相同CYP21A2基因突变(I2g)致3种不同表型的21-羟化酶缺陷症

目的分析3例21-羟化酶缺陷症(21-OHD)患者的病史、临床表现、实验室检查和基因突变的关系。方法通过患者病史、临床表现、实验室检查及影像学资料诊断21-OHD,通过对CYP21A2基因进行分析,寻找致病突变位点。结果 3名患者均确诊为21-OHD。基因测序发现CYP21A2基因均存在相同致病基因突变(I2g),但病史、临床表现及激素测定结果提示3例患者分别为失盐型、单纯男性化型、非经典型。结论相同CYP21A2基因突变(I2g)可存在于不同表型的21-OHD中,相同基因不同表型的机制值得进一步研究。     

高雄激素血症患者非经典型21-羟化酶缺陷症与多囊卵巢综合征的鉴别

目的探讨非经典型21-羟化酶缺陷症(21-OHD)与多囊卵巢综合征(PCOS)的鉴别要点,为临床准确的诊断和及时的治疗提供可靠的临床及实验室依据。方法收集2014年1月至2015年8月在我院内分泌科门诊及住院患者中女性高雄激素血症病例,分析其临床资料的特点,并进行CYP21A2基因分析。结果共收集到合乎纳入标准患者44例,其中包括7例非经典型21-OHD和37例PCOS。实验室检测数据表明,非经典型21-OHD患者的17-羟孕酮、孕酮与PCOS患者相比明显增高,差异具有统计学意义(P值分别为0.011、0.012),促肾上腺皮质激素、皮质醇、睾酮、游离睾酮、雄烯二酮、促黄体生成素、卵泡刺激素、催乳素等指标的差异不具有统计学意义。结论非经典型21-OHD临床表现与PCOS很相似,但治疗方法截然不同,进行肾上腺相关激素测定,尤其是17-羟孕酮的测定,并结合基因检测,有助于这两种疾病的鉴别,从而使临床医师对治疗方案做出正确选择。     

中国人群中抗肌萎缩蛋白基因突变类型和分布特点及其与临床症状的相关性

假性肥大型进行性肌营养不良症(Duchenne’s muscular dystrophy,DMD)是源于横纹肌的一种X-连锁隐性致死性遗传病,由编码抗肌营养不良蛋白(dystrophin)基因突变所致。为了探讨中国人群中DMD患者的dystrophin基因突变类型和分布特点及其与临床症状的相关性,文章采用Multiplex Ligation-Dependent Probe Amplification(MLPA)方法对720例DMD患者及其母亲和20例正常成年男性进行dystrophin基因分析。结果显示,检出率为64.9%(467/720),54.3%(391/720)的患者为基因缺失;10.6%(76/720)的患者为基因重复。累及Exon45-54缺失突变型占全部缺失型患者的71.9%(281/391);重复突变型累及Exon1-40占全部重复型患者82.9%(63/76);检出的患者中,DMD型和中间型营养不良症(Intermediate muscular dystrophy,IMD)型占90.6%(423/467),Becker型营养不良症(Becker muscular dystrophy,BMD)型占9.4%(44/467)。表明假肥大型肌营养不良症以dystrophin基因缺失突变为主,突变发生在整个基因中非均匀分布,存在突变热区,在缺失和重复的位置和片段长度与肌病的临床症状严重程度之间并不存在简单的相关关系。     

安丝菌素产生菌拟诺卡氏菌EGI80425接合转移体系的建立与应用

安丝菌素是一种有强抗肿瘤作用的天然产物,拟诺卡氏菌Nocardiopsis ansamitocini EGI80425作为安丝菌素的产生菌具有重要的研究价值,因此需要建立其遗传操作体系,并实施对该菌株的遗传改造。首先,通过优化菌丝体接合转移相关的培养时间、供受体比例和培养基中Mg2+浓度等,建立了效率为6.6×10^-3的整合型载体p IB139的接合转移方法;然后在此基础上进一步调整相关条件,建立了效率为6.2×10^-4的游离型质粒p JTU1278的接合转移方法;最后,利用游离型质粒对潜在的PKS竞争基因簇ClusterⅠ和ClusterⅦ进行了缺失。结果显示,ClusterⅠ缺失突变株CXY01中安丝菌素的产量为12.6 mg/L,相比野生型提高了95.3%;ClusterⅦ缺失突变株CXY02中安丝菌素产量为7.4 mg/L,相比野生型提高了15.2%。本研究建立了N. ansamitocini EGI80425的遗传操作体系,并在此基础上对该菌进行了基因组片段敲除,有效提升了安丝菌素产量,为利用N. ansamitocini大量产生安丝菌素奠定了基础。     

