理论方法和科研实验为依据,发表文章并明确指出转基因技术及其产品有严重危害风险,提醒搞相关开发的同行:不要以为掌握了基因重组知识和转基因技术,就是掌握了全部生命知识和生命制造技术而可以随意改变生命形态了;不要忽略自己改造的食品作物可能成为规模杀伤的武器。就此,他特别对从事转基因科技的同行提出了自律意识和行为规范的建议,其中有几条建议尤其引人注目,譬如: 伯格博士提出的一条建议是“道德和法治” (Ethical and Legal Implications),要点是:基因重组和转基因技术及其产品,都是对人类健康和生态环境有潜在的严重威胁的,误用转基因食品作物技术可能给人类带来无法挽救和无法弥补的灾难性后果。为了人类健康安全和生态环保安全,必须针对搞转基因食品作物等相关人员的行为而建立约束管制的道德规范和法规规范。 伯格博士提出的又一条建议是“公众信任”(Public Trust),要点是:任何科技转化为产品能够成功,关键是获得了民众的信任,是行家们向公众坦白地说明了该科技产品的危害风险(注:而不是向公众说可以赚多少钱等等商业利益),向公众坦白说明自己并不全懂。阐明危害风险应该是所有搞转基因技术产品的人的责任。公众信任与否跟新闻媒体如何报道评论有密切关系,因此,新闻媒体能否履行职责规范是能否获得公众信任的至关重要的因素。 伯格博士的建议得到美国学界、官方和民众社会的高度赞赏,以至于给他的建议书冠以特别名称“伯格论文”(The Berg's Paper);那以后至今,提到“伯格论文”,就意味着转基因技术产品的风险意识,意味着相关人员的道德法规约束管制,意味着如何获得公众的信任。 从“伯格论文”发表至今,在全球范围内,许多有关限制规范转基因食品作物的主张、有关防止转基因作物危害生态环保安全的主张,甚至美国生物国防安全和国土农田安全的战略课题,等等,几乎都直接来自“伯格论文”的建议。还有,自“伯格论文”提出的建议发表后至今的多年时间里,美国许多相关法规规范和行为规范的建立都与其直接相关;大概因此缘故吧,每隔数年,美国卫生部就再发“伯格论文”,那不但是为了标志和纪念,且更是为了给那些搞转基因产品开发的人再做个提醒。 可以说,反对或拒绝转基因食品作物的主张是有充足可靠的科学技术依据的,其重要依据之一就是转基因技术开拓者和诺贝尔科学奖获得者伯格博士。 一、中心法则和第一代转基因产品的过时或破产。 当前在中国风行的转基因技术产品属于“第一代”转基因技术产品,其学术根据是所谓“中心法则”(the central dogma)。 1950年代,因发现证实DNA-双螺结构而获得诺贝尔科学奖的克里克博士,提出了“中心法则”,其中心思想或内容,说的是生命信息走的是“单行线”。用美国卫生部出版机构的概括说,那就是:“DNA造就了RNA,RNA造就了蛋白,蛋白造就了包括我们人类在内的所有生命。”而克里克博士做的著名图解是: 我们看到的是:DNA – RNA - Protein(蛋白), 但绝对不会有:Protein(蛋白) - RNA - DNA。 附图: 克里克关于“中心法则”的图解原文和手迹(来源:美国卫生部,文献档案): 基于那个“中心法则”的转基因技术开发者们认为:一个基因或基因组只产生一种蛋白,是十分“精确”的;因此,只要掌握了某种生命体的全部基因数据,就可以用“精确打靶”的方式做基因重组,从而产生与预计完全符合的新型蛋白,即能够按照人类的意志改变该生命形态,甚至可以制造新的生命体。 那个中心法则成为“第一代”转基因技术产品开发的科技基础和学术原则。正因为如此,开发厂商的推销宣传的说法是:人工转基因手段可使生命体比天然的更优越,譬如,天然生命体是“盲目”的基因组合,而人工转基因则是“精确”打靶;因此,用转基因技术改造的食品的影响作用是可以预料的,是安全的、不会对动物及人类的基因发生影响作用。 然而,美国的哈沃德?特敏博士(Dr. Howard M. Temin)认为,生命信息运作过程不是“单行线”那么简单,不是人们掌握了某生命体的基因数据就能随意改造它那么简单。经过多次科研实验和研究分析,1970年代,特敏博士发现和证实了他的想象和预见:一个基因或基因组可以有不同的蛋白,蛋白可以对RNA和DNA发生影响作用、RNA可以对DNA发生影响作用。