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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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结直肠癌中微卫星不稳定检测的临床意义
微卫不稳定（microsatellite instbility ，MSI）又称复制错误（ replication error ，RER），其意义是肿瘤细胞与同一个体的正常组织细胞DNA相比，肿瘤细胞的基因组DNA中单个、二个、三个或四个核苷酸组成的重复序列长度发生了改变［1-2］。初的研究认为， MSI 是遗传性非息肉病性结直肠癌（ hereditary nonpolyposis colorectal cancer ，HNPCC ）特征性的分子变化，与人类错配修复基因（mismatch repair，MMR）的种系突变有关。而后续研究发现一小部分的散发性大肠癌也存在着MSI现象，但这种MSI大都与hMLH1基因的启动子区高甲基化状态有关。
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GJB2全序列长链PCR和琼脂糖凝胶电泳方法研究
目的：探讨GJB2全序列长链PCR方法和琼脂糖凝胶电泳方法，以及影响长链PCR和电泳结果的可能因素。方法应用Primer Premier 5.0软件和Oligo 6 Demo软件针对GJB2全序列设计引物，应用DNA聚合酶KOD FX Neo试剂盒进行两步法长链PCR扩增，调整加入DNA模板量、PCR延伸时间、循环次数等影响PCR产物量，通过0.8%琼脂糖凝胶电泳检测PCR产物长度和量，调整加样槽的宽度、加样量、电泳电压、电流、电泳时间得到清晰条带，若PCR产物存在大片段碱基插入或缺失，用限制性内切酶BamHI进行内切酶反应，初步判断插入或缺失的大致位置。结果正向引物F：5’-AGATCGGGACCTCGAAGGGGACTTG-3’；反向引物R：5’-AGGTGGGCACGGGGTTAGGTAGAAA-3’，扩增片段长5887 bp。长链PCR条件为：50μl的反应体系中加入2μl（约40 ng）的基因组DNA，预变性94℃2分钟，变性98℃10秒，68℃延伸5分钟，共32个循环。电泳条件为：加样槽5 mm宽，每槽加样0.8μl PCR产物，电泳电压50 V，电流50 mA，电泳时间140分钟。结论应用DNA聚合酶KOD FX Neo试剂盒进行两步法长链PCR，可进行GJB2全序列扩增，影响PCR的可能因素为引物、DNA模板的质和量、延伸时间、循环次数等。0.8%琼脂糖凝胶电泳可获得较好的分离效果，影响电泳可能的因素为加样槽宽度、加样量、电泳电压、电流、电泳时间等。
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GJB2单杂合突变非综合征型耳聋患者GJB2序列长度检测
目的：检测GJB2单杂合突变非综合征型耳聋患者GJB2全序列中是否有大片段的碱基插入或缺失，研究GJB2全序列长链PCR方法和电泳方法。方法应用长链PCR方法对201例GJB2单杂合突变非综合征型耳聋患者进行GJB2全序列长度检测，对照组为111例听力正常的成年人。应用两步法PCR，调整加入DNA模板量、PCR延伸时间、循环次数等，0.8%琼脂糖凝胶电泳检测PCR产物的长度和量，调整加样槽的宽度、加样量、电泳电压、电流、电泳时间得到清晰条带，若PCR产物存在大片段碱基插入或缺失，用限制性内切酶BamHI进行内切酶反应，初步判断插入或缺失的大致位置。结果201例GJB2单杂合突变患者中，GJB2序列长度未见大片段碱基插入或缺失。对照组GJB2序列长度未见异常。结论 GJB2单杂合突变非综合征型耳聋患者中GJB2序列长度检测未见明显异常。
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MicroRNA在胃癌研究中的应用前景
微小RNA(microRNA,miRNA)是一类广泛存在于多种生物体内、序列长度约19～25个核苷酸、不编码蛋白质的单链小RNA.成熟的miRNA能够识别特定的靶mRNA 3'非编码区,并与之结合,如果两者碱基序列完全互补,则可使靶mRNA降解,如不完全互补,则抑制靶mRNA 翻译,影响蛋白质表达水平,但不影响靶mRNA的稳定性;另外,它可以指导其靶向基因的mRNA快速脱腺苷化,进而导致mRNA的快速衰减和表达水平的降低等.
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人类指长比的研究进展
人类手指脚趾的发育受Hox基因的调控,指长比可以成为一种简单、可靠、被广泛接受的研究人类早期激素活动的指标.尤其是食指与环指指长比(2D:4D),男性低于女性,并与雄激素受体基因第一外显子CAG重复序列长度有关,可以作为围产期激素活动的标志物,与生育能力相关,也与个体攻击性行为、体育和音乐才能、性倾向等特性有一定关系,与孤僻症、抑郁症、心肌梗塞、艾滋病病毒易感性及乳腺癌、宫颈癌前病变及易感HPV病毒等也有相关性.2D:4D比与人类疾病的关系对于疾病的早期预防和诊断价值也将会成为将来研究的方向.
