黄瓜生殖细胞分离及其线粒体DNA的观察与拷贝数定量分析

该研究以6～8月上午10点左右摘取的新鲜黄瓜花朵为材料,采用渗透压冲击的方法分离黄瓜生殖细胞,并应用竞争型定量PCR技术测定其线粒体DNA数量,分析生殖细胞在发育过程中线粒体DNA的变化,以明确高丰度线粒体DNA的来源,为进一步研究被子植物调控线粒体DNA扩增的分子机制奠定基础。结果显示:(1)DAPI染色观察发现,黄瓜生殖细胞的细胞核周围存在大量的细胞器DNA荧光点,表明黄瓜生殖细胞的细胞质中存在大量的线粒体DNA。(2)成熟黄瓜生殖细胞平均包含(1 037±126)个线粒体DNA拷贝。(3)成熟生殖细胞内线粒体DNA含量为早期生殖细胞的14.5倍,表明成熟生殖细胞中的线粒体DNA主要来自于生殖细胞形成后其内活跃的线粒体DNA扩增。研究认为,黄瓜生殖细胞内活跃的线粒体DNA是黄瓜线粒体父系遗传的基础。     

线粒体遗传病

线粒体(mitochondrion)是一个敏感而多变的细胞器,是细胞中能量储存和供给的场所。除细菌、蓝绿藻和哺乳类动物成熟红细胞外,所有的真核细胞都有线粒体。1963年Nass在对鸡卵母细胞的研究中首次发现线粒体拥有自己特异的遗传物质——线粒体DNA(mtDNA)。近年来,人们发现线粒体DNA突变与许多人类疾病有关,因而,mtDNA已成为分子遗传学和临床医学所关注的一个热点。1　mtDNA的结构特征mtDNA与核DNA不同,其形状类似于原核细胞的DNA,呈裸露环状。人mtDNA为全长16569bp的双链闭环分子,外环为重链(H链),内环为轻链(L链)。H链与L链的碱基…     

人线粒体DNA复制控制区与疾病和衰老的关系

线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)复制控制区(又称D-环区)是线粒体非编码区中较为重要的区域,参与并调节线粒体DNA的复制与转录。然而,与核基因组不同的是,线粒体DNA的复制与转录并不是相互独立的,而是存在着密切的联系。从目前的研究看来,复制控制区的某些变化很可能会引起mtDNA复制、转录的变化,从而导致线粒体功能的变化,最终引起线粒体疾病或衰老的发生。     

外源性线粒体DNA在细胞内的重建(简报)

近年来发现人类多种神经肌肉疾病存在线粒体电子传递链(electron transport chain,ETC)缺陷。由于线粒体在遗传上受核基因和线粒体基因双重控制,给确定ETC缺陷的来源造成困难。转线粒体DNA技术是线粒体同无线粒体DNA的细胞(ρ°cells)融合,形成转线粒体DNA细胞系(mtDNA-transferred cell line,也称cytoplasmic hybrids,简称cybrids),使病人的线粒体DNA(mito-     

金鱼草中央细胞中线粒体DNA拷贝数的定量

为探究金鱼草(Antirrhinum majus)中央细胞的线粒体DNA拷贝数,采用竞争型定量PCR技术进行了测定。结果表明,金鱼草中央细胞的体积为(61570±732)μm~3,平均携带(783±25)个拷贝的线粒体DNA,并且中央细胞与卵细胞具有相似的体积/线粒体DNA拷贝数比值。推测金鱼草中央细胞包含如此高丰度线粒体DNA可能是为早期胚乳细胞的发育而储备的。     

提取线粒体DNA方法的比较及较纯线粒体基因获取方法的确立

目的:对2种常用的线粒体DNA提取方法进行比较,分析提取物中核DNA的存在情况,同时建立新检测方法降低线粒体假基因干扰。方法:以仅在核DNA中存在的基因β-actin作为核DNA存在的标定基因,通过PCR方法扩增线粒体DNA上的一段基因MTND5-2,并以β-actin做参比,比较常用的2种提取线粒体DNA方法的优劣,即碱法Ⅰ(先提取完整线粒体后从中获得线粒体DNA)和碱法Ⅱ(根据线粒体DNA与核DNA的结构差异,从中获得双链环状的线粒体DNA)。结果:2种线粒体DNA提取方法并不能获得仅含线粒体DNA的纯提取物,碱法Ⅰ获得的线粒体DNA纯度相对较高;以碱法Ⅰ提取物为模板进行PCR,可获得更多较纯的线粒体目的基因。结论:碱法Ⅰ较碱法Ⅱ可获得更纯的线粒体来源的目的基因;新建方法可获得较纯的线粒体基因,且是一种简单、方便、经济的方法。     

