為什麼dna超越時間
① 請教「基因、意識與時間」的關系
地球上基因庫的總容量也是不斷增長的,它會由於個體增多而愈加復雜。
而生命的數量對於這個庫容量是微不足道的,而且由於庫容的增長,生命永遠是微不足道的。生命的生存機制限定了生命占庫容的K值。當生命數量達到臨界點時,我們的遺傳形式和遺傳手段早已不是DNA這種「簡單」分子了。
這就相當於組分氣體的分壓一定不會超過總壓,你加大壓強,分壓和總壓的比值依舊保持不變。
至於有沒有生命的重演呢?答案是沒有,即使是在無限空間和時間中。因為相等不等價於DNA序列的簡單重復。生命的特性在於反幾率,熵的增加是不可逆的,熵不同就限定了環境之不同,而只有DNA相同而環境不同的個體生物必是相差甚遠的,這不是一個幾率的問題,而是一個可能性的問題。
這個問題我也想過,想討論可以給我發消息。
② 我們地球人類真的是外星高級文明基因試驗創造的嗎
如果你想激起人們的熱情,那就討論一下人類的起源吧。狂熱的信徒們從字面上和聖經的角度爭論說,我們是在一瞬間被造物主創造出來的,而科學家們聲稱我們是純粹進化的結果,其中有許多理論。事實證明,越來越多的證據顯示兩種理論的可能性其實有些道理,…人類,無論如何,一個進化的物種,但也有許多理由相信一個更智能生命形式發揮了作用在發展中我們的DNA。從我們的過去我們解開更多的奧秘,越來越多的物理學家,歷史學家,遺傳學家和人類學家找到了「外星人」創造我們的壓倒性的證據。如果你在那些人仍然笑了這種可能性,因為你從來沒有見過一次,我們想你們加快速度,與正在討論的一些非凡的發現在科學界,證明我們的基因組成的不僅僅是一個隨機的手牌。
8. 行星被摧毀的證據
如果外星生命的可能性似乎太過遙遠,那麼值得注意的是我們太陽系的一些事情,以及當其他行星有適宜居住的環境時,先進文明可能就生活在這里的生命的潛力。
例如,在18世紀,德國天文學家約翰·提提烏斯(Johann Titius)注意到行星布局的數學模式,並預測火星和木星之間存在另一顆行星。天文學家們立即集體尋找它,但沒有找到一顆行星,而是找到了似乎只有一顆行星碎片的東西。這片區域被稱為我們太陽系的小行星帶。這顆假想的行星被命名為法厄同,希臘神話中太陽神赫利俄斯的後代,但其他傳說稱,在我們的太陽系中有一顆叫做馬爾戴克的行星,在很久以前就被其猛烈的居民摧毀了。傳說中它的一些居民設法逃脫和地球殖民…和我們的人口,大約這些後代。
如果你堅持進化論是線性的,這個傳說就是一個延伸。然而,它確實讓人想知道,為什麼我們太陽系完美的數學模式會有一個「空缺」?
9. 火星核毀滅的證據
如果馬爾戴克不是外星生命的家園——另一個星球可能是。最近,發表的新聞顯示,火星上有植被和流水。事實上,南極還有水。
然而,美國宇航局已經知道,火星的大氣中含有高濃度的氣體同位素氙129。氙129具有放射性。它也不是自然發生的:它是核爆炸的結果。早在1972年就確定,大約17億年前火星上發生過核反應。坦率地說,如果這些反應不是自然的,那就意味著是智能生物人為地造成了這些反應。
美國原子能委員會主席格倫·西博格博士去世。-因其在合成重元素方面的工作而獲得諾貝爾獎。坦率地說,核反應不可能自然發生。
10. 這已經發生了
總而言之,如果這些事實的收集仍然留有懷疑的餘地……或者,如果有人能夠製造——操縱或安排——一種像DNA一樣小而迷人的生物模式似乎仍然遙不可及的話。
在過去的50年裡,發表的這些發現很可能比技術真正到達的地方落後了很多年。你只需要將莫爾斯電碼與手機相比較,或將第一台照相機與哈勃望遠鏡相比較,就能看到150年來科技的發展速度。
③ 大腸桿菌的DNA復制時間是40分鍾,細胞分裂時間是20分鍾,但為什麼大腸桿菌可以20分
DNA復制時間和細胞分裂時間是兩個不同的時間段,細胞分裂時間僅僅指細胞一分為二所需的時間,而在此之前,細胞已經完成了DNA的復制和相關蛋白質的合成.
