基于三代测序的食蟹猴Mafa-B等位基因共表达与进化分析

【背景】主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC)的多态性在很大程度上会影响生物医学实验的结果,而且特定的MHC-B等位基因与多种疾病的发展进程密切相关。食蟹猴(Macaca fascicularis,Mafa)是一种开展生物医学研究的重要实验动物,与人类相比,目前尚缺乏对食蟹猴Mafa-B等位基因的综合表征。【目的】获得全面的食蟹猴Mafa-B等位基因信息,鉴定Mafa-B等位基因共表达与进化关系。【方法】基于三代测序获得的食蟹猴MHC-B基因组信息,设计特异性引物扩增33只越南食蟹猴群体中的Mafa-B序列,并结合多种生物信息学方法进行分析。【结果】基于92个Mafa-B等位基因信息,鉴定了65个新的Mafa-B等位基因。其中,8个Mafa-B等位基因与其他地理来源的食蟹猴群体中已报道的序列相同,32个Mafa-B等位基因与其他猕猴物种中已报道的序列相同。此外,鉴定了7个高频Mafa-B谱系和7对共表达的Mafa-B等位基因,并检测到了一个潜在的重组事件。进化分析表明不同地理来源的食蟹猴群体Mafa-B序列具有很高的相似性。【结论】越南食蟹猴群体中共表达的Mafa-B等位基因经历了某些抗原的选择,不同地理来源的食蟹猴群体可能微调其Mafa-B序列以适应病原体的选择压力,本文为食蟹猴MHC遗传背景研究奠定了基础。     

印度尼西亚源食蟹猴干扰素-γ基因的克隆和序列分析

目的获得印度尼西亚食蟹猴的干扰素-γ基因,为常用实验猕猴干扰素-γ的基因工程生产奠定基础。方法根据GenBank上公布的恒河猴干扰素-γ基因序列设计特异性引物,从印度尼西亚食蟹猴的外周血液中分离单核淋巴细胞,利用Trizol试剂,提取淋巴细胞的总RNA,通过RT-PCR的方法获得干扰素-γ基因片段,并对该片段进行克隆、鉴定和序列分析。结果扩增到一498bp的目的片段,经序列测定证实为印度尼西亚食蟹猴的干扰素-γ基因,与恒河猴、人及狒狒的干扰素-γ基因相比,同源性分别为100%、96%、99%。结论常用的两种实验猕猴食蟹猴与恒河猴的干扰素-γ基因完全相同。     

食蟹猴微卫星DNA标记遗传监测及多态性分析

目的研究国内食蟹猴种群的遗传背景特性,建立食蟹猴种群遗传质量监测方法。方法采用微卫星DNA遗传标记技术对50只食蟹猴种群个体进行遗传质量监测及DNA多态性分析。结果从100个微卫星DNA位点中筛选出20个多态性高的位点,其食蟹猴种群个体的等位基因数目为5-10条,个体间均呈现高度的多态性;其观察等位基因数（Na）为5.0～10.0,有效等位基因数（Ne）为4.6118～8.3404,基因多样性（H）为0.7832～0.8801和香隆信息指数（I）为1.5651～2.1592。结论本实验有效地分析了食蟹猴种群的遗传多态性,为今后筛选特异性微卫星位点来建立食蟹猴种群遗传质量监测方法提供了理论依据。     

恒河猴与食蟹猴微卫星DNA多态性的比较分析

目的分析恒河猴和食蟹猴群体间的遗传多样性,确立一种对恒河猴和食蟹猴种群个体的遗传鉴别方法。方法利用聚合酶链反应（PCR）扩增技术采用15个多态性微卫星DNA位点对50只恒河猴和50只食蟹猴个体进行了DNA多态性的分析,对比两群体间等位基因数目差异。结果筛选的15个具有显著多态性的微卫星DNA位点对恒河猴和食蟹猴种群可以进行DNA多态性分析,其等位基因数目均在7个以上,且两群体间有11个位点的等位基因数存在一定的差异。结论利用这些多态性微卫星DNA位点建立一种有效鉴别恒河猴和食蟹猴种群遗传背景的方法具有一定的可行性。     

食蟹猴MHC I类A型新等位基因序列分析

采用自行设计的MHC I类A型基因的引物从10只食蟹猴扩增得到11个3 000bp左右MHC等位基因。通过在Blast比对之后,证实有7个Mafa-A等位基因,4个Mafa-AG等位基因,新的等位基因序列已递交GenBank。由于每个个体可以检测出多个不同的Mafa-A等位基因,这说明食蟹猴Mafa-A基因经过多次复制,并且推测Mafa-AG是Mafa-A衍生物。同时,研究了等位基因在个体中的分布和系统进化树分析。     