与拟除虫菊酯抗性相关的烟粉虱钠通道基因突变及其检测

通过RT-PCR克隆了烟粉虱Bemisia tabaci (Gennadius) 南京种群(B-生物型)的钠离子通道结构域ⅡS4-6 cDNA片段,证实了与拟除虫菊酯抗性相关的是位于第925位亮氨酸到异亮氨酸的突变(L925I),并建立了L925I突变的PASA检测技术。与SUD-S敏感品系相比,2002年采自南京棉花上的烟粉虱种群对氯氰菊酯具有77倍的抗性,用氯氰菊酯对该种群进行多次筛选后,该种群对氯氰菊酯的抗药性提高到227倍。PASA检测结果表明筛选后的南京种群中100%个体都具有L925I突变(61.1%的个体为L925I突变纯合子,38.9%的个体为杂合子),而未筛选的南京种群只有75%个体具有L925I突变(35%个体为L925I突变纯合子,40%的个体为杂合子,25%的个体为野生型)。该结果表明了烟粉虱钠离子通道L925I突变与对拟除虫菊酯抗性密切相关。还讨论了烟粉虱对拟除虫菊酯抗性的代谢机理。     

随机-半理性组合突变改造ω-转氨酶催化合成(R)-1-(1-萘基)乙胺

(R)-1-(1-萘基)乙胺是合成拟钙剂药物盐酸西那卡塞的关键手性中间体,利用ω-转氨酶不对称还原1-萘乙酮合成(R)-1-(1-萘基)乙胺具有较好的应用前景。文中针对节杆菌属Arthrobacter sp.来源的ω-转氨酶,采用随机突变和半理性设计相结合的策略,获得了催化效率和热稳定性提高的突变酶F225M、C281I和F225M/C281I。与WT相比,双突变体F225M/C281I的kcat提高85%,Km下降56%,催化效率kcat/Km提高3.42倍。此外,F225M/C281I催化10mmol/L1-萘乙酮反应24h的转化率提高了22%。分子对接和分子动力学模拟结果表明,F225M/C281I相比于WT增加了与底物1-萘乙酮之间的Pi-Pi相互作用力,导致其催化效率的提高;而且突变酶F225M/C281I的134–139位点残基的均方根波动(RMSF)相比WT明显降低,与半衰期的略微提高相关。     

耳聋相关基因COCH的非同义单核苷酸多态性致聋表型预测

群体凝血因子C同源物基因(Coagulation factor C homology,COCH)是人类发现的第一个伴前庭功能障碍的耳聋基因,位于人类染色体14q12-q13上。迄今,在COCH基因上发现16个位点突变导致常染色体显性遗传非综合征型耳聋DFNA9的发生,其中包括13个非同义单核苷酸多态性(Non-synonymous single nucleotide polymorphisms,nsSNPs)位点。由于该基因其他nsSNPs的基因型与表型关系尚不清楚,因此文章采用生物信息学方法,从COCH基因全部的SNPs中分级筛选,结合已知的致病nsSNPs信息及蛋白三维结构验证,首次预测出由COCH基因编码的cochlin蛋白的vWFA (Von Willebrand factor type A domain)区的8个高风险致病性nsSNPs(I176T、R180Q、G265E、V269L、I368N、I372T、R416C和Y424D)。同时,对位于LCCL (Limulus factor C, cochlin, and late gestation lung protein Lgl1)区域的6个已知致病突变的nsSNPs ( P51S、G87W、I109N、I109T、W117R和F121S)进行了三维结构模拟,发现突变体均发生了环状结构或链状结构的改变。本研究对COCH基因的基因型与表型的相关性研究为遗传性耳聋筛查提供了相应的理论依据,也对该基因所编码的cochlin蛋白的功能研究具有一定的指导意义。     

拟南芥RabD2b蛋白氨基酸突变对定位和功能的影响

Rab蛋白4个保守的鸟嘌呤核苷酸结合结构域G1、G3、G4和G5共同参与了与GTP的结合及水解过程。将拟南芥(Arabidopsis thaliana)RabD2b(AtRabD2b)G4结构域的重要氨基酸位点天冬酰胺(asparagine, N)突变为异亮氨酸(isoleucine, I)(AtRabD2b^[N121I]), 并研究了N121I突变对AtRabD2b亚细胞定位和功能的影响。结果表明, N121I突变使AtRabD2b由原来的高尔基体点状定位转变为高尔基体和细胞质弥散定位。AtRabD2b能够互补酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)同源蛋白Ypt1突变产生的功能缺陷, 而AtRabD2b^[N121I]仅能部分互补Ypt1的功能。AtRabD2b^[N121I]转基因植株表现出矮化、丛生、不育和茎顶端坏死等多效性异常表型, 与AtRabD2b转基因植株出现的主茎异常抽出表型不同。上述结果表明, N121I突变不仅引起了AtRabD2b亚细胞定位的改变, 而且影响了其正常功能。     