用前述图解比方说,那就是: 不但有:DNA – RNA - Protein(蛋白), 而且有:Protein(蛋白) - RNA - DNA。 附图: 生命信息多向运作(来源,美国卫生部,图书介绍): 很清楚,那说的是生命信息运作走的不是“单行线”,而是“双行线”或“多向运作。经过大约20年,“中心法则”被特敏博士推翻了。为此,特敏博士获得了1975年诺贝尔科学奖;颁奖公告还特别有文字说明其发现与“中心法则”是满拧或相反的。 特敏博士去世,纽约时报发表了追悼报道和引用行家话说:特敏博士最初提出他的想象预见和理论的时候,正是“中心法则”已经攀上主宰基因学和主导转基因技术产品开发的“权威”地位,而且,“中心法则”的破灭意味着他们的转基因技术产品的神话破灭,因而,许多科学家和商用学者都把特敏博士的理论称为“异端邪说”,且对他采取了排挤和奚落的态度。可是,越来越多的事实和科研实验证明了特敏博士的理论是正确的;事到如今,如果没有特敏博士的发现和证实,那么,全球范围的与生物学相关的所有产业就几乎不会出现和继续存在。 不言而喻,特敏博士的发现有许多重大意义。譬如,“中心法则”难以说明一个事实:许多生命种类之间的基因组合数量差异不是很大,但生命是如此多样多元、就是在同一生命种类范围内,个体之间也是多姿多彩的;如此现象,用特敏博士的理论方法就可以得到充分的解释说明。 就转基因技术产品而言论,特敏博士理论方法的重大意义是,它说明:就生命信息运作而言,人类还有许多的一无所知;基于“中心法则”的转基因技术产品有大量的未知或不确定性,所谓“精确”打靶再精确也比不过天然自然的力量更精确,因而,那样的人工转基因技术产品存在大量的危害风险可能、而那些危害风险的可能性还是人类目前所不知道而难以预料和难以防治的。一个很实际的问题就是:特敏理论方法说明,转基因成分可以通过食品进入动物或人体之内、且对身体发生作用,对此危害风险,人类有什么预测手段、防治手段和弥补手段? 可以说,阐明转基因食品作物的危害风险、乃至采取反对或拒绝的立场,那是有充足可靠的科学技术依据的,其中之二就是推翻第一代转基因技术产品所依据的“中心法则”和诺贝尔科学奖获得者特敏博士。 一、结语: 对照史实现实,可以看到,中国社会出现了转基因狂热,转基因利益农业官员及其学界、商界和媒界的伙伴的行为颇似“大跃进”时候的“大炼钢铁”的盲目与狂热。如果说,“大跃进”时期的狂热是因为共产主义理想的话,那么,当前的转基因狂热则是为了赚钱而不择手段。可举例很多,这里只说与本文相关的两方面。 第一方面,“伯格论文”所警告的道德法治和公众信任问题,在中国社会是越来越严重。 为赚钱,一些官学商媒形成了“四位一体”的利益团伙,编造散布了许多转基因神话。那些神话都破产了。譬如,他们说转基因作物可以大幅增产,然而,转基因棉花商业化之后的增长率远低于以前;他们说转基因作物可以抗虫除草而减少农药用量开支,可是,转基因作物商业化不但没兑现抗虫除草的承诺,反而带来了“超级害虫”和“超级杂草”等前所未有的严重安全威胁,而且,农药用量开支不但没减少、反而大幅增加。 面对种种危害风险,那些农业官员及其利益关系伙伴还在散布转基因神化故事,甚至故意掩盖危害真相,严重违犯了通用的“效益风险并行”的原则。譬如,先玉335玉米种植区域发生规模异常,且其品种已检出含有转基因成分,可是,那些农业官员还是矢口否认先玉335玉米为转基因品种,说检验出了转基因成分的品种也不是转基因。 在欧美国家,官方及行业统计清楚说明,转基因作物主要用于工业材料、能源和动物饲料,其中不少转基因作物因危害缘故而被迫撤掉。可是,那些农业官员及其利益关系伙伴却伪造数据和编造谎言说欧美国家的转基因主要用于食品供应、且吃了十几年也没问题。 有记者编辑和消费者公开讲明了转基因食品作物的危害风险,那些农业官员及其利益关系伙伴就联手对那些记者编辑和消费者搞恶毒的个人攻击、造谣诽谤、乱扣敌对政治帽子、搞舆论轰炸和黑客袭击,甚至动用公权把消费者抓起来判刑、威胁记者编辑的饭碗。 更为严重的缺德和蔑视公众权益安全的表现是:农业官员明明知道转基因食品有严重危害风险,因而制定了机关食堂制度,保障他们和他们的家属子女能够吃上天然食品和避免转基因食品。可是,他们却编造种种神话故事和散布种种虚假信息,动员全国13亿民众吃他们不吃的转基因食品。 