脊椎动物线粒体DNA的基因重排

将GenBank上已公布的321种脊椎动物mtDNA全序列,按纲整理归类,绘制基因排布图并进行比对。比对结果表明：81个物种的mtDNA中观察到基因重排现象,涉及脊椎动物各纲,其中9个物种同时存在基因顺序变化和基因倒置现象,所有的基因重排都涉及tRNA的变化。脊椎动物mtDNA基因顺序变化可分为3类：1)邻接的基因或片段的位置交换;2)接近于控制序列或轻链起始位点的基因或片段的位置变化,有时还伴随着控制序列的倍增;3)I-Q-M区域的变化。所有鸟类、蛇类、鳄类和有袋类的mtDNA具有各自独特的基因排列顺序。基因倒置现象常见于鱼类和哺乳类,且多表现为tRNA从轻链往重链上迁移。本文就这些基因重排现象、发生重排的机制和mtDNA基因重排在系统发生研究中的应用做一简要概述。     

文昌鱼的实验室繁育及子二代获得

文昌鱼特殊的进化地位、简单的器官系统和终生透明的躯体等特征,使其很有希望成为一个新型实验室模式动物。要实现文昌鱼的模式动物化,实验室内全人工条件下繁殖是关键的第一步。为此,我们于2003年9月和2004年4月两次采集产于厦门海域的2种文昌鱼,开展实验室内养殖研究。经过3年多的持续实验室养殖,继2005年夏季于实验室内繁殖出子一代文昌鱼后,又在2006年夏季成功获得了这两种文昌鱼的子二代,初步实现文昌鱼在实验室内的全人工养殖。对子代文昌鱼养殖的初步观察发现,不同水温对生长发育速度有一定影响,提示有可能通过水温控制实现文昌鱼一年多次产卵的目的。目前这两种文昌鱼子二代幼体已完成变态,进入亚成体生长发育阶段,其体长分别已达14.6mm(日本文昌鱼Branchiostomajaponicum)和6.5mm(白氏文昌鱼B.belcheri)。     

文昌鱼Hedgehog基因敲除和突变体表型分析

文昌鱼隶属脊索动物门头索动物亚门,是无脊椎动物到脊椎动物的过渡类群,其躯体结构简单,是研究胚胎发育的理想材料。本文以文昌鱼为实验对象,利用TALEN敲除技术对Hedgehog(Hh)基因在胚胎发育中的功能进行了研究。在文昌鱼Hh基因翻译起始位点下游附近选取TALEN目标位点,根据此序列组装相应TALEN重组质粒,体外合成mRNA,向未受精卵注射mRNA后,经体外受精获得F₀代胚胎。效率分析显示,靶向该基因的TALEN mRNA可导致F₀代胚胎在相应基因组区域发生突变的比例为34%。对部分F₀个体所产配子筛查发现,TALEN引起的突变可进入配子,将其中1尾突变类型为8 bp缺失的雄性个体与野生型雌性配对获得F₁群体,对F₁群体逐尾筛查,从中获得多尾携带8 bp缺失的杂合子;这些杂合子相互配对所产的F₂代胚胎,其中约有1/4个体在幼体早期出现躯体前端和尾向下弯曲、脊索前端腹侧的中胚层组织发育不全,不能开口等;随着幼体生长发育,躯体前端和尾部进一步卷曲,口部仍未形成,左右各形成一个口前窝,内柱和鳃裂位于躯体腹侧,最终因无口摄食而死亡。基因型分析发现,上述畸形胚胎均为Hh纯合突变体,其与杂合子及野生型比例分布符合孟德尔遗传定律,表明这些发育畸型的特征与Hh基因功能缺失有关。     

基因选择性剪接的生物信息学研究概况

基因选择性剪接现象是真核生物基本而又重要的调控机制。由于基因的选择性剪接在形成生物复杂性和多样性上具有极其重要的作用,同时选择性剪接与许多人类疾病也密切相关。因此,研究基因选择性剪接是一项十分重要的工作。生物信息学作为一门新兴的学科在研究基因选择性剪接上起关键的作用,尤其在研究基因表达调控机制、选择性剪接基因预测以及选择性剪接基因进化上。本文综述了这方面的最新研究进展,为更深入了解真核生物基因的表达调控机理提供依据。     

AFLP分子标记技术及其在动物学研究中的应用

扩增片段长度多态性技术(AFLP)基于选择性扩增完全酶切消化后的基因组DNA片段,包括酶切与连接、选择性扩增、检测分析等3个步骤。该技术的运用不需要预知基因组的序列特征,具有较高的多态分辨力,产生的标记是显性标记,可适用于任何来源和各种复杂度的DNA。自AFLP技术问世以来,在酶切、扩增体系、检测和分析方法等方面不断得到改进。本文将以线虫、昆虫、鱼类、鸟类、家畜、鼠、人等为例,介绍近年来AHLP技术在动物或人的遗传图谱构建和QTL(quantitative trait loci)定位、生物多样性、性别决定和繁殖行为研究、疾病及疾病诊断研究等上的应用。     