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。     

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     

线粒体拟核结构及相关疾病研究进展

线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)与一系列蛋白质相互作用形成核蛋白复合体,并包装折叠成类似原核生物拟核的结构,称为线粒体拟核(mitochondrial nucleoid)。参与线粒体拟核组成的相关蛋白包括线粒体转录因子、线粒体单链DNA结合蛋白以及多种参与线粒体中代谢途径的多功能蛋白。线粒体拟核结构的阐明对于进一步研究线粒体形态与功能以及mtDNA的遗传模式、基因表达调控具有重要意义。本文综述了线粒体拟核结构的最新研究进展,着重介绍组成拟核结构的重要蛋白,以及这些蛋白如何将mtDNA与柠檬酸循环等线粒体重要代谢途径相联系。同时,拟核相关蛋白(nucleoid-associated protein)的异常涉及多种人类疾病,这为研究线粒体相关疾病提供了新的思路。     

线粒体DNA单体型M8a对转线粒体细胞线粒体能量代谢的影响

为了观察线粒体DNA(mitochondrial DNA,mt DNA)单体型M8a对细胞线粒体能量代谢的影响,该研究利用聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)介导血小板–细胞融合技术,构建mt DNA单体型M8a和G2a转线粒体细胞(transmitochondrial cytoplasmic hybrid cell,cybrid)模型。后续运用Real-time PCR检测细胞mt DNA拷贝数和RNA转录水平,多功能酶标仪检测细胞活性氧类(reactive oxygen species,ROS)水平和线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,MMP),线粒体呼吸测定仪检测细胞内源性氧呼吸(oxygen consumption,OC)情况。结果表明,与G2a细胞相比,M8a细胞mt DNA拷贝数和线粒体轻链(L链)转录水平明显降低(P0.01),细胞基础耗氧量、ATP合成耗氧量、最大氧呼吸能力和MMP显著下降(P0.05),细胞ROS水平显著上升(P0.05)。mt DNA单体型M8a细胞的线粒体呼吸功能受损,可能增加了该单体型人群罹患2型糖尿病的风险。     

线粒体DNA在分子进化研究中的应用

线粒体作为古老的细胞器广泛存在于真核生物中,由于线粒体DNA的高进化速率,已被作为DNA标记广泛应用于现代分子生物学研究。长期以来,线粒体DNA一直被认为是中性进化或者受到纯净化选择。线粒体通过氧化呼吸链提供>95%的动物运动所需的自由能,并提供保持体温的热能。据此,近期已有研究推测并验证了线粒体与动物运动能力及气候适应性的相关性。该文简述线粒体基因组成及其进化,通过列举线粒体DNA在分子进化研究中的应用(如利用线粒体DNA重建物种的系统发育关系、从线粒体DNA角度分析生物能量代谢的适应性进化以及线粒体DNA密码子重定义对生物适应性的作用等),概述了线粒体DNA的分子进化研究。     

线粒体DNA4977bp大片缺失突变与喉癌的相关性研究

目的:探讨线粒体DNA4977bp大片缺失突变与喉癌的相关性。方法:选择2016年1月～2017年6月我院收治的喉乳头状瘤、喉癌患者,分别纳入良性肿瘤组、恶性肿瘤组,每组各150例。取两组患者的病变组织标本,分离癌及癌旁组织,提取总DNA,采用PCR扩增测序技术检测两组标本中线粒体DNA4977bp大片缺失突变情况。结果:基因测序结果显示恶性肿瘤组患者的线粒体DNA4977bp缺失突变率为39.33%,高于良性肿瘤组患者的1.33%,差异具有统计学意义(P0.05)。不同肿瘤分期患者的线粒体DNA4977bp缺失突变率比较,差异具有统计学意义(P0.05),且III期患者的突变率II期 I期 IV期;淋巴结转移患者的线粒体DNA4977bp缺失突变率高于淋巴结未转移患者差异具有统计学意义(P0.05)。结论:线粒体DNA4977bp大片缺失突变与喉癌的发生有关,可能促进的发生和进展。     

