哺乳类线粒体基因组

作为真核细胞的一种重要细胞器的线粒体含有独立的并自主复制和转录的DNA基因组。虽然线粒体蛋白质的大部分系核DNA编码,但有一小部分是线粒体DNA(mt DNA)编码,并由线粒体的蛋白质合成系统合成。线粒体蛋白质合成系统中的rRNA和tRNA也是mt DNA编码。mt DNA的复制、转录以及蛋白质合成系统均有其本身特点,既与非线粒体真核系统有所不同,又有别于原核细胞中者。因此,线粒体基因组的研究在生物学上有重要意义。此外,线粒体的起源和进化是许多生物学家所感兴趣的和长期争论的问题,而mt DNA的进化比较     

哺乳类线粒体基因组

作为真核细胞的一种重要细胞器的线粒体含有独立的并自主复制和转录的DNA基因组。虽然线粒体蛋白质的大部分系核DNA编码,但有一小部分是线粒体DNA(mt DNA)编码,并由线粒体的蛋白质合成系统合成。线粒体蛋白质合成系统中的rRNA和tRNA也是mt DNA编码。mt DNA的复制、转录以及蛋白质合成系统均有其本身特点,既与非线粒体真核系统有所不同,又有别于原核细胞中者。因此,线粒体基因组的研究在生物学上有重要意义。此外,线粒体的起源和进化是许多生物学家所感兴趣的和长期争论的问题,而mt DNA的进化比较     

玉米离体线粒体合成蛋白质的研究

线粒体除了受核基因控制外,还具有其自 身的遗传系统。研究表明,线粒体蛋白质中由 线粒体本身的DNA 编码的不到20多,它们在 线粒体的核糖休上翻译而成;大部分的线粒体 蛋白质都是由核DNA 编码,在细胞质中的核 糖体上合成曰。     

线粒体不完整的自然历史

线粒体DNA在分子生态和系统地理方面的应用已经有25年了。很多重要的信息都是通过它得到的,而现在是从这个细胞器自身和它的生态,生物化学和生理学来研究它的进化历史,考虑线粒体自身的生物学问题的时候了。这篇综述分为4个部分。首先,文章对线粒体的自然历史和线粒体DNA作为一个区别于核DNA,具有特殊性状的独特分子作了评论。     

鱼类线粒体DNA及其研究进展

鱼类是脊椎动物中最原始而在种属数量上又最占优势的类群,其起源复杂,分布广泛,拥有丰富的遗传多样性。鱼类线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)同其他脊椎动物的mtRNA一样,呈共价闭合环状,是细胞核外具自主复制、转录和翻译能力的遗传因子。与核DNA相比,鱼类mtDNA具有分子较小、结构简单、进化速度快、遗传相对独立性和母系遗传等特点,是一个相对独立的复制单位。由于鱼类线粒体DNA具有上述特点,以mtDNA作为分子标记,探讨鱼类的群体遗传结构与系统演化,已成为鱼类分子群体遗传学和系统学研究中的热点。综述了鱼类mtDNA的结构特征、进化和多态性检测方法及其在鱼类分子群体遗传学和鱼类系统学研究中的应用。     

植物细胞核基因和细胞质基因

植物细胞不同于动物细胞,前者有三大遗传系统,即细胞核、叶绿体和线粒体遗传系统,后者只有细胞核和线粒体遗传系统。所谓细胞质基因,即为叶绿体和线粒体基因。在这三个遗传系统中,各有自己的DNA复制、转录和转译自主性,但叶绿体、线粒体遗传系统又受到核遗传系统的部分控制,所以它们的自主性又不是完全的。当前植物分子遗传学的研究,不仅是分析三个遗传系统基因组的结构和基因表达,而且要研究之间的相互作用和基因的协同表达及其调控机制,才能对生产实践中提出的问题提供理论依据和解决途径。     

被子植物质体遗传的细胞学研究

植物细胞质遗传涉及细胞质中含DNA的两种细胞器——质体和线粒体从亲代至子代的传递。相对来说线粒体遗传的研究远不及质体的多,这可能是线粒体这种细胞器缺乏合适的表型突变体之故。高等植物质体遗传的研究历史可追溯到本世纪初在杂交试验中对叶色遗传的非孟德尔定律的发现,Baur在马蹄纹天竺葵(Pelargonium zonale)中从叶色突变体(白化体)的杂交遗传分析,发现了双亲质体遗传;而Correns在紫茉莉(Mirabilis jalapa)中则发现了单亲母本质体遗传(见Kuroiwa)。此后,对质体基因组突变性状遗传分析的研究,大量的资料说明了在被子植物中存在双亲质体遗传和单亲母系质体遗传两种类型,而后一种占大多数,仅少数是比较有规律的为双亲质体遗传或偶尔是双亲质体遗传。几十年来应用遗传分析的方法对被子植物质体遗传的研究,着重于揭示不同植物种质体的遗传是单亲母系或是双亲质体传递,以及探索杂种核基因对质体传递方式的影响。     

