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RNAi及其应用
RNAi(RNA interference,RNAi)指将与内源性mRNA互补的dsRNA(double-stranded RNA,dsRNA)导入细胞后,引起该mRNA特异性的降解,导致mRNA编码的基因不能表达,发生基因沉默.RNAi存在于许多的生物体内,如线虫、果蝇、蛇、斑马鱼、青蛙、老鼠和人等.在自然界中,RNAi有很重要的生物学作用,它既能保护基因对抗由转座子和重复序列引起的不稳定性,也可以对抗病毒等外源性物质的侵入.近,基因分析证明RNAi在内源基因调控方面也有重要作用.
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端粒酶检测方法研究进展
端粒酶与人类恶性肿瘤之间的紧密联系使它成为目前已知的为广泛的肿瘤分子标记物之一,端粒酶的检测对癌症的早期发现、发展和预后有重大意义.端粒酶检测方法从原始的端粒重复序列延伸到TRAP,以及现在采用的定量实时荧光RT-PCR方法,从粗略定性逐渐发展为现在的准确定量,方法稳定性、可靠性逐渐完善,操作也变得更为简便.本文就端粒酶的测定方法的研究进展进行介绍.
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基因和人类基因组计划
基因(gene)是在生物进化中形成的含特定生物遗传信息的DNA分子片段和占一定位置的遗传单位,着力弄清基因何时何地具有活性,以及识别和确定基因所编码的蛋白质的特性是当前基因研究的方向.单基因虽只控制一种多肽的合成,因是构成许多蛋白质的亚基,故能影响不同部位、不同组织和不同器官的功能,即基因多效性.所以单基因病也可有很复杂的临床表现.基因的异质性是指几个不同基因,可分别作用于同一器官,产生相同的效应.基因由结构基因和调控基因所组成,能转录为mRNA,进一步翻译为多肽链.构成各种结构蛋白、酶和激素等的基因是结构基因.另外还有不能转录或只能转录而不翻译的核酸序列为调控基因,如各种重复序列、卫星、rRNA、tRNA等.在DNA链上,从蛋白质合成起始的密码子到终止密码子为止的连续序列称为开放阅读框架(open reading frame,ORP).在高等生物(原核生物未发现)基因信息常是裂解为许多DNA序列片段,称为外显子(exron),其中被不传递信息的片段所分割,称为内含子(intron ) .
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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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益母草叶绿体基因组序列与系统进化位置分析
目的:对益母草叶绿体基因组序列与系统进化位置进行分析,旨在为益母草种质资源的开发和利用提供科学依据.方法:采用二代测序技术对益母草全基因组DNA进行测序,并成功组装了其完整的叶绿体基因组.结果:益母草叶绿体基因组全长159 375 bp,由一个大的单拷贝区(LSC) 87 204 bp,一个小的单拷贝区(SSC)17 515 bp和一对27 099 bp的反向重复序列(IRs)组成.基因组注释结果显示其共编码115个基因,包括99个蛋白编码基因、38个tRNA基因和8个rRNA基因.叶绿体基因组GC含量为38.41%.同时,本研究共检测到160个简单重复序列和49个串联重复序列.结论:系统发育分析表明,益母草属与水苏属的亲缘关系较近,本研究为益母草药材精准鉴定与遗传多样性研究奠定了基础.
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动态突变的产生、致病作用及主要相关疾病
基因内或侧翼序列的一些DNA重复序列与许多人类遗传病的发病有关.这些DNA重复序列主要包括CAG、CCG、CTG等三核苷酸重复序列,以及其他长度不等的小卫星、微卫星重复序列等.它们的拷贝数在世代传递的过程中发生扩增,并常在体细胞中发生长短不等的扩增而造成体细胞的嵌合性.这种不稳定的突变形式称为动态突变.发生动态突变的DNA重复序列通过导致基因功能丢失或获得异常表达产物等途径致病.目前已知的动态突变疾病大约有20种.本文就动态突变有关的新进展作一论述.
