孤独症的遗传病因学研究进展及基因型-表型关联研究计划

孤独症谱系障碍是一组严重影响儿童健康,具有高度临床和病因异质性的神经发育障碍性疾病,其典型的临床症状包括社会交往障碍,语言交流障碍以及刻板、重复的行为。近年来依靠基因组学研究的发展,孤独症的遗传学研究取得了巨大进展。主要体现在利用基因组学方法对大样本量的孤独症散发患者和家系进行全基因组关联研究、拷贝数变异研究以及外显子组或全基因组测序研究,鉴定了一大批孤独症的易感或致病基因以及位点。虽然取得了瞩目的进展,但这些研究的结果也提出了极具挑战性的问题,即高度的遗传异质性。将对孤独症已有的遗传学研究进展做一综述,并基于已有的研究进展提出几种孤独症的病因学模型。同时,为了解决遗传异质性的问题,提出了孤独症基因型-表型关联研究计划。这一计划将是孤独症下一步临床遗传学研究的重点方向。     

利用化学小分子实现人胚胎干细胞多能性状态的转化

小鼠胚胎干细胞（Embryonic Stem Cells,ESCs）具有两种不同的多能性状态-原始态多能性（naive pluripotency）和始发态多能性（primed pluripotency）,这两种多能性干细胞在形态、自我更新维持条件、基因表达、表观遗传学特征以及单克隆形成率等方面都存在明显差别。传统条件下分离和培养的人胚胎干细胞（human Embryonic Stem Cells,h ESCs）生物学特征更接近始发态多能性状态,需依赖转基因操作才能获得和维持原始态多能性状态。本研究通过在培养体系中添加化学小分子成功地将已建系的始发态多能性h ESCs转化为原始态多能性干细胞,转化后h ESCs呈紧密、圆形、隆起的三维克隆结构,具有两条活化的X染色体,单克隆形成率提高,基因表达更接近原始态多能性特征。结果提示h ESCs也存在两种多能性状态,不同的体外培养环境可获得具备不同多能性特征的h ESCs。原始态多能性状态的获得使h ESCs在基因治疗、器官再生等领域具有广阔的应用前景,而仅改变培养条件,不依赖基因操作的培养方式大大提高了原始态多能性干细胞应用的安全性。     

非HLA类系统性红斑狼疮易感基因关联研究进展

系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)是一种复杂的多基因自身免疫疾病,遗传因素在其中起重要作用;除了人类白细胞抗原基因之外,多种非HLA基因也通过各种途径参与SLE免疫紊乱,其不同多态性及单倍型背景可能通过差异性遗传学效应影响SLE的发生与发展,因而探索相关基因的作用机制、基因间相互关系及其表达调控的网络信号通路对于深入了解SLE致病机制,指导其风险评估,开展个性化诊疗及预后等极为关键,是未来SLE研究的重大方向。     

利用DNA免疫技术制备ASB11蛋白的多克隆抗体

ASB11参与胚胎神经祖细胞的发育、再生性肌发生以及泛素化等过程,但其机制仍不清楚。为了进一步研究斑马鱼Asb11基因的作用机制,本研究采用DNA免疫技术制备了ASB11多克隆抗体;利用斑马鱼Asb11的c DNA构建p CAGGS-P7/ASB11重组表达质粒,肌肉注射入6-8周龄的BALB/c小鼠体内,诱导抗原蛋白的表达和免疫应答的发生。结果显示,制备的p CAGGS-P7/ASB11重组质粒具有较好的免疫原性;将提取的抗血清进行Western-blot和免疫荧光检测,显示所制备的多克隆抗体抗体效价为1∶400,抗血清抗体能特异的结合ASB11蛋白。本研究为后续的功能研究奠定了基础。     

青鱼Viperin是一种抗病毒蛋白质（英文）

在脊椎动物中viperin已被证明是一种能抵御大多数DNA和RNA病毒的抗病毒蛋白质。本文克隆及鉴定了青鱼viperin。青鱼viperin(bc Viperin)的c DNA由1 828个核苷酸组成,编码360个氨基酸。预测的bc Viperin蛋白包含N端低保守的两性α-螺旋结构域、中间自由基S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosylmethionine,SAM)结构域及高保守C端结构域。bc Viperin m RNA在青鱼心脏、肝脏、脾脏、肾脏、肠、肌肉、皮肤和鳃等组织中均有表达。在草鱼呼肠孤病毒(grass carp reovirus,GCRV)和鲤春病毒血症病毒(spring viremia of carp virus,SVCV)感染后,bc Viperin m RNA在上述组织中的表达水平提高。在青鱼尾鳍(Mylopharyngodon piceus fin,MPF)细胞中,bc Viperin m RNA表达水平同样会在GCRV和SVCV感染后发生上升。蛋白质免疫印迹表明bc Viperin蛋白的相对分子质量约为42 k D;He La和EPC细胞中的免疫荧光染色实验表明bc Viperin是细胞质蛋白。编码bc Viperin的质粒在EPC细胞中过表达后能够显著提高细胞抵御SVCV和GCRV的抗病毒能力。以上研究表明bc Viperin是青鱼天然免疫过程中重要的抗病毒蛋白质。     

