新世纪的忧患:基因污染

在上个世纪70年代基因工程技术兴起的时候，基因重组实验必须在“负压”实验室进行。在这里设立了各种等级的物理屏障以及生物屏障，以防止基因重组的生物（当时主要还是一些微生物）不致进入人体或逃逸到外界。虽然以后对非病原体基因工程实验的规定有所放宽，但有关生物安全的原则不变。对于基因重组实验，各国政府仍颁布了相应的操作规程，以防范重组生物进入人体或扩散到实验室外面。20年前，人们绝对不会想到今天有如此巨大数量的基因重组生物，堂而皇之地进入大自然之后，又进入了人体，且正在变异、重组、装配人类的基因。不可否认，国外现有已推广的几十种基因工程作物，虽然在审批时都认真考虑过它们对人体和对环境的安全性，但事实证明过去的考虑并不充分，认识也有局限性，更缺乏长期的数据。为了说明问题，我们先看看下面几则实例。这些资料都是美国依阿华州费尔菲德基因鉴定中心发布的。需要说明的是，该中心系世界上第一个专门为基因工程生物提供测试服务的机构，得到官方批准，其测试结果被公认为具有权威性。     

鹦鹉螺化石证明地球曾经历大规模物种灭绝

英国科学家最近在英国布菜德福市发现一种奇怪的生命体。这种生物体基因代码多达120万个字符，比典型的病毒至少长10倍。它含有大量用于蛋白质转化的基因和用于DNA修复酶和其他蛋白质的基因，而这些特征过去都被认为是细胞生物体的标志。     

污水处理厂抗生素抗性基因分布和去除研究

在自然选择的情况下,保持着一定浓度的抗生素环境,能够间接地"培养"了很多在抗性基因环境下生存的细菌等微生物,它们就具备有了相应的抗生素抗性。拥有抗性基因的细菌大量滋生,对生态安全和人类生命健康造成巨大的威胁,研究抗性基因的分布和去除,对世界医学研究和保护人类健康有着巨大作用。笔者从污水处理厂抗生素抗性基因的分布和去除出发,做一个展望。     

臭氧减少对全球农业的潜在影响

全球的农业生产系统都只靠少数几种谷物。在全球的35万种已经有过记载的植物中,只有8万多种可以食用(表1)。其中真正的食用农作物大约才3000种。在这几千种植物中又只有80多种是经过人工培养驯化过的,只有15种植物才能作为人类食物热量的来源,它们供应了全球人类的蛋白质需要量的四分之三。其中三种食用谷物——稻子、小麦与玉米供应了人类需要热量的三分之二与蛋白质需要量的一半(表2)。在过去10年中,已经发表过几百篇文章阐述了200多种     

法国有害废物的管理——桑都维尔废物处理厂实例研究

1.前言人类的一切活动都会产生副产物、当这类产物数量大并具有稳定性或毒性而又不对它们进行必要的平衡调整时.则大自然是无法消化它们的。消除工业废物及其危害是有效防治污染的主要目标通常的做法是将数家工厂集中建设在一个有限的地区内在法国,特别是在赛纳河下游地区。那里有十九家炼油厂(全年处理能力4500万吨)和许多化工厂(蒸     

基因工程——克服饥饿与贫穷的高技术

基因工程又称基因重组技术，顾名思义是将基因重新组合，然后把其转化到受体细胞中进行复制和表达的技术。这是在分子生物学基础上发展起来的一门新技术，是改良生物性状的有力手段，有时也称为DNA重组技术。因此基因工程农作物与普通农作物的主要区别就在于其体内的遗传物质DNA中有一个被人为插入的非自然状态的基因，因而使这种作物具有人们所需要的性状。     

生态需要

生态需要是人类自身发展过程中,对生态平衡关系的确立和生态平衡条件的创建的一个需要。生态需要是人类生存与发展的基本需要。人类本身是环境发展的产物,人类自身的生存与发展,时刻离不开环境的作用。从人类产生与发展     

基因决定细胞生死

瑞典当地时间10月7日,2002年诺贝尔生理学或医学奖由英国科学家悉尼·布伦纳、约翰·苏尔斯顿和美国科学家罗伯特·霍维茨获得,他们的贡献是发现了在调节器官发育和“程序性细胞死亡”过程中的关键基因和机制。医学专家指出,3名科学家的发现对于研究治疗癌症、艾滋病和中风等疾病有着重大作用。程序化细胞死亡是细胞一种生理     

