人类21号染色体与疾病

21号染色体是人类染色体中最小的常染色体,由日本等13个国家的研究单位组成的国际基因组已完成了21号染色体的DNA序列分析,其99．7％的序列已被测定。21号染色体长臂（21q)DNA,由33546361bp组成,其中只剩下3个小的克隆裂隙和7个序列裂隙（约100kb)尚未确定,在21q,q的近着丝粒处有21q远,近区域存在很多重复序列。21号染色体有39个断裂点,原因是由于21号染色体与其他染色体发生相互易位、21号染色体内重排或受到辐射所致。人类21号染色体上的特异基因与小鼠16、17及10号染色体上的某些基因互为同质异构基因,显示了基因组在进化过程中的变异性和保守性,21号染色体基因密度较小,含有127个已知基因,98个预报基因和59个假基因,21号染色体与Down′s综合征,某些单基因遗传紊乱,某些复杂疾病（双相情感障碍、家族性复合高血脂症）、实体瘤及白血病的发生有关。     

南宁地区唐氏综合征患者的细胞遗传学研究

为了探讨中国南宁地区唐氏综合征患者染色体核型分布及其特点, 对广西壮族自治区妇幼保健院1994年以来的500例疑似唐氏综合征(Down syndrome, DS)患者进行外周血染色体核型分析, 130例确诊为DS患者。其中, 单纯型21-三体为86.15%(112/130); 易位型为8.46%(11/130); 嵌合型为5.39%(7/130)。在单纯型21-三体中性别比为女∶男=1∶1.8; 93.08% 的唐氏综合征患儿由年轻母亲(<35岁)所生, 另有6.92% 由高龄产妇所生。结果表明, 南宁地区86% 以上唐氏综合征患者的染色体核型是单纯型21-三体, 男性唐氏综合征患儿明显高于女性患儿。     

1例7 p21.2→pter部分三体综合征患者及其表型定位研究

采用人类染色体G显带技术、高分辨显带技术、荧光原位杂交技术(FISH),对一例7p21．2→pter部分三体综合征患者的染色体进行研究,并综合文献报道的14例7P部分三体综合征的临床资料,就7p部分三体综合征患者的核型与表型的相关关系、核型与疾病基因的相关关系等问题进行探讨。通过1例染色体7p21．2→pter部分三体患者的染色体分析、表型定位研究和相关文献复习比较,探索染色体区带与表型的关系。结果表明,7p21．2→p22是7p部分三体综合征的关键片段,生殖器畸形、髋关节脱位与7p15重复有关,心脏畸形与7p多个基因作用有关,颅缝早闭基因可能位于7p21．2→p21．3。     

基于T-REx系统筛选TTC3可诱导表达的稳转细胞株

位于人类21号染色体唐氏综合征关键区(DSCR)的TTC3基因所表达的蛋白TTC3具有泛素连接酶的活性,其表达异常可能会影响其他蛋白的泛素化水平和降解速率,并可能与唐氏综合征表型发生相关。在前期研究中发现TTC3蛋白在细胞中过表达易形成聚集体。为了在细胞内观察TTC3蛋白的聚集过程,以及该过程对细胞的毒性影响,采用T-REx系统进行TTC3基因稳定转染细胞株的筛选,得到了能够通过四环素诱导蛋白稳定表达的细胞株,解决了瞬时转染的外源质粒进入真核细胞进行相关实验时,质粒丢失和TTC3快速过高表达聚集沉淀的研究难点,对后续研究TTC3蛋白的生理功能有重要意义。     

多重实时荧光PCR相对定量法快速诊断唐氏综合征

为了建立一种基于多重实时荧光相对定量PCR技术并应用之于唐氏综合征分子诊断, 选择21号染色体上唐氏综合征特异区域基因片段(DSCR3)为目的基因, 以12号染色体上的磷酸甘油醛脱氢酶基因(GAPDH)为参照基因, 设计合成两对引物以及分别以不同荧光标记的TaqMan探针, 在同一个反应管中进行扩增。以相对定量指标△CT值区分唐氏综合征患者与正常人。采用EB 病毒转化技术, 把唐氏综合征患者外周血B 淋巴细胞转化成永生淋巴母细胞系作为标准品。通过优化反应条件, 使得目的基因和参照基因的扩增效率基本一致, 接近100%, 模板浓度在3～300 ng/μL范围内, △CT值的变异系数小于15%, 浓度在30 ng/μL时, 变异系数最小(＜10%), 以该浓度的DNA作为模板进行批内和批间实验的△CT值重复性好, 变异系数分别为9.8%和13.3%。运用建立的方法检测20例唐氏综合征患者的血标本和30例正常人的血标本, 正常人△CT值范围是-1.90～-1.30, 患者的△CT值范围是-2.95～-2.15, 两组之间无交叉重叠, 有明显差异(P＜0.001)。唐氏综合征患者永生细胞系建系成功 ,染色体核型和DNA 分析表明建系前后遗传是稳定的。因此, 实时荧光定量PCR比较△CT值的相对定量法快速诊断唐氏综合征是可行的。     