我的生物老師曾教過一句話適用於記憶這種情況:兵馬未動,糧草先行
④ dna殘留的時間
-20度冷藏情況下可以永久保存
-4度可以保存一天
常溫大概一個小時
但是就算超過了時間,也只不過大部分DNA被破壞, 只要還有微量的存在PCR就可以找出來了。換句話說基本不可能徹底消失
⑤ DNA超速離心
質粒DNA的超速離心分離
中科院上海生物化學研究所,上海 200031 余興明
一、簡述
近代質粒DNA分離純化以從大腸桿菌中分離為代表,鑒於大局桿菌(E.coli)在分子生物學研究中的重要地位,從E.coli中分離純化質控DNA〈Piasmid DNA〉成為近年來超離心技術中一個重要課題。而質粒DNA的快速分離純化又對超離心設備(超速離心機、轉頭和附屬設備)提出了更高要求。
E.coli是典型的原核細胞生物,由於原核細胞缺乏其核細胞所具有的那種由單位膜組成的可把多種功能組分分隔為專一化的和局部獨立區域的內膜系統,因而沒有其核細胞所包含的細胞器(核、內質網、高爾基體、線拉體、溶酶體等等)。電鏡顯微照片顯示E.coli有兩個可以區別的內部區域一一細胞質和核質,在它們外面圍著一層較薄的細胞質膜和很厚的細胞壁,在細胞壁外部附著一些一端游離的鞭毛。質粒DNA位於核區,以細絲狀存在,這種細絲狀物在多種情況下是極長的環狀DNA的一些片斷所折疊起來的聚密體。
針對E.coli的顯微結構待點,在進行超離心分離純化質粒DNA之前的預處理順序是:
E.coli→用溶菌酶去細胞壁→用表面活性劑如SDS、Trit X-100等EE細胞膜→用乙酸鍋使DNA、RNA及蛋白質大部分沉澱(90%以上)。
沉澱物可以在加入TE緩沖液(10m-MTris-HCL lmMEDTA,pH8.0)後分子篩上住去蛋白,去RNA;也可以用超速離心法去蛋白居,去RNA,去級狀DNA或DNA斷片。本文將綜述後一種方法在近年來的新進展.
二、質粒DNA超速離心分離的最新進展
1、 傳統的分離方法:數年前,由於受設備條件限制,質粒DNA的分離一般用CsCl平衡等密度離心法,自形成梯度。以10~12ml單管容量為例,用甩平轉頭分離,36.000rpm×60小時,用角式轉頭分離45,OOOrpm×36小時,前者包括加減速在內共用去1.3億轉驅動部壽命,後者也要用去1億轉驅動部壽命,這對當時超速離心機總壽命為100~200億轉來看,無疑每次實驗費用過高,加上CsCl用量多、價格貴等因素,使這類分離純化工作成為非常昂貴的實驗。
2、新進展:
(1)超速垂直管轉頭的離心分離(欽合金或碳纖維製造的):從1975年垂直管轉頭向世後,近年來各主要離心機生產商開發的垂直管轉頭,單管容量0.2ml到4Oml,最高轉速從50,000rpm到120,000rpm,RCFmax可達
700,OOOXg,90年代開發的新機型和轉頭己能夠使質粒DNA垂直管離心分離實驗做起來得心應手。
使用垂直管轉頭分離純化質粒DNA的待點是:.