可以说,为圈钱利益,中国社会的“挺转帮”已经严重地冲破了“伯格论文”所提出的“道德与法治”的规范之底线,且毫无“伯格论文”所提出“公众信任”的原则可言,以至于人民日报发表评论感叹地说,如今的“老百姓”都成了“老不信”了。 第二方面,拿过时的第一代转基因技术当作“制高点”。 特敏博士的理论方法是基于RNA-水平的科研理论方法,推翻了基于DNA-水平的“中心法则”,促使现代基因学发生了革命性的转变,等于是宣告了基于“中心法则”的“第一代”转基因技术产品的基础性严重错误,至少是已经过时。1990年代,基于RNA-水平的科研成为主流,至今已有全球范围的、涉及生物学和医学等各个领域的“微小RNA-”科研热点。2006年,诺贝尔奖再度为RNA-水平科研颁奖,促使美国等发达国家的转基因技术产品商业化开发向基于RNA-水平的“第二代”转移,随之而来的是,相关科研开发学术思想从“人定胜天”和“人工比天然更优越”向“尊重天然”和“服从自然”转移。 中国现有的转基因产品几乎都是基于“中心法则”的“第一代”转基因技术的。“中心法则”被推翻、RNA-水平科研成为主流,无疑,也等于宣告中国的那些转基因产品有基础性的严重错误,至少已经过时。不言而喻,那极大妨碍了利益官员及其伙伴们的“挺转帮”的既得利益,于是,他们竭尽全力抵制或诋毁RNA-水平科研,甚至把那科研称为“学术腐败”、“伪科学”和邪门歪道之教。 说个最近的例子。今年九月,南京大学教授张辰宇等学者在《细胞研究》刊物发表了实验论文,证明了微小RNA-(Mi-RNA)可随食品进入人体并发挥功能。很清楚,那说明,毒素转基因成分可随食品进入人体并发挥功能。 张辰宇等学者的实验发现,在欧美国家引起强烈反响。譬如,《发现》科普杂志以“您的饮食可影响您的基因”为题发表述评说:微小RNA-可作用于基因,早已有实验证明,但没有发现其作用与日常饮食的关系;而中国科学家在人体内发现来自大米饮食的微小RNA-,说明食品中带有的生命信息可进入您的身体并对您的基因发生影响作用,证实了日常饮食和基因影响之间的密切关系;这就给食品作物安全管理提出了更尖锐和更严重的挑战。 无疑,转基因食品中的转基因成分可进入人体并发挥作用,如此,利益关系官员所谓的BT等毒素转基因成分不会进入人体、不会对人体基因发生作用、因而是“安全”的鼓噪说法,成了彻底破产的神话。 于是,为了维护既得利益,他们编制故事贬低张辰宇等学者的实验发现的意义。譬如,利益官员林敏负责的中国农业科学院生物技术研究所发文说,张辰宇等学者的实验论文不过是“普通论文”、该论文没有提转基因食品作物,因而该实验发现无关于转基因食品是否安全,等等。 对比看吧。伯格博士的基因重组论文、特敏博士推翻“中心法则”的论文,都没提转基因食品作物,可那些是搞转基因技术产品开发的基础理论方法,也是说明转基因食品作物的危害风险和实行安全评估的科技理论方法手段的重要依据。而按照农业官员的说法,伯格博士和特敏博士的获得诺奖的发现都是与转基因无关了!全球与生物学有关的产业都是无关于转基因了! 如上行为,足以说明出那些农业官员及其“挺转帮”伙伴,都是些反科学的利益团伙;为既得利益,他们不但无视科学、且故意编造谎言故事贬低科学创新发现发明。就是说,“挺转帮”的言行大有“科学教”的表现(科学教,世俗宗教和邪门教的一种,其主要表现之一:名为科学而实为利益争夺的带有宗教式的狂热行动);他们在学术方面、道德方面和公众信任方面的品质都是大有问题的,他们不但需要起码常识的道德法治的“普法”教育,且也需要起码公民常识的“科普”教育。 参考资料及资料来源: 梵蒂岡没有给转基因食品做背书。天主教新闻服务,2010-12-02。 Vatican has not endorsed genetically modified food。 Dec. 02, 2010 Ecology , Catholic News Service.。 连接:http://ncronline.org/print/21530 。 亚斯洛玛会议和基因重组,2004-08-26;诺贝尔奖金官方网站。 Asilomar and Recombinant DNA, by Paul Berg,1980 Nobel Laureate in Chemistry,26 August 2004。 