浅析基因位置的判定

通过对高中生物的学习我们知道,真核生物的基因既存在于细胞核中,也存在于细胞质中,既有位于常染色体上的也有位于性染色体上的。既有存在于性染色体XY同源区段的,也有位于非同源区段的,那么如何判断控制某个性状的基因存在的准确位置呢？笔者对此进行了初步思考和总结。     

减数分裂与基因遗传三定律

我们知道,染色体是遗传物质DNA的主要载体,基因则是有遗传效应的DNA片段。每个基因在染色体上都有一定的座位,等位基因则位于一对同源染色体的相同座位上。不同对的等位基因之间互为非等位基因,它们既可以位于非同源染色体上,又可以位于一对同源染色体的不同座位上,位于同一条染色体上的非等位基因通常称为连锁基因。正因为染色体是基因的载体,所以,在减数分裂过程中染色体动态与基因行为之间存在着必然联系,即染色体的遗传动态成为基因遗传行为的细胞学基础。下面仅就减数分裂与基因遗传三定律的     

X和Y染色体的共同基础

最近,一些研究人员确定了几种在两种性染色体上都存在的基因。现在看来,至少有两种基因存在于某些种类的哺乳动物的X和Y两种染色体上。其中一种基因称为STS,存在于小鼠X和Y染色体上,能影响类固醇硫酸酯酶的活性;另一种基因为人类X和Y     

毛头鬼伞中一条新28S rRNA的发现及其同源性分析

本研究从担子菌毛头鬼伞(Coprinus comatus)菌丝中分离获得一条新的28S rRNA序列,序列长度为906bp(GenBank accession No.GU568178)。该序列是我们前期在从毛头鬼伞中克隆一种烟草花叶病毒(TMV)的抗性蛋白基因y3时意外获得的一条非目的条带。将此获得的序列通过NCBI的BLAST,以及与其同源序列进行Clustal w和MEGA聚类分析,证实该序列是28S rRNA,同时还发现毛头鬼伞的系统进化关系比较离散。此外,在这一新28S rRNA与TMV的抗性蛋白基因y3之间发现有两个同源区段有可能是PCR扩增y3基因时出现非目的条带的原因。在这两个同源区段中,其一区段与克隆y3基因时所用的PCR引物之一有较高的相似性,另一区段也是一般PCR引物的类似物。本研究中新28S rRNA序列的获得是PCR扩增中出现非目的条带的新例,该序列的发现及聚类分析的结果有助于真菌基因组学研究及真菌生物分子分类系统的建立。     

miR-34基因家族的分子进化

根据miRNA基因在进化中高度保守的特点，利用生物信息学方法在目前已测序的动物物种中搜寻参与哺乳动物早期发育调控的mir-34基因的同源序列，在33个不同的动物物种中获得了miR-34基因的54条同源序列，其中18条为新发现的序列。表明miR-34是高度保守的，广泛存在于后生动物中。目前发现的mir-34基因80％位于基因间隔区，少数位于蛋白编码基因的内含子区和3′UTR上。不同动物中，mir-34基因成熟序列的同源性为68%，前体序列为38.89%。在无脊椎动物中只有一个mir-34，而在几乎所有的脊椎动物中都有mir-34a，mir-34b，mir-34c, 形成miR-34基因家族。系统进化分析表明,脊椎动物中miR-34基因家族是通过基因的串联和局部重复形成的，这个过程中伴随着个别碱基的变异。     

不同种型布鲁菌间的基因获得与缺失研究

目的:了解不同种型布鲁菌间的基因差异及基因的获得与缺失情况。方法:采用生物信息学方法比较分析已测序的10株布鲁菌基因水平的差异,分析它们的核心基因组与泛基因组,对得到的差异基因用PCR验证其在19株不同生物型标准菌株中的分布情况。结果:不同种型布鲁菌在基因水平上存在较大差异,差异基因主要位于Ⅱ号染色体上;根据差异基因,鉴定了42个差异区段,这些差异区段在19株不同生物型标准菌株中存在差异分布。结论:布鲁菌在进化过程中分别获得或失去了不同的基因区段,从而适应不同的宿主环境。     

隐性遗传与禁止近亲结婚

人类遗传病分单基因、染色体和多基因遗传病三大类。单基因遗传病又分常染色体显性、隐性和伴性遗传三种方式,其中伴性遗传也有显、隐性之分。伴性遗传依基因位于哪条性染色体上,分X和Y连锁遗传。由于Y染色体过短小,上面只有少数基因,这类遗传病故很少见。     

