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以PCR为基础的结核分支杆菌DNA分型技术及其应用
1998年结核分枝杆菌标准菌株H37Rv基因组测序工作宣告完成,这就为建立分子生物学方法鉴定结核分枝杆菌并对其分型提供了更有力的依据.H37Rv整个基因组由4,411,529对碱基组成,含有约4000个基因,整个基因组内有56个区与插入序列(ISs)同源[1].
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环境基因组学和环境基因组计划
环境基因组(Environmental Genomics)和环境基因组计划(Environmental Ganomics Projec t,EGP)是在人类基因组(HGP)基础上发展的功能基因组内容之一.
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药物基因组学和药物基因组计划
药物基因组学(Pharmacogenomics)和药物基因组计划(Pharmacogenomics prcoject,PGP)是在人类基因组(HGP )基础上发展起来的功能基因组内容之一.药物基因组学是研究影响药物吸收,转运、代谢和清除整个过程的个体差异的基因特性.由于基因多态性所致个体对药物的不同反应-药物反应的遗传基础,即有关基因和基因变异与药物效应个体差异之间的关系,并由此开发新药物 .以达到根据个体化的合理用药.所以,基因的多态性是药物基因组学的基础.药物基因组学是一个新型的交叉学科,使药物治疗的模式由诊断定向转为基因定向治疗.
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微卫星稳定性的遗传调控
微卫星DNA(microsatellite DNA)是指广泛存在于真核生物基因组中的简单串联重复序列,以2~6个核苷酸为重复单位.微卫星代表基因组内不稳定的区域,比非重复DNA序列的突变频率高得多.微卫星不稳定性(microsatellite instability,MSI)是由于错配修复基因突变而引起的简单重复序列的改变,常表现为重复单位数量的增加或减少.这种不稳定性具重要意义:第一,不稳定性导致多态的等位基因,用于人和其它较高等真核生物的遗传作图研究.第二,基因内或基因附近简单重复序列长度的变化,能改变这些基因的表达或功能[1],在人类,许多遗传疾病反映出简单重复序列的扩增[2].第三,序列不稳定性的增加,可用以诊断某些具DNA错配修复缺陷的肿瘤.本文综述序列不稳定性的机制及序列稳定性的调控及其与人类疾病的联系.
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大肠杆菌DNA对BXSB小鼠的抗dsDNA抗体产生的影响
抗dsDNA抗体是系统性红斑狼疮(SLE)的血清学标志,其产生机制尚不清楚.CpG基序是细菌、病毒等微生物基因组内含有的以CG为核心的功能片段,体内外证实CpG基序具有强烈的免疫激活功能.本实验评价了CpG对BXSB狼疮小鼠产生抗dsDNA抗体的影响,旨在为SLE的治疗学和发病学提供新的线索.
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microRNAs在肿瘤病理学研究中的进展
microRNAs (miRNAs)是一类长度约为20~23 nt的内源性小分子单链非编码RNA,其位于基因组内非编码区,进化上高度保守,可在转录后水平对基因表达进行调节[1-3].miRNAs通过调控基因表达、在细胞增殖、凋亡、分化及个体发育等过程中发挥着非常重要的作用.近十多年的研究[4,5]已证实,miRNAs与肿瘤的发生及发展关系密切,通过调控其靶基因的表达从而影响肿瘤的发生发展,发挥着类似癌基因或抑癌基因的作用.这些与肿瘤相关的miRNAs对肿瘤的诊断、治疗及判断预后都具有重要的意义及应用前景.