·由於沉降距離最短,離心時間最短,高效、低耗:
·離心管縱向剖面積遠大子橫向截面積,離心沉降時純祥品區帶的容量較大,在沒有沉澱附著或沉澱附著很緊很密的條件下分離純度高,樣品載入量也較大;流體靜壓力,不會因靜壓過高而使生物體顆粒受到損傷.離心管內樣品顆粒受到的流體靜壓為:
ω:角速度
r:樣品顆粒所在位置與旋轉中心距離(以厘米計)
r1:轉頭最小離心半徑即rmin(厘米),在使用gmax離心時是液面和旋轉中心的距離。
Pa:起始密度(對預形成梯度時為最小密度,對自形成梯度離心,為離心結束時最小密度)。
a:梯皮斜率
在超速離心中,P值相當大,一般認為P≤150Okg/cm2,才不致損傷生物體顆粒,垂直管轉頭(r-r1)很小,相對說P也相當小(102數量級),而對甩平轉頭,在離心前往往要進行P值校核,過大時,應降低轉速。在用垂直管進行質粒DNA分離純化時,RNA沉澱附在離心管壁部,在減速、梯度方向轉換時,質粒DNA區帶從沉澱區"擦"過,使DNA中混入少量RNA而影響純度。
在極高轉速離心時(如大於80,OOOrpm),由於RNA附著壁部較緊,這種影響較小。
(2)近垂直管轉頭離心分離:為了消除垂直管轉頭用於質粒DNA離心在壁部形成的RNA沉澱對已形成的DNA區帶的污染,同時也為了改進一般斜角式轉頭(傾角25·~35·)由於沉降距離較長,因而分離時間也較長的缺點,近幾年開發了多種近垂直管轉頭(即Near VerticalTube Rot時,簡稱NVT轉頭或Neo Angle Rotor,小假角轉頭,簡稱NT).它們的離心管縱剖面中心軸線與離心機驅動軸線之間夾角在7.5·~10·之間,轉速從65,000rpm到120,OOOrpm,RCFmax可達646,000×g單管容量從2ml至13.5ml。NVT(或NT)轉頭的開發主要是為質粒DNA分離而設計,當然它也適用於線粒體DNA、染色體DNA、RNA及血清脂蛋白的分離·純化。
使用NVT(NT)轉頭分離純化質控DNA的特點是:
離心所需時間比垂直管轉頭稍長(增加30%~40%),但比一般斜角式轉頭短(為同類斜角式轉頭分離時間的60%~70%)。
雖然因為傾角小而使RNA版離心管外壁下滑分力較小,但在加入表面活性劑(如0.1%~0.001%Trimn X-100)後,RNA沉澱可以較快地滑向離心管底部(即在自形成梯度時,RNA已到達底部),在梯度轉換過程中不影響質位DNA純度;
流體靜壓小,極高速運轉時也不會損傷生物體顆粒;
離心管縱剖面比一般角式及甩平轉頭部大,分離純度高,樣品加入量較大。
(3)不連續階梯梯度分離:質校DNA分離純化傳統方法是採用金管CsCl自形成梯度平衡等密度離心法,離心開始時金管CsCl密度均一,樣品均勻分布其中。
CsCl自形成梯度的離心時間可以用下式計算:
式中N:實際轉速(rpm)
P:樣品(如質粒DNA)在CsCl的浮動密度
r:從旋轉中心到純樣品帶中心的距離(厘米),作為初步結算,對質粒DNA離心,r位置可定在離心管中部,r平均刊點再偏外-10%。(rmax-rmin)。
F:取決於梯度材料及溶液初始密度的常系數〈表1〉。
S20.w:樣品(質粒DNA)在20℃水中沉降系數,可參照有關文獻決定。
[注]表中TCA為三氯乙酸,TFA為三氟乙酸
用以上公式算出的離心時間和實際離心結果非常接近。從公式可以看出T反比子(N4、r2),顯然在CsCi不結晶析出的前提下提高(N4、r2)將會減少離心時間,而增加轉速的效果特別明顯。但是對於某些較低轉速轉頭(如 65,000rpm以下)CsCl自形成梯度所需時間過長(10小時)以上,因此質粒DNA純樣品區帶形成的時間也比較長.
