DNA复制

　　DNA复制的时间是在具有分裂的体细胞中，DNA复制发生在无丝分裂之前或有丝分裂间期；在配子形成时则主要发生在减数第一次分裂之间的间期。

　　DNA复制时必需条件是：亲代DNA的两条母链提供准确模板，四种脱氧核苷酸为原料，能量（ATP）和一系列的酶，缺少其中任何一种，DNA复制都无法进行。

　　DNA复制过程：

　　1）解旋提供准确模板：在ATP供能、解旋酶的作用下，DNA分子两条多脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，于是部分双螺旋链解旋为二条平行双链，此过程叫解旋。解开的两条单链叫母链（模板链）。

　　2）合成互补子链：从上述解开的两条多脱氧核苷酸链为模板，在酶的作用下，以周围环境中游离的脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成两条与母链互补的子链。

　　3）子母链结合形成新DNA分子：在DNA聚合酶的作用下，随着解旋过程的进行，新合成的子链不断地延伸，同时每条子链与其对应的母链互相盘绕成螺旋结构，复制是半保留复制，解旋完即复制完，形成新的DNA分子，这样一个DNA分子就形成两个完全相同的DNA分子。

染色体是有丝分裂，先将一只分成一样的两半，然后再进行自我复制。

　　减数分裂包括两次连续的细胞分裂。在减数第一次分裂的间期，当染色体复制后，精(卵)原细胞中的染色体与核DNA 分子的数目之比为1∶2；在减数第一次分裂过程中，由于同源染色体的联会和分离，由初级精(卵)母细胞形成的次级精(卵)母细胞中的染色体数目减半，核DNA分子的数目也随之减半；在减数第二次分裂过程中，含有姐妹染色单体的前期和中期，染色体与核DNA 分子的数目之比为1∶2；不含有姐妹染色单体的后期和末期，染色体与核DNA 分子的数目之比为1∶1。从减数分裂各时期染色体的变化特点可分析出，减数第一次分裂的间期，减数第一次分裂过程的前期、中期和后期的细胞中都含有同源染色体，以后各时期的细胞中不含有同源染色体。随着同源染色体的彼此分离，位于同源染色体上的等位基因也随之分离。

　　许多癌细胞的一个惊人特征是，它们染色体中的DNA混杂在一起。包含多个基因的DNA片段从它们的染色体中被移出并被重新插入另外的位点。这种重排可能会削弱细胞的调控系统，因为这可能会削减基因或将基因从控制它们活性的DNA区域中分离开来。
　　美国休斯敦贝勒医学院的Oliver A. Hampton和Aleksandar Milosavljevic比较了一种乳腺癌细胞和正常细胞的基因组，结果发现了157处重排。相关研究论文发表在《基因组研究》上。
　　他们的研究结果反映在下述图表中。外部环显示人类的23对染色体，第三个环中的蓝线显示内部重排，即DNA在同一个染色体上变换位置。靶心的红线指明了DNA从一个染色体向另一个染色体的转变。
　　其中一个重排扰乱了基因RAD51C，该基因参与严重染色体断裂（DNA双链断裂）的修复。研究人员称，损伤对DNA双链断裂的修复可能是所有其他重排的一个主要原因。

　　科学家们早就了解到，对包含在DNA中的遗传信息进行编码的个别碱基具有高度光稳定性，当它们吸收了来自紫外光辐射的能量时，这些能量会立刻再次释放。但令人惊讶的是，科学家们发现在包含有众多碱基的DNA中，这些机制变得失效或只是部分有效。因此，科学家们推断，紫外光激发的DNA分子的失活，必定由某种完全不同的、DNA特有的机制所取代。通过以各种方法测量具有不同碱基序列的DNA分子，德国基尔大学理化研究所弗里德里希•泰姆普斯教授所领导的研究小组终于证实并阐明了该种假设。

　　泰姆普斯教授表示，DNA通过其复杂的双螺旋结构达成其高度的光稳定性。在单股DNA链中，碱基之间的相互作用是一个堆叠在另一个之上，而且在双螺旋中，两个互补单股的碱基对之间的氢键发挥了关键作用。通过观察到的不同交互作用，DNA在某种程度上自己达成了“太阳防护”。

　　论文作者尼娜•施瓦尔博在合成DNA分子中的过程中研究了各种不同的碱基组合。利用飞秒脉冲激光光谱学，她测量了每种组合所释放出来的特征能量。她发现，对某些碱基组合而言，这些荧光发射的“寿命”只有约100飞秒，但对其他组合而言，时间可长达数千倍。

