植物着丝粒结构及进化的研究进展

植物着丝粒是染色体重要结构域,介导动粒装配。不同物种间着丝粒重复序列快速趋异进化,着丝粒功能保守,确保有丝分裂和减数分裂过程中染色体正确分离和准确传递。伴随染色质免疫共沉淀技术(Chromatin immunoprecipitation, ChIP)、ChIP 与高密度芯片相结合技术(ChIP-chip)、ChIP 与高通量测序相结合技术(ChIP-seq)的应用,植物着丝粒研究获得里程碑式进展:某些模式植物着丝粒DNA 序列、蛋白质结构、功能获得大量新认识;着丝粒基本蛋白质组蛋白H3 被用来界定着丝粒大小和边界;某些非着丝粒区域被激活为新着丝粒,在世代传递中保持稳定性。本文对植物着丝粒结构、功能、进化研究进行了综述,并探讨了植物着丝粒研究存在的问题。     

活血丹小尺度空间遗传结构

活血丹(Glechoma lonituba)是唇形科活血丹属的多年生克隆草本植物。采用简单重复序列区(ISSR)分子标记技术,比较分析了3个不同斑块活血丹的遗传多样性、克隆多样性以及小尺度空间遗传结构,并探讨其与生境异质性、繁殖体传播和人为干扰的相关性。结果表明:1)活血丹物种水平的遗传多样性很低,各斑块的遗传多样性较低,以水渠边斑块最高,平葛村斑块次之,竹林下斑块最低。2)活血丹物种水平的克隆多样性较高,各斑块活血丹的克隆多样性以水渠边斑块最大,平葛村斑块次之,竹林下斑块最低。3)遗传分化系数Gst为0.7129,表明活血丹的遗传变异大部分存在于斑块间;斑块间的基因流较小,仅为0.2004。4)空间自相关分析表明活血丹一定的空间距离下存在显著的空间遗传结构,竹林下斑块在100cm时存在显著性正相关,其X轴截矩为205.994cm;平葛村斑块在200cm时存在显著性正相关,其X轴截矩为235.388cm;水渠边斑块在150cm时存在显著性正相关,其X轴截矩为240.336cm。应用软件SPAGeDi 1.2软件对各斑块的空间遗传结构进行量化,表明平葛村斑块具有最强的空间遗传结构,水渠边和竹林下斑块的空间遗传结构较弱。活血丹的遗传结构、克隆结构及空间分布格局受到其繁殖体传播特征、人为干扰和繁殖权衡的影响,是其对生境异质性的适应结果。     

适于蛹虫草遗传多样性研究的线粒体分子标记的筛选

摘要:【目的】从蛹虫草线粒体DNA中寻找适于遗传多样性研究的分子标记。【方法】通过PCR扩增和序列分析,比较了20个蛹虫草菌株在12个线粒体DNA片段和3个细胞核DNA片段上的序列变异。【结果】蛹虫草在线粒体DNA上的变异水平高于核DNA,主要表现为线粒体基因内含子的插入缺失多样性和较多的碱基变异位点。不同线粒体DNA片段的变异水平也有差异,而且内含子蛋白比外显子编码的蛋白质更易发生氨基酸的改变。增加使用的分子标记数目,其所揭示的遗传多样性程度也在逐渐提高。【结论】我们依 次推荐nad3-cox2、cox2-nad5、cox2、cox3、cob和cox1这6个线粒体DNA位点用于今后蛹虫草遗传多样性或群体遗传结构的分析。     

雪豹的微卫星DNA遗传多样性

利用微卫星DNA标记,对来自青海囊谦县、治多县以及甘肃阿克塞县3个地区的36份雪豹(Panthera uncia)粪便DNA样品进行了遗传多样性研究。结果显示,在8个微卫星位点上共检测到57个等位基因,有效等位基因数为2.190~5.488,平均每个位点的等位基因数为7.130,基因频率分布不均匀;期望杂合度为0.543~0.847,平均0.759;多态信息含量为0.458~0.829,平均0.722;表明这8个微卫星位点均为高度多态性位点,有较丰富的遗传多样性。3个样地雪豹居群之间的遗传距离与地理距离相关,地理距离最近的青海省囊谦县和治多县的雪豹居群遗传距离最小。根据雪豹平均遗传分化度Fst(0.053)、平均基因流(4.488)以及STRUCTURE聚类分析结果(当K=1时,ln P(D)值最大),推测3个居群间虽然有一定的遗传距离,但均来自同一个种群,暂无分化现象。     