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微阵列测序——新的高效分子诊断技术
Diamandis EP [Chini Chem(临床化学),2000,(46)10:1523-1525] 核酸测序于1980年获得诺贝尔化学奖并由此而成为一项基本技术。该方法可高度准确地描绘DNA序列。自70年代以来,该方法经历了许多重大改进,其中包括长片段(每次分析可至1 000 bp)、更好的准确性(因使用了高通用且耐热的测序酶)、改进热循环程序而提高灵敏度(线性扩增)、完全自动化、较高的速度(因使用了薄层凝胶)、用荧光和其他探针代替了放射性探针。从而使科学家们可以去做15~20年前不可想象的事情,即描绘人类基因组的全序列(~3×109 bp)以及其他生物基因组。过去数年,已经搞清简单以至复杂生物的全部序列,如近的果蝇基因组。目前,已接近完成整个人类基因组计划,标志着在DNA测序方法学上所取得的成就。 我们几近了解人类和生物的全部DNA序列,随之出现的问题是:如何使用这些信息。下一步将是对人类基因组的全部注释,包括将DNA序列分类为明确的基因结构,再预测和证实其编码的蛋白质及可能的生物学(生理学)功能。此后就可提问,某些基因中的基因组变异(多态性、突变)如何引起或易患某种疾病(病理生理学)。现有很多基因微小改变而引起严重疾病的例子,包括囊性纤维化、各种类型的贫血、早发的动脉粥样硬化、癌症、神经退行变病、自身免疫和免疫缺陷综合征等。随着对人类基因组序列认识的增加,对变异相关性疾病也会知之越多。很多研究者和公司已着手鉴定人类基因组内的所有单核苷酸的多态性。 可以期望以测定人类基因组内特定DNA变异来诊断、预后、预防和治疗疾病。将如何达到这些目标呢?目前的测序技术足够完成这些任务吗?能快速而廉价地描绘个体的全部基因组以确定与疾病相关的基因变异吗?
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乙型肝炎病毒蛋白反式激活基因的研究
0引言乙型肝炎病毒(HBV)的感染,不仅引起急、慢性病毒性肝炎,而且与肝纤维化、肝细胞癌的发生、发展过程密切相关[1-5 ].病毒进入到肝细胞之后,肝炎病毒蛋白在肝细胞内不是孤立存在的,病毒基因组在肝细胞内具有两种调控方式:其一是顺式调节,如启动子及增强子序列,以直接方式影响另外一些基因组的功能,是基因组内部调节方式;其二是反式调节,即基因组中一部分基因片段通过其转录或翻译产物产生对另一部分基因片段表达的调节方式,如病毒基因组表达的反式激活蛋白,以其表达产物的间接方式参与另外一些基因的功能调节,可以对基因组内部的基因片段,甚至可以对另外细胞或病毒的基因组有调控作用.这种病毒蛋白对肝细胞基因组的反式调节作用,影响了肝细胞的基因表达谱,是病毒感染慢性化以及引起感染的肝细胞发生恶性转化的重要的分子生物学机制之一[6-8].
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乙型肝炎病毒基因组高变区界定的初步研究
目的:探讨乙型肝炎病毒(HBV)基因组是否存在高保守区或高变区,并探讨前-前-S基因和前-X基因的存在方式.方法:自GenBank中按血清型搜索符合要求的HBV全基因组序列,并应用Vector 6.0版软件进行核苷酸序列同源性的分析和比较.结果:GenBank中搜索出28个adr血清型和22个adw血清型HBV病毒株全基因组,比较后发现2种血清型的核苷酸序列总一致率分别为76.6%和73.9%;adr血清型病毒株存有高度变异区和高度变异区,一致率分别为54.5%和92.1%;adw血清型基因组内部含有高度保守区,一致率为85.0%,不含有高度变异区.前-前-S区的存在是较为普遍的现象,而前-X区的编码具有adr血清型特异性特点,在某些病毒基因组中,因为存在A2608→C/T和C/A2733→T替换突变,导致其前-X基因编码区起始密码子突变,因此部分HBV基因组无前-X基因结构区.结论:HBV基因组内部可能存在高度保守区,前-前-S区的存在是一个重要的现象,而前-X编码区具有adr血清型特异性的特点.