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Tau蛋白与Alzheimer病
1 Tau的分子生物学Tau蛋白由17号染色体长臂上的单基因编码,经可变剪接产生6种同型.成人脑可表达tau的6种异构 ,分别由352~441个不等的氨基酸构成,tau羧基末端可见1个重复片段,内含3~4个相同的氨基酸重复序列,每个序列由31~32个氨基酸残基组成.氨基末端含有1个29~58个氨基酸残基的插入序列,CSFtau蛋白形成不同的异构体.外周神经系统主要表达较大的tau异构体,其氨基末端插入254个氨基酸.Tau的表达受发育调控,胎脑仅表达序列短的tau异构体,内含3个重复序列,无氨基末端插入,磷酸化水平高于成人tau[1-2].Tau mRNA主要在神经元和少突胶质细胞表达.tau主要见于轴突,促进微管装配,与微管结合,维持微管稳定.tau的重复区域与其侧面相接顺序,为微管结合位点.Tau不是必需蛋白,同种重组灭活tau基因,可见小管径微管的数目减少,但并无明显表型[3].
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端粒酶测定在肿瘤诊断中的应用
一、端粒(telomere)端粒是位于真核细胞染色体末端,由DNA和蛋白质组成的特殊结构,DNA内含有大量(TTAGGG)n的重复序列.
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人端粒保护蛋白1研究现状
人端粒保护蛋白1(human protection of telomeres 1,hPOT1)是端粒家族成员之一,存在于各种真核细胞中,因其与端粒末端的单链重复序列结合,故又称为端粒末端结合蛋白.hPOT1的主要功能是保护染色体末端,调控端粒长度,阻止末端融合和染色体不稳定以及染色体异常分离.染色体不稳定与肿瘤的发生密切相关,因此hPOT1基因结构和功能异常可能参与了肿瘤的发生、发展.已有研究显示hPOT1基因的转录活性和表达增强与胃癌的发生、发展有关.本文复习近期文献,对hPOT1的研究现状作一综述.
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乙型肝炎病毒X基因突变与疾病进展的相关性
HBV基因组负链碱基序列至少包含4个开放读码框(ORF):S、P、C和X.其中,HBV X基因位于第1374~1838位核苷酸(nt),长约465个碱基,是HBV基因组内结构和功能重叠明显的区域,包含增强子2、C基因启动子、直接重复序列1(DR1)和直接重复序列2(DR2),这些区段在HBV基因的复制、转录调节及表达中具有重要作用[1].目前,HBV慢性感染者疾病不同转归的机制尚不明确.
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天津地区志贺菌属产超广谱β内酰胺酶及其基因型的检测
目的 了解天津地区志贺菌属产超广谱β内酰胺酶(ESBL)的流行基因型、耐药特征和流行病学特征,探讨产ESBL志贺菌属特性与耐药质粒的关系.方法 136株志贺菌来源于2009年5月至2010年9月在天津市儿童医院、天津医科大学第二医院及天津市第一中心医院门诊就诊的以脓血便为主的腹泻患者粪便标本,纸片扩散法筛选可疑产ESBL志贺菌属;对产ESBL志贺菌进行接合试验,供体菌和接合子进行耐药性测定,以确定耐药性质粒传递;采用TEM、SHV、CTX-M-1组、CTX-M-2组、CTX-M'9组β内酰胺酶通用引物对产ESBL菌株的基因型进行PCR检测.使用肠杆菌科基因间的重复序列PCR(ERIC-PCR)分析产ESBL菌株的分子同源性.采用x2检验.结果 136株志贺菌属中,产ESBL志贺菌20株,检出率为14.7%,未检测出产AmpC酶菌株.其中16株志贺菌基因型为CTX-M-14型,4株为CTX-M-15型;产CTX-M型ESBL菌株对多种抗菌药物耐药,但对亚胺培南的敏感率为100%.18株产ESBL志贺菌接合试验获得成功,其接合子对β内酰胺类抗菌药物耐药.结论 天津地区志贺菌属产ESBL基因型以CTX-M型为主,产ESBL是志贺菌属对β内酰胺类耐药的主要原因,产ESBL菌株的传播机制以质粒介导为主.
