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DNA三链结构模型和能力学研究

Zoological Research 1993年第S1期14卷 20-25页

作者：刘次全王莹黄京飞白春礼王三山祝晓清荣茂森中国科学院昆明动物研究所细胞和分子进化开放研究实验室中国科学院化学研究所中国科学院上海生物化学研究所云南省计算中心

本文按照用STM得到的一种变性DNA三链辫状结构图象,用分子建筑术分别构建了三链辫状结构和三链螺旋结构的分子模型。经过运用共轭梯度法优化后,作了能量分析,进而讨论了它们的稳定性和结构特征。

关键词：三链结构能力学分析稳定性分子建筑术能量优化

长链非编码RNA与DNA形成三链结构发挥调控作用的研究进展

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生命的化学 2022年第4期42卷 639-648页

作者：尹铮都美阳王仲璇靳腾喻胡潇刘悦林孙绍光河北医科大学基础医学院临床医学系石家庄050017 河北医科大学基础医学院生物化学与分子生物学教研室石家庄050017 河北医科大学公共卫生学院预防医学系石家庄050017

长链非编码RNA(lncRNA)是一类长度大于200个核苷酸的非编码RNA,通常可以作为一种支架促进多种蛋白质、RNA和DNA相互作用。其中,有些lncRNA可以通过Hoogsteen碱基配对直接与富含嘌呤的DNA结合,形成RNA-DNA三链结构来发挥生物学功能,如调... 详细信息

长链非编码RNA(lncRNA)是一类长度大于200个核苷酸的非编码RNA,通常可以作为一种支架促进多种蛋白质、RNA和DNA相互作用。其中,有些lncRNA可以通过Hoogsteen碱基配对直接与富含嘌呤的DNA结合,形成RNA-DNA三链结构来发挥生物学功能,如调控多种疾病的发生与发展。本文介绍了能够预测RNA-DNA三链结构的一些工具(如Long-Target、Triplexator、TDF、Triplex、Triplex-Inspector),同时重点概述了lncRNA与DNA形成的RNA-DNA三链结构在疾病发生与发展过程中的具体作用机制,以期为多种疾病的研究与治疗提供新思路及见解。

关键词：长链非编码RNA 三链结构预测疾病

以Hoogsteen氢键形成的PNA(T)·DNA(AT)三螺旋更稳定

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科学通报 2003年第20期48卷 2141-2144页

作者：谢君刘次全屈良鹄复旦大学遗传工程国家重点实验室上海200433 中国科学院昆明动物研究所昆明650223 中山大学生物工程中心广州510275

肽核酸(peptide nucleic acid,PNA)是一种核酸类似物,它的骨架以假肽键代替了原来的糖-磷酸骨架.PNA结合到核酸双螺旋上形成三螺旋的过程是PNA作用于核酸双螺旋最初也是最重要的一步.但到目前为止,由于缺乏PNA·2DNA三螺旋的晶体结构数... 详细信息

肽核酸(peptide nucleic acid,PNA)是一种核酸类似物,它的骨架以假肽键代替了原来的糖-磷酸骨架.PNA结合到核酸双螺旋上形成三螺旋的过程是PNA作用于核酸双螺旋最初也是最重要的一步.但到目前为止,由于缺乏PNA·2DNA三螺旋的晶体结构数据,关于PNA·2DNA三螺旋的构象特征以及维持其构象作用力的研究还处在初始阶段.本文较成功地搭建了PNA(T)·DNA(AT)三螺旋结构模型.经过优化和分子动力学模拟后,系统分析了它们的构象及其作用力.为肽核酸在反义和反基因策略上的应用提供了可能的理论指导.