苯丙酮尿症分子遗传学研究进展

苯丙酮尿症是由于苯丙氨酸羟化酶基因突变引起的常染色体隐性遗传病。文章综述了苯丙酮尿症中的苯丙氨酸羟化酶基因的定位、结构、突变、调控以及突变基因的体外表达和苯丙氨酸羟化酶的三维结构特点等分子遗传学进展,阐述了苯丙氨酸羟化酶基因的突变对苯丙氨酸羟化酶的体外表达及其三维结构的影响, 以及部分基因型与表型相关的分子机制。 Abstract: Phenylketonuria(PKU) is one kinds of autusomal recessive disease caused by phenylalanine hydroxylase(PAH) gene mutation. This article reviews the recent molecular heredity progress on the phenylalanine hydroxylase gene’s orientation、structureand gene mutation and gene regulation. At same time, mutation gene in vitro expression and the character of 3D structure of PAH in PKU are involved. In this paper, also discussed the inflence of vitro expression and 3D protein structure by gene mutations and the molecular mechanism of the relationship between genotype and phenotype in PKU patient.     

幽门螺杆菌毒力基因型与胃癌的相关性研究

目的:研究中国东部地区幽门螺杆菌(H.pylori)cagA、vacA和iceA1毒力基因型的分布状况及其与胃癌的相关性。方法:从52例病人胃黏膜活检组织(31例慢性浅表性胃炎,21例胃癌)中分离培养H.pylori,用PCR方法扩增分离菌株的cagA、iceA1、vacAs,i,m区毒力基因片段,统计并分析上述毒力因素与胃癌发生的相关性。结果:在52例菌株中,cagA、vacAs1/i1/m1、vacAs1/i1/m2和iceA1的阳性率分别是92.3%(48/52),48.1%(25/52),48.1%(25/52),90.4%(47/52);所有的胃癌分离株中均为cagA(+)vacAs1/i1(+)型,vacAm1、vacAm2和iceA1在胃癌组中的阳性率分别是47.6%(10/21),52.4%(11/21),95.2%(20/21),与胃炎组相比,上述基因型的阳性率差异均无显著统计学意义(P>0.05)。结论:cagA、vacAs1/i1/m1、vacAs1/i1/m2和iceA1是中国东部地区H.pylori的优势基因型;cagA、vacAs1、vacAi1和iceA1毒力基因型的存在与胃癌的发生无相关性。     

成纤维细胞生长因子21:参与代谢调节的细胞因子

成纤维细胞生长因子21(FGF21)作为新近发现的内源性调节物质代谢因子,可由人体两大内分泌器官肝脏及骨骼肌分泌,其在调节代谢性疾病方面的生理作用近年来被医学界密切关注.大量研究发现FGF21可增加能量消耗、降低血浆与肝脏甘油三脂及低密度脂蛋白水平;调节葡萄糖代谢,发挥增强脂肪细胞摄取葡萄糖能力、降低血糖及抑制胰高血糖素分泌的作用.在临床2型糖尿病及非酒精性脂肪肝患者血浆中FGF21水平与对照组的显著差异具有统计学意义,且在控制其它因素后,其与病情的预后显著相关.而对于心血管病患者,FGF21可能通过其各项生理作用,拮抗心肌细胞凋亡及增强心肌抗氧化能力,一定程度上延缓心血管疾病的发生发展,但FGF21上述调节代谢相关性疾病的生理作用机制及途径目前尚不完全明确.本文简述FGF21的生物学特性及在代谢性疾病中的研究进展.     