用DNA分子杂交研究两种人体胸苷激酶基因间的同源性

本实验从人体细胞质胸苷激酶(TK-C)基因分离出不含Alu重复顺序的3个DNA片段,分别次级克隆在质粒pBR322上,定名为pRR0.92,pXR1.5和pHK1.25。用pXR1.5和pHK1.25为探针,作Southern印迹杂交分析,都不能与小鼠细胞Ltk、CD-1、A9和BALB/c的DNA杂交。但是pXR1.5能与中国仓鼠细胞E36 DNA 23kb Bam HI片段杂交,出现信号很弱的杂交带.这提示以TK-C基因来说,人同中国仓鼠间的同源程度似大于人同小鼠的同源程度。在降低杂交严紧度的条件下,pHK1.25能与含人体16号染色体而不含17号染色体的人鼠杂种细胞DNA杂交,只是杂交信号极弱。我们推测人体TK-C基因(位于17号染色体)与人体TK-M基因(位于16号染色体)可能有某种程度的同源性,pHK1.25对进一步克隆TK-M基因也许是有用的。     

唐氏综合征血清学指标简介

唐氏综合征(Down′s syndrome,DS)是一种最常见的常染色体遗传病之一,是先天性智力低下最常见的遗传类型。本文对近年来唐氏综合征产前筛查采用的血清学指标进行综述。     

Werner综合征小鼠模型在早衰与肿瘤研究中的应用

Werner综合征(Werner syndrome, WS)是一种罕见的人类常染色体隐性遗传疾病, 一直以来该病作为研究人类早老综合征的典型病例而受到关注。Werner蛋白(WRN)是Werner综合征中突变的核蛋白, 最近的生化及遗传学研究证明WRN在DNA复制、DNA损伤修复以及端粒的维持方面起着重要的作用。文章综述了Werner综合征的分子遗传学机理及端粒和WRN在Werner综合征发病中的重要作用。通过双敲除Wrn与端粒酶基因建立的小鼠模型忠实地再现了人类Werner综合征, 这种Werner综合征小鼠模型因其同时具有早衰与肿瘤表型而在研究人类肿瘤及衰老的相关性中起到的独特作用。     

利用细菌人工染色体同源重组对小鼠基因进行条件型敲除

目的:探索通过细菌人工染色体(BAC)同源重组系统构建条件基因敲除载体的高效率方法,提高条件基因敲除小鼠(Flox小鼠)的构建效率。方法:利用作者自己构建的噬菌体重组酶系统,通过BAC同源重组进行条件型基因敲除载体构建工作。首先通过亚克隆构建了一系列载体含有同源臂的靶向质粒,线性化后,打靶片段经电穿孔法转入大肠杆菌内,与相应的BAC同源重组,再经过三步同源重组和一步位点特异性重组,构建小鼠条件型基因敲除载体。结果:高效率构建了小鼠基因的最终条件基因敲除载体。结论:通过BAC同源重组高效构建条件基因敲除载体,为条件基因敲除载体的构建提供了全新思路,并为FLox小鼠的建立,及相应基因在发育、生理、致病机制等方面的功能研究奠定了基础。     

应用荧光原位杂交技术检测人类APPSWE基因在转基因小鼠染色体上的定位及位置效应

应用荧光原位杂交技术研究了人类淀粉样前体蛋白基因瑞典型突变（APPSWE）在转基因小鼠首建、F1及F2代小鼠染色体上的整合及定位,结果在2只首建转基因小鼠中,分别观察80个分裂相,出现杂交信号的核型分别为34及36个,检出率为42.5%和45%;1只F1及1只F2代转基因小鼠中,分别观察100个分裂相,出现杂交信号的核型分别为33及30个,检出率为33%和30%。转基因分别整合在8号、1号、17号和2号染色体上,提示转基因APPSWE已稳定整合到转基因小鼠的染色体上,并通过生殖细胞遗传给予子代,证实转基因在小鼠染色上的整合可能是随机的多点整合,同时,对不同整合位点的转基因小鼠进行了表型研究,结果发现不同整合位点对表型具明显影响。     