菜豆胚乳游离核中的线粒体(简报)

在植物细胞中,细胞核以及具DNA的细胞器——质体和线粒体,在结构上通常各具自身的被膜而独立存在。关于核与这两种细胞器以及两种细胞器之间通过外膜的连接在一些植物中已有报道。最近,Yu和Russell在烟草中发现了细胞核中存在线粒体的现象。本     

哺乳动物线粒体遗传和在体细胞克隆胚胎中的命运

线粒体是哺乳动物重要的细胞器之一,为细胞的生命活动提供能量.线粒体是除细胞核外唯一含有功能性基因组DNA的细胞器.由于线粒体在哺乳动物早期胚胎的发育中有多方面重要的作用,因此线粒体对体细胞克隆胚胎发育的影响成为体细胞克隆动物研究的热点.就线粒体的结构特点和遗传特性及其在同种、异种动物克隆早期胚胎发育过程中的命运以及可能的遗传机制进行综述.同时,也将比较注射异源线粒体后,线粒体在注射胚胎中的发育命运.     

叶绿体的遗传进化

叶绿体是半自主性细胞器,其生长和增殖受核基因组和自身的基因组2套遗传系统的控制、关于叶绿体的起源有2种学说,近年来．大量叶绿体基因组全序列被测定,以及分子生物学的研究结果为内共生起源学说提供了更多证据。相对于线粒体,叶绿体DNA的结构更趋于保守一,叶绿体与核基因组所编码的蛋白质互相协调来维持叶绿体的正常功能。在进化过程中,基因可能从叶绿体大量转移到细胞核中。叶绿体基因组的信息常常表现出“母性遗传”特征．因而,使之更具生物反应器的优势。     

线粒体DNA及其应用

线粒体DNA是在真核生物中普遍存在的一种核外遗传物质,具有分子小、结构简单、进化速度快、母性遗传、无组织特异性等特点。本综述了线粒体DNA在人类遗传疾病、动植物的亲缘关系、种群分化、群体多样性及植物细胞质雄性不育等研究领域中的应用情况。     

线粒体表观遗传学研究进展

作为细胞内的"动力工厂",线粒体是细胞内进行氧化磷酸化反应和形成ATP的主要场所。传统观点曾认为线粒体缺乏表观遗传机制,但线粒体DNA甲基化酶以及线粒体DNA中5-甲基胞嘧啶与5-羟甲基胞嘧啶的发现推翻了这一论断。在线粒体中,DNA甲基化酶、DNA甲基化模式及DNA羟甲基化模式与核基因组DNA相比均存在较大差异,而外界环境中不同因子的变化也会对线粒体DNA的甲基化状态造成影响。除此之外,线粒体DNA的表观遗传因素还包括线粒体长链非编码RNA、线粒体mi RNA和线粒体DNA结合蛋白。随着研究技术手段的不断完善,将线粒体DNA的甲基化状态作为生物标记的应用将日益广泛,其与基因组表观遗传调控的关联也将得到进一步的揭示。     

杜鹃精细胞的超微结构及DNA荧光观察——着重阐明质体双亲遗传的细胞学基础

迎红杜鹃 ( Rhododendron mucronulatum Turcz.)的成熟花粉为二细胞型 ,精细胞在花粉管中形成。花粉管中的两个精细胞及与营养核之间互相联结 ,形成雄性生殖单位。两个精细胞的细胞质中均含有丰富的细胞器 ,包括质体、线粒体、小泡及微管 ,内质网和高尔基体稀少。具正常结构的精细胞质体在切面上多呈环形或哑铃形 ,内膜不发达 ,基质电子密度高。线粒体为球形或棒状 ,基质电子密度较低。 DNA特异性荧光染色显示 ,生殖细胞及精细胞中均含有大量类核 ( nucleoid) ,两个精细胞中的类核数量无明显差异。结果证明了杜鹃精细胞中存在大量具 DNA的可遗传细胞器 ,为杜鹃属植物的双亲细胞质遗传方式提供了细胞学证据。     

