脊髓性肌萎缩症SMN1基因2+0基因型携带者的家系研究

脊髓性肌萎缩症(spinal muscular atrophy, SMA)是一种儿童时期较为常见的神经肌肉病,属于常染色体隐性遗传。绝大多数SMA由运动神经元存活基因1 (survival motor neuron 1, SMN1)的纯合缺失突变所致。而SMN1的2+0基因型个体作为一种特殊的SMA携带者,给携带者筛查以及家系的遗传咨询带来了巨大的挑战。已有研究表明,g.27134T>G和g.27706_27707delAT多态位点变异对于Ashkenazi犹太人群中的2+0基因型个体具有提示作用。为进一步探究这两个多态位点是否在中国人群也具有特异性,本研究纳入了44例家系成员和204例已知SMN1基因拷贝数的对照样本。44例家系成员来自于9个无关的SMN1基因纯合缺失的SMA家系,先证者双亲之一疑似为2+0基因型携带者。利用多重连接探针扩增(multiplex ligation-dependent probe amplification,MLPA)和短串联重复(short tandem repeat, STR)连锁分析进行基因型的鉴定以及多态位点的筛查,最终通过对家系三代成员或多子女家系两代成员的分析确定了9个家系中的10例个体为2+0基因型携带者,多态位点筛查显示1例携带3拷贝SMN1基因的个体同时存在g.27134T>G和g.27706_27707delAT多态位点的变异。因此,本研究通过对2+0基因型携带者的鉴定,为家系遗传病的诊断提供了精准的遗传咨询。g.27134T>G和g.27706_27707delAT多态位点可能与中国人群2+0基因型个体的关联度较低,尚需寻找中国人群特异的多态位点以提高2+0基因型携带者的检出率。     

多重连接依赖性探针扩增技术及其应用进展

多重连接依赖性探针扩增(MLPA)是一种高通量、针对待测核酸中靶序列进行定性和相对定量分析的新技术。该技术具有分辨率高、操作简便、设备要求低等诸多优势而广泛用于检测人类基因组内拷贝数变异(CNV)。近年来,MLPA在技术与应用上又有许多新的发展,如运用化学合成法制备3'、5'探针,MLPA在基因甲基化检测、基因表达水平分析、基因部分片段重复区域拷贝数分析及转基因基因分型中的应用,并且MLPA与基因芯片微阵列技术的结合,使得多重连接探针扩增真正具备了高通量检测能力。本文就MLPA技术及其应用进展作一综述。     

Atp11c基因诱捕小鼠遗传背景分析

目的利用PCR(polymerase chain reaction,PCR)和荧光竞争性PCR技术对构建的Atp11c基因诱捕小鼠的遗传背景进行分析。方法通过PCR技术鉴定基因诱捕载体的插入位点和宿主染色体的缺失状态;利用荧光竞争性PCR技术检测宿主染色体内的诱捕载体拷贝数。结果 54对引物的PCR结果确定了诱捕载体在Atp11c第一个内含子中的插入位点,测序结果显示伴随着基因诱捕载体两端大于200 bp的碱基缺失,宿主染色体片段出现了418 bp的碱基删除;荧光竞争性PCR证实诱捕载体为单拷贝整合。结论成功解析了Atp11c基因诱捕小鼠的遗传背景,建立了快速、准确检测诱捕小鼠遗传背景的方案。     

Taqman定量PCR技术检测基因编辑番茄中外源基因拷贝数体系的建立

近些年CRISPR/Cas9基因编辑技术已广泛应用于作物遗传育种中,经过拷贝数筛选得到的单拷贝基因编辑株系,可以进行遗传分离获得具有改良性状但不携带外源基因成分的非转基因植株,消除转基因安全性的风险。目前拷贝数的检测主要采用Southern杂交,但是该方法存在操作复杂,需要相对大量的植物材料等缺点,不能进行高通量的筛选。为建立简便高效的基因编辑番茄植株中外源基因拷贝数的检测体系,以内源性基因APX(抗坏血酸过氧化物酶基因)作为内参基因,外源性基因HPT(潮霉素磷酸转移酶基因)作为目的基因,利用Taqman法的实时荧光定量PCR技术,检测有12株PDS基因(八氢番茄红素脱氢酶基因)编辑番茄中外源抗性基因HPT的拷贝数为1,初步建立了一种检测基因编辑植株中外源基因整合拷贝数的方法,为快速可靠的筛选单拷贝改良株系奠定了一定的技术基础。     