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结核分枝杆菌基因敲除的研究进展
结核病仍是世界上致命的传染病之一,2013年约有900万新增患者,150万例死于结核病[1]。结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis ,MTB)是结核病主要致病菌,能在宿主巨噬细胞内生长复制[2],适应、抵抗宿主抗菌免疫。唯一批准用于预防结核病的卡介苗,接种成人或 HIV 阳性新生儿有可能造成 MTB 体内感染播散。因此,亟待改进卡介苗,为免疫缺陷人群提供保护;而耐多药结核病、广泛耐药结核病的发病率逐渐上升,亦急需开发抗结核新药。基因敲除关闭 MTB 基因表达,为寻找宿主-病原菌相互作用的接合点、阐明 MTB 胞内生存策略及潜伏感染机制提供了帮助。MTB 生长必需基因的敲除,营养缺陷株的构建,是当前研究的热点,主要用于改进卡介苗、寻找抗结核新药靶。目前,成簇的规律间隔的短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)/CRISPR 相关蛋白(CRISPR-associated proteins,Cas),即 CRISPR/Cas迅速、广泛应用于原核、真核生物的基因敲除,为 MTB 的基因敲除策略开辟了新道路。这些都将为结核病的预防、治疗带来新的希望。
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胃癌及癌前病变组织端粒酶催化亚单位mRNA的表达及其临床意义
目前,国内外关于胃癌的发病机制有诸多研究,端粒和端粒酶是近年来肿瘤基础研究的热点之一.端粒酶是一种逆转录酶,能以自身RNA为模板,合成端粒重复序列加至染色体末端,因此在细胞永生化和癌变过程中可能起到重要作用.研究表明,端粒酶在胃癌组织中高表达,在癌前病变组织里有所表达,但两者显著不同[1-5].本文检测了胃癌及癌前病变患者端粒酶催化亚单位(hTERT)的表达,藉以了解端粒酶在胃癌发生发展过程中所起的作用.
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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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埃及血吸虫基因组内存在着曼氏血吸虫基因组"特异的"DNA重复序列
目的探索埃及血吸虫基因组内是否存在曼氏血吸虫基因组"特异的"高度重复序列Sml-7.方法以埃及血吸虫基因组DNA为模板,用根据Sml-7设计并合成的寡核苷酸引物进行多聚酶链式反应(PCR)扩增,选取扩增产物中长约300 bp的DNA片段,经过预处理后与去磷酸化的质粒载体pBluescriptⅡ(KS+)进行连接,连接产物转化至大肠杆菌JM109.重组质粒经纯化后作DNA序列测定.结果从埃及血吸虫基因组DNA中成功地扩增出与曼氏血吸虫基因组重复序列Sml-7同源的重复序列.通过DNA序列测定显示,除个别碱基不同外,从埃及血吸虫基因组获得的重复序列与曼氏血吸虫基因组重复序列Sml-7完全相同.灵敏度分析显示该重复序列在埃及血吸虫基因组内的拷贝数远低于其在曼氏血吸虫基因组内的拷贝数.结论曼氏血吸虫基因组"特异的"DNA重复序列Sml-7在埃及血吸虫基因组内同样存在.
关键词: DNA 重复序列 血吸虫基因组 多聚酶链式反应(PCR) -
人脑肿瘤端粒酶活性的研究
端粒是真核染色体末端的特殊结构,人端粒由6个碱基重复序列(TTAGGG)和结合蛋白组成 [1].端粒有重要的生物学功能,能够稳定染色体,防止其末端融合;保护染色体结构基因;调节正常细胞生长[2].
