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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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基于DNA序列的石斛属药用植物鉴定研究进展
本文从核基因组、线粒体基因组和叶绿体基因组三方面，综述了目前常用DNA序列在石斛属药用植物的分子鉴定和物种分类研究中的进展。文献显示，目前用于石斛属物种分子鉴定研究的DNA序列主要有核ITS/ITS2、LEAFY，叶绿体rbcL、matK、trnH-psbA、rpoB、rpoC1、trnL-F、rbl16、trnl intron和线粒体基因组nad1 intron2，这些DNA序列均对石斛属药用植物鉴定具有借鉴意义。笔者对叶绿体全基因组序列作为“超级条形码”在石斛属植物中应用的可行性进行了展望，以期为石斛属药用植物的鉴定研究提供参考。
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致泻大肠埃希菌及其毒力岛研究进展
在大肠埃希菌中有些菌株能引起小儿和成人腹泻的称为致泻大肠埃希菌(DDEC).根据致泻大肠埃希菌的致病特点,目前公认的至少有6类:肠致病性大肠埃希菌(EPEC);肠出血性大肠埃希菌(EHEC);肠产毒素大肠埃希菌(ETEC);肠集聚性大肠埃希菌(EAggEC);肠侵袭性大肠埃希菌(EIEC);产志贺样毒素大肠埃希菌(SLTEC)等[1].在国内腹泻病原学研究中,还不断有新的致泻大肠埃希菌被发现,如高毒力岛大肠埃希菌(HPIEC)等[2].毒力岛也称致病岛(PAI)是近年来在医学细菌学领域中出现的一个新名词,各种病原菌的毒力因子都有一个原核基因组的特殊编码区,这个区域命名为毒力岛.PAI初是在对人致病性大肠埃希菌中发现的,与细菌的致病性密切相关[3].PAI的产生是通过水平基因转移,从一种病原菌转移到另一种细菌中,细菌的遗传物质亦从这种细菌基因组转移到另一种细菌,并构建新的基因岛(genomic island)或PAI.细菌在短期内发生质与量的飞跃,产生许多新的变种,这种演变是细菌进化的关键.基因岛的功能是直接或间接地增强了细菌的适应性,使细菌和生存宿主之间相互影响,有助于细菌生态学的适应性和致病性,推进了细菌的演变[4].
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线粒体DNA与消化性肿瘤关系的研究进展
线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)编码参与氧化磷酸化和ATP生成所必需的多肽,与核基因组相比mtDNA突变率非常高,加之本身缺乏有效的损伤修复系统,所以mtDNA被认为与肿瘤发生有密切的关系.mtDNA的编码区内缺乏内含子,大多数突变发生于此编码序列,突变的积累可能导致肿瘤的发生.mtDNA的表达改变可能是癌细胞的一个特性.近年来对线粒体基因组的不稳定性(mito-chondrial genomeinstability,mtGI)及mtDNA与核基因组的整合研究逐渐增多,尤其针对消化性肿瘤的研究逐渐增多.肿瘤mtDNA的研究将成为对消化性肿瘤研究的又一项重要课题.本文将对线粒体基因组的突变、表达异常、整合和不稳定性与消化性肿瘤发病机制的关系,尤其是在近年所取得的进展作一综述.
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胃癌线粒体DNA拷贝量的变化
目的:通过比较线粒体基因组(mitochondrial DNA,mtDNA)拷贝数在胃癌和癌旁胃黏膜组织间的差异,阐述mtDNA与胃癌发生的关系.方法:PCR分别扩增胃癌组织和癌旁胃黏膜组织各20例共40个样本的线粒体D-1oop两个高变区HV1(hypervariable region)和HV2;并以核基因组的β-actin作为定量标准物.聚丙烯酰胺凝胶电泳(po1yacrylamide ge1 electrophoresis,PAGE)银染比较mtDNA拷贝数在癌和正常组织间的差异.结果:HV1和HV2拷贝量(用β-actin标准化)在胃癌组织和癌旁组织间有显著的差异(P＜0.01);其拷贝量与组织类型,癌组织浸润深度未发现有统计学联系(P＞.05);而与核内一些重要的酶:碱性磷酸酶(AKP)、环腺苷酸磷酸二脂酶(cAMP-PDE)和环鸟苷酸磷酸二脂酶(cGMP-PDE)表达有一定关系(P＜.05).结论:胃癌的发生与胃上皮细胞内mtDNA量的减少有着密切的关系.有望成为一种新的肿瘤分子标志物.
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全基因组外显子测序技术在神经系统疾病中的应用及科学基金资助情况分析
近年来,基因组技术取得了迅猛发展,尤其是自2005年以来,以Roche公司454技术、Illumina公司Solexa技术和ABI公司SOLiD技术为标志的新一代测序技术相继问世,标志着基因组研究步入了一个全新的高通量时代.全基因组外显子测序是一种针对核基因组上1％的蛋白质编码序列进行快速、深度的靶向测序[1],与全基因组测序相比,其针对性强、覆盖深度大、数据分析效率高,且大大降低了成本[2].