转基因食品食用是否安全

基因工程技术有可能从两个方面来影响食品的安全：基因被破坏或其不稳定性将会带来新的毒素；外来基因产生的新的蛋白质可能会带来过敏性或毒性。由于这些潜在风险的确存在，科学家们已经就此达成共识。目前世界上很多国家都已立法检查转基因食品的安全性。但是检验方法到底是否有效呢?本文将对该方法以及它具体是如何运作的进行阐述。     

土壤微生物多样性的土壤生态系统服务功能

正土壤微生物多样性是指土壤生态系统中所有的微生物种类、它们拥有的基因以及这些微生物与环境之间相互作用的多样化程度。一般认为,土壤微生物多样性存在基因、物种、种群以及群落4个层面。长期以来,由于微生物的微观性以及研究方法的缺失导致对于它们的生物多样性研究远没有宏观生物那样受到重视。人类对土壤中的微生物多样性及其在生态系统中的功能了解很少,只能作"黑箱"处理,导致某些微生物种群的消失和演替,已知有8%的真菌种群处     

三唑磷水解酶基因的克隆及水解产物的确定

利用鸟枪法从三唑磷降解菌株mp-4(Ochrobactrum sp.)中克隆了三唑磷水解酶基因tpd,序列分析发现,该基因与甲基对硫磷水解酶基因mpd的同源性为98%,其结构基因含有996个碱基,除终止密码子外编码331个氨基酸,但该基因编码的酶比mpd编码的酶底物范围更广,不仅能水解甲基对硫磷,而且能高效水解三唑磷.利用克隆到的tpd基因编码的水解酶水解三唑磷,将水解反应产物进行液相色谱-质谱联机分析,发现该水解产物分子量为161,经理论分析确定该水解产物为1-苯基-3-羟基-1,2,4-三唑.     

基因工程

生物的每一性状都是由存在于细胞核里的一种遗传物质——基因负责传递的。基因是遗传物质的最小功能单位,是DNA(脱氧核糖核酸)分子中含特定遗传信息的一个片段,它控制细胞合成某种蛋白质,使生物表现出某种遗传性状。每一种生物体内都有很多基因,如人体就有8万个基因,分别控制着各种各样的遗传性状。一切生物的基因都是由DNA构成的,其基本结构一致,而且几乎所有生物的遗传密码都是通用的。因此,来自两种     

动物也搞“同性恋”？

不要以为同性之间的亲密关系只是人类的专利，其实在很多动物中，也存在特殊的同性密切接触行为。生物学家发现，低等动物的“同性恋”行为跟人类不一样，它们的同性关系可能有助于促进动物的生理、生活史和社会行为进化。     

环境样品中亚硝酸细菌amoA基因的克隆与测序

对从环境样品中分离的亚硝酸细菌(Ammonia oxidizingbacteria)amoA基因进行克隆与测序,为构建基因工程菌打下基础。采用亚硝酸细菌选择性培养基,从4个不同的畜牧养殖污水处理厂采集的样品(分别编号为1,2,3,4)在室温下富集培养2个月后,采取酚氯仿抽提的方法提取DNA。根据已报道的亚硝化单胞菌(Nitrosomonassp.)amoA基因序列,设计引物AMOB AMOE,并在AMOB,AMOE的5′-端分别加上了BamHⅠ和HindⅢ的限制性酶切位点,以利于进一步酶切和克隆。用AMOB AMOE对4种样品的DNA进行PCR扩增,PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳分析。结果表明,4种样品中1号和3号样品扩增得到预期长度的DNA片段,2号和4号样品扩增没有得到预期片段。回收纯化PCR产物与pGEM-T载体连接,构建amoA基因测序载体,并转化E.coliM15。测序结果提交GenBank进行Blast分析。结果显示,扩增得到的DNA片段均与Nitrosomonassp.GH22的amoA基因有99 7%的同源性,可从环境中分离的亚硝酸细菌中克隆出amoA基因。      

生态文明视野下公民环境权的法律化

生态文明观的核心是“人与自然协调发展”,公民环境权的正当性源于环境保护对于人类生存和发展的需要,二者都是社会文明发展到一定阶段的产物,都体现了对人的本质关怀和对可持续发展的追求。公民环境权作为一项基本人权,我国法律目前尚无明确规定。生态文明的提出是对公民环境权的高度肯定和保障,我国应积极顺应生态社会潮流,在宪法和法律中确认和保障公民环境权。     