http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1980/berg-article.html 。 美国卫生部:“伯格论文”:基因重组技术和研究者的责任。 Recombinant DNA Technologies and Researchers' Responsibilities, 1973-1980。 http://profiles.nlm.nih.gov/ps/retrieve/Narrative/CD/p-nid/260 。 诺贝尔科学奖1975年公告: The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1975, Press Release, KAROLINSKA INSTITUTET, October 1975。 http://nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1975/press.html 。 美国卫生部关于“中心法则”的通俗解释: Central Dogma of Biology: Classic View, Revised 11/05/2007, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Class/MLACourse/Modules/MolBioReview/central_dogma.html 。 美国卫生部关于“中心法则”被推翻的图书介绍之一: Synthesis of Biopolymers: Rules of Macromolecular Carpentry, Bookshelf ID: NBK21533, Section 4.2, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21533/。 美国纽约时报关于特敏博士去世的哀悼报道: Dr. H.M. Temin, 59, Cancer Research Laureate, Die, By LAWRENCE K. ALTMAN, Published: February 11, 1994。 http://www.nytimes.com/1994/02/11/obituaries/dr-hm-temin-59-cancer-research-laureate-die.html?pagewanted=allsrc=pm。 南京大学张辰宇教授等学者发表的微小RNA-可随食品进入人体的论文: Exogenous plant MIR168a specifically targets mammalian LDLRAP1: evidence of cross-kingdom regulation by microRNA, Cell Research advance online publication 20 September 2011; doi: 10.1038/cr.2011.158, http://www.nature.com/cr/journal/vaop/ncurrent/full/cr2011158a.html 。 美国《发现》科普杂志高度关注评价张辰宇教授等中国学者的发现论文: What You Eat Affects Your Genes: RNA from Rice Can Survive Digestion and Alter Gene Expression, http://blogs.discovermagazine.com/80beats/2011/09/21/what-you-eat-affects-your-genes-rna-from-rice-can-survive-digestion-and-alter-gene-expression/ 。 科普刊物《每日科学》热情介绍中国学者张辰宇等人的发现: Plant miRNAs Could Enter Host Blood and Tissues Via Food Intake, Study Suggests, ScienceDaily (Sep. 19, 2011) — , http://www.sciencedaily.com/releases/2011/09/110919074242.htm。 美国食品工商界十分关注中国学者张辰宇教授等人的发现: We Incorporate Genetic Information From the Food We Eat, New Study Finds , Posted 09.20.2011 at 3:38 pm 。 http://www.popsci.com/interstitial-ad/ad?destination=node/57108duration=10 。