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重视对线粒体病的基因诊断和功能检测
线粒体病是一组有相似表现和共同发病机制、涉及各年龄段、各组织器官的重要缺陷,主要由位于核外的线粒体基因组突变所引发.这一由16 569bp环状双链DNA构成的线粒体基因组(mtDNA)是早被全部测序的基因组之一,虽然在结构上仅编码37个基因,包括2个rRNA,22个tRNA和13个构成呼吸链的多肽,但具有与核基因组不同的一些特点,如多拷贝、无内含子、不等复制、母系遗传、变异的异胞质性(heteroplasmy)和阈效应(threshold effect)等.由于线粒体内膜内的高氧化环境,加之并无蛋白包裹的环状mtDNA易受损伤,各种突变累积很多,导致各种以能量缺乏为核心表现的疾病.因为不同组织器官对能量依赖程度不同,如脑、心、骨骼肌等为高能量需求组织,所以它们的线粒体功能异常发生的阈值较低,从而对线粒体代谢障碍更为敏感.由此延伸的很多研究涉及物种进化、人类起源和迁移、肿瘤发生、DNA修复病、运动损伤和老化[1].
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星形细胞瘤的微卫星不稳定性研究
微卫星（microsatellite)是广泛存在于原核及真核基因组中具有高度多态、简单、串联式的核苷酸重复序列,许多研究表明,微卫星不稳定性(microsatellite instability,MSI)存在于各种肿瘤组织中,与肿瘤的发生、发展关系密切.我们应用PCR银染技术检测了46例星形细胞瘤组织的染色体MSI,以探讨星形细胞瘤与微卫星不稳定性的关系.
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线粒体功能异常造成的遗传性视神经病变
1988年Wallance等首次报道了母系遗传疾病--Leber遗传性视神经疾病(Leber's hereditary optic neuropathy,LHON)的线粒体脱氧核糖核酸(mitochondrial DNA,mtDNA)位点突变,即以胞浆传递的线粒体异常来解释该病[1].2000年发现显性视神经萎缩(dominant optic atrophy,DOA)即Kier's视神经病变与一种由核基因OPA1编码的定向于线粒体的蛋白质有关.同时,研究表明视神经高度依赖于线粒体功能[2].因此,从mtDNA到核基因组,线粒体在决定视神经病变或视网膜神经节细胞(retinal ganglion cell,RGC)凋亡中起主要作用.
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人类基因组微卫星DNA多态及其法医学应用
人类基因组是指人类细胞的DNA分子中所包含的储藏有人体全部遗传信息的一整套基因.它包括细胞核所构成的基因组和线粒体DNA所构成的基因组两部分.细胞核基因组规模庞大,结构复杂,包含了人类基因组的绝大部分基因,其DNA分子总长度可达3×106Kb,基因总数约5～10万个;而线粒体基因组是一个结构简单的小基因组,DNA分子总长度约16.6Kb,基因数仅37个.
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线粒体DNA与人细胞癌变的关系--癌细胞核基因组mtDNA探针FISH分析
目的:探讨mtDNA与细胞癌变的关系.方法:采用PCR方法制备地高辛标记的3条人mtDNA探针,对6株人癌细胞系和1例原代培养人皮肤成纤维细胞的染色体或间期细胞核进行荧光原位杂交分析.结果:3条mtDNA探针在6个癌细胞系的部分染色体或间期核中均存在阳性杂交信号,而在成纤维细胞核中未出现阳性杂交信号.结论:表明癌细胞核基因组中存在mtDNA的同源序列,这些同源片段的出现可能与细胞癌变有关.
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微卫星不稳定性与神经胶质瘤
微卫星(microsatellite)是广泛存在于原核及真核基因组中具有高度多态、简单、串联式的核苷酸重复序列.许多微卫星的研究表明在神经胶质瘤中,微卫星的简单序列的串联数目存在一种等位基因变,它与胶质瘤的发生、发展关系密切,目前已广泛用于神经胶质瘤的研究.
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人类肿瘤中的线粒体DNA突变
线粒体是迄今发现的人类细胞核外唯一具有自己的基因组,且能不依赖核基因组进行复制、转录和翻译的细胞器,被称为"人类第25号染色体".
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人类长寿遗传基因及其功能的研究进展
健康与长寿是生命科学永恒的主题,争取人类大程度的健康与长寿是一切医学活动的出发点和归宿.文章综述了大部分存在于细胞核内,少部分存在于线粒体内与人类长寿遗传的相关基因及其功能,并展望了未来长寿遗传基因学研究的前景.
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重视胃癌基因不稳的研究
基因不稳在胃癌的发生中起重要作用.基因不稳包括核基因组不稳(nMSI)和线粒体基因组不稳(mtMSI).核基因组不稳包括两种不同的形式,即染色体不稳(chromosome instability)和微卫星不稳(mirosatellite instability,MSI)[1、2].染色体不稳亦称肿瘤抑制途径(suppressor pathway),由于染色体大片段的丢失、易位和重排,导致了大量的异倍体细胞,微卫星不稳亦称MSI途径(MSI pathway),由于错配修复基因突变使单核苷酸水平的突变率增加,导致了广泛的MSI.近年线粒体基因不稳(mtMSI)在胃癌发生中的作用开始受到关注[3～7],nMSI和mtMSI共同构成了胃癌发生的分子基础.