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乙型肝炎病毒基因组中前-前-S区编码基因的界定
目的:乙型肝炎病毒(HBV)基因组内部结构基因与编码基因之间相互重叠,是基因组序列高度集中利用的-个典型.早期研究中确定了编码病毒蛋白的4个开放读码框架(ORF),本研究通过对于中国HBV感染者的流行病毒株的基因序列进行分析比较,阐明基因组结构的特点,并探索是否存在新型ORF的可能性.方法:考虑到HBV基因组序列的准种特点以及多聚酶链反应(PCR)技术的精确度,我们采用的技术是长距离且精确PCR(LA-PCR)技术,根据中国HBV患者的病毒基因序列设计PCR扩增用引物,自慢性HBV感染患者外周血血清中扩增HBV基因组序列,克隆入pGEM Teasy质粒,挑选克隆进行全基因组DNA测序,与其他HBV基因组序列进行比较.结果:测序结果5株HBV全基因组核苷酸序列存在一新的ORF,定义为前-前-S区,并发现该区之前存在一TA富集区,提示存在新型启动子的可能性.新界定的前-前-S区ORF编码氨基酸序列为MQLIITSKLGⅡYILCGRLVFYIREKLHAVPHFVGHHILGNKSYS,与前-S1、前-S2和表面抗原主蛋白编码基因框架一致表达.结论:在HBV基因组中存在有一新的ORF,命名为前-前-S区.
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抗癌药物治疗新进展-反义治疗
基因治疗包括使用新的基因物质整合到基因组内,可取代有缺陷基因或阻断其作用;另一种方法为使用单股寡核苷酸,如反义寡核苷酸在转录步骤改变基因表达,严格说这一方法不是基因治疗,因其作用部位是信使RNA(mRNA),不是基因.
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转基因动物在医学及生物制药方面的应用
转基因动物(transgene animal)是指用实验的方法将外源基因导入某种动物的染色体基因组内进行稳定整合,其外源基因所决定的性状能够遗传给下一代的动物. 1974年, Jaenisch等将猿猴空泡病毒(Simian vacnolating virus 40, SV40)的 DNA注入小鼠的胚泡,发现 40%子代鼠的器官中整合有外源基因,从而首次成功地培育了转基因动物. 2000年 10月 2日,首只转基因猴"安迪"在美国诞生,这是世界上首次培育成功的转基因灵长类动物.近年来,随着分子遗传学和转基因技术的不断发展和完善,转基因动物与医学及生物制药研究的关系越来越密切,各种人类疾病转基因动物模型的不断建立,已经为许多疑难性疾病的发病机制研究提供了十分有用的材料.
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多重连接依赖性探针扩增技术在产前诊断中的应用
产前诊断是在遗传咨询的基础上,主要通过遗传学检测和影像学检查,对高风险胎儿进行明确诊断,通过对患胎的选择性流产达到胎儿选择的目的,从而降低出生缺陷率,提高优生质量和人口素质.多重连接依赖性探针扩增(MLPA)技术是在多重扩增探针杂交(MAPH)技术的基础上改进而来,基本原理是针对基因组内拷贝数变异(CNV)对可与样本DNA正确杂交并被连接酶连接的探针进行扩增和半定量分析,具有精确度高、重复性好、操作简便及通量大等特点.MLPA已广泛应用于染色体数目异常、遗传性疾病基因缺失重复、单核苷酸多态性、甲基化等多个研究领域等.随着MLPA不断被改进,目前已成为临床上常用的产前诊断工具之一,因此本文就其在产前诊断中的应用做一总结.
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表观遗传学的形成和发展
表观遗传学(epigenetics)是研究生物表观遗传变异(epigenetic variation)现象的一门遗传学分支学科.1 概念表观遗传学是沃丁顿(Waddingtong)于1942年在Endeavour杂志上第1次提出的.他在研究生物体的基因型与表型之间的关系时指出,基因型的遗传(heredity)或传承(inheritance)是遗传学研究的主旨,而基因型产生表型的过程则属于表现遗传学研究的范畴.在当时,许多生物学家认为,细胞的分化是由于基因组的组成发生了改变.例如,参与生成肾细胞或肌肉细胞的那些基因中丢失了一部分非必需的基因,于是分化生成了肝细胞;也就是说,细胞表型的改变是细胞基因组内基因增删的结果.