耐甲氧西林金黄色葡萄球菌分型及流行现状

【目的】研究杭州地区耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)的基因型别,探讨MRSA菌株流行变化趋势及进化特点,为该地区MRSA的进一步防治提供科学依据。【方法】对86株MRSA进行葡萄球菌盒式染色体SCCmec基因、spa基因分型,并开展多位点序列分型(Multi-locus sequence typing,MLST),与国际上MRSA的流行型别进行比较,分析进化关系。【结果】86株MRSA共发现13个spa型(以t311型为主,占48.8%;其次为t6418型,占11.6%);MLST分型共发现9个ST型(以ST5为主,占59.3%;其次为ST239,占16.3%),经e BURST软件分析它们属于4个群(Group 1、Group 6、Group 8、Group 12)和8种克隆复合体(CC1、CC5、CC630、CC20、CC59、CC88、CC239、CC573);SCCmec基因分型以SCCmecⅡ型为主,占61.6%;其次为SCCmec III型,占22%;5株社区相关性MRSA(SCCmec-Ⅳ型)。其中第一流行克隆型为SCCmec-Ⅱ-ST5-t311-CC5(占47.7%)、其次为SCCmec-III-ST239-t030/t037-CC239(占12.8%)。【结论】SCCmec-Ⅱ-ST5-t311为杭州地区当前流行菌株;CA-MRSA菌株的出现,提示MRSA菌株有由医院向社区播散的趋势;此外,对新发展了单位点变体的菌株(SCCmec-Ⅰ-ST1921-t164-CC20和SCCmec-Ⅳ-ST965-t062-CC5),应加强重视。     

断眼天牛DNA条码试剂盒的研制

【目的】为了加强对检疫口岸截获木材中的断眼天牛种类进行准确、快速的鉴定,克服单纯依赖于形态学方法为主的局限性,我们研发了断眼天牛属DNA条码试剂盒检测技术。【方法】本研究基于线粒体COⅠ基因(线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ),采用加拿大条码中心开发的昆虫及植物DNA提取方法,对基因序列分析,获得碱基位点规律。【结果】断眼天牛属中的9个常截获种类取得了标记性碱基位点。【结论】检疫中常截获的断眼天牛属中的9个种通过标记性碱基位点得到区分;研发了断眼天牛属DNA条码试剂盒检测技术,为进出境口岸的检疫工作提供一种新的鉴定手段。     

慈姑45S rDNA和端粒序列检测及核型分析

以45S r DNA和拟南芥型端粒序列为探针对慈姑(Sagittaria trifolia L.)有丝分裂中期染色体进行单色和双色荧光原位杂交分析,并用银染方法检测慈姑45S r DNA位点的表达,最后结合染色体测量数据和45S r DNA杂交信号建立慈姑的核型。结果显示,慈姑的单倍基因组总长度为76.9±1.38μm,最长染色体为11.55±0.10μm,最短染色体为4.54±0.27μm;慈姑的核型公式为:2n=22=2m+2sm+14st+4t,核型不对称性参数CI、A1、A2、As K(%)、AI分别为19.86±11.06、0.72、0.27、78.82、15.29,核型属于Stebbins类型中的3B型。慈姑具有3对45S r DNA位点,分别位于第8、9、10号染色体的短臂末端。拟南芥型端粒序列的杂交信号出现在慈姑每一条染色体的长、短臂末端。银染检测到6个Ag-NOR和6个核仁,表明3对45S r DNA位点在间期核都有表达。本研究结果为药食兼用植物慈姑提供了分子细胞遗传学基础资料。     

苜蓿夜蛾保幼激素酯酶cDNA的克隆、序列分析及表达研究

【目的】研究苜蓿夜蛾Heliothis viriplaca保幼激素酯酶(Juvenile hormone esterase,JHE)的功能和作用机理。【方法】本试验提取苜蓿夜蛾的总RNA,并利用RT-PCR和RACE技术,扩增得到苜蓿夜蛾保幼激素酯酶基因的全长c DNA序列,命名为Hvjhe(Gen Bank登录号:JQ901384)。【结果】该基因含有3 106 bp,包括一个1 746 bp的开放阅读框,编码一个含581个氨基酸的多肽,分子量约为63.9 ku,多肽的等电点为5.11,且氨基酸序列具含有5个保幼激素酯酶特有的氨基酸保守模块。推导的氨基酸序列与烟芽夜蛾Heliothis virescens和棉铃虫Helicoverpa armigera中获得的保幼激素酯酶相似性较高,分别达到83%和82%。荧光定量PCR结果表明,该基因在苜蓿夜蛾不同发育时期和不同组织中都有m RNA水平的特异性表达,且在预蛹期表达量相对较高,取食期、蛹期期和成虫期表达量相对较低;在中肠和脂肪体内的表达量相对于其它组织较高。该基因在大肠杆菌Escherich coli表达系统中进行了诱导表达,经SDS-PAGE和Western blot检测结果表明,表达出与预测的蛋白分子量相符的融合蛋白。【结论】研究结果表明本试验获得了苜蓿夜蛾中一个新的保幼激素酯酶基因的c DNA序列。     

DNA断裂次数比想象的少很多

生物通2007年6月1日报道：本周《Nature Genedcs》一篇文章介绍，大肠杆菌（Escherichia coli）的DNA在复制过程中发生断裂的频率比之前推测的要低20—100倍，而且还描述了一种观察体内链断裂的新技术。萨塞克斯大学（University of Sussex）基因组损伤和稳定性中心Aidan Doherty（未参与实验）说：我们非常幸运，研究人员几乎能够得到断裂的实际数目。[编者按]     

当前人类基因研究存在缺陷

澳大利亚研究人员完成的一项研究显示，无脊椎动物——一种珊瑚虫具有许多同脊椎动物人类相同的基因。让研究人员更加感到意外的是，在苍蝇和蠕虫这类动物身上并没有找到某些珊瑚虫和人类相同的基因。新的发现导致人们对利用苍蝇和蠕虫作为模式生物揭示人类基因的某些研究提出了疑问。