线粒体单体型与线粒体相关的人类疾病

线粒体是一种拥有自身遗传体系的半自主细胞器,它的遗传物质线粒体DNA(mitochondrial DNA,mt DNA)随着人类的迁移、隔离、进化而形成了广泛的线粒体基因组多态性,同一祖先所具有的一些相同mt DNA SNP位点的集合称为线粒体单体型.不同的线粒体单体型会在一定程度上影响线粒体功能,从而影响整个细胞的生长,并在某些情况下导致一些个体的病变,例如Leber遗传性视神经病变、母系遗传性耳聋、Ⅱ型糖尿病、帕金森以及各种癌症等复杂疾病.本文列举总结了几种线粒体相关疾病及其与线粒体单体型如A、B、D、F、G、H、J、K、M、N、T、U、Y及一些有特点的多态位点如G11778A、A1555G、T3394C、G10398A等的相关性.     

中国对虾受精过程中精卵核的细胞学变化

中国对虾精子以其棘部顶端随机附着在卵上,精子在凝胶膜形成后,第一极体排出前入卵,精子入卵后,絮状的精核经过重建形成雄原核,中国对虾卵子排放时处于第一次成熟分裂的中期,卵子入海水时,纺锤体的长轴与质膜平行,卵子激活后,纺锤体的长轴开始旋转,旋转至纺鲑体长轴与质膜垂直时,由纺锤丝牵引着染色体向两极移动,外侧的染色体由质膜包裹形成第一极体,受膜举起后,由次级卵母细胞排放出第二极体,此后,单倍雌核重建形成雌原核,雄原核形成早于雌原核,雌雄原核于卵子中央联会形成联合核,受精后的50分钟纺锤丝牵关染色体称向两极,质膜内缢断裂形成两个细胞的胚胎。     

人类线粒体tRNA生物合成与线粒体疾病

线粒体是普遍存在于真核细胞中的一类细胞器.每个线粒体含有多个拷贝的闭合环状双链DNA. 人类线粒体DNA (mitochondrial DNA, mtDNA)共编码22种线粒体tRNA(mitochondrial tRNA,mt tRNA), 2种rRNA 及13种多肽.mt tRNA独特的结构特点决定了它们与具有典型三叶草结构的细胞质 tRNA不同.编码mt tRNA的基因突变频率较高,这可能是引起线粒体功能障碍的主要原因之一. 同时 ,这与很多病理现象相关.目前发现,大量与mt tRNA生物代谢和功能相关的核因子包括加工内切酶、 tRNA修饰酶和氨酰-tRNA合成酶.这些核因子的异常导致了疾病相关的tRNA致病突变.由此可见mt tRNA功能对于线粒体活性的重要性.     

哺乳类线粒体基因组

作为真核细胞的一种重要细胞器的线粒体含有独立的并自主复制和转录的DNA基因组。虽然线粒体蛋白质的大部分系核DNA编码,但有一小部分是线粒体DNA(mt DNA)编码,并由线粒体的蛋白质合成系统合成。线粒体蛋白质合成系统中的rRNA和tRNA也是mt DNA编码。mt DNA的复制、转录以及蛋白质合成系统均有其本身特点,既与非线粒体真核系统有所不同,又有别于原核细胞中者。因此,线粒体基因组的研究在生物学上有重要意义。此外,线粒体的起源和进化是许多生物学家所感兴趣的和长期争论的问题,而mt DNA的进化比较     

哺乳类线粒体基因组

作为真核细胞的一种重要细胞器的线粒体含有独立的并自主复制和转录的DNA基因组。虽然线粒体蛋白质的大部分系核DNA编码,但有一小部分是线粒体DNA(mt DNA)编码,并由线粒体的蛋白质合成系统合成。线粒体蛋白质合成系统中的rRNA和tRNA也是mt DNA编码。mt DNA的复制、转录以及蛋白质合成系统均有其本身特点,既与非线粒体真核系统有所不同,又有别于原核细胞中者。因此,线粒体基因组的研究在生物学上有重要意义。此外,线粒体的起源和进化是许多生物学家所感兴趣的和长期争论的问题,而mt DNA的进化比较     

