重伞灵芝线粒体基因组在灵芝种间鉴定中的应用

线粒体是“动力工厂”,能够进行氧化代谢实现能量的转化,参与三羧酸循环形成ATP。随着分子生物学和生物信息学技术的发展,担子菌灵芝属中已有几种灵芝的线粒体基因组被相继报道,但尚未有对重伞灵芝线粒体基因组的报道。本研究通过对重伞灵芝YX线粒体基因组进行组装注释,比较分析了与其他灵芝属物种的差异,根据差异序列构建分子标记对重伞灵芝菌株快速鉴定。结果显示重伞灵芝线粒体基因组大小为67 340bp的闭合环形结构,含有15个普通蛋白编码基因,28个tRNA基因,以及rRNA的大小亚基基因。共5个基因含有12个内含子,主要为IB型,部分为ID型,包含LAGLIDADG_1 superfamily、GIY-YIG_Cterm superfamily保守结构域。根据重伞灵芝线粒体cox2基因设计的特异性引物扩增结果显示：4株重伞灵芝的cox2基因片段均可准确扩增,且扩增不出其他灵芝物种的cox2基因片段。基于各灵芝菌株线粒体cox2基因序列构建系统进化树,可以将4株重伞灵芝归在同一分支上,并且同源性为98%,与ITS鉴定结果一致。可见,基于线粒体基因cox2特异性引物可以快速地对重伞灵芝进行鉴定,且只需通过观察扩增条带的有无,无需测序,省时省力。     

HepG2细胞中线粒体形状的动态变化

目的:研究HepG2细胞中线粒体形状动态变化过程中的功能变化及其初步分子机制。方法:HepG2细胞经过HBSS缓冲液饥饿处理后,使用线粒体氧化磷酸化解偶联剂CCCP、脂肪酸受体GPR40/120激动剂GW9508、脂肪酸油酸OA和钙离子载体Ionomycin等4种不同药物处理,通过共聚焦显微镜观察和流式细胞分析的手段检测细胞中线粒体形状和功能发生的改变。然后,通过基因沉默Drp1,Mff或者Fis1蛋白,初步研究调控线粒体形状改变的分子机制。结果:经过CCCP和GW9508处理细胞中产生甜甜圈线粒体,而OA和Ionomycin处理产生球状线粒体。CCCP,OA和Ionomycin使线粒体去极化,CCCP、GW9508、OA或者Ionomycin单独处理在一定程度上影响细胞中活性氧化簇ROS。甜甜圈线粒体产生由Drp1介导,而球状线粒体形成依赖于Drp1和Mff。结论:线粒体的形态与其功能相互联系,Drp1和Mff蛋白对于细胞线粒体形状动态改变过程中形状的调整和适应具有很重要的作用。     

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。     

人PINK1-shRNA载体的构建及对神经母细胞瘤细胞线粒体的影响

摘要 目的：构建筛选人源靶向特异PINK1-shRNA敲减质粒,转染神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞并验证该质粒转染后对PINK1基因的敲减效率,观察对细胞线粒体形态的影响。方法：构建两对人源PINK1-shRNA序列(编号分别为PINK1-shRNA-39和PINK1-shRNA-42),将这2对干扰序列连接在载体上形成重组载体,经测序验证后,将空载体和两对敲减质粒分别转染SH-SY5Y细胞,获得基因敲减的细胞模型,用CCK-8法检测细胞的存活率,用荧光定量PCR方法确定PINK1基因的敲减效率,用蛋白质免疫印迹法验证细胞内PINK1的表达水平是否发生改变,用激光共聚焦显微镜观察线粒体的形态是否发生了改变。结果：我们提取的质粒,经测序结果显示,质粒载体构建成功;转染细胞后,CCK-8 法检测细胞存活率发生了降低,与正常组比较,PINK1-shRNA-39和PINK1-shRNA-42敲减质粒组,细胞的存活率分别降低了13.7%（P＜0.05）和14.1%（P＜0.05）;荧光定量PCR结果显示,与正常组相比,PINK1-shRNA-39组和PINK1-shRNA-42组敲减质粒转染的细胞内PINK1基因的表达分别降低了24.1%（P＜0.01）和36.7%（P＜0.01）;蛋白质印迹法结果显示,与正常组相比,两对质粒分别转染细胞后,PINK1-shRNA-39和PINK1-shRNA-42敲减质粒转染的细胞内PINK1蛋白的表达水平降低,差异有统计学意义(P＜0.01),PINK1-shRNA-42敲减质粒转染的细胞内PINK1蛋白的表达水平有效降低更明显;与正常组比较,激光共聚焦显微镜观察到基因敲减两组细胞的线粒体部分发生断裂,碎片较多,基因敲减两组的线粒体的形态因子显著降低,差异有统计学意义（P＜ 0.01）。结论：成功构建了人源的PINK1基因敲减的质粒,并将敲减的质粒成功转染至SH-SY5Y 细胞中,细胞内PINK1基因的mRNA和蛋白的表达水平降低,且细胞线粒体的形态发生了改变。     

