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肿瘤中微卫星不稳定的发生机制及研究意义
微卫星(microsatellite,MS)是由1~6个核苷酸组成单元串联重复排列而成的DNA序列,故又称短串联重复序列(short tandem repeats,STRs)、简单重复顺序(simple sequences repeats,SSRs).MS广泛分布于原核和真核生物基因组中,在人类基因组DNA序列中,平均约隔6kb便含有一个MS,约占人基因组的10%,多位于基因之间的间隔区域及内含子、启动子中,也有一些基因的外显子中含有MS.由于MS呈高度多态且按孟德尔共显性方式稳定遗传,自发性突变率很低(10-5~10-4),序列一般较短,易于扩增,所以在连锁分析、人类进化研究、个体识别、亲子鉴定、基因定位作图等方面得到了广泛的应用.
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串联重复序列及其在鼠疫菌基因分型中的应用
串联重复序列广泛的存在于真核生物和原核生物基因组中,早在1960年后期人们就在真核生物基因组中得到了大量的串联重复DNA序列[1] ,但直到近20年才得到越来越广泛的应用[2].在真核生物基因组中串联重复分为以下三种:卫星DNA(核心序列长度在几百个bp之间)、小卫星DNA(核心序列长度在10~100 bp之间)、微卫星DNA(核心序列长度<10 bp).很多地方又把小卫星DNA称作可变数目串联重复序列(VNTR),将微卫星DNA称作短串联重复序列(STR)[3].在真核基因组中,串联重复DNA大多并不同编码区域相接近,主要位于基因外区域[4].重复DNA可以由单个的核苷酸组成,也可以由大量或少量的多核苷酸重复而成.大多数甚至全部的高等真核生物中分布着几个或数千个的短串联重复序列拷贝[5],这些序列元件在不同的个体中呈现出高度的多样性,这些串联重复序列初由Nakamura等定义为STR或微卫星和小卫星DNA这一术语,但其中的一些重复,特别是代表一个单独的基因座并且在个体之间存在长度多样性的重复也被称做VNTR基因座.VNTR和STR作为重要的遗传标记系统,现在已经广泛应用于肿瘤生化研究、法医学个体识别、亲权鉴定和群体遗传学分析等领域.
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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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miR-34a对肿瘤发生发展调控作用的近研究进展
真核生物基因组中超过97%的转录产物是不编码蛋白质的RNA,miRNA作为其中的一类非编码的单链小分子RNA,长约20~25个核苷酸,通过与其靶基因mRNA完全或部分互补结合在转录后水平发挥广泛的调节作用,包括生长发育、病毒防御、造血、器官形成、细胞增殖和凋亡等.目前已经识别的人类miRNAs约900种,调控至少30%基因的表达,其中半数miRNA的基因位于肿瘤相关的染色体脆性位点[1].癌基因的激活和抑癌基因的失活是导致肿瘤发生发展的主要原因,p53的突变是肿瘤中常见的基因突变,而miR-34a的表达受p53的直接调控,同时miR-34a可以通过其靶基因调控肿瘤增殖、侵袭迁移等多种生物学活性[2].
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人类基因组中短串联重复序列的研究及应用现状
短串联重复序列(short tandem repeat,STR)也称做微卫星(Microsatellite)DNA.广泛存在于真核生物基因组中,具有高度的多态性,作为新一代遗传标记,STR 以其独特的优势保存下来,使分子生物学方面的研究发生了翻天覆地的变化.
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重复序列突变与神经退行性疾病
核苷酸重复序列普遍存在于真核生物基因组.在染色体上经常出现一些重复序列,如(CCG)n、(CCTG)n等.相比一般DNA序列,这些重复序列更不稳定.其拷贝数易增加或减少,导致重复序列扩展或缩减[1,2].重复序列在DNA复制、转录、修复等过程中易形成二级结构,这些结构导致重复序列的变异,进而导致人类神经退行性疾病.神经退行性疾病(neurodegenerative disease,NDDs)是一种以大脑和脊髓细胞神经元丧失的为特征的疾病.随着人口老龄化的发展,NDDs将超过癌症,成为继心血管疾病之后的第二大死亡原因.在神经退行性疾病中,有约40种是由重复序列的突变引起的.本文对重复序列不稳定的特征、机制及其与NNDs的相关性进行综述.
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血吸虫DNA重复序列的研究进展
DNA重复序列在真核生物基因组中占有很大的比例,是真核生物基因组的重要特征和重要组成部分.根据它们在基因组中的分布,DNA重复序列主要被分为两类:①成簇排列的重复序列,即串联重复序列,也称卫星DNA,主要分3类;第1类:微卫星DNA序列,在基因组的间隔顺序和内含子等非编码区广泛存在,由2-5 bp作核心单位,在多串联拷贝上重复而成.
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核基质结合区结合蛋白质1研究进展
在真核生物的细胞核中,存在一种主要由非组蛋白的纤维蛋白和大分子量的RNA组成的三维网架体系,这就是核基质.结合在核基质上的特异DNA序列称为核基质结合区(MAR),MAR常常作为边界元件出现在转录单位的两侧以及像增强子这样的调节序列附近,大小在200 bp到几个kb之间,通常为500 bp左右[1].MAR是真核生物基因组的DNA序列中能特异地和核基质紧密结合的区域.
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微卫星异常与肺癌的诊断
随着科技的发展,人类对肿瘤性疾病的认识也更加深入.通过对各种肿瘤所表现的分子水平异常的研究,人们希望能够在其发病早期得到诊断,甚至能够预测肿瘤的发生.近年来的研究表明,许多肿瘤中广泛存在微卫星异常的现象,提示其可能作为肿瘤细胞的一个新的遗传标志.1 微卫星DNA概述1.1 微卫星DNA的概念微卫星DNA (microsatellite DNA)又称短串联重复序列(short tandem repeats, STRs)、简单重复顺序(simple sequences repeats, SSRs).微卫星DNA是广泛分布于原核、真核生物基因组中的短小串联重复的DNA序列,约占人类基因组的5%.一般由1~6个核苷酸组成的重复单元串联排列而成,如(CA)n、(TG)n、(TTA)n、(CAG)n.在人类基因组中以两个核苷酸组成的(CA)n重复序列为丰富,共约50000~100000个(CA)n,n一般为15~60次,且重复单元相同.
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短串联重复序列在法医学中的应用
1 STR的概念短串联重复序列(short tandem repeat,简称STR),也叫微卫星DNA(microsatellite),或简单重复序列(simple sequence repeat,简称SSR),是一类广泛存在于真核生物基因组中的DNA串联重复序列.其核心序列为2~6bp[1],重复次数通常在15~30次.少数学者倾向于称核心序列2bp的为微卫星DNA,3~5bp的为STR[2],本文以前一种认识为基础.DNA重复序列家族成员之间的关系见表1.