关键词：肽核酸三链结构稳定性分子动力学氢键配对模式

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人类印迹簇的起源和进化

人类印迹簇的起源和进化

作者：刘海华南方医科大学

学位级别：硕士

研究背景和目的随着高通量测序技术的发展,我们对基因组的认识越来越深刻。首先,人类基因组计划完成后,我们认识到人类基因组30亿碱基对中仅有2%的核苷酸序列是编码蛋白质的,剩余的98%是非编码蛋白序列。长链非编码RNA (lncRNA)是指没... 详细信息

研究背景和目的随着高通量测序技术的发展,我们对基因组的认识越来越深刻。首先,人类基因组计划完成后,我们认识到人类基因组30亿碱基对中仅有2%的核苷酸序列是编码蛋白质的,剩余的98%是非编码蛋白序列。长链非编码RNA (lncRNA)是指没有蛋白质编码能力且长度超过200bp的非编码RNA。在很长一段时间以内,我们都认为这些非编码蛋白序列没有生物功能,可能是“垃圾序列”或是“转录噪音”。但是,随着高通量测序技术和分子实验技术的发展,我们对这些非编码RNA序列的认识也日益深刻。早在1969年,Britten和Davidson提出一个在真核生物中的基因表达调控模型,该模型认为非编码RNA作为调节介导物(regulatory intermediaties)传输信号给遗传元件,进而影响蛋白质编码基因的表达。后者发现,在一些印迹紊乱的转基因小鼠和病人中长链非编码RNA表达异常,这说明基因组印迹和长链非编码RNA存在紧密联系。基因组印迹主要涉及DNA甲基化和组蛋白修饰,20世纪90年代,随着参与表观遗传调控的长链非编码RNA的发现,比如H19和Xist,人们揭示了长链非编码RNA能够特异性调控基因的表达。在二倍体生物中,每个常染色体基因都有两个拷贝或等位基因,通常情况下,来源于父母亲双方的等位基因拥有相同的表达潜力。但是,在哺乳动物中,少数基因(三维结构,快速定位到目标基因附近;还有一种可能是通过Hoogsteen或reverse Hoogsteen碱基配对与基因组DNA序列形成稳定的三链结构。后一种假说已得到了不少实验的支持,如长链非编码RNA PARTICLE在MAT2A的启动子CpG岛上游形成lncRNA:DNA三链结构,并与PRC (polycomb repressor complex)相互作用,进而抑制蛋白质编码基因MAT2A。近年来,有关长链非编码RNA的DNA结合位点的研究受到了广泛的关注。如果能确定长链非编码RNA的结合位点,那么长链非编码RNA的靶基因就得以明确。既然已经证实印迹簇的长链非编码RNA参与调控基因的印迹表达,那么印迹簇的长链非编码RNA是否也通过与DNA结合形成三链结构来参与调控基因的表达呢?在先期研究中我们开发了预测长链非编码RNA的DNA结合域和DNA结合位点的软件LongTarget,本研究搜索人类印迹簇中长链非编码RNA在其他物种的直系同源序列,并使用LongTarget预测多个哺乳动物的同源长链非编码RNA是否与印迹簇DNA形成三链结构,进而推测人类印迹簇的起源和进化过程。方法首先,长链非编码RNA长度大于1200bp的外显子,将外显子分成每份1000bp的连续外显子并构建协方差模型,搜索25个哺乳动物的直系同源序列(human, chimp, macaque, marmoset, tarsier, mouse lemur, tree shrew, mouse, rat, guinea pig, squirrel, rabbit,

关键词：长链非编码RNA 基因组印迹长链非编码RNA的功能域三链结构

“三链DNA结构模型和能力学的理论生物学研究”获云南省科学技术一等奖

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动物学研究 2001年第3期22卷 204-204页

作者：王桂兰中国科学院昆明动物研究所!650223

中国科学院昆明动物研究所刘次全研究员等，在中国科学院化学研究所STM实验室首次观察到变性条件下λ噬菌体DNA三链辫状结构的直观形貌；在此基础上，参照TAT三碱基体的有关结构参数，分别在M-2400计算机和SGI系统的4D/80s、4D/20G和SGI... 详细信息