DNA序列进化过程中核苷酸替代的非独立性研究

本文评述了DNA序列间核苷酸替代数的估计方法,并通过对七个物种中组蛋白基因的比较对DNA进化的模型进行了考察。发现H2A基因第三位点上的碱基组成在物种间变异很大,并且跟H2A基因第一位点、H4基因第一、三位点及H2A上游,下游序列中的碱基组成有强正相关,提示DNA序列进化过程中存在着物种特异的区域性约束力。可能的原因是高等真核生物中GC含量升高,或者是染色体重组使这些同源序列位于不同的等质区段,从而受到不同的选择突变压。密码内各位点上核苷酸替代的相关性分析表明不同位点的替代是非独立的,其原因可能是一次替代事件引起多个位点的变化。文中讨论了这些结果对进化树推断的意义。     

miR-34基因家族的分子进化

根据miRNA基因在进化中高度保守的特点,利用生物信息学方法在目前已测序的动物物种中搜寻参与哺乳动物早期发育调控的mir-34基因的同源序列,在33个不同的动物物种中获得了miR-34基因的54条同源序列,其中18条为新发现的序列。表明miR-34是高度保守的,广泛存在于后生动物中。目前发现的mir-34基因80%位于基因间隔区,少数位于蛋白编码基因的内含子区和3′UTR上。不同动物中,mir-34基因成熟序列的同源性为68%,前体序列为38.89%。在无脊椎动物中只有一个mir-34,而在几乎所有的脊椎动物中都有mir-34a,mir-34b,mir-34c,形成miR-34基因家族。系统进化分析表明,脊椎动物中miR-34基因家族是通过基因的串联和局部重复形成的,这个过程中伴随着个别碱基的变异。     

豌豆5SrRNA的cDNA克隆、全序列及结构特征分析

以赤霉素（ＧＡ）处理后的Ｇ２豌豆为材料,构建了一个２．０×１０６的ｃＤＮＡ文库,用随机筛选法从该ｃＤＮＡ文库中得到一个完整的ｃＤＮＡ．其中１１１５ｂｐ全序列分析表明,它编码了豌豆５Ｓ核糖体ＲＮＡ（５ＳｒｉｂｏｓｏｍａｌＲＮＡ,５ＳｒＲＮＡ）,基因内部存在着与核糖体蛋白Ｌ５及５ＳｒＲＮＡ结合蛋白（５ＳｒＲＮＡＢｉｎｄｉｎｇＰｒｏｔｅｉｎ）同源的区段,这些同源区段是蛋白与ＲＮＡ结合的位点．基因内部还存在着大量的重复序列．     

猕猴精母细胞联会复合体的银染色观察

作者以银染的雄性猕猴减数分裂标本,研究联会复合体的形成和行为,特别是性泡内X、Y染色体有规律的变化。指出常染色体联会复合体的形成开始于偶线期,成熟于粗线期,开始消失于弥散期。在粗线期可见20条清晰的常染色体联会复合体,其中1条带有呈深黑色的核仁组织者。X、Y染色体同源区段的配对,开始于早粗线期。随着粗线期的发展,由侧面配对转为端部配对状。性染色体配对的解体也比常染色体联会复合体晚,在弥散期仍清晰可见。在整个前期,X、Y的着色也比常染体联会复合体深。在一些细胞中,X染色体显示一种特殊的“发夹状”结构。这是在性染色体进化过程中X染色体由于易位得到的重复片段在粗线期同源配对的一种细胞学表现。     

苹果α-法尼烯合酶基因的启动子序列及同源基因

本文通过设计引物进行PCR扩增α-法尼烯合酶(AFS)基因的5'端区段并测序,获得510bp的‘国光’苹果AFS基因启动子和5'端非翻译区(5'UTR)序列,已在GenBank注册(登录号FJ263961)。序列分析结果表明,该序列具有典型的启动子特征,在转录起始点上游-46bp处有一个TATA盒,-93bp处有一个CAAT盒,-84bp处有一个W盒和-436bp处有一个热胁迫反应顺式作用元件GAAATTTTTT。与‘皇家嘎拉’苹果的AFS基因启动子序列(GenBank登录号AY786553.1)比对,本研究发现‘国光’苹果AFS基因启动子序列中有6个碱基(-186T,-207T,-283C,-301A,-413A和-433A)发生变异,‘皇家嘎拉’苹果AFS基因启动子序列相应位置的碱基分别为碱基缺失、-206C、-282G、-300G、-412G和-432G。重要的是,其中‘国光’苹果-413A碱基变异为G发生在一个热胁迫反应顺式作用元件GAAATTTTTT中,苹果虎皮病发生和AFS基因的转录表达是否受到这一碱基变异的影响值得进一步探讨。本研究结果还表明,在苹果AFS基因启动子和5'UTR序列中存在一个正向重复序列1(R9+IR18+R9),重复单元R9长度9bp,转录起始点位于其长度18bp的IR18区段。有趣的是,本研究新发现了一个与AFS基因启动子和5'UTR序列高度同源的450bp基因片段(GenBank注册登录号FJ469631),该同源片段缺失AFS基因中的27bp序列(R9+IR18,包含转录起始点)。据我们所知,这是果树中存在AFS基因启动子同源序列的首次报道。     