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错配修复酶与消化道肿瘤研究进展
在DNA正常代谢中,碱基错配、插入、缺失或重排都可导致基因重组DNA复制错误.如果DNA复制前这些错误不能矫正,造成的突变就固定在基因组内,这些突变是导致人类许多疾病(包括肿瘤)的重要原因.目前认为对DNA损伤的修复,主要存在两种机制,一种是切割修复,主要对各种因素造成的DNA结构改变(如形成胸腺嘧啶二聚体、致癌物与DNA形成的加成物等)进行修复,该机制修复能力强大,能修复许多内外因素造成的DNA损伤;另一种是错配修复(mismatch repair),对DNA复制中重复序列的错配进行修复,它可修复DNA复制中产生的单个碱基的错配及重复序列常易产生的滑动错配(slipped mismatch).
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转基因动物在药理学研究中的应用
转基因动物(transgene animal)或称遗传修饰生物(genetic modified organism,GMO)是指用实验方法将外源基因导入染色体基因组内进行稳定整合,并能遗传给后代的一类动物.具体地说,转基因动物技术的实质是通过遗传工程的手段对动物的基因组的结构或组成进行人为的修饰或改造,并通过相应的动物育种技术使得这些经修饰改造后的基因组在整体动物发育各阶段以及世代间得以表现、传递.1974年Jaenisch等[1]将猿猴空泡病毒(Simian vacnolating virus 40,SV40)的DNA注入小鼠的胚泡,发现40%子代鼠的器官中整合有外源基因,从而首次成功地培育了转基因动物.
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猪内源性反转录病毒的某些分子生物学特性
内源性反转录病毒(Endogenous Retrovirus,ERV)是指存在于动物体内或体外培养细胞基因组内的反转录病毒.已经分离或观察到这类病毒的哺乳动物有人、猴、狨、长臂猿、猩猩、狒狒、猫、犬、牛、鹿、猪、马、绵羊、兔、大鼠、小鼠、地鼠等,鸟类有鸡、鸭、鹅、火鸡、雉鸡、鹌鹑等.在鱼类和爬行类动物也有报道.可以认为,这类病毒的存在具有普遍性和广泛性[1,2].
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巨细胞病毒性肝炎研究简介
人类巨细胞病毒(HCMV)属疱疹病毒科β亚属,又称疱疹病毒5型,核心为双股线形DNA病毒.CMV具有高度种属特异性和潜伏-活化的特性.CMV侵入机体后状况有下列几种:(1)潜伏状态病毒基因整合到宿主基因组内,不表达病毒抗原和装配病毒颗粒,随细胞基因复制而转移到子代细胞内.(2)产毒感染病毒在宿主细胞内复制,引起细胞病变,形成宿主细胞核内和胞浆包涵体,致细胞溶解死亡.(3)不全感染靶细胞功能发生障碍,而无或极小细胞病变.(4)导致宿主细胞转化可能参与致癌机制.产毒感染和潜伏感染可互相转变.1 流行病学1.1传染源患者和隐藏性感染者可长期或间歇地自唾液、尿液、宫颈与阴道分泌物、精液、乳汁等排毒.
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单体型分析:复杂疾病基因定位的新希望
对复杂疾病如2型糖尿病、精神分裂症和原发性高血压进行基因定位是后基因组学的主要挑战之一.单核苷酸多态(single nucleotide polymerphisms, SNPs)作为遗传标记(SNP少见等位基因频率>0.1在基因组内大约每600 Kb出现一次)[1],因为其在人类基因内分布更为广泛和密集、低突变率和更加便于高通量检测,因而在关联研究较微卫星(Microsatellite)应用更加广泛.