差异显示法分离水稻抗稻瘟病相关基因

采用mRNA差异显示技术,分析水稻稻瘟病抗源材料“地谷”叶片受稻瘟病菌侵染前后的基因的表达差异,获得87个差异片段。对这87个差异片段进行了回收、重扩增与克隆,并对其中的81个片段进行了杂交鉴定。斑点杂交结果证实其中6个片段受稻瘟病菌诱导表达。进一步克隆测序并进行数据库比对分析表明其中一个与水稻4号染色体中一推测的苹果酸合成酶高度同源,一个与水稻11号染色体上的RPR1基因高度同源,RPR1基因具有保守的NBS-LRR结构,并与水稻防卫反应的信号传导有关;另一个与水稻第6号染色体上一推测的硫氧还蛋白高度同源,其余3个为新的cDNA片段。     

要点新闻

英国科学家在9月23日出版的《科学》杂志上报告说,他们通过转基因技术,培育出患有先天痴呆(也叫唐氏综合征)的老鼠,为研究该疾病和类似的染色体疾病提供了线索。先天痴呆患者的第21号染色体出现了异常,大部分患者有3条21号染     

小鼠锌指蛋白基因ZF-12的克隆与基因结构以及5′端启动子活性的分析

人类锌指蛋白ZNF191为类krueppel转录因子,其可能与神经精神病、心血管疾病和肝癌等疾病的发生或发展有关,为了采用基因敲除模型来探讨它的生理功能,克隆和定位其在模式生物（小鼠）中的同源基因,并阐明其结构特征是必需的。通过筛选小鼠λ噬菌体基因组文库,获得了它在小鼠中的同源基因ZF－12基因组全长片段。序列分析表明：该基因含有4个外显子和3个内含子,内含子都遵循GT／AG的剪接模式;第91密码子处存在单核苷酸多态性;可能存在2种大小不同的3′端的非翻译区（3′－UTR）;与锌指蛋白基因Zfp-35相连锁,可将其定位于18号染色体的B3－C带上或附近;5′端上游存在1个约250bp高度富含GC的启动子序列。ZF－12基因的5′端系列缺失荧光素酶基因报告载体的瞬时转染实验表明:其上游序列（-762～ 70bp）具有启动子转录活性,在更上游的序列（－824～-762bp)上可能存在负调控元件。这项研究结果为进一步的基因敲除研究奠定了基础。     

北京地区汉族人群21号染色体上5个STR基因座的遗传多态性

阐明21号染色体上唐氏综合征关键区域内或附近的5个STR基因座（D21S1413、D21S1446、D21S1437、D21S1411、D21S1412）在北京地区汉族人群中的结构特征和群体遗传学数据。Chelex法提取血DNA,PCR扩增后,应用聚丙烯酰胺凝胶电泳和银染法或基因片段扫描检测法进行STR分型,测序后确定STR基因座的主型和进行等位基因的命名。结果该5个STR基因座具有简单重复序列和遗传多态性,杂合度和多态信息含量高。它为唐氏综合征的基因诊断和产前基因诊断提供理论依据,也为这些遗传标记在我国人群中进行亲子鉴定和个体识别提供概率计算依据。Abstract: To elucidate the genetic polymorphisms of five STR loci on chromosome 21 in Chinese Han population and construct a preliminary database,EDTA-blood specimens were collected from unrelated individuals in Beijing. The DNAs were extracted with Chelex method and were amplified by PCR. The PCR products were analyzed by the PAG electrophoresis or by the approach of the automated fluorescent detection. The five STR loci consist of simple repeat motif and its distributions of genotypes are agreement with Hardy–Weinberg equation. Its polymorphism information content is all over 0.50. The obtained data can not only be used as evidences for genetic diagnosis of Down Syndrome, but also for calculating the probabilities in the paternity test and individual identification.     

应用ＣＡＴＳ法分离和鉴定猪ＧＦＡＰ基因的研究

根据比较锚定序列宗踪（ＣＡＴＳ）法,选择人和小鼠胶质细胞原纤维酸性蛋白（ＧＦＡＰ）基因的同源区域设计引,用ＰＣＲ方法从二花脸猪基因组中分离到４１２bp的基因片段,经与基因资料库中已训功能基因的同源性比较,该片段可鉴定为猪的ＧＦＡＰ基因,利用猪－啮齿类体细胞杂克隆板将ＧＦＡＰ基因定位于猪１２号染色体１２p11-(2/3)P13区域。     

人类核仁形成区结构性变异与随体联合的研究

本文以硝酸银染色法研究了200对正常夫妇及200对唐氏综合征(DS)患者双亲淋巴细胞染色体核仁形成区(NOR)。结果发现双核仁形成区(dNOR)的检出率在两组人群中均为0.5％;随体联合(SA)的结果表明,负有dNOR染色体的SA频率并不随其核糖体RNA(rRNA)基因含量的明显增加而上升,提示除rRNA基因含量及其活性外,尚有其他因素影响SA的形成。dNOR携带者与DS的发生亦无明显关系。     