个人分类: 环保呐喊|2311 次阅读|0 个评论
癌症是一种细胞获得性遗传疾病
热度 3 sunsong7 2011-7-24 12:38
19世纪法国自然学家C. Lamark提出了获得性性状可以遗传的假说,就是通常说的“用进废退”理论,后被人称为“获得性遗传(acquired genetics)”,指生物在个体生活过程中,受外界环境条件的影响,产生带有适应意义和一定方向的性状变化,并能够遗传给后代的现象。 由于当时对的性状和遗传的本质认识都十分抽象和模糊,弄不清楚哪些性状是获得性的,因此C. Lamark的这一假说一直难以获得支持性的实验证据; 后来随着达尔文进化论自然选择学说被科学界所广泛接受,以及DNA双螺旋理论和中心法则确立使获得性遗传被完全否定; 逆转录酶的发现证实遗传信息的传递不只有DNA——RNA——蛋白质这一个方向,RNA——DNA方向是客观存在的;2011年5月19日 《自然》杂志撰文指出RNA编辑将在人体细胞中普遍产生“新”的蛋白质 编码序列,使人们打破了对中心法则的迷信。 近年来表观遗传学(Epigenetics)研究的深入开展,又使人们开始重新审视和认识久已被科学界抛弃的C. Lamark获得性遗传假说; 这里讨论癌变可否也用正常体细胞在逆境中“获得性遗传”性状来解释: 1. 生物个体在逆境中“获得性遗传”是普遍存在的:抗生素滥用造成病菌耐药现象可以在实验室中用抗生素逐步耐受实验来重现;历史上人类将野生动物驯化成家畜,以及耐盐碱植被的驯化后代保持同样的性状都是获得性遗传很好的例证; 2. 非整合基因的细胞重编程技术(如miRNA reprogramming)可以将已分化的成体细胞去分化成为诱导性多能干细胞(iPS)而“逆转发育时钟”,这不禁使人联想成体细胞在恶劣微环境中是否也可以经历了类似的“获得性遗传”路径返祖到单细胞独立生存状态? 3. 成体细胞在体外连续传代可以获得“不死性”,成为“永生化”细胞,成体细胞在体内过度增殖应该也会获得这种“获得性遗传”性状,癌细胞的基因突变、染色体畸变、肿瘤干细胞出现等等应该是肿瘤细胞出现后的表象,是“果”而不是“因”; 4. 癌变是“获得性遗传”性状,意味着癌起始细胞(CIC)与正常体细胞并没有太多的不同,或者说就是干细胞的一种(内源性iPS),用对付外源侵入基因(病菌、寄生虫)的手段对付癌起始细胞自然无效,这也是为什么向癌症宣战40年来开发出的化疗、放疗、手术等手段无法改变癌症病人的生存状态的原因; 5. 癌细胞“获得性遗传”性状只是激活了细胞的原始本能,并不存在所谓的“癌基因”,所有的原癌基因和抑癌基因其实是正常细胞的最基本功能基因,因此,用经典遗传理论和现代分子生物学思想指导下无法从根本上解决癌症问题; 既然细胞癌症的是后天获得性遗传性疾病,细胞微环境在癌的发生和发展过程中起到决定性的作用,那么,癌症问题的解决也只有微环境能够给出正确的答案。 【相关阅读】 癌细胞——逆境生存 狼行天下 http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=520749do=blogid=462701 细胞重编程机制与电脑“模式生物” http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=520749do=blogid=462701 遗传物质研究是解决肿瘤问题的方向性错误 http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=520749do=blogid=446932
4793 次阅读|6 个评论
重大突破性发现将改写“遗传中心法则”?
