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心血管疾病的基因治疗
随着人类基因组序列研究的不断深入,不同心血管疾病的易感基因的揭示,为基因治疗提供了明确方向.基因治疗将为心血管疾病更加有效的防治带来更大的希望[1-4].本文仅就基因治疗心血管疾病的现状作简要介绍.
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个体基因组学——生物医学的新时代、生命伦理的新挑战
近日,侵害全球的H1N1流感病毒的基因组序列刚刚被测定.本次流感就像是自然界向人类发起的生物恐怖袭击,让人们不得不再次仔细审视生命科学、医学研究所面对的挑战与机遇.
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负链RNA病毒反基因操作技术发展之启示
1 反基因操作技术的来源和概念病毒具有体积小和基因组编码能力有限等特点,使得对许多病毒在分子水平上的认识达到了对细胞生物目前所不能达到的深度.在DNA病毒、正链RNA病毒和负链RNA病毒中,对于DNA病毒进行的基因操作困难小,因此先开始进行.使用编码病毒基因组的质粒转染细胞,亦或通过对携带病毒基因组序列的质粒之间进行异源重组来得以实现.而对RNA病毒进行基因操作却困难得多,一度陷入停滞不前的状态,直到一种新的分子生物学研究方法--反基因操作技术的出现和发展才得以解决.
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过敏性疾病易感基因研究方法进展
过敏性疾病是多基因遗传和多环境因素相互影响的结果[1-3]。根据新的世界过敏组织的报告:过敏性疾病在全球的高发病率和高死亡率给健康预算带来了巨大的负担。阐明过敏性疾病的发病机制,和提出有针对性、有效的治疗方案是迫切需要解决的问题。2001年公布人类基因组序列草图后,更多的目光聚焦在个体之间的基因组变异上,大量关于过敏性疾病易感基因的研究陆续展开。用于发现过敏基因的各种手段随着时间的推移而演变,各种基因分型技术提供的数据越来越多,成本越来越低。当我们开始采用21世纪的新技术如下一代全基因组测序技术,基因的发现将不再局限于基因分型技术,而是依赖计算机和生物信息处理系统,解释这些庞大的数据成了新的需要解决的问题。这一节我们将回顾性地总结这些研究策略。
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基因组研究:现代医学的福音
人类基因组计划(Human Genome Project,,HGP)自1990年正式启动以来,经过包括美国、英国、日本、德国、法国、中国科学家在内的全球科学共同体的努力,已于2000年6月26日宣布获得了人类基因组序列的工作草图,预计在2001年获得完成序列图.这是人类自实现登月以来的又一伟大科学工程.届时,人类将破译自身这部有30亿个碱基对、包含约5~8万个基因的DNA序列的"天书",而读懂这部"天书"即功能基因组学的研究将是今后几代科学家不懈奋斗的目标.可以预见,有关基因与疾病相互关系的研究,将由于基因组结构和功能的阐明而大大加快,无论对于疾病机理的认识,疾病的诊断、预防和治疗,还是对于新药的设计、筛选,都将产生深刻的影响;而与之相关的伦理、道德、法律方面的讨论,对于保证基因组研究的科学成果造福于人类,将产生重大的作用.总之,基因组研究为现代医学带来了福音.
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基因多态性检测分析方法与疾病诊断
人类基因组是一个高度变异的体系,人类基因组序列草图仅仅基于少数个体的序列,它反映了基因组结构稳定的一面,并未反映不同群体和个体间的多态性.人类遗传基因多态性(gene inheritance polymorphism)在阐明人体对疾病、毒物的易感性与耐受性、疾病临床表现的多样性(clinical phenotype diversity)以及对药物治疗的反应性上都起着重要的作用.疾病基因多态性的研究不但可以揭示同一种疾病不同临床表型的实质,也可以为更具个体化的治疗打下基础.有关基因多态性在临床医学中的应用已日益广泛,包括临床医学的各个专业、各类疾病[1].
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脊髓灰质炎病毒减毒活疫苗中Ⅲ2株全基因测序及序列分析
目的 对脊髓灰质炎病毒减毒活疫苗中Ⅲ2株全基因进行测序,并与P3/Leon/37株和SabinⅢ株的全基因序列进行同源性比较.方法 通过大片段克隆和小片段克隆两种方法,采用RT-PCR法扩增覆盖中Ⅲ2株基因组全长且互相重叠的4个大片段和8个小片段,基因组中间片段的PCR产物直接测序,基因组末端的片段先进行TA克隆再测序.分别将两种方法得到的cDNA片段进行拼接,并将所得全长cDNA序列与P3/Leon/37株和SabinⅢ株的全基因序列进行同源性比较.结果 两种方法均能得到长度为7 432 bp的中Ⅲ2株全长cDNA序列,且碱基序列完全一致;中Ⅲ2株全基因序列与P3/Leon/37株和SabinⅢ株全基因序列的同源性均为99%;中Ⅲ2株与P3/Leon/37株的碱基序列差异共有19处(非编码区3处和编码区16处),编码区有6个基因突变导致氨基酸序列的改变;中Ⅲ2株和SabinⅢ株的碱基序列差异共有28处(非编码区13处和编码区15处),编码区有3个基因突变导致氨基酸序列的改变.结论 中Ⅲ2减毒疫苗株全基因组cDNA序列为7 432 bp,与SabinⅢ株全基因序列的同源性为99%.
