线粒体DNA遗传特性的研究新进展

结合传统的线粒体DNA遗传特性理论与该领域的最新研究成果,从mtDNA的结构、组织特异性、母系遗传、进化速率及其与核基因组的相互关系等方面做了简要综述。同时,对今后的研究工作提出了一些建议。     

东亚人群源流研究新进展

上海交通大学医学院附属仁济医院找到了红斑狼疮治疗的新靶点。系统性红斑狼疮是一种自身免疫系统疾病,女性患病率接近1％,尤其多发于育龄女性,医学界普遍认为人体内T淋巴细胞发生紊乱是导致该病的主要原因。此次,研究人员在红斑狼疮病人体内发现了两种微小RNA的数量多于健康人,     

"东亚现代人史前迁徙的遗传学研究"取得新进展

东亚现代人的史前迁徙一直是人类学界颇多争议的问题之一。以前的遗传学研究揭示了东亚南方和北方人群在遗传背景上存在一定的差异,但如何解释这种遗传差异以及它同东亚现代人史前迁徙路线的关系是大家争论的焦点。     

基于高密度SNP数据的东亚人群遗传结构研究

目的 东亚疆域辽阔,民族众多,有着广泛多样的语言。中国34个省级行政区可划分为7个地理分区,人群主要分属世界七大语系。已有研究主要集中在东亚人群的起源、迁徙、融合等遗传历史。本文基于5 147份世界人群个体的高密度单核苷酸多态性（SNP）数据,从地域及语言两个角度研究东亚人群尤其是中国人群与世界其他人群的遗传关系,研究中国人群的遗传关系和遗传结构。方法 收集了5 147份世界人群个体的高密度SNP数据,并对其进行质控、合并。通过频率差异分析方法对最终获得的32 789个SNP进行统计学检验,并进一步使用主成分分析、系统发育树、祖先成分分析和D检验统计等方法,对东亚人群与世界其他人群的遗传关系,以及中国人群的遗传关系和遗传结构进行研究。结果 研究发现东亚人群与非洲、美洲和欧洲人群存在显著差异。中国人群可分为7个亚群,不同人群间的遗传聚类与其地理分布、语系语族和族源历史有很强的相关性。结论 本文研究了中国人群与世界人群的遗传关系和差异,并系统研究了中国人群的遗传亚结构。这将丰富东亚人群的群体遗传学、法医遗传学等研究基础,为个体化医疗等工作提供数据支撑。     

贵州四个民族人群线粒体DNA Region V的遗传多态性

目的研究世居贵州的侗族、仡佬族、土家族和彝族人群线粒体DNA Region V的遗传多态性。方法采用PCR-PAGE和克隆测序法对4个群体108份样本的mtDNA Region V进行序列分析。结果只检测到标准型和短型（即9-bp缺失）两种多态。贵州四个民族人群的平均9-bp缺失频率为22．2％，在侗族、仡佬族、土家族和彝族人群中依次为32．1％、22．6％、17．2％和15．0％。结论贵州四个民族mtDNA9-bp缺失频率均较高，这与其地域分布相一致；贵州彝族和土家族显示了相似的缺失频率，提示两者可能有共同的祖先。     

一个母系遗传非综合征耳聋大家系mtDNA序列分析

通过分析本家mtDNA序列,探讨淮阴一非综合耳聋大家患病的分子遗传学机制。采用聚合酶链反应（PCR）扩增mtDNA与非综合征耳聋相关位点nt1555,nt7445的区域和人类种群研究的D－loop区,PCR－异源双链分析,PCR－RFLP、PCR产物克隆序列测定等技术对该家系进行了系统的研究。发现该家系中全部母系亲属有mtDNAA1555G突变,而家系中非母 个体,对照组（100例正常个体）的mtDNA1555位点均为A。该家系mtDNA7445位点无突变;该系属于Ⅱ型线性体;发现家系D－loop区存在未见报道的碱基插入。提示mtDNAA1555G位点突变可能是导致该家系患致聋的主要因素之一。遗传背景可能对家系疾病的表现存在一定程度的影响。     

贵州四个民族人群线粒体DNA Region Ⅴ的遗传多态性

目的研究世居贵州的侗族、仡佬族、土家族和彝族人群线粒体DNA RegionⅤ的遗传多态性。方法采用PCR-PAGE和克隆测序法对4个群体108份样本的mtDNA RegionⅤ进行序列分析。结果只检测到标准型和短型(即9-bp缺失)两种多态。贵州四个民族人群的平均9-bp缺失频率为22.2%,在侗族、仡佬族、土家族和彝族人群中依次为32.1%、22.6%、17.2%和15.0%。结论贵州四个民族mtDNA 9-bp缺失频率均较高,这与其地域分布相一致;贵州彝族和土家族显示了相似的缺失频率,提示两者可能有共同的祖先。     