热度 20 GumpForrest 2011-5-26 08:25
重大突破性发现将改写“遗传中心法则”? 美国宾西法尼亚大学医学院遗传系的 Vivian G. Cheung 领导的研究小组在本期 Science 上发表了一篇 Research article : Widespread RNA and DNA Sequence Differences in the Human Transcriptome. 研究报道了 RNA 与 DNA 序列之间的差异广泛存在。他们对 27 个人的全基因组和转录组(全部 RNA )通过二代测序技术进行大规模测定,经过比较,发现大量的 RNA 与其模板 DNA 序列不一致,平均每个人存在大约 1065 个这种 RNA 与 DNA 序列差别( RNA-DNA difference, RDD ),在不同的人,这种差异的具体位置和基因也有所不同。 估计大部分人会说,差异嘛是正常的,测序出错呗。嗯,我也是这么想的。很不幸,如果抱这种想法,那可是要与“重大发现”擦肩而过了。不过,老想以这种方式指望“重大发现”岂不是与守株待兔如出一辙?这种靠碰运气撞到“重大发现”的可能性有多大?我感觉开展这项研究的人恐怕是刻意去寻找这种“差异”,这种结果是他们“期待已久”甚至是“预谋已久”的。就连我 11 年前都怀过这种期待。 如果这种差异是真实的,而不是测序本身的错误,那将是本年度的最重要发现,遗传中心法则将会被改写。 为什么呢? 学过生物的朋友都会知道中心法则。简单地说,就是我们的遗传信息的流向,是以 DNA 作为蓝本,经过转录成 RNA ,将蓝本信息忠实抄送给核糖体这个蛋白加工厂,在那里按照这个誊抄的图纸制造蛋白。蛋白是生物功能的主要执行者;个别情况下,有些遗传信息还可以从 RNA 回到 DNA ,如 RNA 病毒可通过逆转录成 DNA 序列( David Baltimore 因为这个已经拿了一回诺奖)。 如果, RNA 与 DNA 序列确实不一致,那说明在誊抄过程中或者“出错”或者被有意“篡改”了,前者应该是是随机的,似乎可能性不大,因此很可能是细胞有意为之。有个专业术语叫“RNA编辑”。 RNA 编辑( RNA editing )不是一个新概念,我十几年前就肤浅地了解这个领域(现在更肤浅), 11 年前还做了一些没有结果的工作。 千万不要把 RNA 编辑和 RNA 的剪接( splicing )混了。后者是将原始誊抄的 RNA 序列中非编码序列切除,而前者确实对对 RNA 序列信息进行“篡改”,主要通过对个别碱基进行修饰,改变其编码属性;还有个别是通过插入或删除单个碱基。目前发现的编辑主要由两种方式: A-to-I ,和 C-to-U 。 A 和 C 是腺嘌呤碱基和胞嘧啶碱基, I 是次黄嘌呤,在翻译过程中被当成鸟嘌呤 G ; U 是尿嘧啶,在翻译中被当做 T 。编码 A-to-I 编辑酶的基因有两个: ADAR1 和 ADAR2 ; C-to-U 编辑酶 APOBEC-1 。 这种编辑增加了遗传信息的多样性。但是,RNA编辑研究了那么多年,这种改变编码属性的基因似乎没有几个,唯一确定的就是大脑的谷氨酸受体基因。占用了基因组宝贵资源“配置”这么几个专门的“编辑”难道就为了这个把基因服务?人们不解,十几年前的我也不解。 大家都相信可能还有更多的“服务对象”,于是就去寻找。