线粒体DNA及其提取方法

线粒体是存在于绝大多数真核细胞内的一种基本的重要的细胞器,其具有相对独立的遗传系统。线粒体基因在真核生物具有高保守性,线粒体DNA(mtDNA)已被广泛应用于发病机理、临床诊断、遗传变异、生物进化等多方面的研究。1981年,Anderson用氯化铯密度梯度分离得到线粒体DNA(mtDNA),进行了全序列分析。此后,mtDNA的研究日益得到重视。已有的mtDNA提取方法概括起来可分为密度梯度离心法、酶消化法、柱层析法、氯化铯超速离心法、碱变性法和改进高盐沉淀法等,通过对以上方法的比较,发现改进高盐沉淀法具有简便、经济、易重复等优点。     

菜豆花粉发育中质体和线粒体及其DNA存在的状况——着重阐明质体遗传的细胞学基础

应用电镜和DNA的DAPI荧光检测技术研究了菜豆(Phaseolus vulgaris L.)小孢子/花粉发育中质体和线粒体及其DNA存在的状况。观察表明:在小孢子分裂时质体全部分配到营养细胞中,初形成的生殖细胞已不含质体。线粒体和质体的DNA在花粉发育中也先后降解,生殖细胞从刚形成时发育至成熟花粉时期这两种细胞器DNA均不存在。研究结果为菜豆质体母系遗传提供了确切的细胞学证据。遗传分析的研究曾确定菜豆质体为双亲遗传,对与本研究结论不同的原因进行了讨论。     

动物线粒体遗传系统理论与应用研究进展

随着线粒体与人类疾病之间关系研究的不断深入,线粒体DNA及其编码的13个多肽的功能和进化引起了众多研究者的关注。作为有氧呼吸的后生动物主要的产能系统——线粒体电子传递系统(ETS)由线粒体和核基因组共同编码,自然选择被认为偏爱那些增强ETS功能的突变,此类突变可发生在线粒体或核编码的ETS蛋白中并引起积极的基因组间的相互作用,即"共适应"。线粒体DNA进化通常被认为遵循一种稳定的突变速率平衡中性模型,但有证据表明该假设可能并不可靠。对线粒体遗传系统研究的最新进展进行了综述,这对科学和合理地使用线粒体DNA分析技术具重要意义。     

线粒体DNA及其表达的研究进展

线粒体属于半自主性细胞器 ,含有环状ＤＮＡ ,能进行自我复制 (重组和修复机制也包括在内 )。但线粒体ＤＮＡ(ｍｔＤＮＡ)的复制仍受细胞核的控制 ,因为不仅构成线粒体的蛋白质几乎都受核基因编码、在细胞质中合成 ,而且与ｍｔＤＮＡ有关的特定蛋白质(如ＤＮＡ聚合酶、重组与修复所需的酶、ＲＮＡ聚合酶、ＲＮＡ加工酶 )也都是由核基因编码的。ｍｔＤＮＡ的复制、转录、翻译及蛋白质的输入有其特殊规律 ,阐明线粒体的分子遗传规律既有助于理解线粒体在凋亡或程序性细胞死亡中发挥的作用 ,因而可更深入地对发育生物学、癌症、老化及机体死亡…     

人类线粒体tRNA生物合成与线粒体疾病

线粒体是普遍存在于真核细胞中的一类细胞器.每个线粒体含有多个拷贝的闭合环状双链DNA. 人类线粒体DNA (mitochondrial DNA, mtDNA)共编码22种线粒体tRNA(mitochondrial tRNA,mt tRNA), 2种rRNA 及13种多肽.mt tRNA独特的结构特点决定了它们与具有典型三叶草结构的细胞质 tRNA不同.编码mt tRNA的基因突变频率较高,这可能是引起线粒体功能障碍的主要原因之一. 同时 ,这与很多病理现象相关.目前发现,大量与mt tRNA生物代谢和功能相关的核因子包括加工内切酶、 tRNA修饰酶和氨酰-tRNA合成酶.这些核因子的异常导致了疾病相关的tRNA致病突变.由此可见mt tRNA功能对于线粒体活性的重要性.     

细胞质雄性不育系转录组学研究进展

细胞质雄性不育是植物杂种优势利用的基础,也是研究线粒体基因与核基因之间相互作用的良好材料。采用DNA芯片和RNA测序技术进行转录组分析能够在同一个实验中分析和比较成千上万个基因,这为在基因组水平上更好地了解植物生长和发育机制以及遗传变异提供了可能。在细胞质雄性不育机理的研究上,通过转录组分析将获得详细的相关分子分析的信息,了解线粒体与核基因之间的相互调控作用方式,并有助于雄性败育机理的解析。