靶向核酸酶在线粒体基因组编辑中的应用

线粒体基因组(mt DNA)的突变可导致多种人类疾病,其中绝大多数的mt DNA突变是异质性的:即在细胞中同时存在突变型和野生型的mt DNA,当突变型mt DNA的比例达到一定阈值时,就会引发疾病的发生。线粒体靶向的核酸内切酶可以诱导mt DNA异质性的改变,将突变型mt DNA的含量控制在发病阈值之下,从而达到疾病治疗的目的。本研究介绍了线粒体靶向的锌指核酸酶(ZFN)、类转录激活样效应因子核酸酶(TALEN)、规律成簇间隔短回文重复序列(CRISPR/Cas)以及常规的限制性核酸内切酶(restriction endonuclease,RE)在线粒体基因组编辑及疾病治疗中的应用。     

线粒体RNA转录后加工和修饰及其与人类线粒体疾病的关联

线粒体是真核细胞内参与能量生成和物质代谢的重要细胞器，拥有自身的基因组DNA。线粒体基因的表达调控对线粒体功能的维持至关重要。根据分子生物学中心法则，遗传信息是从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质。线粒体DNA（mtDNA）编码13个信使RNA（mRNA）、2个核糖体RNA（rRNA）和22个转运RNA（tRNA）。在转录过程中，合成的各种前体RNA通常还要经历后续的改变才能转变为有活性的成熟RNA分子，这被称为“转录后的加工和修饰”。本文主要综述哺乳动物线粒体基因组编码的3种RNA转录后加工过程及修饰的方式，总结和归纳线粒体RNA修饰位点与相应的修饰酶之间的关系，并进一步探讨哺乳动物线粒体RNA转录后修饰与线粒体疾病发生发展的关联，为人类线粒体相关疾病的诊疗研究提供新的思路。     

重构胚中线粒体命运的研究进展

线粒体是哺乳动物细胞中最为重要的细胞器之一,是除细胞核外惟一含有功能性基因组的细胞器,通过氧化磷酸化产生维持细胞正常生理功能的ATP。重构胚中线粒体的命运及线粒体与供体核间的互作关系已越来越成为研究的焦点,综述了同种、异种核移植,ICSI,卵胞质移植及异源线粒体注射后,重构胚中线粒体的命运。     

线粒体未折叠蛋白反应分子机制的研究进展

线粒体未折叠蛋白反应(UPR~(mt))作为新发现的细胞内应激机制,直接影响老化、神经退行性疾病、癌症等疾病的发生发展.UPR~(mt)是线粒体为了维持其内部蛋白质的平衡,启动由核DNA编码的线粒体热休克蛋白和蛋白酶等基因群转录活化程序的应激反应.深入探究UPR~(mt)的作用机制对阐明老化和线粒体相关疾病的发病机理具有指导意义.本文主要阐述了线粒体未折叠蛋白反应的诱导因素、线虫和哺乳动物细胞中最新的未折叠蛋白应激反应的信号传导通路、调控因子、具体作用机制以及线粒体未折叠蛋白反应与衰老、免疫等疾病的联系,旨在为这些疾病提供新的理论基础和治疗靶点.     

转线粒体细胞模型

转线粒体细胞模型是由无线粒体DNA(mtDNA)细胞与mtDNA供体通过融合的方法而形成的融合细胞。随着转线粒体技术的发展,制备该细胞模型的方法也多种多样。现今,转线粒体模型的应用十分广泛,不仅可应用于线粒体相关疾病的基础研究,而且在线粒体相关疾病的临床研究中也发挥了重要的作用。融合细胞具有一致的核背景,可以消除核基因的作用,因而有助于判断mtDNA突变的致病作用及机制和线粒体缺陷的致病作用及机制。此外,利用该模型还可作为探讨线粒体相关疾病基因治疗和筛选疾病治疗药物的有效模型。     

《细胞》:研究发现新技术有望阻断线粒体遗传病

<正>复旦大学近日宣布,该校医学神经生物学国家重点实验室沙红英、朱剑虹课题组,联合安徽医科大学曹云霞教授团队等,在探索遗传性线粒体疾病治疗研究方面取得突破性进展。相关研究论文日前发表于《细胞》。据专家介绍,线粒体是为细胞提供能量的细胞器,它具有自身的一套DNA(mtDNA),通过母亲的卵子传递给下一代。发生在卵子中的线粒体突变可能引起母系家族性疾病。这种突变会导致严重的问题,受影响的大多数是能量需求高的器官,例如大脑、肌肉、心脏,涉及到一系列广泛的     