严重寡精症ICSI精子供体的DAZ基因拷贝缺失研究

DAZ基因拷贝缺失与人类的生精障碍有关。为了解中国正常生精男性和ICSI中严重寡精症精子供体DAZ基因拷贝缺失的分布, 探讨DAZ基因拷贝数检测在严重生精障碍精子供体遗传缺陷筛查中的意义, 本研究运用多重PCR和PCR-RFLP技术, 对128例严重寡精症ICSI精子供体和287个正常生精男性的DAZ基因缺失进行了研究。发现DAZ1/DAZ2、DAZ3/DAZ4和全部4个拷贝缺失等3种拷贝缺失类型, 其中全部4个拷贝缺失仅见于严重寡精症患者, 频率为11.7%; DAZ1/DAZ2缺失的频率在严重寡精症患者中显著高于正常男性(9.4% vs 2.8%, P = 0.004); 在严重寡精症患者中DAZ基因拷贝完全缺失与DAZ1/DAZ2缺失的总发生率为21.1%。DAZ3/DAZ4缺失的频率在两组人群中无显著差异(7.0% vs 3.8%, P > 0.05)。这些结果提示, DAZ基因全部拷贝缺失是严重寡精症患者生精障碍的常见遗传病因, 而DAZ1/DAZ2缺失则可能是一种高风险因素。鉴于上述DAZ基因缺失在严重生精障碍精子供体中较高的发生率, 在应用ICSI进行辅助生育前, 建议对严重寡精症的精子供体进行DAZ基因全缺失与DAZ1/DAZ2共缺失筛查, 以评估其男性后代患病的风险。     

利用Inverse PCR快速筛选单个T-DNA拷贝转基因水稻植株的方法

为了获得单个T-DNA插入拷贝的植株, 我们建立了一套利用Inverse PCR(IPCR)快速检测转基因水稻中T-DNA拷贝数的方法。用IPCR的方法可以扩增出与已知T-DNA序列相邻的水稻基因组DNA未知序列,由此推测转基因水稻植株中T-DNA的拷贝数。我们共对15个转化株系20棵不同植株的DNA进行了IPCR检测。其中12株表现为T-DNA单拷贝插入,3株为双拷贝插入,1株为三拷贝插入。另外4株未检测到T-DNA插入拷贝。IPCR分析结果经过Southern杂交和测序的验证。     

多重连接探针扩增方法在假肥大性肌营养不良产前基因诊断中的应用

假肥大性肌营养不良(Duchenne/Becker muscular dystrophy, DMD/BMD)是一种由于DMD基因突变导致的X连锁隐性致死性遗传病。目前没有有效的治疗方法。为建立一种既可以对携带者进行检测又可以进行产前基因诊断的方法, 文章联合应用多重连接探针扩增技术(Multiplex ligation-dependent probe amplification, MLPA)和短串联重复序列(Short tandem repeats , STR)为遗传标记连锁分析的方法对26例有高风险再生育患儿的假肥大性肌营养不良家系的孕妇通过羊水穿刺进行产前基因诊断。26例进行产前基因诊断的羊水标本中有7例诊断为男性患儿, 4例诊断为女性携带者。MLPA可以作为筛查DMD基因缺失和重复突变的首选方法。联合应用MLPA和STR连锁分析, 可以提高假肥大性肌营养不良的产前基因诊断率。     