通过大规模测序进行比较是一种思路,但是在当时显然不行,人们连想都不该想;还有一种策略,就是从 RNA 中“钓”取,比如通过抗次黄嘌呤抗体去富集和纯化那些含次黄嘌呤 I 的 RNA ,结果似乎也搞得“一地鸡毛”(这个工作我没有具体参与,只是旁观)。后来发现,有人发现 ADAR1 在炎症反应中表达增高,细胞内也有很多 RNA 被编辑,但是鉴定不出是哪个基因。后来我参与了一点点,但是没有做出什么。现在知道好像是非特异性编辑,主要是调节 RNA 的稳定性,而不是去改变遗传信息。 一晃这麽多年过去了,恍若隔世啊,我都快把这些忘了。 二代测序技术让过去很多不敢想的变成现实可能。这侧一下发现了这麽多基因存在遗传信息和转录信息的不同,如果是真的,那遗传信息流动就得给个新说法了。 如果这是由于测序错误呢?那只能是一场笑话。 我们拭目以待,等待大家的重复和 Cheung 拿出更多的证据。 (更正一下:从Nature comments上的介绍看来,他们是先观察到RNA与基因组测序结果不一致,分析找不到原因,后来才想到RNA editing,不是“蓄谋已久”) 1. http://www.sciencemag.org/content/early/2011/05/18/science.1207018 2.http://www.nature.com/news/2011/110519/full/news.2011.304.html
个人分类: 憨人的科学|24970 次阅读|60 个评论
DNA秘密之“教义”及其修正篇
cherrylu1960 2010-9-5 00:28
科学技术发展到今天,人类真正实现了伟大领袖毛主席诗词中的的宏伟愿景,这就是可上九天揽月,可下五洋捉鳖,不过还得加上一句,就是深入细胞捉分子。 不过话说回来,宇宙飞船上天的原理再复杂,好歹实物让大家肉眼可见,尽管多数人是在电视里,也算大饱眼福了。但说起这个玩分子,比如分子遗传学什么的,鉴于统统发生小小细胞里,肉眼凡胎看不见摸不着,讲起来也总让人感觉有那么一点晦涩难懂。不过毕竟DNA支配着每个人的一生,还事关人类的发展,尽管我们看到的玩其的结果,多数还局限在类似于初生的曙光上,还是需要更多地了解曙光生成的历史。 随着黑尿病等先天可遗传新陈代谢病的被关注,人们越来越相信,基因制造了生物体定最重要的一类蛋白质催化体内生化反应的酶,通过这个,基因发挥自己神奇之遗传作用。体内缺少一种酶,往往意味着性状的改变,黑尿病就是一个典型的实例。 尽管上世纪四十年代初人们还不了解遗传基因的真面目,一个基因,一个酶的说法却已流传开来。并且获得了起来越多的实验证据。DNA双螺旋结构揭示之后,把注意力集中在破解基因和蛋白质之间关系的秘密也就成了顺理成章的事情了。 接下来的问题是,基因如何发出并实施自己的指令,完成制造蛋白质的过程? 人们注意到,虽然DNA与蛋白质的关系密不可分,但在细胞中却各有自己的居所,DNA主要存在于细胞核中,而蛋白质的合成地点却在细胞质中。像DNA这样的大分子是不可能随意走动的,否则遗传信息丢了可不得了, 造物主真是厉害,在制造主载生命的DNA分子的时候,还给它配备了专们的助手体形小巧、灵活多变的RNA分子,充当DNA和蛋白质之间信息传递的助手。 生物学研究总是充满了从猜想到实证,从宏观观察分析,寻找思路,到获取微观实验证据的过程。综合已有的发现,甚至在没有获取双螺旋之前,沃森就已经得出了遗传信息是从DNA到RNA再到蛋白质这一传递过程的推测,确信RNA在DNA合作蛋白质的过程中充当了模板。 