遗传学视角下东亚人群的起源和演化

东亚是研究解剖学意义上现代人迁徙和演化的重要地带之一,该地区现代人群的起源及形成问题一直都是人类学领域广泛关注的焦点。遗传学研究为重建东亚人群历史提供了新的视角和见解。越来越多的遗传学证据表明,现代人约20万年前起源于非洲的晚期智人,并于10万年前走出非洲,大约在5~6万年前沿海岸线快速到达东亚南部,进而扩散到整个东亚地区。早期智人可能对走出非洲的现代人有一定程度的遗传贡献。早期定居、文化同化、人群迁徙以及基因交流等,对东亚人群的起源和演化起着至关重要的作用。前期的研究对东亚人群的源流历史进行了细致的分析,很大程度上解决了考古学、历史学等领域长期以来存在的分歧,然而这还需通过全基因组学和古DNA研究的进一步验证。本文从遗传学视角梳理和总结了东亚人群起源、迁徙和演化的历史,完善了对东亚人群演变的系统认识,并对未来东亚人群源流历史研究的发展方向做了展望。     

马鹿线粒体DNA研究新进展

线粒体DNA作为理想的分子遗传标记被广泛应用于马鹿进化生物学、种群遗传学和保护生物学的研究.该文阐述了mtDNA在马鹿中的研究进展,重点介绍马鹿mtDNA序列的研究概况及其多态性在马鹿物种识别、起源和进化、地理分化、遗传多样性和保护管理等方面的应用情况.     

本刊主编张亚平院士领导的“线粒体基因组多样性与东亚人群历史的研究”成果荣获国家自然科学二等奖

2007年2月27日，党中央、国务院在人民大会堂隆重召开2006年度国家科技奖励大会，向获得2006年度国家最高科技奖、自然科学奖、技术发明奖和科技进步奖的获奖个人和单位颁奖。党和国家领导人胡锦涛、温家宝、曾庆红、李长春出席大会并为获奖代表颁奖。     

贵州侗族、仡佬族、土家族和彝族人群线粒体DNA多态性研究

从母系遗传的角度揭示世居贵州的侗族、仡佬族、土家族和彝族人群的的遗传结构和遗传分化关系,并对各民族的族源和迁徙进行初步的探讨。采用高变区序列分析与编码区PCR-RFLP分析相结合的方法对4个群体108例样本进行mtDNA多态性分析,共鉴定了37种(亚)单倍群,单倍群分布频率及主成分分析显示:侗族含有高比例的南方优势单倍群,表现出典型的南方群体特征;彝族兼有高比例的南北方优势单倍群,提示它同时具有南北方群体的一些母系遗传特征;彝族和仡佬族聚在一起,可能是由于历史上两个民族的先民曾发生过广泛的基因交流。     

大熊猫DNA序列变异及其遗传多样性研究

测定了来自马边、美姑、越西、宝兴、平武、青川、南坪和白水江等地40只大熊猫336～444bp的线粒体tRNA基因和D环区序列.在21个创立者中共检出9种线粒体DNA单倍型.发现大熊猫的遗传分化程度很低,地理群体间无显著的遗传隔离.大熊猫现生群体可能源于晚更新世,并受瓶颈效应的影响.在此之后,其遗传多样性得到了一定程度的恢复.     

动物线粒体DNA重组的研究进展

动物线粒体DNA作为遗传标记广泛用于从种内到高级阶元的许多生物学领域,这些应用是建立在线粒体DNA的严格母系遗传方式和不发生重组的基础上的。近年来的研究提出了一些能够证明动物mtDNA发生重组的直接和间接证据。动物mtDNA重组可能主要通过两条途径发生,一条途径是母系mtDNA与核基因组中mtDNA假基因间发生重组;另一条途径是通过父系渗漏引起的不同单倍型的双亲mtDNA间发生重组。父系渗漏是最可能的途径。如果动物界广泛存在线粒体DNA重组,将会对以mtDNA严格母系遗传为基础的许多应用领域产生重要影响。     

中国东亚飞蝗两个种群遗传分化的研究

采用水平淀粉凝胶电泳技术,分析了我国河北平山、辽宁葫芦岛两个蝗区东亚飞蝗自然种群的遗传结构。在酶谱分析的19个位点中,多数位点的等位基因数目较少,而位点Aat—l、Pgi和Mdh—2的等位基因数目相对较多。由于杂合子数目较少而使每个基因位点的平均杂合度降低(Ho=0．024和0．028)。对每个位点的各基因型进行x^2检验,绝大多数位点的基因型频率偏离Hardy—Weinberg平衡。较低的Fst值(Fst=0．021)表明两个种群的遗传分化程度不高。两个种群间较高的遗传一致度(I=0．991)和较小的遗传距离(D=0．092)也证实了上述结果。由此推测,该蝗虫较强的迁飞能力有可能增强种群间的基因交流,降低种群间的遗传分化。然而,在一些等位酶指标如位点Ao-2、Fbp—l、Mdh—2的等位基因频率分布、每个位点的平均等位基因数(A=2．5和2．7)和多态位点百分率(P=52．6％和57．9％)等,两个种群之间呈现出明显的差异。这也许与两个种群之间不同的生态环境条件和较远的地理距离有关。     