游离线粒体拷贝数检测方法建立及应用

摘要 目的：线粒体在生理和病理过程中都起着重要作用,线粒体破碎后形成的游离线粒体与一系列疾病密切相关。然而,人体内游离线粒体的含量较低很难被稳定抽提且易降解等因素导致游离线粒体拷贝数检测具有极大挑战。本研究拟建立一种快速、准确检测外周血游离线粒体拷贝数定量PCR技术。方法：通过多重荧光定量PCR技术在SLAN?-96S全自动医用PCR分析系统上检测人外周血游离线粒体拷贝数,构建新的游离线粒体检测方案。游离核基因在人体外周血中的稳定性远大于游离线粒体,因此使用多拷贝参考基因YH-1（300拷贝）检测游离核基因作为对照组。结果：成功建立了核基因标准曲线和线粒体标准曲线,并筛选游离线粒体拷贝数检测最佳引物扩增片段长度为82bp、血清有效分离时间在2h内、血清最佳分离方案为1600 r/min 离心10 min再16000 r/min 离心10 min、磁珠法游离核酸抽提试剂盒抽提游离核酸得率最高的新流程。利用新方案对100 例不同年龄段的随机人群外周血抽提游离线粒体拷贝数进行检测,结果显示30-79岁游离线粒体拷贝数与年龄之间的相关性参数为｜R｜= 0.18、P value = 0.077,游离线粒体拷贝数与性别之间的相关性参数为｜R｜= 0.27、P value = 0.061即游离线粒体拷贝数与年龄和性别均无显著相关性,研究结果与报道一致。结论：表明优化后的方案可稳定检测游离线粒体拷贝数,提供了一种快速、准确检测游离线粒体拷贝数的方法。     

利用转基因标记NPTⅡ快速、规模化纯合转基因番茄

利用卡那霉素喷施方法对带有NPTⅡ标记基因和双价外源基因(烟草渗调蛋白基因AP24和菜豆几丁质酶基因Chi)的转基因番茄的3个世代在温室或田间环境进行规模化筛选,成功获得8个单拷贝转基因纯合植株。含有单个拷贝NPTⅡ标记基因的转基因株系后代,对卡那霉素的抗感分离符合3∶1的孟德尔分离比例,T2代中一些株系表现为对卡那霉素全抗,表明这些株系的外源基因已经纯合,这一结果在T3代中进一步得到证实。但对于含有两个拷贝外源基因的转基因株系,外源基因的遗传则比较复杂。同时,结合Km喷施和多重PCR技术对外源基因的异常遗传进行了初步分析。用PCR分析进一步证实了该方法的准确性,该方法是对转基因番茄进行大规模、快速遗传分析的理想方法。     

人类FTO基因变异抑制脂肪细胞线粒体产热导致肥胖

<正>FTO基因(fat mass and obesity associated gene)为人类肥胖基因,2007年,由英国牛津大学Mark I.McC arthy博士发现。该基因位于人16号染色体,其突变与人类肥胖发生密切相关。英国人群数据显示:与正常人相比,FTO基因双拷贝变异携带者,肥胖几率约高70%,Ⅱ型糖尿病风险约高50%;FTO基因单拷贝变异携带者,肥胖几率约高30%,Ⅱ型糖尿病风险约高25%。     

RT-PCR检测毕赤酵母外源β-甘露聚糖酶基因拷贝数

利用荧光定量PCR方法检测毕赤酵母外源β-甘露聚糖酶基因(man)拷贝数。以毕赤酵母中高度保守基因三磷酸甘油醛脱氢酶基因(gap)为内参基因,分别构建含有gap和man的克隆质粒,进行RT-PCR反应构建gap和man双标准曲线;获得的双标准曲线具有良好的重复性,其相关系数(R2)均为0.999,其扩增效率分别为105.1%和102.2%。提取含有外源man基因的毕赤酵母基因组进行RT-PCR检测,通过双标准曲线计算出外源man基因的拷贝数。结果显示:预先经过博莱霉素(Zeoicn)抗性筛选得到的10株毕赤酵母重组菌株中含有1、2、3、4、5和7个不等拷贝的β-甘露聚糖酶基因。结果表明该方法能够高效快速筛选和鉴定出含有不同外源β-甘露聚糖酶基因拷贝数的毕赤酵母重组菌株。     

构建基于荧光多重cPCR的小鼠基因拷贝数检测方法

目的建立基于竞争性聚合酶链式反应(competitive polymerase chain reaction,cPCR)小鼠基因拷贝数变异(copy number variations,CNVs)的检测方法,用于检测野生小家鼠来源一号染色体替换系群体(population of specific chromosome 1 substitution strains,PCSSs)的CNVs。方法选取小鼠一号染色体上11个CNVs位点,及7、9和X染色体上各1个内对照位点,分别构建克隆质粒为竞争性粒模板,应用cPCR技术,建立荧光通用引物多重cPCR检测方法。结果多重cPCR方案适用于小鼠一号染色体上11个CNV位点的拷贝数检测,且能准确检测X染色体的拷贝数。结论实现小鼠快速、高通量的CNVs检测,可准确检测小鼠1号染色体中11个CNV位点的拷贝数变异。     