世界海洋的利用和保护

一、鱼类资源的状况鱼类向人类提供了大量的蛋白质.有32个国家从海洋食物获取34%或更多的动物蛋白质.世界消费18%的动蛋白质或6%的总蛋白质来自鱼类.因此,鱼类资源的开发是人类摄取动物蛋白的一个重要来源。鱼类产量的多少也就成为人们关注的的一个问题     

福建省敖江下游抗生素抗性基因分布特征

河流流域的下游往往是各种大小城镇聚集之处,快速城市化等人类活动导致了城市河流环境剧烈改变.抗生素抗性基因是一种新型污染物,城市河流中抗生素抗性基因的传播和富集可能对城市人口健康和城市生态安全造成潜在的危害.本研究采用高通量定量PCR技术,研究福建省连江县城区上游、城区下游和河流入海口这3个采样点的抗生素抗性基因污染情况和分布特征.结果表明:(1)敖江流域连江县城区下游河流抗生素抗性基因丰度达到了3.9×10~(10)copies·L~(-1),显著高于城区上游和河流入海口的丰度(P0.05);(2)城区下游检测出了129种抗生素抗性基因,显著高于城区上游检测出的79种,而河流入海口的抗性基因种类仍然高达118种,表明河流水体环境中抗生素抗性基因一旦出现,就很难自然消减;(3)城市河流环境是抗生素抗性基因的一个重要存储库.     

有机氯农药微生物降解技术研究进展

文章综述了有机氯农药的污染化学特征、环境介质中的分布水平、降解功能微生物的种类以及典型有机氯农药的降解途径等,并对有机氯农药微生物降解相关的酶和基因以及降解机理进行了重点讨论。参与有机氯农药微生物降解过程的酶主要有脱氯化氢酶、水解酶和脱氢酶三种,它们通过共代谢,中间协同代谢或矿化等作用完成降解过程。相关降解基因主要是Lin家族基因,包括LinA～LinJ的10个典型功能基因编码。微生物降解有机氯农药的机理主要包括矿化作用、共代谢作用、种间协同代谢作用、活化作用和间接作用等,其中矿化过程包括氧化、还原、水解、脱水、脱卤和裂解等生化反应。由于有机氯农药的持久性和广泛污染性,其降解机理及中间产物的类型、毒性以及新型降解菌的效能开发仍是该领域今后的研究重点。     

可怕的基因武器

科技是一把双刃剑,在造福人类的同时,也会给人们带来灾难。基因工程能够治愈许多疾病并延长人们的寿命,但是,当把基因工程应用于军事目的时,基因武器就成了可以毁灭人类的“潘多拉魔盒”。俄罗斯最新研究认为,世界上约有10至15个国家已经制定或正在制定基因与生物战计划。基因武器也叫遗传工程武器、DNA武器,是一种通过基因重组而制造出来的新型生物武器。根据其原理、     

分子马达 构建“小”的世界

科普便利贴:机体的一切活动,从肌肉收缩、细胞内部的运输、遗传物质(DNA)的复制,到细胞的分裂等等,在分子水平上,都是具有马达功能的蛋白质大分子做功推动的结果。因此,它们被称为分子马达或蛋白质马达、蛋白质机器等。到目前为止,已有百种以上的分子马达被确定,它们在机体内执行着各种各样的生物功能。分子马达都是沿着相应的蛋白丝做定向运动。这些蛋白丝起着"轨道"的作用,它们都是有极性的,因而也是有方向性的。这些分子马达可高效率地将贮藏在腺苷三磷酸(ATP)分子中的化学能直接转换为机械能,产生协调的定向运动而做功。迄今为止,人类尚无由化学能直接转换为机械能做功的任何记载,因而由生物体反映出的这种独特的能量转换形式不仅对于生命活动至关重要,而且人类也可以从新的角度出发去认识、研究及利用这种能量转换的分子机制。因此,分子马达做功原理及能量转换机制一直是分子生物学、物理学、生物化学等诸多学科中最为引人注目的领域之一,并且会在相当长的时间里成为多学科共同面临的一个极具挑战性的科学领域。