　　对于该研究结果，尼娜评论道：“我们研究了光物理特性，发现不同的碱基组合具有广泛的荧光发射寿命差异，这将导致开发出一种利用激光直接识别某些遗传序列的新诊断方法，而无须像现有方法那样以染料标记DNA。”

　　泰姆普斯解释说，在纳米电子学领域中，合成DNA已被证明能当作“纳米线”使用。基于这些分子不同的反应时间，有朝一日或许能使用激光脉冲来“开关”特定分子。在某些情况下，甚至有可能用DNA制造出通过氢键的键合来工作的晶体管。

　　“日本iPS细胞之父”、京都大学教授山中伸弥25日说，日本2008年在iPS细胞研究领域的进展不大，整体输给了国外同行。iPS细胞又称诱导多功能干细胞。

　　日本《读卖新闻》网站26日报道说，为推动iPS细胞研究，2008年，日本文部科学省为该领域提供了45亿日元（约合5000万美元）的研究经费，但日本研究人员今年一年在全球主要科学杂志上发表的相关论文却只有1篇，美国则有8篇之多，后起的德国也有1篇。

　　山中伸弥25日在文部科学省的一次会议上说，在美国《科学》杂志评选的2008年十大科学进展中，细胞重新编程领域的相关进展位居第一，但主要成果是哈佛大学取得的。相比之下，享受国家大笔科研经费支持的日本研究人员却没什么突出成绩。 （记者　钱铮）

用量子化学方法研究一系列Pt(Ⅱ)配合物作用于嘌呤碱基N7位点后对Watson-Crick碱基对AT、GC的影响.计算结果显示铂配体与碱基对AT、GC的作用以静电作用为主,同时极化作用也是影响GC碱基对的重要因素.静电作用极大地增强了铂化嘌呤碱基与嘧啶碱基间的相互作用,而嘌呤碱基与嘧啶碱基间作用与未铂化碱基对作用相近.Pd(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的相关研究得到类似的结果.碱基对间氢键作用"二阶微扰能"分析结果与氢键强弱变化一致.

　　英国伦敦大学学院医院的医生利用胚胎植入前基因诊断（PGD）技术，使得一对拥有乳腺癌家族病史的英国夫妇海伦和马修顺利孕育了一名消除乳腺癌隐患的“定制婴儿”。这名孩子预计将于本周出世，这是英国政府放宽对人体胚胎筛选方面的限制后，首例防止乳腺癌遗传的“定制婴儿”。
该婴儿还没有出生就引起了轩然大波。

　　PGD制造“定制婴儿”

　　据报道，这名“定制婴儿”的母亲现年27岁，父亲现年28岁，拥有乳腺癌家族遗传病史，他的外祖母、母亲、阿姨和表姐都在20岁左右诊断出了这种致命疾病。由于丈夫是乳腺癌基因携带者，因此，要是这对夫妻自然怀孕，他们的孩子携带这种致命基因的几率是50%%，如果生出来的是女孩，其患上乳腺癌的几率是80%%。为了使未来的孩子免受威胁，这对夫妇决定在孩子出生前就为她们“免疫”。

　　伦敦大学学院医院医生于是利用胚胎植入前基因诊断技术，帮助这对夫妇孕育了一名消除乳腺癌隐患的“定制婴儿”。医生通过试管受精制造了受精卵，接着筛查这些受精卵，将致死的基因筛除，仅仅将健康的基因转移至子宫，婴儿的性别还不清楚。

　　医生们先考察了丈夫的家族病史，摸清了他携带的乳腺癌遗传基因，接着让妻子服药提高卵子的生产力，通过人工授精方式得到15个受精卵。三天后，医生从每个受精卵中各抽取一个细胞，然后通过DNA检测，剔除了含有致癌基因的受精卵。最后，医生选取2个健康的受精卵植入妻子子宫，一个健康的“定制婴儿”得以孕育。

　　该医院的生育专家保罗·谢哈尔主导了该项手术。谢哈尔已经制造了消除眼癌和肠癌的婴儿，她说，进行这项实验对父母也是很大的考验，父母必须接受基因咨询，在怀孕前，还要对他们进行许多心理咨询和辅导。

　　争议风波再起

　　尽管目前婴儿仍未出生，但来自各方的声音却不绝于耳。谢哈尔称，这个先锋性的方法将让更多的家庭更加健康，许多夫妇可能从胚胎PGD中受益。一直以来，PGD仅用于导致不可治愈疾病（例如囊性纤维化等）的基因。2年前，英国生育监管机构———英国人类受孕与胚胎学局才放松了对使用PGD的限制规定。