中华绒螯蟹卵巢差减cDNA文库的构建

应用抑制性差减杂交技术构建中华绒螯蟹卵巢两个发育时期的差减cDNA文库。正向差减杂交以Ⅲ期卵巢为试验方、Ⅱ期卵巢为驱动方,反向差减杂交以Ⅱ期卵巢为试验方、Ⅲ期卵巢为驱动方;将所获差减cDNA片段克隆入质粒表达载体,转化大肠杆菌JM109。最后获得的正、反向差减文库分别含863、360个重组子。PCR扩增鉴定正、反向差减cDNA文库的插入片段平均大小分别为360和160bp,表明所构建的差减言语库适合进一步研究中华绒螯蟹卵巢发育相关基因。     

从12S rRNA基因片段序列研究20种蛇的系统发生关系

本文测定了中国产蛇亚目20种蛇约800bp的mtDNA 12S rDNA基因片段序列。所测序列与楔齿蜥的同源序列一起经Clustal X1.8软件比对,共有881个位点,其中变异位点有494个。以楔齿蜥为外群,用NJ法构建了4科20种蛇的进化关系树,对这20种蛇的系统发生关系作了初步探讨。研究结果表明：所研究的4个科20种蛇分成4个支系。第一个支系包括蟒科的东方沙蟒和蟒2种蛇;第二个支系为蝰科3种蛇,即草原蝰、尖吻蝮、竹叶青组成一个单系群;眼镜蛇科的眼镜蛇和银环蛇构成第三个支系;游蛇科的13种蛇构成了第四个支系,其中灰鼠蛇、乌梢蛇和赤链蛇组成一个支系,锦蛇属的7种蛇组成一个单系群,然后它们与前一支系相聚。剩下的颈槽蛇属两种聚类后与赤链华游蛇构成一个支系,并与游蛇科其它蛇组成姐妹群。第四支系首先与第三支系眼镜蛇科聚类,第二支系蝰科构成了三、四支系眼镜蛇科和游蛇科的姐妹群,第一支系蟒科在系统树的最基部,为四个科中较原始的类群。     

多疣壁虎肠道内分泌细胞的分布及形态学观察

用光镜和电镜对多疣壁虎肠道嗜银细胞的分布及形态做了初步的观察,结果显示,十二指肠嗜银细胞密度最高,大肠次之,空、回肠较低;作者认为嗜银细胞的分布与动物生活环境是相关的,嗜银细胞形态多样,位于肠上皮细胞之间和固有层结缔组织中,电镜下,嗜银细胞内充满足电子致密颗粒,十二指肠和大肠嗜银细胞颗粒大小和密度不同。根据内分泌特点的不同,可分为开放型和闭合型两类。本文还对多疣壁虎肠道嗜银细胞的分布及形态特点做了探讨。     

两个蛇毒基因克隆及cDNA序列多态性再分析

摘要：α-银环蛇毒素（α-bungarotoxin）是一种突触后神经毒素，广泛存在于眼镜蛇科蛇类的毒腺中，对于该基因cDNA多态性是否真实一直存有争议。本研究从银环蛇基因组DNA中克隆到α-银环蛇毒素基因序列，并对其中5个克隆进行测序和序列比对分析。作为参照，从同一次反转录得到的cDNA混合物中，克隆了蛇毒神经生长因子cDNA，并对其进行测序、比对和突变情况分析。综合各研究组报道的α-银环蛇毒素cDNA序列、α-银环蛇毒素基因序列和神经生长因子cDNA序列的突变情况，发现α-银环蛇毒素cDNA的多态性在基因组模板上不存在对应的变化，因此推测这种多态性不是从不同的转录本而来，同时考虑到不同研究小组报道的序列突变位点并没有出现相同的情况，因此其多样性也不是RNA编辑的结果。可见这种cDNA序列上的多样性很可能是由反转录过程以及基因克隆过程中人为引入的错误造成的。     

中华绒螯蟹卵巢RACE Cdna文库的构建

应用抑制性差减杂交技术 ,已经获得了中华绒螯蟹卵巢发育过程中差异表达基因的部分cDNA序列。为了进一步获得基因的全长cDNA序列 ,运用SMART技术 ,成功构建了中华绒螯蟹卵巢 (Ⅲ期 )RACEcDNA文库。琼脂糖凝胶电泳结果表明 ,文库所含全长cDNA的长度主要集中在 5 0 0～ 2 0 0 0bp之间 ,RACEPCR结果表明 ,所用基因特异性引物与接头引物皆能扩增出产物 ,说明所构文库的质量较好 ,适于用RACE方法从中分离中华绒螯蟹卵巢发育相关基因的全长cDNA。