越来越多的证据表明,通过横向基因转移(lateral gene transfer, LGT)而获得外源DNA是细菌中的普遍现象,在很多情况下,有可能是细菌进化的关键因素[1-12].随着基因组序列信息的大量增加和基因芯片等基因组学技术的不断进步,人们已经能够追踪亲缘关系较近的细菌中某些基因的出现、消失与再现,从而探讨细菌基因组进化的一些基本规律.近年来这方面研究在沙门菌(Salmonella)属的细菌中多有报道[6,12-20].沙门菌属的细菌虽然在遗传上互相非常接近,但是在宿主和临床表现上可有很大差异,因此,特别适合于细菌基因组进化的研究.3株沙门菌的全基因组测序工作已经完成,还有一些目前正在测序之中(表1).通过序列比对就有可能找出LGT新获得的基因,并可发现不同的细菌在基因组整体水平上的差异.本文中,我们将简要地介绍沙门菌分类学的变迁及细菌基因组进化研究的最新成果,然后以沙门菌为例集中探讨LGT,包括概述检测LGT的方法,最后讨论LGT对进化的意义.
五运六气学说是中国古代对以人为中心的自然界对人的影响的整体性描述,概括了天体、地球运动以及物侠、气象的变化规律,在当代科学技术发达的今天仍然具有重要的意义,中医学现代化必须结合分子生物学以及当代发达的生命科学技术、环境科学等进行新的探讨,赋予五运六气学说新的科学意义.
后基因组时代,或者称为功能基因时代,是基因组研究的收获时代,研究重点已经从揭示生命的所有遗传信息转向整体水平上对生物功能的研究.第一个转向标志就是产生了"功能基因组学"学科,它采用了生物芯片(Biochip)、微阵列制样(Microarry)等新技术,对成千上万的基因表达进行分析和比较,力图从基因组整体水平上对基因的活动规律进行阐述.但是由于生物功能的体现者是蛋白质,仅仅从基因的角度来研究是远远不够的,因此在人类基因组计划和功能基因组学研究基础上,产生了一门在整体水平上研究细胞内蛋白质的组成及其活动规律的新兴学科--蛋白质组学(Proteomocs).
DNA甲基化是具有可逆性与遗传性的一种基因修饰方式,在哺乳动物中,DNA甲基化主要发生在CpG二核苷酸胞嘧啶核苷的嘧啶环5位碳原子上,且双链对称出现.胞嘧啶核苷的嘧啶环第5位碳原子在DNA甲基转移酶(DNA methyltransferases)介导下以S-腺苷蛋氨酸作为甲基供体而发生甲基化.DNA甲基化可以抑制基因表达,DNA异常甲基化表现为高甲基化和低甲基化.在肿瘤组织中,基因异常甲基化主要表现为某些特殊基因高甲基化和全基因组整体低甲基化.高甲基化一方面引起基因突变率增加,另一方面在肿瘤发生过程中抑癌基因的高甲基化导致肿瘤的发生和转移.全基因组的低甲基化容易引起基因突变[1]、染色体杂合性丢失[2]、原癌基因活化[3]等从而导致肿瘤的发生.甲基化可以作为肿瘤特异性标志物在肿瘤的诊断、预防以及治疗方面发挥一定的作用.胃癌是世界范围内发病率仅次于肺癌的恶性肿瘤,其发生发展与基因甲基化有密切的关系.本文就胃癌发生发展过程中伴随的基因甲基化改变作一综述.
人类基因组计划已取得了巨大的成就,几个物种(包括人类)的基因组序列已经或即将完成,生命科学已实质性地跨入了后基因组时代,研究重心已开始从揭示生命的所有遗传信息转移到在分子水平对功能的研究上.这种转向的第一个标志是产生了功能基因组学(functional genomics)这一新学科,即从基因组整体水平上对基因的活动规律进行阐述.而第二个标志则是蛋白质组学的兴起[1].
随着人类基因组计划的完成,打开了生命科学通往后基因组时代的大门,人们逐渐发现单纯的中心法则即“DNA-mRNA-蛋白质”的模式已无法解释复杂的生命过程,开始逐渐关注于全基因组层面,科学家们越来越迫切需要全基因组整体水平的研究.虽然我们在人类基因组计划取得了巨大的成功,但人类第1张人类基因组图谱的绘制共耗费13年时间,这个速度显然不能被现代生物技术领域所接受.