中国科学院昆明动物研究所刘次全研究员等，在中国科学院化学研究所STM实验室首次观察到变性条件下λ噬菌体DNA三链辫状结构的直观形貌；在此基础上，参照TAT三碱基体的有关结构参数，分别在M-2400计算机和SGI系统的4D/80s、4D/20G和SGI Indigo R4000上成功的构建了国内外第一个三链辫状结构模型；进而就三碱基体模型和能力学，DNA三链结构模型和能力学，以及三链DNA碱基配对相互作用三链和三链辫状DNA构象比较方面，进行了系统的定量和半定量的理论生物学研究。在取得较大进展的基础上，又对极窗理论具实际意义的双链和三链DNA中平行链间的相互作用，做了大量的计算和模拟。在项目的整个实施过程中，根据STM、AFM和其他实验手段的总体研究，运用理论生物学、分子遗传学、结构生物学、能力学、统计物理学和计算机视算技术等综合手段，在较大程度上发挥了学科交叉的优势，特别是在认识问题的出发点和深度上，有新的观点和体会。生物学的主要挑战之一，是解决结构-功能问题。随着对DNA一维排列顺序的复杂性和精细结构、三链和四链结构的多样性等研究的进展，已经在改变着人们对DNA分子结构的认识；尤其是三链辫状结构的发现，增加了DNA结构多样性和复杂性的戏剧性冲突，更为解决DNA结构-功能问题提供了机会。在研究内容上，选择以三链结构(三螺旋和三链辫状结构)为主要研究对象，同时也包括对平行链DNA结构和其他DNA结构的研究，尤其是DNA多种结构间的联系。研究的出发点是：以λ噬菌体DNA三链辫状结构图像和平行的DNA双链结构为基础，逐步开展其他结构的理论生物学研究。最终基本实现了本项目的预期目标，使我国在此领域的研究处于领先地位，以后将集中探索三链DNA结构的功能。该项目获云南省2000年科学技术(自然科学类)一等奖。

关键词：结构模型结构范式粒子模型理论生物学三链结构 DNA λ噬菌体云南省

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反基因策略——基因治疗的新方向

生物技术通讯 1996年第4期7卷 175-177页

作者：刘定燮王昌才第一军医大学分子生物学研究所广州510515

自1980年Cline用重组β珠蛋白基因治疗两名β地中海贫血患者以来,基因治疗在取得众多成就的同时也暴露出一些问题。安全方面的风险及转移基因表达的不稳定性使基因替代疗法还远达不到人们最初所预想的效果。基因原位修复虽是基因治疗最... 详细信息

自1980年Cline用重组β珠蛋白基因治疗两名β地中海贫血患者以来,基因治疗在取得众多成就的同时也暴露出一些问题。安全方面的风险及转移基因表达的不稳定性使基因替代疗法还远达不到人们最初所预想的效果。基因原位修复虽是基因治疗最理想的途径,但目前在技术上还很难做到。相比之下,反义治疗在现阶段可能是较好的方向,因为反义核酸具有传统药物的使用方便和容易大量生产等优点。

关键词：反基因策略基因治疗三链DNA 三链结构反义治疗 RNA聚合酶靶序列启动子蛋白质间的相互作用体外转录

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三链DNA

教育学报 1994年第4期 45-47页

作者：吴永文黄熙泰南开大学生命科学学院

三链ＤＮＡ吴永文，黄熙泰（南开大学，生命科学学院）一．双螺旋ＤＮＡ与三链ＤＮＡ１９５３年华森（Ｗａｔｓｏｎ）和克里克（Ｃｒｉｃｋ）发现了ＤＮＡ的双螺旋结构，被公认为生物界最广泛的遗传信息载体的普遍存在形式。为此，二人... 详细信息

三链ＤＮＡ吴永文，黄熙泰（南开大学，生命科学学院）一．双螺旋ＤＮＡ与三链ＤＮＡ１９５３年华森（Ｗａｔｓｏｎ）和克里克（Ｃｒｉｃｋ）发现了ＤＮＡ的双螺旋结构，被公认为生物界最广泛的遗传信息载体的普遍存在形式。为此，二人获得了诺贝尔奖金。事隔４年之后，福...

关键词：三链DNA 三链结构人工合成双螺旋单克隆抗体特异性生物体内碱基对寡聚核苷酸核糖核苷酸