这个被表述为DNA RNA蛋白质的公式,被沃森用胶布贴在了他办公桌上方的墙壁上。正是这个不起眼的公式,恰当说明了遗传信息的传递路线,后来被称作生物学的中心法则。显然,这一起源于推测的著名公式,对于人们在分子水平上解开遗传之谜是起了很大推动作用的。 1958年,中心法则由克里克详细阐述,认为信息可以从核酸传递到核酸或者从核酸传递到蛋白蛋,但不能从蛋白质传递到核酸。说句题外话,人们注意到,中心法则的英文是central dogma,这里dogma直译即教义,而像克里克这样一个唯物主义科学家,竟然用这样一个充满宗教色彩的术语去表述一个科学假说,确实有点奇怪。科学概念的命运总是有两种,要么演变成经典教义,要么停留在异端邪说。 不过,科学的教义,往往不是颠扑不破的真理,中心法则这一教义的被修正,就是一个实例。 1975年的诺贝尔生理和医学奖授予了逖明(H.Temin),达克贝尔(R.Dulbecco)和巴尔蒂摩D.Baltimore。其中逖明的重要贡献就是证明了遗传信息从DNA到RNA的传递路线,不是永恒不变的,病毒中逆转录酶的发现,证明遗传信息的传递是可逆的。从DNA到RNA是遗传信息的转录过程,这个过程反过来进行,就是逆转录。 基因的逆转录现在已成为一个很时髦的研究手段。在研究基因的过程中,常常要做一些与基因转录反过来的游戏,即进行基因的逆转录。在自然状态下,逆转录主要发生于病毒中,确切地说是逆转录病毒或反转录病毒,它们是导致肿瘤和爱滋病的元凶。由于逆转录病毒体内存在着逆转录酶,在它的作用下,遗传信息从RNA流向DNA。逆转录现象的发现对于基因施工有它的实际意义。在基因工程中经常需要根据已知蛋白质合成相应的DNA。通常的做法是在蛋白质表达的鼎盛时间分离提取RNA,并引入逆转录酶参与,在它的帮助下实施逆转录,即从RNA合成DNA,这样得到的DNA称做cDNA。在基因库的建立过程中要用到逆转录技术,在基因组研究中它也是常用的手段。生物体内有成千上万个基因,它们对生物本身的重要性存在差异,科学家们往往从影响生物的重要蛋白质着手研究,从蛋白质反推出DNA然后进行进一步的基因分析,这样肯定会少走很多弯路。 逆转录酶的发现,进一步完善了遗传信息的传递路线,是中心法则的进一步发展。 遗传信息流向蛋白质的进一步细节:既然像DNA这样的大分子无法随意进入细胞质中,肯定需要一个传递遗传信息的使者,这个使者就是信使RNA即mRNA。mRNA从DNA那里拷贝一份遗传信息,并把它带入细胞质中,继而翻译成蛋白质。按照mRNA上的遗传信息,由信使RNA作模板合成蛋白质的过程叫翻译。合成蛋白质的过程就是基因的翻译过程。参加翻译工作的还有两种RNA:一种是转运RNA,简写成tRNA,它的功能是作为氨基酸的专车,及时地将特定的氨基酸运到mRNA那里,源源不断地供应蛋白质合成的原料。还有一种就是核糖体RNA,即rRNA,它的功能是作为蛋白质合成的场所。这三种RNA分工合作,有条不紊地完成整个翻译工作。 下一篇 DNA秘密之遗传字典出炉篇
个人分类: 科普文章|5452 次阅读|6 个评论

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-6-4 23:31

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部