成纤维细胞生长因子21的研究进展*

成纤维细胞生长因子21（fibroblast growth factor 21,FGF21）是一种主要的脂肪代谢调节因子,主要在肝脏中表达;FGF21有助于肝脏的脂肪代谢以及生酮反应,可以促进脂肪细胞摄取葡萄糖,促进胰岛素分泌,延缓肿瘤的发展等功能。近年来研究过程中发现,FGF21可以用于糖尿病和降血脂等其他代谢疾病治疗。主要对FGF21的特点,作用机理及其分子机制进行了概括,并对FGF21在糖尿病治疗和降血脂方面的研究进行了综述。     

由农杆菌介导将白叶枯病抗性基因Xa21转入我国的5个水稻品种

利用农杆菌介导的转化系统将已克隆的Xa21基因转入我国5个水稻主栽品种, 获得了110个独立的转基因系. 转基因植株的PCR和Southern分析揭示Xa21基因已整合到受体基因组. 已整合的Xa21基因能稳定遗传, 单拷贝整合的转化体在自交T1代呈现抗感3:1的分离. 接种实验表明转基因T0植株和Xa21-PCR阳性T1植株对白叶枯病的高度抗性. 经过筛选的Xa21纯合的具有优良品质的抗性转基因系可以作为品种直接种植, 或者用于杂交稻育种.     

小鼠受精卵早期发育过程中PKB/Akt对p21蛋白表达及定位的影响

初步探讨在小鼠受精卵早期发育过程中PKB/Akt对p21蛋白表达及定位的影响。通过显微操作技术注射野生型、持续激活型及激酶失活型的PKB的mRNA,用免疫荧光方法检测p21蛋白的细胞定位、Western blot方法检测p21蛋白的表达。结果显示在注射不同形式的PKB mRNA后p21蛋白的表达无明显差别,但是细胞定位发生改变,PKB被激活后,p21蛋白滞留在胞浆中。因而初步认为在小鼠受精卵中,PKB/Akt通过影响p21的细胞定位而影响细胞周期的进程。     

水稻抗白叶枯病基因Xa21的研究进展

Xa21是最早克隆的水稻抗病基因,作为类受体激酶类广谱抗病基因它受到广泛的关注。转基因Xa21材料,很可能成为世界上第一个被批准进行大田释放的水稻转基因材料。本文在简要回顾Xa21的发现、定位和克隆过程之后,总结了目前Xa21基因的抗病作用机理和育种应用研究现状,包括XA21蛋白质激酶的生化特性、AvrXa21的鉴别、Xa21介导的抗病途径、抗病机理等,并对今后的研究进行了展望。     

用生物传感器方法测定正常小鼠肝脏中miR-21活性

目的:建立生物传感器检测小鼠肝脏中microRNA (miRNA)活性的方法,测定miR-21在正常小鼠肝脏中的活性。方法:首先,分子克隆方法构建检测miRNA活性的通用型质粒传感器Dsensor。将各种miRNA的互补序列插入Dsensor中构建成相应miRNA活性检测传感器。用水动力法将检测miR-21的Dsensor注射至正常小鼠体内,以miR-122 Dsensor为阳性对照,miR-206 Dsensor为阴性对照,以不插入任何miRNA互补序列的Dsensor为空白对照。不同时间点尾静脉采血测定Gluc表达,处死小鼠测定肝脏中Fluc表达,比较计算得出miRNA活性。最后,用QRT-PCR法测定小鼠肝脏组织中miR-21、miR-122和miR-206表达水平。结果:用RIF(Relative inhibiting fold)值表示miRNA活性,miR-21、miR-122和miR-206活性分别为80.03±21.25,29.90±5.90和0.92±0.29,表明小鼠正常肝脏中miR-21的负调控活性明显高于miR-122。然而,QRT-PCR法测定结果显示,miR-21的表达水平明显低于miR-122,而miR-206几乎没有表达。从miR-21与miR-122的活性与表达水平比较发现,miR-21的表达水平并没有真实反映其活性。结论:成功建立了一种小鼠肝脏中miRNA活性检测方法;首次发现小鼠正常肝脏中miR-21活性水平比miR-122更高,而表达水平却明显低于miR-122。提示miR-21对于维持肝脏的正常生理功能的重要作用,值得进一步研究其调控的靶基因和机理。     

miRNA-21反义核酸对人淋巴瘤Raji细胞的生长抑制作用研究

为研究以miRNA-21为靶标的反义核酸（AMO-miR-21）对淋巴瘤Raji细胞的生长抑制作用,使用LipofectamineTM 2000将化学合成的反义核酸转染Raji细胞,采用四甲基偶氮唑蓝（MTT）法和台盼蓝拒染法检测细胞生长抑制率;实时定量PCR技术检测细胞miRNA-21水平改变;PI和Annexin V双染,流式细胞仪检测细胞凋亡.结果显示转染Raji细胞48～72h,反义核酸组细胞生长受到明显抑制,反义核酸抑制细胞活性的最佳浓度是0.4μmol/L;细胞内miRNA-21的表达水平明显下调;细胞凋亡明显增加;此外,反义组细胞中抑癌基因Pdcd4的mRNA和蛋白质呈高水平表达.提示以miRNA-21为靶标的反义核酸是人淋巴瘤Raji细胞生长的有效抑制剂和凋亡诱导剂.miRNA-21可能是淋巴瘤治疗的潜在靶标,其通过下调抑癌基因Pdcd4的表达水平发挥抗肿瘤作用.     