古DNA的新发现支持现代人东亚起源说

1983年,科学家们根据线粒体DNA（mtDNA）系统发育树构建了首个现代人起源的分子模型,认为现代人起源于亚洲,但1987年非洲起源说的提出取代了这一亚洲起源说。非洲起源说所依赖的无限多位点假说以及分子钟假说后来被普遍认为是错误的且不切实际的。我们近几年提出了一个新的分子进化模式,即遗传多样性上限理论,重新构建了一个新的人类起源模型。这一模型与多地区起源说基本吻合, 重新把现代人类起源地定位在了东亚。非洲说与东亚说在线粒体进化树上的主要区别是单倍型N和R的关系,非洲起源说认为N是R的祖先,东亚说则反之。本研究引用了已发表的古代人群mtDNA数据,重点分析了线粒体单倍群N和R的关系。结果显示,三个最古老的人类（一个距今45000年,其他两个约40000年）都属于单倍群R;在距今39500到30000年前的人类样本中,绝大部分属于单倍群R下游的亚单倍群U,只有两例为单倍群N（Oase1距今39500年,Salkhit距今34425年）。这两例所属单倍型位于单倍群N下游最基本的未分化亚型,不属于今天存在的任何N下游单倍型,所以可能靠近单倍群N的根部。这些古DNA数据揭示单倍群R比单倍群N古老大约5000年,进一步证实了亚洲起源说的正确性,非洲说的依据不足。     

一株中度嗜热嗜酸细菌的分离与分子鉴定

用稀释分离法,从云南某温泉分离得到一株中度嗜热嗜酸细菌YN06。该菌株短杆状,革兰氏阴性,菌体大小为(0．3-0．5)μm x(1-2．2)μm。16S rDNA和16S—23S间隔区序列分析表明,YN06与嗜酸硫杆菌属的喜温硫杆菌处于同一进化树分支中,相似性均高达99%以上,因此该菌株被鉴定为喜温硫杆菌。     

我国蛋白质生物化学与基因组的研究近况

自20世纪90年代早期迄今,随着生命科学的飞速进展,我国在蛋白质生物化学与基因组研究领域取得了一些令人注目的成果,其中少数具有突破性意义。在蛋白质生物化学研究方面,蛋白质组技术获得重大改进,多反应监测(multiple monitoring-base multiplexed absolute quantitation,MRM)质谱可同时对几百个蛋白质进行靶标式分析,极大地促进了疾病标志物的鉴定。质谱法已成为群体蛋白质组学(population proteomics)研究靶向鉴定的优选途径。在世界上首次阐明了人源γ-分泌酶复合物(γ-secretase complex,γ-SSC)和人源葡萄糖转运蛋白1(glucose transporter 1,GLUT 1)的三维结构。虎纹捕鸟蛛毒素-Ⅰ(Huwentoxin-Ⅰ,HWTX-Ⅰ)结构-功能的系统研究,华南三地区人血型糖蛋白变种的筛查和鉴定,皆显现了重要进展。对某些蛋白质与朊病毒病、阿尔茨海默病、冠心病、肝病和衰老等的密切关系,开拓了新的探索;在基因组研究方面,如期完成我国承担的1%"人类基因组计划",开展了我国一些生物种属的基因组分析,包括栽培最广泛的亚种Indica稻米、棉花、海南袖珍猪和山西白猪、中国旱獭3-磷酸甘油醛脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)的部分互补脱氧核糖核酸(complementary deoxyribonucleic acid,c DNA)等。用4种小分子化学物质,从小鼠皮肤细胞成功创建诱导型多能干细胞(induced pluripotent stem cells,i PSC),操作简化,安全性强,颇有创新。此外,对阐明某些基因与心脑血管病、高血压、全身性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)、肺腺癌、人巨细胞病毒(human cytomegalovirus,HCMV)感染以及某些类型白血病等的关联,也进行了有益的探讨。     

THP-1分化的巨噬细胞来源Exosomes的生物学特征鉴定

利用佛波酯体外分化人急性单核白血病细胞形成巨噬细胞,并用低温超速离心法从巨噬细胞培养上清收集Exosomes,并分析其生物学特征。Exosomes经透射电显微镜分析形态,并用Western blot方法分析Exosomes膜上特异性蛋白CD80、ICAM-3、HSP-70的表达对其生物学特征进行鉴定。研究结果表明佛波酯成功诱导人急性单核白血病细胞分化成人巨噬细胞。获得的巨噬细胞分泌微小囊泡经透射电镜分析后,微小囊泡的直径在30~100 nm,并且其含有Exosomes的特征性蛋白CD80、ICAM-3、HSP-70等蛋白,表明其为Exosomes。使用低温超速离心法成功收集到Exosomes,为后续开展Exosomes的成份及功能分析提供了保障。     

蛋白4.1家族在神经系统中的研究进展

蛋白4.1家族是细胞骨架蛋白,包括4.1N、4.1B、4.1G和4.1R四个成员,含有膜结合结构域、血影蛋白-肌动蛋白结合结构域和C端结构域3个高度保守的结构和功能域。蛋白4.1家族在人体包括神经系统等多种组织中表达。对蛋白4.1家族在神经系统Ca2+信号转导、受体通道定位与转运、髓鞘等多种重要结构形成中的重要作用进行综述。近来,蛋白4.1家族发挥抑癌基因作用也引起了广泛关注。