作為對全管初始等密度條件的改進,近幾年發展了階梯形不連續CsCl梯度的平衡等密度離心,即離心管初始梯度分二部分:
下部:高密度區(p=1.80-1.81g/cm3),占總容量1/3。
上部:低密度區(p=1.46-1.48g/cm),占總容量2/3,實驗證明,二階不連續CsCl梯度可比全管等密度離心所需時間要短得多(以12ml垂直管轉頭為例,質粒DNA,CsCl梯度55,000rPm,20℃;不連續二階梯度離心為5.5
小時,全管等密度離心為8小時)。
二階不連續梯度離心,樣品加在靠離心管底部的高密度區,無論對何種轉頭,其r很大;而且只存在樣品的上浮而不存在低密度區(低離心力口速度區)樣品的沉降;在接近DNA浮動
密度區初始密度差較大,自形成梯度,時間較短;由於以上原因縮短了離心時間。(4)超高速多級(轉速)分離:很明顯,根據T公式提高轉速將會加速CsCl梯度的形成,離心時間也會相應縮短。但是,在某溫度下的高轉速,長時間離心分離對於較高密度的CsCl來說很可能產生局部結晶析出,而局部結品析出不僅會影響梯度,而且會因析出的固態CsCl因損傷離心管壁而造成離心失敗或事故.為此,對於質粒DNA離心分離實驗,由於新型超速機的可編程序運轉的特點。可以從極高轉速逐漸向稍低轉速推移,每次實驗分成很多轉速擋,既提高了效率,又保證了實驗成功和安全。
當然,這類實驗是要經過多次摸索,才能形成常用的離心程序,美國Beckman公司和日本Hitact1i ko ki株式會社都在各自的先進的超速機上做了大量實驗,並向用戶推薦可靠、高效的離心理序[2、31。
三、典型的質粒DXA超速離心分離舉例
1.傳統分離舉例:
例(1)單管容量為12rnl,最高轉速在50,000rpm以下的角式轉頭,12PA密封管,各廠新型超速機。
樣品+TE液(配成pH8.0),EB加入量0.2mg/ural,加入CsCl配成全管p=1.57g/ml45,000rpm×36小時,20℃,慢減速或55,000rprn×16小時+40,000rpm×1小時,20oC慢減速-分離結果:管中部稍下形成純質粒DNA帶,中部稍上出現DNA片斷帶,近底部為RNA沉澱,上浮物為蛋白質。
特點:分離結果較好,但純樣品帶較寬,分離時間很長,用去近1億轉驅動部壽命。
例(2)單管容量為5ml,最高轉速為65,000rpm的鐵吊椅甩平轉頭,5PA管,樣品配置同例(1)
特點:同例(5) (用去0.2億轉驅動部壽命)。
36,000rpm×55小時,20℃,或32,000rpm×70小時,20·c。
·分離結果及特點:分離結果很理想,質粒DNA帶很窄,RNA沉降於離心管球底。但離心時間過長,成本較高(用去1.1億~1.3億轉驅動部壽命)。
2.垂直管轉頭離心分離:
例(3)日本日立cp100α主機,P100VT轉頭(700,000×g,8×5ml),5PA密封管,樣品及梯度配置同例(1)
100,000rpm×1小時50分,20℃,慢減速(7檔)。
·特點:離心結果與例(1)相似,由於轉速極高,壁部RNA沉澱很緊,在降速過程中對DNA污染很少。離心時間很短,高效,低成本(用去0.12億轉驅動部壽命)。
例(4)最高轉速為50,000rpm的欽垂直管轉頭,容量8×40ml,40PA密封管,樣品配置如例〈1〉50,000rpm×24小時,20℃,慢減速。
特點:大容量分離,RNA沉澱對DNA帶稍有污染。
3.近垂直管轉頭分離
例(5)Beclunar1NVT90轉頭XL-90主機,8×5時,5PA密封管,轉頭最高轉速90,OOOrpm,646,000×g。 樣品+TE液(配成pH8.0),E·B加入量為0.2mg/mh,TritmX-100加入量為0.01%,加入Cscl配成p=1.55g/ml。78,000rpm×4小時,20℃,慢減速。
特點:由於Triton X-100的作用,RNA沉澱加速滑向離心管底,轉頭減速過程中對DNA沒有污染,分離結果很理想(用去0.2億轉驅動部壽命)。
例(6)日本日立CS12OEX或美Beckman