分子时代产前筛查和产前诊断技术和理念的变迁及发展

最初的产前诊断主要针对染色体非整倍体,随着遗传学检测技术的进展,越来越多的遗传性疾病可以在产前得到诊断,包括致病性拷贝数变异、单基因病、单亲二体等,产前遗传学检测从细胞遗传学时代进入到分子时代.随着cfDNA(cell-free DNA)检测迅速整合进入产前筛查领域,产前筛查也从基于生化指标的母血清学筛查时代进入到分子时代,很多单基因遗传病也可以通过扩展型携带者筛查被检出.技术的进步极大地促进了学科的发展,同时也极大地改变了人们的理念以及对产前筛查和产前诊断的认知.     

利用脉冲电泳技术转化玉米获得转基因植株的研究

本研究采用脉冲电泳技术将外源Bar基因和B-t基因转化玉米种胚并直接成苗,通过除草剂抗性初步筛选,再进行PCR检测、Southem杂交验证,探讨了脉冲电泳介导外源基因直接转化玉米种胚的有效性,结果表明：脉冲电泳技术介导玉米转基因是有效可行的,其T0代植株PCR阳性率与T1代植株转化率分别为11．36％和1．04％。在外源基因的转化中,处于不同启动子下的B-t基因和Bar基因共转化频率为90．9％。T1代PCR表现为阳性的植株Southem杂交结果显示脉冲电泳法介导的外源基因在受体中多为单拷贝,且已遗传给后代,并获得稳定表达。     

REAL-TIME PCR方法测定转基因小麦中外源基因拷贝数

采用SYBR GreenⅠ real-time PCR方法检测7株转基因小麦中外源半夏凝集素基因的拷贝数。以小麦蜡质基因（wx012）作为内参基因,以未转基因小麦基因组DNA为内参基因标准品进行5倍梯度稀释得到内参基因CT值与起始模板量的相关性标准曲线：y=-0.2667x+6.98;以含半夏凝集素基因（pta）的质粒DNA为目的基的因标准品同样进行5倍梯度稀释,建立目的基因CT值与起始模板量的相关性标准曲线：y=-0.2118x+4.53。通过SYBR GreenⅠ real-time PCR分别获得每一样本中目的基因和内参基因的CT值,将CT值分别代入标准曲线计算该样本中内参基因和目的基因起始模板量,目的基因与内参基因起始模板量比值即是目的基因在该转基因植株中的拷贝数。计算结果为：单拷贝的有1株,2个拷贝1株,3拷贝和4拷贝的各有2株,其中有1株为假阳性植株。     

利用转基因标记NPTⅡ快速、规模化纯合转基因番茄

利用卡那霉素喷施方法对带有NPTⅡ标记基因和双价外源基因(烟草渗调蛋白基因AP24和菜豆几丁质酶基因Chi)的转基因番茄的3个世代在温室或田间环境进行规模化筛选,成功获得8个单拷贝转基因纯合植株。含有单个拷贝NPTⅡ标记基因的转基因株系后代,对卡那霉素的抗感分离符合3:1的孟德尔分离比例,T₂代中一些株系表现为对卡那霉素全抗,表明这些株系的外源基因已经纯合,这一结果在T₃代中进一步得到证实。但对于含有两个拷贝外源基因的转基因株系,外源基因的遗传则比较复杂。同时,结合Km喷施和多重PCR技术对外源基因的异常遗传进行了初步分析。用PCR分析进一步证实了该方法的准确性,该方法是对转基因番茄进行大规模、快速遗传分析的理想方法。     

抗除草剂转基因大豆插入拷贝数及其旁侧序列分析

目的:确定抗除草剂转基因大豆外源基因拷贝数和其插入位点侧翼序列.方法:采用绝对定量PCR法测定转EPSPS基因大豆中外源基因拷贝数,内参照基因标准曲线选用大豆凝集素(Lectin)基因为标准品,外源基因标准曲线以含EPSPS基因的阳性质粒为标准品.采用基因组步移技术和巢式PCR方法确定抗除草剂转基因大豆插入位点旁侧序列.结果:抗除草剂转基因大豆外源基因的拷贝数为1.CaMV35S上游扩增887bp,NOS下游扩增1 340bp.结论:明确了EPSPS外源基因在转基因大豆中为单拷贝,转基因大豆插入位点附近大豆基因组发生了DNA重排.     