关键词: 脊髓灰质炎减毒活疫苗 中Ⅲ2毒株 基因组序列 -
风疹病毒疫苗株RA27/3全基因组序列测定及其基因组的遗传稳定性
目的 对5个代次的风疹病毒疫苗株RA27/3进行全基因组序列测定与分析,以阐明该疫苗株在传代过程中基因组的稳定性.方法 提取疫苗株基因组RNA,反转录合成cDNA,分为10个片段进行RT-PCR,并测定全长cDNA序列.比较这5个代次毒种之间的全基因组序列的差异.结果 仅有中间代次P30和P31毒种的个别位点发生了突变,并在之后的代次中出现了恢复.P30的2429位点核苷酸的变异导致了氨基酸水平的变化,但该变化出现在基因组的非结构蛋白编码区域;而P31的3181位点核苷酸的变异未导致氨基酸水平的变化,为同义突变.结论 RA27/3疫苗株在传代过程中基因组保持了较高的稳定性,在分子水平上保证了该毒株及其生产疫苗的安全性.
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空肠弯曲菌基因组序列及相关致病基因的研究
空肠弯曲菌是1种微需氧的革兰阴性鞭毛螺旋菌,其NCTC11168基因组序列分析显示为1个超变量序列.该菌基因组序列的高变异,尤其是编码膜表面抗原性蛋白的基因序列的高变异可能与其逃逸宿主免疫系统的清除和感染后引起不同疾病有关.结合空肠弯曲菌感染后常见临床表现,本文从基因组水平对该菌趋化性、运动性、黏附力、侵袭力和定植力,以及细胞毒素产生与其感染后诱发格林-巴利综合征等致病作用进行综述.
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后基因组时代的病毒学
人类基因组计划的提出及实施完成了人类基因组全序列的测定,与此同时,其他多个物种的基因组序列也相继被获知[1],加速了学界从分子水平破译人类所有DNA序列和识别其中所有基因的进程.
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蛋白质芯片技术及其在医学中的应用
人类基因组计划被誉为20世纪的三大科技工程之一.其划时代的研究成果,即人类基因组序列草图的完成宣告了一个新纪元--"后基因组时代"的到来.
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中华按蚊防御素基因 cDNA序列和基因组序列的克隆及鉴定
目的克隆中华按蚊防御素基因全长cDNA序列及基因组序列,并对其进行鉴定和生物信息学分析.方法根据已发表的埃及伊蚊和冈比亚按蚊等的防御素基因序列设计引物,提取中华按蚊总RNA并构建其基因组文库,分别进行多轮RT-PCR和巢式PCR扩增,将所得片段进行克隆、测序,并应用相关生物信息学软件对序列进行鉴定和分析.结果从中华按蚊基因组文库中扩增出完整的防御素基因组序列(由两个外显子和一个内含子组成)以及5′端和3′端的非编码序列(UTR)片段,总长度为2 256 bp;从中华按蚊总RNA中扩增出大小为324 bp的cDNA片段,经测序证实为中华按蚊防御素基因全长cDNA序列,其开放阅读框共编码107个氨基酸,成熟肽部分具有40个氨基酸残基.结论首次克隆出中华按蚊防御素基因全长cDNA序列及基因组序列,为进一步的功能研究奠定了基础.
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LMNA基因R133L突变导致的一例青春期发病的全身脂肪萎缩
脂肪萎缩( lipoatrophy)主要表现为皮下脂肪萎缩和脂肪组织异常分布,常伴有高胰岛素血症、胰岛素抵抗、糖耐量受损、血脂异常、脂肪肝等.广义上可分为遗传性和获得性,按部位可分为局部性和全身性.主要的遗传性脂肪萎缩包括遗传性全身脂肪萎缩(congenital generalized lipodystrophy,CGL),家族性局部脂肪萎缩( familial partial lipodystrophy,FPLD).CGL为常染色体隐性遗传,有家族史,临床特点是全身或几近全身脂肪的缺失,出生后即发病.CGL的责任基因有编码1-酰基甘油-3-磷酸酰基转移酶的AGPAT2和编码seipin蛋白的BSCL2[1,2].FPLD为常染色体显性遗传,其普遍特点是青春期开始四肢脂肪组织逐渐缺失,并有面部、颈部和内脏脂肪的沉积,是由LMNA基因突变所致.LMNA基因位于lq21.2-q21.3,基因组序列全长56.7 kb,包含12个外显子.转录过程中,在第10个外显子发生选择性剪接,产生2种不同的mRNA,分别编码lamin A、lamin C蛋白.
