医学遗传学中遗传异质性含义的解析

遗传异质性是医学遗传学中的重要概念。介绍了遗传异质性的产生原因,基本类型及研究意义。通过实例,解析了等位基因异质性和基因座异质性两大类型,阐述了遗传异质性在医学教学和临床实践中的作用。     

肿瘤遗传异质性

尽管大多数自发性肿瘤源于单细胞, 但人们逐渐认识到个体肿瘤的内部存在异质性, 这种差异涉及分化程度、细胞增殖率、侵袭和转移能力及治疗反应等众多方面。分子生物学研究也证实肿瘤演进过程中不断产生新的突变, 为肿瘤内部存在异质性增加了更有力的佐证。文章综述了关于肿瘤遗传异质性研究的主要进展。鉴于遗传异质性分析可为揭示肿瘤细胞的产生、扩散、转移的时间段提供重要信息, 文章以瘤内异质性为主线, 列举了遗传异质性存在的实验依据; 阐述了遗传多样性在人类个体肿瘤发展进化史中的研究价值; 介绍了遗传异质性产生的两种模式, 包括肿瘤干细胞模型和克隆进化模型; 总结了遗传异质性在肿瘤转移、治疗中的重要临床意义。文章最后展示了常用的遗传异质性的研究方法, 包括特定基因的分析方法和基于基因组水平的方法, 并对各自的优缺点进行了分析。     

结直肠癌原发与配对转移肿瘤遗传异质性研究进展

结直肠癌(colorectal cancer, CRC)是我国常见的致死性肿瘤类型之一。根据体细胞突变谱预测抗EGFR单抗治疗疗效已成为转移性结直肠癌(metastatic colorectal cancer, mCRC)治疗的标准步骤。由于临床上转移样本难以获得,只能采用原发肿瘤替代进行检测。原发和配对转移肿瘤间的遗传异质性会导致原发灶取样无法代表转移灶突变谱。目前CRC原发和配对转移肿瘤间遗传异质性程度仍存在争议。本文就CRC原发和配对转移基因组谱的对比研究进行了综述,并讨论了原发与配对转移肿瘤遗传异质性形成的原因及应对策略。     

肿瘤异质性：精准医学需破解的难题

肿瘤异质性是恶性肿瘤的重要特征,表现为同一种恶性肿瘤不同患者个体之间或者同一患者体内不同部位肿瘤细胞间从基因型到表型上存在的差异.这种差异可表现为不同的遗传背景、不同的病理类型、不同的分化状态、不同的基因突变谱和转录组、蛋白质组表达谱等,体现了恶性肿瘤在演进过程中的高度复杂性和多样性.肿瘤异质性给肿瘤的治疗带来极大的困难,一直是肿瘤发生发展机制研究领域重要的科学问题.本文综述了肿瘤异质性的生物学特征及其可能的形成机制,并对"精准医学"时代如何针对肿瘤异质性设计更为有效的个性化治疗方案进行了思考.     

元阳3个长期连续栽培水稻地方品种内部遗传异质性分析

水稻地方品种是稻种资源的重要组成部分,遗传多样性十分丰富,具有推广改良品种所缺少或没有的优质种质,是水稻育种和稻种起源、进化研究不可缺少的过渡材料。目前,对水稻地方品种间遗传多样性研究较多,而对其内部异质性研究甚微。本研究用24对微卫星(SSR)引物对云南元阳梯田3个栽种历史悠久的水稻地方品种的内部遗传异质性进行了分析。共检测出117个等位基因,香农指数为红脚老粳居群(0.5911)>白脚老粳A居群(0.4875)>月亮谷居群(0.3070)。结果显示:3个地方品种的内部遗传异质性丰富,且遗传异质性主要得益于个体间,而非居群间。     

中国小麦地方品种内和品种间醇溶蛋白遗传多样性分析

为了揭示中国小麦地方品种内遗传异质性和品种间的遗传多样性,采用A-PAGE方法,对72份来自不同生态区的地方品种进行醇溶蛋白构成分析。结果发现,全部供试地方品种共观察到101条迁移率不同的务带,构成229种醇溶蛋白构型,每个品种醇溶蛋白条带数目为14—24。63份（87．5％）地方品种在品种内具有2种以上醇溶蛋白变异类型,其中,变异类型最多的品种二红皮小麦（ZM004659）30个子粒中有14种之多,多数品种具有2—3种变异类型。品种内醇溶蛋白构型一致的品种共有9个,占12．5％。这表明供试的大多数小麦地方品种内个体间在醇溶蛋白构成上具有遗传异质性。聚类分析表明,相同生态区的地方品种没有整齐地聚为一类。     

重要昆虫病原真菌粉棒束孢种群的遗传分化

粉棒束孢是一种重要的昆虫病原真菌.运用ISSR分子标记研究了安徽省6个不同地理环境的粉棒束孢种群遗传异质性.结果表明:10个多态性引物多态位点百分率高达98.5％,但种群水平的多态位点差异较大,在59.6％ - 93.2％.基于Nei遗传异质性分析得出各种群间的遗传分化系数(Gst)为0.3365,基因流(Nm)为0.4931;各种群间的遗传分化低于种群内的遗传分化,表明安徽省粉棒束孢的遗传变异主要存在于种群内.根据各菌株间的遗传相似系数进行UPGMA聚类,结果表明,西山种群是单系的同质种群,其余5个种群皆为多系的异质种群,其中鹞落坪种群的异质性最高,琅琊山种群异质性最低.各种群之间的地理距离与遗传距离之间无相关关系.根据6个种群间的遗传距离进行UPGMA聚类,可将它们分成3个类群,分类的结果与各种群的地理环境相符,反映出环境的异质性对种群异质性的影响.     

线粒体DNA的异质性

哺乳动物线粒体DNA（mitochondrial DNA, mtDNA）位于线粒体.当细胞中mtDNA发生突变时,就会出现野生型与突变型mtDNA的共存.这种情况被称为mtDNA异质性.从mtDNA异质性的形成到在表型上引起相应的病变是一个复杂的过程.mtDNA异质性是如何形成和其在特异组织的增殖复制,mtDNA异质性的变化对个体的影响,如何提高mtDNA突变负荷检测的精度和灵敏度都是近些年的研究热点.本文对mtDNA异质性的检测、遗传、组织特异性以及其相关的疾病等方面进行了阐述.     

空间异质性定量研究理论与方法

通过变异函数对空间异质性定量研究进行了讨论．结果表明,空间异质性定量研究应从空间特征和空间比较两方面去考虑．对空间特征,着重讨论怎样应用变异函数将空间异质性分解成各定量组分;确定空间异质性程度;探测空间异质性变化的尺度．对空间比较,怎样对同一变量和不同变量用变异函数比较空间异质性时的统计检验;采用标准化变异函数比较同一地点上的不同变量的空间异质性．最后通过阔叶红松景观中林型和土壤类型的空间异质定量研究实例验证了上述理论与方法．     

环境异质性影响土壤微生物群落的研究进展

环境异质性是影响微生物群落结构和多样性的重要因素,其涉及内容广泛,各异质性因素之间彼此关联。基于生物和非生物特征,可将环境异质性分为土地覆盖、植物、气候、土壤和地形等5种异质性因素。文章综述了上述五种环境异质性因素的概念和区别,并针对不同类型环境异质性因素对微生物群落的影响进行了较为全面的汇总和分析。通过梳理微生物生态学、生物信息学等相关研究方法和技术的发展,阐述了现阶段研究环境异质性与微生物互作关系的不足,并进行了展望。     

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