　　医生现在能够筛选出提高患病率的基因，也能找出现在没有完美无缺但晚年可能导致疾病的受精卵，包括出现概率很少的老年痴呆症的基因。

　　但另一位专家警告，此项技术并不适合所有家庭中有这类癌症的夫妇。PGD是在胚胎发展到八个细胞的阶段———孕育后3天取出一个细胞进行测试。利用PGD可以确保婴儿不携带变异基因，免受遗传疾病的困扰。但谢哈尔表示，不携带变异的BRCA1基因并不能保证女婴以后不会患上乳腺癌，因为还存在其它遗传和环境因素的影响。

　　反堕胎人士宣称，从道德和伦理上讲，除掉不完美的婴儿是错误的做法，他们说，在这项技术中，不健康的受精卵会死去，这等于是谋杀。

　　也有人认为，这是朝着定制具有某些颜色的眼睛或头发等特征的婴儿向前走了一步，他们对此深表忧虑。但谢哈尔说：“在这里，PGD主要是针对乳腺癌这种严重的疾病，不是针对某个身体特征，我们不会筛选一些无意义的或者不相关的基因。”

　　婴儿的父亲马修是一个生物学家，他说：“我确实理解其中的争论，癌症可能长达30年内都不会爆发，但我们的孩子可能终生都要面对威胁，如果我们有机会阻止这种事情发生而没有去做的话，对我们的孩子很不公平。而且，剔除乳腺癌基因和挑选出蓝色或者棕色眼睛的基因完全不可同日而语。”

　　公益组织生殖伦理评论的约瑟夫·昆塔瓦莱说：“我们需要的是治愈乳腺癌，而不是消灭携带乳腺癌的人或者受精卵。我确信，到这个婴儿长大的时候，我们将已经能够治愈乳腺癌了，我们在治愈乳腺癌方面正在不断取得进步。”

就像一株树干能逐步长出枝、叶、花、果等，干细胞也能适时、定点分化为各种细胞、组织、器官等，故被称为“百变细胞”、“多能细胞”。在哺乳动物胚胎中，胚胎干细胞被认为具备最大的分化潜能，可分批次不断分化，因此长期以来都是国际干细胞领域的热门方向。

大鼠是第一种被驯化用于科研的哺乳动物，历史已超过150年。在实验室中，大鼠体型比小鼠大许多，手术操作方便。同时，大鼠在生理上具有许多特点，也使其成为非常好的动物模型，广泛应用于生物医药研究中。但迄今为止，来自大鼠的胚胎干细胞系仍没有成功建立的报道。

在中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所，通过研究员肖磊指导，博士生廖婧和博士后崔春在大鼠身上进行了诱导多能干细胞的重要研究。他们巧妙地将大鼠的成体细胞“重新编程”，让它们回到多能干细胞状态，并建立了22个类似胚胎干细胞的细胞系。经过进一步筛选、鉴定，最终获得2株符合多能干细胞标准的细胞系，并在体外和体内都具有向内、中、外3个胚层分化的能力。

《细胞·干细胞》撰文评论：迄今为止，很多试图建立家养动物多能干细胞系的实验都宣告失败。而该论文成功运用“病毒表达转录因子”，把大鼠成体细胞再编程，达到多能干细胞状态，结果证明了那些历史上难以建立胚胎干细胞系的物种，也能通过“诱导多能干细胞技术”建立这类细胞系。

这种实体被称为“露卡(LUCA)”，也就是“第一个基本的共同祖先”之意，它没有留下任何已知的化石，也没有其他物理线索可揭示其身份，所以寻找“LUCA”的人们依靠间接证据来获取关于“LUCA”的生物信息及环境信息。

根据来自现存基因组的基因证据对先祖蛋白序列所做重建表明，“LUCA”所处环境很热，“LUCA”是嗜热生物。但核糖体RNA（rRNA）序列过去被认为与一个温度较低的环境相一致。一种新的“分子温度计”方法可能已经解决了这一明显的偏差。利用关于分子演化的最新数学模型对来自数百种现代物种的rRNA及蛋白序列所做分析表明，存在两个环境温度变化阶段。后来变成“LUCA”的生物先是嗜中温的，生活在大约60°C的水中，然后适应了较高的温度（高于70°C），产生了一个嗜热的共同祖先。随着之后海洋温度降低，细菌（Bacteria）和古细菌-真核生物（Archaea-Eukaryota）发生分化。（生物谷Bioon.com）