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耳科和耳神经科的遗传学(上)[耳显微外科2007版(六)]
人类基因组计划的全部人基因组序列的成功发现对耳科和耳神经科疾病的了解影响相当大.事实上,已经对听觉障碍、听神经瘤和颈静脉体瘤的分子遗传机制有了更深入的了解.1 孟德尔遗传学原理1.1 常染色体显性遗传在常染色体显性疾病中,一个杂合体亲代基因的等位基因就足以传至子代.(未完待续)
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遗传工程小鼠的饲养管理和品系建立
随着人类结构基因组序列的阐明,生命科学研究重点从结构基因组学转向了功能基因组学.要研究一个基因的功能及其调控,好的方法是在活体内增加或敲除、突变一个或几个基因,在整体上观察研究该基因在生命活动中的作用.这种研究在人体不能进行.
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SARS病毒正在免疫压力应答下发生突变
新加坡科学家对获自5个城市的SARS冠状病毒(SARS-CoV)的14个分离株的基因组序列作了分析,发现免疫压力可能一直在影响着病毒进化的证据.
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SARS的流行病学与临床研究
目前世界上新出现的严重急性呼吸道综合征(SARS)是由于一种新的冠状病毒(SARS-CoV)引起的,由于其病死率较高,传染性强,因此受到了世界各国医学界的重视.本文就该疾病的有关方面进行了综述.
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人类基因组图谱的初步分析结果
在人类基因组图谱绘制过程中,人类基因组计划的科学家和塞莱拉公司的科学家采用了两种不同的测序和分析方法。分析结果虽然存在一些差异,但大部分地方都有极高的吻合度。新发现有:①人类基因数目少得惊人。人类基因组计划的科学家估计人类基因数目在3万到4万,而塞莱拉公司估计在2.6万到3.9万个之间,因此双方研究人员表示,安全的中位数是3.5万,这比过去认为10万个少得多。②人类基因组中存在“热点”和大片“荒漠”。人类基因组序列中所谓的“荒漠”就是包含极少或根本不包含基因的部分,这些区域是长长的、没有基因的片段,大约占基因组的1/4。③35.3%的基因组包含重复序列。这意味着原来被认为是“垃圾DNA”的重复序列应该被进一步研究。④地球上人与人之间99.99%的基因密码是相同的。研究发现,来自不同人种的人比来自同一人种的人基因上更为相似。在整个基因组序列中,人与人之间的变异仅为万分之一。另外,通过对人类基因组图谱的初步分析,科学家初步找出30种致病基因,估计大多数遗传疾病来自男性。随着下一步对各种基因结构和功能及基因之间相互作用的深入研究,将从分子水平上揭示疾病的发病机理,为疾病的基因诊断、基因治疗和基因药物的开发提供有力武器。在迎接生命科学不断取得新突破的同时,如何防止生命科学新突破被误用和滥用可能带来的负面影响,将成为人们关注的热点和面临的挑战。 许沈华
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SARS病毒感染与糖皮质激素的应用
自从2003年3月15日世界卫生组织(WHO)向全球正式提出严重急性呼吸综合征(SARS)的概念,呼吁医务人员和旅行者注意SARS的症状.4月16日WHO宣布新型冠状病毒是SARS的病原体.5月1日首批评议的SARS病毒基因组序列研究结果刊出,六天以后WHO专家确认过度免疫反应是导致SARS患者死亡的决定因素.2003年5月8日全球已报告超过7000名SARS病例,其中500例死亡.
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霍乱弧菌2个染色体的DNA序列
John F.Heideberg等以全基因组随机测序法测定了革兰氏阴性的γ-蛋白细菌埃尔托霍乱弧菌N16961的基因序列,其完整基因组序列有4 033 460个碱基对.该基因组包括2个大小不同的环状染色体(大染色体和小染色体),分别有2 961 146和1 072 314个碱基对,这些碱基对共同编码3 885个开放读框(见表1).大多数细胞功能所必需的(如DNA复制、转录、翻译和细胞壁生物合成)和致病性(如毒素、表面抗原和粘附素)基因位于大染色体上.但小染色体包含的假定基因(59%)比大染色体(42%)多,同时也含有更多的起源基因,这与γ-蛋白细菌不同.小染色体还携带有一个基因捕获系统(整合子岛)和通常只在质粒上发现的"嗜"宿主基因,小染色体原来可能是个由弧菌祖先捕获的大质粒.