线粒体DNA的异质性与检测方法

线粒体DNA的异质性在生物学、医学、法医、生物技术等领域有重要的应用。本文从自然发生(包括体细胞突变、父系渗入和杂交)和人工产生(包括转基因、细胞融合、核移植和转线粒体)两大方面系统地介绍了线粒体DNA异质性的产生机制及其遗传。并介绍了线粒体DNA异质性的检测方法,已知突变位点mtDNA异质性的检测方法有原位PCR技术、PCR-RFLP和实时荧光定量PCR技术,未知突变位点mtDNA异质性的检测方法有长PCR技术、时相温度梯度凝胶电泳(TTGE)和变性高效液相色谱(DHPLC)等。最后对克隆生物中线粒体异质性检测的应用实例作了介绍。     

中国科学院上海细胞生物学研究所1987年招考硕士研究生试卷(续)

3.在反馈抑制中,代谢的最终产物通常抑制合成代谢途径中(1)第一酶的基因(2)最后一个酶的基囚或(3)中间的酶的基因表达。 4.如果已知一个DNA分子的(A十T)/(G十C)的比例为1,你能否说出这是一个(1).双链,或(幼单链DNA分子,或(3)需要更多的信息。 5.在细菌中已发现了三种DNA聚合酶、三者都参与DNA的复制,进一步的研究成果表明(1) DNA聚合酶I,或(2) DNA聚合酶兀,或(3) DNA聚合酶皿。实际上是一个DNA的修复酶。 6.线粒体中的功能蛋白是完全由(1)线粒体的基因组编码的,(2)核内基因组编码的(3)还是由两者共同编码的。.真核细胞RNA聚合…     

线性质粒

在染色体外DNA分子的研究领域中,一支异军正在悄悄突起,这就是线性质粒的研究。 迄今报导的多数质粒都是环状的DNA分子。近年来,人们相继在真核生物中发现了一些线状质粒。例如,玉米线粒体中的SⅠ和SⅡ质粒(1,2)、Sarghum线粒体中质粒(8)、真菌Ascobolus immersus中的质粒。     

家马核基因组中线粒体核内插入序列分析

在各种真核生物核基因组中,存在一些由线粒体基因组转移进入核基因组中的DNA片段,这些被认为是分子化石的片段叫做线粒体核内插入序列(Numt)。由于Numt与真实的线粒体序列高度相似,因此它的存在必然会成为PCR扩增线粒体DNA的不利因素。利用已经公布的家马(Equus caballus)基因组序列(2007年9月公布,GenBank登录号为NC_009144-NC_009175)对家马Numt进行了深入分析,共发现200个可能的Numt,长度范围为29到3727bp,其中有10个的长度大于800bp。分析结果显示由于不存在线粒体控制区域的疑似Numt,因此对基于此区域的群体遗传学研究不会产生影响。本研究还发现在家马进化过程中,第1号和27号染色体更倾向于接受线粒体序列的转移。以上结果将为今后马科动物的研究提供重要的参考信息,有助于避免在线粒体DNA研究中由于Numt污染的存在而得出错误的实验结果。     

华南长江和西江流域鲤科宽鳍鱲和马口鱼不同线粒体DNA谱系之间的体形分化

本文研究了两种鲤科鱼类,即分布于华南长江与西江的宽鳍鱲和马口鱼的不同线粒体DNA谱系之间的体形差异。近期基于线粒体DNA的这两个物种的系统发育分析认为这两个类元内包含多个谱系(宽鳍鱲A-D和马口鱼1-5)。本文采用几何形态度量学的方法研究了这些不同线粒体DNA谱系间是否存在体形方面的差异。在宽鳍鱲的4个不同的线粒体DNA谱系中,有3个被纳入本研究内容。结果显示:在宽鳍鱲的3个线粒体DNA谱系中,2个具有体形的差异。在马口鱼的5个线粒体DNA谱系中,3个被纳入本文的研究。结果显示所有3个谱系均存在体形差异。因此,线粒体DNA的谱系差异很大程度上表现在谱系间的体形差异方面,表明线粒体DNA谱系可能对应于不同的物种。     

DNA连接酶Ⅲ在线粒体基因组完整性保持中的作用

真核DNA连接酶(DNA ligase)通过催化ATP依赖的双链DNA切口连接而在DNA复制、重组和修复过程中发挥了重要作用．DNA连接酶Ⅲ(Lig3)是一种独特性的连接酶,既可定位于细胞核,又可定位于线粒体．Lig3通过与DNA修复蛋白XRCC1作用而参与了碱基切除修复和其他单链断裂修复．但Lig3以XRCC1不依赖方式在线粒体DNA完整性保持方面发挥了更为重要的作用．这些研究为Lig3功能和DNA修复研究提供了新的视野．