肝癌组织中HBV核心基因启动子突变的研究

为深入了解乙肝病毒(HBV)致癌机理,用套式PCR对广西14例血清HBV DNA阳性的原发性肝癌患者癌组织、10例乙型病毒性肝炎患者血清及10例乙肝病毒无症状携带者血清HBV核心基因启动子进行扩增,阳性者用Sanger氏双脱氧法做序列分析,发现肝癌组织10例PCR阳性,阳性率71.4%,所有PCR阳性标本的整合体均有乙肝病毒核心基因启动子双突变序列(nt 1 762 A→T, 1 764 G→A),并且在其周围各序列都有不同部位的点突变,标本C14核苷酸的缺失突变高达10个.乙肝患者6例PCR阳性,其中3例乙肝病毒核心基因启动子发生双突变.无症状携带者中4例PCR阳性,其中仅1例发生双突变.结果提示乙肝病毒核心基因启动子双突变在肝癌患者中较常见,肝炎患者次之,无症状携带者居最后.     

肝癌组织中HBV核心基因启动子突变的研究

为深入了解乙肝病毒 (HBV)致癌机理 ,用套式PCR对广西 14例血清HBVDNA阳性的原发性肝癌患者癌组织、10例乙型病毒性肝炎患者血清及 10例乙肝病毒无症状携带者血清HBV核心基因启动子进行扩增 ,阳性者用Sanger氏双脱氧法做序列分析 ,发现肝癌组织 10例PCR阳性 ,阳性率 71.4 % ,所有PCR阳性标本的整合体均有乙肝病毒核心基因启动子双突变序列 (nt 176 2A→T ,176 4G→A) ,并且在其周围各序列都有不同部位的点突变 ,标本C14核苷酸的缺失突变高达10个。乙肝患者 6例PCR阳性 ,其中 3例乙肝病毒核心基因启动子发生双突变。无症状携带者中 4例PCR阳性 ,其中仅 1例发生双突变。结果提示乙肝病毒核心基因启动子双突变在肝癌患者中较常见 ,肝炎患者次之 ,无症状携带者居最后。     

甘草不同功能基因拷贝数多态性组合类型与叶片形态及甘草酸含量的相关性分析

目的:探讨甘草功能基因拷贝数多态性(CNV)与叶片形态特征及甘草酸含量的相关性,为筛选高品质甘草奠定基础。方法:以来自7个产地的60株甘草为实验材料,采用实时PCR对甘草中的3-羟基-3-甲基戊二酰Co A还原酶(HMGR)基因、鲨稀合成酶1(SQS1)基因和β-香树脂醇合成酶(β-AS)基因进行拷贝数测定,采用HPLC测定甘草酸含量,并考察不同功能基因CNV组合类型甘草叶片的形态特征。结果:根据实时PCR测定结果,按照3个功能基因的拷贝数,将甘草分为6种类型,即A型(β-AS+HMGR+SQS1=1+1+1)、B型(1+2+1)、C型(2+1+1)、D型(2+1+2)、E型(2+2+1)和F型(2+2+2);不同类型甘草在叶片形态特征方面存在显著性差异,A型与D型叶片的整体面积较小,而B型与E型叶片的整体面积则较大;HPLC测定结果显示B型甘草的甘草酸平均含量最高,E型甘草的甘草酸含量较高,而A型和D型的甘草酸含量则较低。结论:甘草中功能基因CNV组合类型与甘草叶片的形态特征及甘草酸含量之间存在明确的相关性,β-AS基因与SQS1基因单拷贝、HMGR基因双拷贝的甘草植株,其叶片具有最大的面积,同时其甘草酸含量最高。本研究结果可为优质甘草筛选奠定基础。