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piRNA／PIWI 在肝癌发生发展中的机制研究进展
人类全基因组中仅约1％～2％的核苷酸能够被转录并翻译成蛋白质，余下98％以上均为非编码 RNA （non-coding RNA，ncRNA），可在基因水平上发挥其生物学功能［1］。在ncRNA 中，核苷酸序列长度小于200bp 的称为短链非编码RNA （short non-coding RNA，sncRNA），占全部 ncRNA 的10％～20％［2，3］，包括 PIWI 蛋白结合 RNA （PIWI-interacting RNAs，piRNAs）、微小 RNA （microRNA，miRNA）、重复相关小 RNA（repeat associated small interfering RNAs，rasiRNA）以及小干扰 RNA （small interference RNA，siRNA）［4］。肝脏恶性肿瘤是常见的消化系统肿瘤，发生率和死亡率居我国恶性肿瘤的前五位［5］。尽管2016年美国癌症总死亡率下降23％，但肝癌的发病率和死亡率却呈上升趋势［6］。肝癌的早期筛查与诊断对肝癌的治疗和预后的改善至关重要。piRNA 可以在分子水平调控肝癌的发生发展，可以为肝癌的早期筛查和靶向治疗提供新的思路。
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BRCA1基因CpG岛甲基化所致转录抑制作用具有位点特异性
表遗传(Epigenetics)是一种可遗传的,非DNA序列改变的,能引起基因表达水平的异常.DNA的甲基化是影响表遗传的主要因素,与基因表达抑制、基因功能缺失有关.许多抑癌基因如p16、Rb、BRCA1等,通过DNA的甲基化而失活,成为某些肿瘤和遗传性疾病发病的重要机制之一.但是,并不是所有的胞嘧啶5′甲基化与基因表达下降有关.研究表明,基因转录抑制可能与基因启动子和第一外显子区域特别是CpG岛的甲基化有关.基因的CpG岛序列长度在200 bp以上,在此区域内存在许多的CpG位点.如BRCA1基因的CpG岛即在-567～+44 bp序列内存在30个CpG位点,并都有可能发生胞嘧啶的甲基化修饰.这些位点的甲基化是否都与转录抑制有关,有没有影响基因转录和表达的特异性、关键CpG位点存在?不同作者对不同基因研究的结果不一致,甲基化的作用方式至今还未得到解决,因此影响甲基化效应的有效分析,甚至可能导致错误结果.Rice(Carcinogenesis,2000,21(9):1761-1765.)对21例乳腺癌患者BRCA1基因CpG岛中30个CpG位点的甲基化情况和基因转录水平进行研究,提出CpG岛甲基化与基因转录抑制有关.我们对该数据用方差分析、多因素线性回归模型重新进行分析研究,探讨BRCA1基因CpG岛区域各CpGs位点的甲基化与基因转录水平的关系,以阐明CpG甲基化对转录抑制的作用方式.方差分析显
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人类Y染色体STR基因座多态性及其法医学应用
人类基因组的基因及基因外区域含有的二碱基、三碱基及四碱基的短串联重复序列(short tandem repeat,STR),能提供大量的遗传标记(genetic marker,GM)[1,2],可用于构建基因连锁图,诊断遗传性疾病,以及解决法医学实践中生物物证的个人识别及亲子鉴定等问题.STR基因座的DNA多态性可用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)、聚丙烯酰胺凝胶电泳(polyacrylamide gel electrophoresis,PAGE)及硝酸银染色法检测,通过待测样品扩增产物与等位基因标记物比较,可迅速准确地判断扩增产物片段的大小,并命名等位基因.STR等位基因片段小,大约为核心序列长度为2～6 bp,可用于测定陈旧检材中已经降解了的DNA,解决常见性犯罪的混合斑检验问题.
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靶DNA长度对压电传感器基因杂交效应的影响
目的:探讨靶DNA长度对压电传感器基因杂交效应的影响.方法在压电传感器阵列上固定20碱基的巯基DNA序列作为探针后分别与不同长度的含互补片段的靶序列进行杂交,计算机采集并分析传感器频率数据,比较各靶DNA长度下杂交达到平衡所需时间,杂交前后频率差,并计算杂交动力学参数.结果随靶DNA长度增加,杂交时间有延长趋势.在靶DNA长度为20～108个碱基时,其频率变化值与碱基数呈线性关系,而225、379、654个碱基时的频率变化反应则明显降低.结合常数变化不明显,而解离常数呈增大趋势变化,使平衡常数逐渐减小.结论在石英晶体传感器阵列上,频率变化值随靶序列长度增长而增大,但反应效率不一样.
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大鼠脑皮质IRAK1和miR-146a在轻型脑创伤后的表达分析
微小RNA( microRNA)是一类序列长度约为22个核苷酸的非编码小RNA分子,以碱基互补配对原则识别靶向基因,通过转录后翻译抑制作用参与细胞增殖、分化以及凋亡等过程,与人类疾病的发生与发展密切相关[1-3].mieroRNA 146a( miR - 146a)是一个与炎症性反应密切相关的小RNA分子,其上游调控序列包含了NF - κB的顺式作用元件,NF - κB结合该作用元件后正调控miR - 146a的转录水平,从而介导一系列miR - 146a靶向基因的翻译抑制过程[4].