拟南芥和水稻金属蛋白酶ftsH基因家族的基因组比较分析

FtsH(Filamentation temperature-sensitive H)是一种广泛存在于原核生物和真核生物中的ATP依赖型金属蛋白酶。同源性分析表明,在拟南芥和水稻基因组中分别有12个和9个ftsH基因。ftsH基因在染色体上的分布有明显的偏爱性,如拟南芥的1、2、5号染色体和水稻的1、5号染色体。亚细胞定位分析表明,所有FtsH蛋白均定位于叶绿体或线粒体中。系统进化分析表明,21个FtsH蛋白成员可分为8个类群,其中AtFtsH12在水稻中没有发现种间同源物。每个类群成员的蛋白序列高度保守,种内同源物显示出大于80%的相似性,而种间同源物的相似性也大于70%。类群内的同源基因并非平行进化产生的,拟南芥基因组中进化出AtftsH1/5、AtftsH2/8、AtftsH3/10和AtftsH7/9共4个同源基因对,而水稻基因组中只有OsftsH3/8和OsftsH4/5两个同源基因对。每一类群中的成员在基因外显子-内含子边界分布上表现出高度保守性,在蛋白功能结构域的可变残基上具有偏爱性,而内含子在碱基组成和序列长度上表现出广泛的变异。拟南芥和水稻ftsH基因家族的比较分析为其他物种ftsH基因的特...     

百脉根BIO和豌豆突变位点ELE2的比较基因组定位(英文)

豆科两侧对称花的花瓣具有背腹(DV)的分化以及可变的器官内部(IN)非对称性,在大小与形状上显示出不同的发育特征;因而花瓣的发育为克隆决定植物器官的形状与大小的关键基因提供了很好的实验系统。本研究对百脉根中BIO基因进行研究。百脉根bio突变体具有多效性,既影响花器官内部的对称性也影响器官的大小和育性,豌豆ele突变体的表型与bio相似。定位结果表明BIO和ELE2位于豆科基因组的共线性区段,提示BIO和ELE2可能是同源基因突变所致。本研究利用比较基因组定位方法,将BIO和ELE2候选基因锚定在豆科模式植物百脉根和蒺藜苜蓿基因组含有11个同源基因的BAC重叠群上。BIO和ELE2基因的克隆将有助于揭示豆科花瓣形态和大小调控的分子机理,进而为豆科作物遗传改良提供分子理论基础。     

中枢神经系统中Isl-1基因的表达

同源框基因Isl—1是LIM基因家族的一员。在哺乳动物中Isl—1基因主要在胰岛中表达,表达产物结合于胰岛素基因的增强子,调控胰岛素基因的转录。由于近年来发现胰岛素及其受体也存在于神经系统中,因此观察了中枢神经系统中是否有Isl—1基因的表达。     

论伴性遗传的通径

对常染色体上的基因来说,从合子到配子的通径b等于,从配子到合子的通径a等于(此处F和F′分别为当代配子之间和前一代配子间的相关系数)。但这些公式不能用于性染色体上的基因,因为对所有位于X染色体上的伴性基因而言,异配性别XY的个体实际上不是双倍体而是单倍体。C.C.     

为什么等位基因有时在减Ⅱ时分离?

答:这是因为在减数分裂中第一次分裂的四分体时期,同源染色体的非姊妹染色单体间交叉互换对应片段,使位于这部分的基因从一条染色体上移到另一条染色体上,结果使不同染色体上的等位基因就存在于一条染色体的两个染色单体上,在第二次分裂中,着丝点分裂,基因就随两个染色单体的分开而分离。见下图。     

同源异形基因浅说

同源异形基因是决定果蝇体节形成的发育基因,其同源异形盒子编码同源异形结构域蛋白,在进化上极为保守,从低等到高等动物的基因组中都有存在。其表达具严格的时、空特异性,可控制细胞的分化状态及表型,推测可能是通过对其他基因的调节而发挥作用。最近表明线虫及哺乳类细胞中的转录因子也具有同源异形蛋白,初步证明它们也是转录因子,这对解释同源异形蛋白的功能、探索基因表达的调节机制有重要意义。     

绵羊基因组MHC ClassⅢ区段部分基因的分离与鉴定

绵羊基因组MHC段分为ClassⅠ、Class Ⅲ和ClassⅡ（含Ⅱa和Ⅱb两个亚区）3个区段,与另外2个区段相比,Class Ⅲ区的基因信息远少于ClassⅠ和ClassⅡ区.为丰富绵羊基因组 MHC Class Ⅲ 区段基因信息. 本研究用位于中国美利奴羊基因组BAC文库中 MHC ClassⅢ 区段4个BAC克隆的酶切片段制备32P 标记探针,继而采用噬菌斑原位杂交筛选法筛选中国美利奴羊混合组织cDNA 文库,并对分离到的cDNA 阳性克隆进行全序列测定及生物信息学分析.本实验共筛选出 31 个 cDNA 阳性克隆,对其序列进行了测定及分析,确定了序列在ClassⅢ 区段上的位置,并通过在NCBI中的同源检索对其功能做了初步鉴定.由实验可知,利用BAC 文库与 cDNA 文库杂交筛选法对较大区段基因的筛选和分离是有效的.同时,对分离到的表达序列结合生物信息学进行分析,这将有助于对该序列功能的深入研究.