小麦-鹅观草第一部分同源群染色体渗入系鉴定与基因组归属分析

鹅观草（Roegneria kamoji,2n=42,SSHHYY）是小麦异源六倍体野生近缘种,对小麦赤霉病具有良好抗性,是改良小麦赤霉病抗性的重要遗传资源。通过远缘杂交,将鹅观草第一部分同源群染色体上的抗赤霉病基因Fhb6导入普通小麦。由于第一部分同源群染色体包含1S、1H和1Y三条染色体,为研究这些同源染色体对小麦赤霉病抗性的影响,筛选出4个鹅观草第一部分同源群染色体特异分子标记,通过PCR扩增鹅观草属不同野生种的基因组DNA,明确了抗赤霉病Fhb6基因位于鹅观草1Y#1染色体。进一步利用分子细胞遗传学技术从中国春与鹅观草的后代中选育出5份涉及鹅观草1Y#2和1S#2染色体的渗入系材料。其中：21RK?1为二体异代换系DS1Y#2(1A),21RK?2为二体异代换系DS1S#2（1D）,21RK?3为二体异附加系DA1S#2,21RK?4为1S#2和TW·1S#2S的双单体附加系,21RK?5为纯合TW·1S#2S易位系。这些新种质为小麦抗赤霉病基因的发掘及遗传改良奠定了基础。     

染色体外同源重组结合细胞质注射途径研制转基因小鼠

以绵羊β-乳球蛋白基因(B—Lactoglobulin,β-LG)为转基因表达框架,将人G-CSF,(Human Granulocyte Colony Stimulating Factor,4G-CSF)基因与报告基因一增强型绿色荧光蛋白(Enhanced Green Fluorescenct Protein,EGFP)基因作为双表达单元拼接到口β-LG基因的第一外显子处,并在G-GSF基因两侧引入同源重组位点loxP、fox2272,将打靶基因表达构件β-LG-hG-GSF-IRES-EGFP(总长9．3kb)分为两段进行构建,片段Ⅰ(长5．9kb)与片段Ⅱ(长5．6kb)两段重叠部分为2．2kb。向小鼠受精卵细胞质共注射构件片段Ⅰ、Ⅱ和NLS(核定位信号)3个基因片段。对仔鼠进行整合与表达的检测。PCR-Southem杂交检测结果表明,片段I的整合率为62．3％(86／138),片段Ⅱ的整合率为54．3％(75／138),片段Ⅰ、Ⅱ共整合(包括两片段分别整合和染色体外同源重组两种情况)的小鼠为62只,整合率为44．9％(62／138),其中在双阳性转基因小鼠中发生染色体外同源重组的几率为80．6％(50／62)。RT-PCR-Southem检测了10只发生染色体外同源重组的转基因雌性小鼠,hG-GSF基因的表达率为90％(9／10),EGFP基因的表达率为100％(10／10),通过对其乳汁紫外吸收光谱的检测,EGFP基因的表达率为50％(5／10)。上述结果表明,染色体外同源重组结合细胞质注射技术研制转基因动物是简便实用的转基因途径。     

先天性骨-肾畸形综合征小鼠(KM-ld)致病基因1d的染色体定位

对KM－1d小鼠的致病基因ld进行染色体定位。采用异构蛋白及同功酶电泳技术和体外扩增技术对同源导入近交系小鼠C57BL／6·KM－1d20对染色体上的14个生化标记基因位点和61个SSLP位点进行筛选,发现ld基因与2号染色体上的D2Mit30、D2Mit62和D2Mit633个SSLP位点连锁,从而把ld基因初步定位于2号染色体。为进一步对ld基因准确定位,培育了86只（C57BL／6×KM－ld）F1×KM－ld回交后代小鼠用于连锁分析。体外扩增所有回交后代的D2Mit13、D2Mit30、D2Mit62和D2Mit634个SSLP位点,结合表型,分析与ld基因的连锁关系,通过计算遗传距离,将ld基因具体定位于2号染色体上76cM处,距D2Mit30、D2Mit62和D2Mit6325．58cM,距D2Mit1331．39cM。     

先天性骨—肾畸形综合征小鼠（KM—1d）致病基因ld的染色体定位

对ＫＭ－１ｄ小鼠的致病基因ｌｄ进行染色体定位,采用异构蛋白及同功酶电泳技术和体外扩增技术对同源导入近交系小鼠Ｃ５７ＢＬ／６．ＫＭ－ｌｄ２０对染色上的１４个笔化标记基因位点和６１个ＳＳＬＰ位点进行筛选,发现ｌｄ基因与２号染色体上的Ｄ２Ｍｉｔ３０、Ｄ２Ｍｉｔ６２和Ｄ２ｉｔ６３３个ＳＳＬＰ位点连锁,从而把ｌｄ基因初步定位于２号染色体,为进一步对ｌｄ基因准确定位,培育了８６只（Ｃ５７ＢＬ／６＊ＫＭ－１在＊