适于基因组测序的高纯度的大豆线粒体基因组DNA提取方法

为满足高通量二代测序要求,本研究采用大豆黄花苗为试材,结合差速离心、蔗糖密度梯度离心及超速离心方法提取高纯度大豆线粒体基因组DNA(mt DNA)。结果表明,差速离心能够有效去除核基因组掺杂;超速离心与蔗糖密度梯度离心结合能够有效去除叶绿体污染。提取的mt DNA经琼脂糖凝胶电泳、紫外光度计检测及叶绿体和细胞核特异性引物检测表明,该方法提取的大豆mt DNA无叶绿体DNA及核DNA污染,且纯度高,可满足测序等对线粒体高纯度的要求,为研究大豆线粒体相关性状的机理奠定了坚实基础。     

人类线粒体DNA异质性研究进展及其法医学应用

线粒体DNA(mitochondrial DNA mtDNA)的异质性自从被发现以来,一直被遗传学、进化学、发育遗传学以及法医遗传学、分子生物学领域所重视。由于线粒体异质性的存在,使得很多涉及疾病、进化、系统发育线粒体基因组与核基因组的相互作用关系、线粒体DNA复制机制以及法医学运用线粒体DNA进行实际案件评估的问题变得复杂化。此外线粒体DNA异质性的发生原因以及对线粒体异质性的检测方法标准化问题还没有一个统一的答案。针对线粒体DNA异质性带来的种种问题,近年来国内外取得了不少研究进展。     

草鱼人工雌核发育的细胞学观察

运用组织学方法研究了用紫外线辐射处理后的鲤鱼精子诱导草鱼卵子雌核发育的细胞学过程。结果表明精核在卵子内主要有２种变种（１）始终保持固缩状态,不形成雄性原核;（２）形成雄性原核。冷休克处理可破坏卵子第二次成熟分裂的纺锤体。冷休克处理后,室温孵化期卵子内变化有２种（１）卵子内重新形成了纺锤体和纺锤丝,其中部分卵子可排出第二极体;（２）卵子内纺锤体或纺锤丝不恢复。     

植物线粒体DNA质粒研究进展

本文列出了已发现的高等植物中的线粒体DNA质粒,按分子形状分为线粒体环状DNA质粒和线粒体线状DNA质粒,环状线粒体DNA质粒的特征是分子较小, 序列中有正向/反向重复序列,ORF一般较小。线状线粒体DNA质粒的特征是分子较大,末端有重复序列,5'端与蛋白质共价结合,有较长的ORF。还分别介绍了它们的复制机制、转录和起源。质粒间及质粒与核基因组、线粒体基因组、叶绿体基因组的同源性也作了介绍。最后,综述了植物线粒体DNA质粒与植物的细胞质雄性不育（CMS）之间的关系。     

线粒体疾病与核基因－线粒体基因的表达调控

线粒体与疾病是当前生物医学领域最前沿之一。本文简单介绍线粒体生物医学的基础知识、线粒体疾病的遗传模式,综述了近年来在线粒体DNA（mtDNA）突变和疾病、核基因突变和疾病等领域的研究进展,着重阐明核基因（特别是核修饰基因）调控mtDNA突变致病表达的分子机制。     

监护分子在线粒体蛋白质易位中的作用

监护分子在线粒体蛋白质易位中的作用胡义德,钱桂生（第三军医大学新桥医院全军呼吸病研究所,重庆６３００３７）关键词监护分子,线粒体蛋白质易位线粒体蛋白质仅有少部分由线粒体基因组编码,大多数由核基因组编码并在胞液合成线粒体蛋白前体。核基因组编码的蛋白前体...     

动物线粒体遗传系统理论与应用研究进展

随着线粒体与人类疾病之间关系研究的不断深入,线粒体DNA及其编码的13个多肽的功能和进化引起了众多研究者的关注。作为有氧呼吸的后生动物主要的产能系统——线粒体电子传递系统(ETS)由线粒体和核基因组共同编码,自然选择被认为偏爱那些增强ETS功能的突变,此类突变可发生在线粒体或核编码的ETS蛋白中并引起积极的基因组间的相互作用,即"共适应"。线粒体DNA进化通常被认为遵循一种稳定的突变速率平衡中性模型,但有证据表明该假设可能并不可靠。对线粒体遗传系统研究的最新进展进行了综述,这对科学和合理地使用线粒体DNA分析技术具重要意义。     

线粒体基因组的遗传与进化研究进展

线粒体基因组是当前生命科学的热门话题之一。文章根据国内外有关线粒体DNA的结构、表达过程和遗传特征方面的最新研究成果,重点介绍线粒体基因组与核基因组关系、线粒体遗传密码及基因组的进货线索等问题,并简要说明了线粒体基因组遗传分析的要点。