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雄激素受体基因第一外显子CAG重复序列长度多态性与痤疮的相关性
目的 探讨人雄激素受体基因第一外显子CAG重复序列长度多态性与痤疮发生之间的关系.方法 研究对象为中国东北地区238例痤疮患者和207例健康对照,抽取外周血后分离纯化出基因组DNA,采用微卫星扫描(STRs)方法分析CAG重复序列的多态性.结果 男性病例组和对照组的CAG重复均数分别为22.70±3.09和23.48±2.83,两组之间差异有统计学意义(P=0.046);将对照组中CAG重复次数的中位数23作为分割点分组比较,长/短CAG片段在男性病例和对照中的分布差异有统计学意义,携带有CAG短片段的男性较携带CAG长片段的男性患痤疮的风险性明显增加(OR值2.07;95%可信限为1.21~3.54).女性病例组和对照组的CAG重复均数分别为23.41±2.87和23.85±0.21,两组之间差异无统计学意义(P=0.115);按中位数分组比较长/短CAG片段在女性病例和对照中的分布差异有统计学意义,携带有CAG短片段的女性患痤疮的风险性明显增加(P=0.013,OR值2.05;95%可信限为1.18~3.56).结论 雄激素受体基因第一外显子CAG的重复次数与中国东北地区痤疮的发生有关,CAG重复次数少的男性个体患痤疮的风险性增加,雄激素受体基因第一外显子CAG的重复次数可作为痤疮的遗传易感标志之一.
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淋球菌mtr系统的IR区基因突变与其多重耐药性的关系
目的探索多传递耐药(mtr)系统反向重复序列(IR)区基因突变与淋球菌染色体介导多重耐药性的关系.方法琼脂稀释法做淋球菌药敏试验,选择耐不同药物的菌株,聚合酶链反应扩增包含IR区的目的基因,然后对扩增产物测序.结果2株敏感株及5株仅耐青霉素菌株无IR区基因突变,17株多重耐药菌株中,1株同时耐青霉素和阿奇霉素的淋球菌有IR区碱基T/A,T/A插入,其余耐药株IR区均有碱基A/T缺失.结论淋球菌染色体mtrR启动子区域的IR区基因突变会引起淋球菌多重耐药株的产生,增加淋球菌对抗生素的抗性.
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A771726对HaCaT细胞内核因子кB靶基因的转录调控
来氟米特(LFM,其活性代谢产物为A771726)是一种新型的抗炎及免疫调节药物[1].核因子-кB是具有多向性转录调节作用的核因子,其多样性的亚基构成和多种I-кB形式,在机体中形成了复杂的基因调控网络,该网络的异常与许多皮肤病的发病有关.本实验采用携带报告基因的质粒(由三个重复序列串联而成,每个重复序列包括一个HIV-1增强子和前后排列的两个кB序列,当转录因子与кB位点结合后,可使转录明显增强,并引起下游的报告基因Luciferase表达)转染HaCaT细胞,观察A771726对表皮细胞内核因子кB靶基因转录调控的影响.
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PCR-ELISA法测定正常骨髓的端粒酶活性
端粒酶是一种核糖核蛋白酶,它以自身RNA为模板,将随机重复序列加到染色体末端,从而维持端粒的长度.在大部分组织中端粒酶受到抑制,故随着细胞的衰老可见端粒缩短现象.肿瘤细胞因端粒酶的激活而维持端粒长度,获得无限增殖的能力,因此端粒酶被视为一种肿瘤标记.端粒酶表达也见于正常人类生殖、造血、表皮及胃肠道粘膜基底干细胞等,以维持具有自我更新能力细胞的再生功能.1997~1998年我们用半定量法检测正常骨髓细胞的端粒酶活性,从而对正常骨髓的端粒酶表达范围和表达规律进行初步探讨.