TLX微量超速機,最高轉速為120,OOOrpm的NVT(NT)轉頭,8×2時,2PA密封管,樣品及梯度液配置基本同例(5),但CsCL配成p=1.55z/ml,120,000rprnX3小時,20℃,慢減速。
4.不連續階梯梯度分離:
例(7)日本日立SRP83VT轉頭,80,000rprm,549,000g,8×5時,5PA密封管(日立CPα,β系列機或SC夏系列機),梯度液配置:
先配置TE液+Cscl,p=1.47g/時,共3.5ml,先注入5PA密封管。
再配置TE液+樣品+CsCl配成p=1.81g/mh E.B.0.2mg/ml,共1.5ml用注射器伸入管底緩緩注入使原先的p=1.47液上浮。
83,ooorpm×1小時,20℃,慢加速,慢減速,結果同例(3)。
特點:由於使用了二階不連續梯度,CsCl自形成梯度時間縮短。超高轉速,RNA沉澱很緊,對DNA帶污染很小,高效,低成本(只用去0.05億轉驅動部壽命)。缺點是樣品加入量稍小。
例〈8〉日本日立RP55VF:轉頭,55,000rpm,293,000×g,12×5時,樣品及梯皮液配置同例(7) 55,000rpm×4.5小時,20·c,慢加、減速。結果與例〈7〉相似。
5.超高速多級(轉速)分離:
例(9):BeckmanXL-90超速機,NVT-90轉頭90,000rpm,645,000xg,8×5ml,5.1PA密封管,樣品及梯度液配置同例(5)。
多級分離:90,000rpm×l.5小時+87,000rpm×0.25小時+83,000rpm×0.25小時+81,000rpm×0.50小時+80,000rpm×0.50小時,20℃,慢減速。(以上實驗亦可在日本目立CP100α或90α主機上做用PlOOVT轉頭,結果相同)。
特點:結果同例(5),但時間降為3小時(0.16億轉)
例(10)Hitact1i微量超速CS-120EX或CS-10OEX微量超速機,SlOOAT5角式轉頭,100,OOOrpm,550,000×g,8×5ml,樣品及梯度液配置與例(3)基本同,但樣品+TE液配成p=1.55g/ER1。100,ooorpm×4.5小時+98,ooorpm×15分+96.ookpm×30分+94,ooorpm×30分+90,OOOrpm×25分+85.OOOrpmX30分(共7小時),20℃,慢減速。
特點:使用角式轉頭,微量超速機,在離心力較小的條件下(與大型超速機相比),離心時間較短,RNA沉向管底,分離結果很理想。
四、質粒DNA超速離心分離注意事項
1.防止污染 防止脫氫酶污染:脫氫酶能使DNA降解或變性,而它又無處不在(皮膚上,沒清洗並沒消毒的器具表面……),所以,在質粒DNA分離實驗的每一個環節都要注意這一點.有效的辦法是器具(離心管、蓋、注射器、移液器、盛器等等)的消毒(蒸氣消毒或0.1%焦破酸二乙商消毒)。雖然,我們可以加DFP(二異丙基確酸氟)或PMSF(苯用基確院氛)來抑制脫氫酶的降解使用,但主要手段還是清洗和消毒。為防止皮膚上核糖體污染,操作時應戴上手術用手套。
2.防止重金屬鹽中存在的重金屬離子和DNA結合成復合物:CsCl為電離介質,在離心前CsCl應過柱以消除Cs離子,對接觸樣品的器皿也要清洗,並用去離子水沖洗。
3.樣品的載入量 祥品加入量與樣品濃度有關,為了提高解析度,樣品加入量應加以控制,合適的加入量應以前人實驗作參考。自行試驗時,每毫升梯度液樣品量約為10μZ~20μg。
4.對於角式、垂直、近垂直轉頭的自形成梯度平衡等密度分離,可用。0~100Orpm快加速及1,000rprn~0慢減速,階梯梯度則要求慢加速,慢減速,近代起這機都提供了很好的範例,供用戶選擇加、減速速率時參考。
5.轉頭在離心開始時溫度應和離心運轉時工作溫度基本一致(土5·C),轉頭預冷溫度過低(10oC以下)在極高轉速,短時間離心時,可能因來不及升溫而出現CsCl析出,使實驗失敗或發生事故。