现代罗布人群线粒体DNA D-loop区序列多态性研究

目的：研究新疆尉犁县的现代罗布人群线粒体DNAD-loop区序列遗传多态性,并初步探讨现代罗布人群和其他人群的亲缘关系。方法：应用PER扩增直接测序法,对23个所测定的个体序列采用ClustalX、Mega3．1、hrlequin等软件包进行分析。结果：23个个体中,共检测到47个变异位点,界定了22种不同的单倍型,计算出偶合概率P值为0．05482,变异度h值为0．99604。结论：现代罗布人与中亚各民族的亲缘关系很近,尤其是与新疆维吾尔族有很近的亲缘关系。     

东北地区狍种群的遗传多样性研究

狍为我国重要的经济动物,并且是国家一级保护动物东北虎的主要猎物之一。因此,深入了解狍各地理单元内种群的遗传变异,可以为我们制定保护管理策略提供依据,进而使珍稀濒危物种得到有效的保护和管理。本文对88个不同狍个体(来自8个不同地点)的线粒体DNA控制区的部分序列进行了测定和群体分析,获得了463bp的片断,并检测到59个变异位点,占分析长度的7.84%,且这59个变异位点皆为碱基置换,未出现碱基插入或缺失的现象,定义了30种单倍型,核苷酸多样性平均值为0.02641,种群总体遗传多样性较高。从Tajima’sD和FuandLi’sD值的估算结果来看,这8个狍种群相对于中性进化的歧异度并没有明显的偏离(P0.1),没有明显的证据显示这8个狍种群间存在很强的平衡选择。30个单倍型整体上将东北狍种群分为3个亚群,分子变异分析表明3个亚群间基因流Nm均大于1,说明这3个狍亚群间存在着基因流。     

浙江省地方鸡种的遗传多样性研究

测定了浙江省5个地方鸡种及来航鸡（对照）线粒体D－环区的部分序列（539bp）,构建了鸡种的分子系统树。在所测序列中共有24个变异位点,变异率为4．45％。结果显示,浙江省地方鸡种分为两支,有两个母系来源,一支为仙居鸡,它和外来品种来航鸡关系较近,有共同的母系祖先。另一支为灵昆鸡、白银耳鸡、乌骨鸡和萧山鸡,它们有着共同的母系祖先,其中灵昆鸡,白银耳鸡、乌骨鸡较近,萧山鸡与此3种鸡关系较远。     

贵州四个民族人群线粒体DNA编码区的多态性

目的研究贵州土家族、侗族、仡佬族和彝族人群线粒体DNA（mtDNA）编码区的核苷酸多态性。方法采用PCR-RFLP技术和DNA测序法对贵州4个群体145例样本mtDNA编码区的8个SNP基因座及COⅡ/tRNAlys基因间9 bp缺失进行多态性分析。结果贵州4个民族群体的9 bp缺失频率依次为土家族18.4%,侗族29.7%,仡佬族25%,彝族16.7%,平均缺失频率为22.8%;在8个SNP基因座中,A10398G、C10400T突变在4个群体中较普遍;A663G、C5178A和G12406A突变在部分民族群体中也有较高的频率;共检测出14种单倍型,其中仡佬族11种,土家族10种,侗族8种,彝族6种。结论贵州4个民族群体mtDNA编码区可能存在不同的突变热点,在等位基因和单倍型分布频率上存在一定差异。     

线粒体功能缺陷和神经系统疾病

线粒体呼吸链缺陷一直被认为是诱发线粒体疾病的重要因素,这有助于研究人员阐释其遗传和临床多样性。然而,线粒体的其他功能也具有重要意义,包括蛋白质运输、细胞器动力学和细胞凋亡。调控这些功能的基因缺陷不仅导致神经和精神疾病,而且还导致年龄相关的神经变性疾病。因此,引起越来越多的关注。在讨论呼吸链缺陷引起相关神经系统疾病的一些致病难题后,就线粒体动力学改变引起的相关神经系统疾病病因和常见神经变性疾病的病理生理机制作一综述。     

中国对虾16 S rRNA基因序列多态性的研究

利用ＰＣＲ技术扩增获得中国对虾（Ｐｅｎａｅｕｓ ｃｈｉｎｅｎｓｉｓ）线粒体ＤＮＡ的１６Ｓ ｒＲＮＡ基因片段,通过测定该基因片段的序列,分析了取自我国烟台、长岛近海和宁波养殖的１７只中国对虾遗传多态性。结果发现,不同地理种群存在丰富的ＤＮＡ序列多态性,１７只个体具有１７种基因型,在扩增的长为５２３ｂｐ的基因片段中,共检测到３７个多态性核苷酸位点（７．０７％）。ＵＰＧＭＡ法构建的分子系统树表明不同地理