广西三黄鸡的遗传多样性及保种效果分析

广西三黄鸡肉嫩味美,是中国应用广泛、开发利用最好的著名地方品种。为了准确评价广西三黄鸡的遗传多样性和保种效果,以广西自治区内4个保种场314个样品为研究材料,用18个微卫星标记和线粒体DNA D-loop区(mtDNA)联合分析广西三黄鸡群体的遗传多样性。微卫星标记结果表明:共检测到144个等位基因,平均等位基因数为8个,期望杂合度(HE)为0.679 8,观察杂合度(HO)为0.560 5,多态信息含量(PIC)为0.639 3。线粒体DNA D-loop区结果表明:在检测序列中,共发现31个变异位点,17种单倍型,群体平均核苷酸多态性和单倍型多态性分别为0.0137 9,0.644;网络中介图表明广西三黄鸡具有5个血统来源,主要起源是东亚和云南或云南周边地区地方鸡血统,但在存在少量外来商业鸡种血统。本研究结果表明,广西三黄鸡具有较为丰富的遗传多样性,个别保种场需进一步提纯保种。     

基于线粒体基因分析蓝孔雀与绿孔雀的遗传差异

种间的遗传差异是物种分类和确定保护管理单元的基础,本研究利用DNA条形码技术对未知样本进行鉴定,通过NCBI进行BLAST得到结果是:与绿孔雀的同源性为96%。近一步通过对蓝孔雀(Pavo cristatus)和绿孔雀(Pavo muticus)线粒体细胞色素C氧化酶Ⅰ(cytochrome coxidaseⅠ,COⅠ)基因及线粒体基因组的比较分析,结果表明两物种间的COⅠ基因在碱基组成、核苷酸多样性等各项指标上均具有明显差异。遗传距离分析结果表明蓝孔雀与绿孔雀种内遗传距离为分别0和0.012,种间遗传距离为0.045,表明种间仍具有明显的遗传差异。通过对两物种线粒体基因组各基因的比较分析,发现ND1基因变异位点所占比例相对较高,考虑作为绿孔雀和蓝孔雀种群遗传学研究的最优分子标记。本研究将为分析孔雀类群间的系统发育及制定绿孔雀的保护措施提供了更多科学依据。     

阿尔茨海默病中Tau蛋白与线粒体损伤

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是一种神经退行性疾病,过度磷酸化tau异常聚集形成的神经纤维缠结是其主要病理特征之一。线粒体损伤在AD发病机制中发挥重要作用,是AD的早期病理事件,而其又与tau蛋白密切相关。文中总结了AD中病理性tau蛋白对线粒体动力学、形态、自噬、功能等方面造成的损伤,并展望了从保护线粒体损伤角度研发防治AD药物的可行性。     

系统生物学在认知功能障碍研究中的应用

认知功能障碍可导致患者日常生活能力、社会适应能力明显下降,严重影响患者的生活质量。根据近年来众多研究显示,认知功能障碍的发生发展与基因、蛋白质、微生物等内环境因素的失调和紊乱有关。基于系统生物学的研究,梳理了近年来国内外研究学者在代谢组学、蛋白质组学、基因组学和肠道微生物组学层面对认知功能障碍的研究,并对系统生物学在认知功能障碍中的应用前景进行了展望,以期为认知功能障碍相关研究提供参考。     

传粉和非传粉榕小蜂线粒体基因组进化差异(英文)

【目的】目前关于榕小蜂类群的线粒体基因组报道很少,本研究旨在探讨传粉和非传粉榕小蜂两个群体的线粒体基因组的进化差异。【方法】以15种榕小蜂的线粒体基因组(其中11种的线粒体基因组为新测定)数据为基础,采用比较线粒体基因组学方法,分析榕小蜂的线粒体基因组序列和进化特征。【结果】本研究新测定的11个榕小蜂物种的近全长线粒体基因组的长度范围为12 768~17 060 bp,AT含量均大于80%,除了非传粉榕小蜂Philotrypesis tridentata外,其余物种的AT偏斜为负,GC偏斜为正。榕小蜂线粒体基因重排事件很丰富,并且重排情况可能会对该类群的系统发育分析具有重要的价值。进一步的选择压力分析显示,榕小蜂线粒体基因组中的蛋白质编码基因的ω值均远远小于1,表明这些基因经历了纯化选择,传粉榕小蜂线粒体基因组中的大部分基因比非传粉榕小蜂积累了更多的非同义突变。此外与非传粉榕小蜂相比,传粉榕小蜂的线粒体基因组还具有更丰富的基因重排、更高的核苷酸多态性和更高的氨基酸替换率。【结论】传粉榕小蜂比非传粉榕小蜂的线粒体基因组进化更快,这可能与两个群体显著不同的生活方式或进化史有关。