6.合適的取樣方法:質粒DNA超速離心分離加樣較簡易,離心後取樣方法和操作水平將決定回收率和樣品純度。首先,取樣環境應和離心工作溫度相近(士5℃);取樣時實驗台上應無振動源;根據實驗室條件相應選擇橫向穿刺、底部空孔、離心管切割或用梯度儀收集。但無論哪一種方法部必須小心行事。
7.合適的pH值,核酸類佯品在實驗全過程中都應保持在pH8.0的TE液中,pH值過高過低也會使DNA變性。
8.離心管及加液量:由於近代質位DNA的超速離心分離使用了非常高的轉速,對7可心管材質要求也很高,一般做這類實驗的離心管只用一次。最好是用密封管,而且一段以選擇PA管為好。離心管存放朔不超過2~3年,使用密封管或有蓋薄壁管樣品要加滿。使用甩平轉頭液面EE管口2~3毫米以防止彎月面溢液或管口翻卷。
⑥ DNA的復制時間與理論上不同,這是為什麼
你原來的復制時間和理論上是有一定的區別主要是因為DNA的復制是多起點而且復制的是多個位點同時進行,所以這個是沒有辦法判斷什麼時候開始。
⑦ 人類98%DNA是「垃圾」,沒有好處的DNA為什麼會存在
生物學家們在很長一段時間里都認為,既然幾乎所有具體的生理機能都要由蛋白質來完成,那麼不編碼蛋白質的DNA應該是沒有用的,可以稱為「垃圾DNA」;而且人類基因組項目發現人的基因組中僅有1.5%的序列是給蛋白質編碼的,其餘的98.5%的序列是以前認為的「垃圾」DNA。
利用來自全世界11個胰腺發育不全病人的樣本,研究小組結合「表觀基因組注釋」技術對人類胚胎幹細胞生成的胰腺前細胞進行了全基因組測序轉譯。他們在新發現的PTF1A(編碼胰腺—特殊轉錄因子1a)調控區發現了6個不同的變異,這種變異消除了增強子的活動,是獨立胰腺發育不全的最常見原因。
⑧ dna存儲在什麼時候能被我們實現,它有多神奇
人類的基因工程學發展的時間並不長,只有短短的幾十年,但是在這方面的研究,我們卻取得了很多重大的突破。特別是利用DNA來儲存一些重要的信息。能夠幫助我們人類在關鍵地方節省大量的空間和重量。首先給大家來解釋一下為什麼DNA是可以儲存信息的,我們必須要知道,在我們DNA原本的鏈條上,其實就存在了很多的信息。不過目前看來,使用DNA來儲存信息成本還是非常高昂的,這主要是因為截止到現在為止投入了數十億美元,我們只獲得了30億個核苷酸序列。想要完整的破解出DNA上的所有基因序列還需要很長一段時間,而且在准確性方面,DNA相比較於我們的硬碟還存在著一定的差距。
⑨ 為什麼做dna鑒定要那麼長時間
因為要測定人體鹼基序列,用PCR技術,也叫聚合酶鏈反應,這個算快的了…要測定全部序列時間更長
⑩ 觀察DNA 的最佳時期
基因突變,基因重組可以用電學顯微鏡觀察,染色體變異能用光學顯微鏡看到。
基因突變:基因組DNA分子發生的突然的、可遺傳的變異現象(gene mutation)。從分子水平上看,基因突變是指基因在結構上發生鹼基對組成或排列順序的改變。基因雖然十分穩定,能在細胞分裂時精確地復制自己,但這種穩定性是相對的。在一定的條件下基因也可以從原來的存在形式突然改變成另一種新的存在形式,就是在一個位點上,突然出現了一個新基因,代替了原有基因,這個基因叫做突變基因。於是後代的表現中也就突然地出現祖先從未有的新性狀。
基因重組:基因(遺傳因子)是遺傳的物質基礎,是DNA(脫氧核糖核酸)分子上具有遺傳信息的特定核苷酸序列的總稱,是具有遺傳效應的DNA分子片段。基因通過復制把遺傳信息傳遞給下一代,使後代出現與親代相似的性狀。人類大約有幾萬個基因,儲存著生命孕育生長、凋亡過程的全部信息,通過復制、表達、修復,完成生命繁衍、細胞分裂和蛋白質合成等重要生理過程。基因是生命的密碼,記錄和傳遞著遺傳信息。生物體的生、長、病、老、死等一切生命現象都與基因有關。它同時也決定著人體健康的內在因素,與人類的健康密切相關。
染色體變異:在真核生物的體內,染色體是遺傳物質DNA的載體。當染色體的數目發生改變時(缺少,增多)或者染色體的結構發生改變時,遺傳信息就隨之改變,帶來的就是生物體的後代性狀的改變,這就是染色體變異。它是可遺傳變異的一種。根據產生變異的原因,它可以分為結構變異和數量變異兩大類。