3T3-L1脂肪细胞膜FGF-21结合蛋白的初步鉴定

成纤维细胞生长因子（fibroblast growth factor,FGF）-21是最近发现的1个可以独立调节血糖的细胞因子,有望成为治疗2型糖尿病的备选药物．但是,FGF-21调解血糖的机理尚不十分清楚．为探讨该因子功能受体,应用偶联方法,以3T3-L1脂肪细胞为靶标,以FGF-21为诱饵,在3T3-L1脂肪细胞膜上寻找结合蛋白．结果表明,生物素标记的FGF-21可与脂肪细胞膜蛋白形成分子质量大小约300 kD以上两组复合物．竞争试验显示,非标记的FGF 21可与生物素标记的FGF-21竞争、抑制标记的FGF-21参入复合物;应用非标记FGF 21剂量越大,抑制后者参入复合物的程度越强.结果提示,该复合物是FGF-21特异性的．此外,随着生物素标记的FGF-21剂量增加,观察到的标记复合物越多;但是,当FGF-21剂量达12.5 mg/L以上时,观察到的复合物数量不再增加．实验结果提示,复合物形成与FGF-21剂量相关;FGF-21特异结合的蛋白质结合位点饱和后,复合物形成量最大．同时,采用FGF受体特异性抑制剂SU5402可特异性抑制FGF-21在3T3-L1脂肪细胞中的促进葡萄糖吸收作用,提示本实验所观察到的FGF-21 膜蛋白复合物可能就是FGF-21-FGF受体     

不同活动、饥饿和饮食成分状态下FGF21的动力学表达

成纤维细胞生长因子21（fibroblast growth factor,FGF21）是FGF家族中的新成员．目前研究显示,FGF21是一个新的糖脂代谢调节因子,有望成为治疗糖尿病的新型药物．为探讨FGF21的生理功能,利用real-time PCR和Western印迹,检测FGF21在不同生理或病理状态下基因水平和蛋白水平的表达量变化规律．实验结果显示,在全天24 h中,小鼠肝脏中FGF21在晚18点至21点,表达量显著升高,这可能与啮齿类动物傍晚活动加强及进食习性有关|FGF21在饥饿后表达量显著升高,在饥饿后喂食FGF21的表达量下降,并且随着饥饿时间的延长,FGF21的表达量升高,说明FGF21与饥饿程度呈正相关|灌注葡萄糖后20 min内,FGF21的表达量下降,而灌注脂肪乳20 min内,FGF21的表达量上升,说明葡萄糖是FGF21的负调节因子,而脂肪乳是FGF21的正调节因子|利用谷氨酸钠造模的肥胖小鼠,肝脏中FGF21的表达量显著高于同龄对照组,说明肥胖可诱导FGF21高表达．综上所述,FGF21的表达量变化与小鼠夜间活动取食、饥饿程度、饮食中不同的成分以及肥胖有关.     

齿肋赤藓乙醛脱氢酶基因ALDH21的克隆与表达分析

本文采用RT-PCR方法,从齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)总RNA中获得ALDH21基因cDNA序列,连接到pMD19-T载体上并转化E.coli DH5α,阳性克隆经PCR鉴定后测序,将测序结果与GenBank中山墙藓(Tortula ruralis)和小立碗藓(Physcomitrella patens)相关基因序列进行同源性比对。结果表明,实验成功克隆了S.caninervis的ALDH21基因的cDNA序列(GenBank登录号:GQ245973),为一个完整的ORF,其长度为1452bp。该序列与T.ruralis和P.patens的cDNA序列同源性分别为98%和78%,推导的氨基酸同源性分别为97%和87%。生物信息学分析表明该蛋白质分子量为52.98kD,等电点pI为5.96,编码483个氨基酸,具备ALDH21蛋白家族特征;半定量RT-PCR结果表明:ALDH21在干旱胁迫状态时的表达量显著高于水合状态,说明ALDH21基因可能参与干旱胁迫应答。本文为进一步研究齿肋赤藓ALDH21基因的抗旱机理提供理论依据。