短尾猴与红面猴细胞色素b基因变异特点及系统发育分析

测定了2个短尾猴和1个红面猴个体的线粒体细胞色素b基因全序列,与猕猴、食蟹猴和叟猴的序列合并比较,分析了核苷酸序列差异和碱基替换特点,并以阿拉伯狒狒为外群,构建系统发生树。结果表明,短尾猴基因序列中A、T、G、C的含量分别为29.0%、25.5%、11.8%、33.6%,红面猴中A、T、G、C的含量分别为29.4%、24.3%、11.4%、34.9%,碱基组成具有哺乳动物的共同特点,短尾猴与红面猴序列间的同源性为90.1%。红面猴与食蟹猴之间的同义替换和异义替换值(Ks、Ka)以及Kimura双参数距离都要小于红面猴与短尾猴之间的差异值,在构建的系统发生树中,叟猴最早分化出来,红面猴并未与短尾猴聚为一支,而是与猕猴、食蟹猴聚在了一起。     

中国圈养食蟹猴TrimCyp基因频率

TRIM 5α在绝大部分的旧大陆猴中扮演抗逆转录病毒的角色,能够限制HIV-1的活性。TRIMCyp融合基因是继TRIM 5α后的另一个抗HIV-1因子研究热点。旧大陆猴的TRIMCyp融合基因是由CypA假基因cDNA序列以逆转录转座的方式插入至TRIM5基因的3’非翻译区形成,而且TRIMCyp融合基因在不同灵长类动物中具有地域、基因频率、基因型以及抗逆转病毒效应的差异。虽然食蟹猴TRIMCyp基因的频率在东南亚几个国家或地区已经被初步调查,但是,中国大陆食蟹猴养殖场的TRIMCyp基因频率还没有明确阐明。该研究对中国5个省11个养殖场共1594个食蟹猴(Macaca fascicularis)繁殖种群随机样本的TRIMCyp基因频率进行了筛查研究,发现各场频率略有差异,从7.65%～19.79%不等,显著低于已报道的菲律宾、马来西亚和印度尼西亚来源食蟹猴的TRIMCyp基因频率(34.85%~100%)。该原因可能是由于后者是建立于1978年的封闭群。对带有TRIMCyp融合基因的个体CypA测序发现带有NE单倍型的食蟹猴个体很少,NE单倍型频率(4.93%)显著低于东南亚三个国家食蟹猴的NE单倍型频率(11.1%～14.3%)纯合子。该研究为进一步开展食蟹猴HIV-1动物模型和发病机制提供了基础信息。     

恒河猴Fas基因的克隆

目的研究猴艾滋病发病机制中细胞凋亡的作用,克隆凋亡相关基因Ｆａｓ的ｃＤＮＡ序列。方法从恒河猴腹股沟淋巴结中提取总ＲＮＡ,根据人的Ｆａｓ ｃＤＮＡ序列设计上、下游引物,通过ＲＴ－ＰＣＲ扩增出目的ｃＤＮＡ片段,将这一片段克隆到ｐＧＦＭ－Ｔ Ｅａｓｙ载体中,筛选阳性克隆并进行序列测定。结果首次克隆了恒河猴Ｆａｓ基因,编码序列为１００５ ｂｐ,将其序列提交ＧｅｎＢａｎｋ,收录号为ＡＹ００７５７２。结论克隆的新序列与ＧｅｎＢａｎｋ已收录的人和食蟹猴的Ｆａｓ基因在编码序列的长度上稍有区别,人的编码序列为１００８ｂｐ,食蟹猴的为９９６ ｂｐ。     

巢式PCR检测食蟹猴和猕猴中SRV和SFV

目的利用巢式PCR方法检测圈养的食蟹猴（Macaca fascicularis）和猕猴（Macaca mulatta）中猴D型逆转录病毒（Simian Type D Retrovirus SRV）和猴泡沫病毒（Simian foamy virus SFV）。方法针对SRV-env和SFV-pol基因的保守区序列设计特异性外引物,然后再设计特异性内引物。将外引物扩增出的片段克隆到PJET1.2blunt载体中作为阳性对照,运用NCBI中BLAST软件比对测序结果。用巢式PCR方法分别检测食蟹猴和猕猴中SRV和SFV。结果发现食蟹猴中SFV感染率为65.2%,SRV感染率为9.5%,猕猴中SFV感染率为60.5%,SRV感染率为12.8%。结论圈养的食蟹猴和猕猴SFV的感染率均较高,SRV感染率很低。     

自发性与膳食诱发性食蟹猴2型糖尿病其相关基因的表达比较

采用荧光定量PCR技术对自发性和膳食诱发性T2DM食蟹猴外周血白细胞中36个糖尿病相关基因的表达水平进行分析。在36个基因中,糖尿病组的G6PC、CCR2B、CTLA4等19个基因的表达量与对照组相比存在显著差异(P<0.05),且这些基因在诱发组和自发组中的表达模式基本一致。36个基因中,诱发组基因的表达量普遍高于自发组,但大部分基因表达量在两组中差异不显著,表明诱发性和自发性食蟹猴T2DM模型均可作为糖尿病研究较理想的动物模型。因此,通过高能量膳食诱导的食蟹猴糖尿病模型可以替代自发的糖尿病猴,且基因表达量的变化可为疾病的诊断和治疗提供帮助。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism