天然嵌合基因的结构特性及其对基因设计的启示

天然嵌合基因(natural chimeric gene)是由两个或两个以上的独立基因天然融合而成的新基因,该类型基因的发现,突破了“一个基因对应一个染色体座位”的经典认知,扩展了基因的概念。在人类癌症研究过程中,诸多的嵌合基因可导致肿瘤相关疾病,并作为癌症分子的诊断标志而受到人们的广泛关注。本文基于嵌合基因生物信息学方面的相关研究,以癌基因为切入点,从天然嵌合基因的融合特点、转录、调控,以及融合蛋白的结构域组合形式和功能等方面,结合本研究组前期的相关工作,综述了嵌合基因融合结构和功能的研究进展,探讨了当前研究工作的困难与挑战,并对嵌合规律在新基因设计的应用作了展望。     

MCM与核心组蛋白基因的负相关表达模式的初步探讨

本研究采用了荧光定量PCR技术,用稳定表达的管家基因为内参基因,分析MCM及核心组蛋白家族基因负相关模式的动态表达情况,以探索它们之间的关系,以期为基因的负相关表达模式提供支持。结果显示:两组基因在细胞周期中不论何时上调或下调,只要一组基因出现上调,另一组基因总是出现下调的情况,也就是说两组基因的表达模式总是相反的。Clb-Cdk1激酶在MCM基因和核心组蛋白基因的转录过程中扮演着极其重要的角色,它可以调控两组基因的表达,是导致两组基因呈负相关模式关键点。     

基于简并引物同步克隆两个红麻PDIL同源基因cDNA5'-末端序列

探索利用同一套简并引物结合通用引物同步扩增两个红麻PDIL同源基因的cDNA5’-末端序列,以期为同一转录组中两个旁系同源基因cDNA5' RACE的同步扩增提供借鉴.通过红麻HcPDIL5-2a和HcPDIL5-2b cDNA中间片段及3’-末端已知序列的比时,在其完全保守区段设计了一条引物用于两个基因5' RACE的共反转录;在其部分保守区段设计了两条简并引物,并利用其在两个基因的5'RACE扩增时退火温度的差异,结合通用引物巢式PCR同步扩增两个基因的cDNA 5 ’-末端未知序列.在两个基因全长cDNA拼接序列的基础上设计两对特异引物分别扩增它们的cDNA全长序列,测序结果进一步验证了序列拼接和cDNA 5' RACE同步扩增的可靠性.进化分析证实两个基因属于PDIL基因家族成员.     

普通小麦中双脱氢抗坏血酸还原酶(TaDHAR)基因的克隆与生化特性分析

利用同源克隆技术从六倍体普通小麦中获得了两个不同的双脱氢抗坏血酸还原酶(TaDHAR)基因的cDNA克隆。器官表达模式分析表明,这两个TaDHAR基因(暂时命名为TaDHAR1和TaDHAR2)在小麦根、茎、叶、幼穗以及开花后10d、20d和30d的种子中均有表达,为组成型表达基因。原生质体表达实验表明,两个基因的产物均可能定位在细胞质中。在细菌中表达并提纯了两个基因的重组蛋白。体外生化测定表明两个重组蛋白均具有将双脱氢抗坏血酸还原成抗坏血酸的能力,其最适pH为7.5,在37oC时的活性比25oC高,但25oC条件下pH6.0和7.0时,两个DHAR蛋白的活性显著不同。本研究的结果为进一步揭示TaDHAR基因在小麦抗坏血酸代谢中的生理作用奠定了基础。     

捕获早老性痴呆基因

捕获早老性痴呆基因最近,美国国家变态反应及感染性疾病研究所的科学家建立了一种基因筛选系统,发现了与细胞凋亡有关的两个基因,这两个基因片断是从小鼠基因库中筛选出来的。其中一个基因片断编码蛋白可与重要信号分子钙结合,另一个与人类的早老性痴呆相关基因类似。...     

质量—数量性状遗传参数估计的P1,P2,F1,B1,B2联合分析方法

提出利用亲本Ｐ_１和Ｐ_２、杂种Ｆ_１、回交Ｂ_１和Ｂ_１五个世代联合分析包括两个位点主基因控制的质量－数量性状遗传的统计方法,共建立了可供选择的微基因遗传、一对主基因＋微基因混合遗传、二对主基因＋微基因混合遗传三类五种（套）共 ２８个遗传模型,采用 ＡＩＣ信息准则选择最适模型,并通过适合性检验对所选择的遗传模型做进一步的检验．文章最后还讨论了两种变型设计．     

水稻磷效率相关性状的遗传特性

利用数量遗传模型对P1、P2、F1、F2．3等4个世代的相对分蘖率、有效穗、生物产量及经济产量等性状进行了遗传分析。混合遗传模型分析表明：低磷胁迫条件下,相对分蘖率和相对有效穗两个指标适合两对主基因的加性．显性．上位性的模型,两对主基因之间存在着广泛的加性、显性和上位性效应,也存在多基因修饰;相对分蘖率和相对有效穗的最大效应主基因以加性效应为主,次大主基因以显性效应为主,而相对生物量与相对经济产量两个指标符合两对加性．显性．上位性主基因＋多基因的模型,主基因遗传力分别达到60．08％和37．70％,多基因遗传力分别达到32．15％和58．9％。表明相对分蘖率、有效穗和生物量的主基因遗传力均较高,可以作为水稻耐低磷遗传育种的指标。而相对经济产量的主基因遗传力相对较低,说明经济产量受气候等环境因素影响较大。     

αβ复合型地中海贫血综合征的临床与实验观察

本文对两例αβ复合型地中海贫血综合征的两个不相关家系成员进行了临床观察、血液学、血液生化和基因分析,讨论了α、β地贫两种病理基因同时复合存在的临床表现与病理生理及其遗传关系。     

奶牛产奶性状与乳房炎相关基因CpG含量及分布特征的比较分析

DNA甲基化是表观遗传学的重要组成部分,基因启动子区及第一外显子区的CpG甲基化通常抑制该基因的表达,而去甲基化则促进基因表达。已有的研究发现荷斯坦牛的乳房炎指标SCC(Somatic cell count)与产奶量呈较强负相关。文章分析并比较了这两类性状的相关基因的启动子区、第一外显子、下游2 000 bp序列中CpG含量及分布特征。结果表明,乳房炎相关基因的启动子、第一外显子中CpG含量显著低于产奶性状相关基因,而两类性状基因下游2 000 bp序列中CpG含量无显著性差异。另外,文中提出了两个量化基因序列中CpG特征的指标,一个是CpG平均距离,用来衡量序列中的CpG分布;另一个是条件概率p(G|C),用以量化序列中二核苷酸CpG随碱基C出现的可能性,并对两类基因的启动子和第一外显子区域的这两个指标做了统计检验。研究结果对产奶性状与乳房炎相关基因的DNA甲基化调控研究奠定了基础。     

基因敲除小鼠技术的研究进展

基因敲除小鼠技术的建立和发展使得人们为研究基因的功能和寻找新的治疗人类疾病的靶点提供了强有力的支持。基因打靶和基因捕获是两种通过胚胎干细胞(Embryonicstemcell,ESC)构建基因敲除小鼠的技术。基因打靶通过同源重组替换内源基因从而敲除目的基因,而基因捕获则有启动子捕获和polyA捕获两种方法对目的基因进行敲除。近年来,有许多新的基因敲除技术不断被开发出来,包括Cre/loxP系统、CRISP/Cas9系统以及最新的ZFN技术和TAILEN技术,都有望取代传统基因敲除手段。文中简要阐述了如今新出现的几种基因敲除小鼠技术。     

激光诱导的基因转染方法研究

基因转染是研究基因表达、结构和功能的主要实验手段。本文对现有的转染方法进行了分析,并重点探讨了两种激光诱导的基因转染新方法：激光产生冲击波和激光照射纳米微粒的方法,并提出了改进的实验方案。这两种方法都是通过改变细胞质膜通透性实现外源基因的导入,其最大的优点就是对细胞没有损伤。文章的最后说明了基因转染在基因疗法的应用。     

小鼠白细胞介素4基因的化学合成、克隆与表达

利用381A型DNA合成仪,分29个寡聚核苷酸片段化学合成了小鼠IL-4全基因,共442bp。以pUC12质粒作为载体,将所有合成片段分前后两组进行磷酸化、退火、连接和克隆,经过菌落原位杂交、酶切鉴定和质粒DNA序列分析,分别得到了含有小鼠IL-4前后两半基因片段的两种重组质粒,回收前半基因片段,插入到含有后半基因重组质粒的EcoRI和PstI酶切位点之间,成功地得到了含有小鼠IL-4全基因的重组质粒pFR101。将全合成基因插入到质粒pSM53中,得表达质粒pFR105,转化大肠杆菌TAP106,根据IL-4对CTLL细胞的作用,肯定了TAP106(pFR105)细菌中有小鼠IL-4活性蛋白的表达。     

与产生精神分裂症有关的基因

科学家已鉴定了两个基因 ,这两个基因在脑中以破坏决定性的化学信使的传递而促成精神分裂症 .当上述两个基因中的任一个基因产生自身变种时 ,更可能引起人发生这种严重的精神疾患 .当这两种基因的变种同时出现时 ,发生精神分裂症的危险率便大大增加了 .这两个基因所产生的蛋白质都影响Ｎ 甲基 Ｄ 天冬氨酸受体 (ＮＭＤＡ) ,该受体是一类停靠在脑细胞上的分子 .1996年 ,研究者便提议与神经递质谷氨酸有关的ＮＭＤＡ受体的障碍促成精神分裂症的症状 ,包括思维混乱与幻觉产生 .这两个基因与精神分裂症的关系涉及ＮＭＤＡ受体的调控途径 .该调…     

巴西橡胶树HbSUT3和HbSUT5 mRNA在嫩茎和中脉中的原位杂交分析

为研究巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)中HbSUT3和HbSUT5基因的功能,采用地高辛标记的RNA探针与橡胶树嫩茎和中脉两种组织切片分别进行RNA原位杂交,对这2种SUT基因在组织中的表达区域与表达特点进行了分析。结果表明,在橡胶树嫩茎中,两个SUT基因主要在树皮的韧皮部和皮层细胞中表达;在中脉中,两个SUT基因在除木质部导管系统外的其它部位均有表达;HbSUT3基因在嫩茎和中脉中的表达量相近,而HbSUT5基因在嫩茎中的表达量远高于中脉。这些揭示HbSUT3和HbSUT5基因可能广泛参与韧皮部装载、蔗糖运输与库细胞供给等活动,同时两个SUT基因也存在功能分化。     

纳豆激酶基因的优化设计、合成及其在烟草叶片中的瞬时表达

根据植物偏爱密码子优化设计、合成纳豆激酶基因sNK,利用重叠延伸PCR法在其中插入番茄果实特异性表达基因E8的第一内含子构成sNKi基因,通过农杆菌渗透法将这两种基因渗入到烟草NC89叶片中并实现瞬时表达。通过RT-qPCR法将两种基因在烟草叶片中转录水平的表达量进行比较,结果表明两种基因在烟草叶片中均表达,且sNKi基因的表达量显著高于sNK基因;通过纤维蛋白平板法在两种基因的瞬时表达样品中均能检测到纤溶酶活性,表明目的基因在烟草叶片中可正常翻译并表现出溶栓活性,且sNKi基因在翻译水平的表达量显著高于sNK基因。表明内含子对人工合成的纳豆激酶基因的瞬时表达具有显著的促进作用。     

转基因植物高效删除标记基因的实用型双元转化载体

利用雌激素诱导的Cre/loxPDNA重组系统,构建用于转基因植物删除标记基因的实用新型载体,将所有非目的基因放于两同向loxP位点间,多克隆位点位于两loxP位点外,可插入目的基因,载体设计非常实用。在插入目的基因GUS后转化烟草,雌激素诱导,分析诱导前后DNA的重组情况、不同时间基因转录水平,以及目的基因在诱导前后的表达。结果显示,诱导后染色体DNA实现了高效重组,非目的基因片段消失,目的基因GUS在诱导后表达正常。     

Neuroligins突变基因引起孤独症

有一个法国研究组鉴定了两个突变基因 ,这两个突变基因似乎引起称为孤独症的神经疾患 .这两个基因正常时产生的蛋白质用于神经细胞构筑通讯通道 .关于这两个基因研究甚少 .其他研究者找到这两个基因的不得不使人相信的证据 ,虽然该证据还不十分确定 ,但这两个基因是孤独症基因恰当的候选者 .孤独症是一种令人迷惑的疾病 ,病人难以与别人及环境相处 .如果该项新发现导致了解在孤独症中是什么发生了异常 ,那么研究者就可能找到一种新方法来治疗孤独症 ,并且可洞悉人脑的正常功能 .该新的有意义的基因编码一种蛋白质称为neuroligins ,它出现于…     

牦牛SRY和TRO基因部分序列克隆与测序分析

对牦牛SRY和TRO的部分基因克隆和序列分析,以期为进一步开展该基因与其性别相关分析,进行性染色体的基因定位、以及分子标记辅助选择等研究提供了理论依据。用特定引物对牦牛和西门塔尔牛的SRY、TRO基因部分序列进行扩增并进行TA克隆和测序。通过测序结果与普通牛的比对分析表明,这两个基因区域在牛种中有极高的保守性。牦牛与普通牛SRY和TRO基因这两个区域的核酸同源性分别达到了99．08％和99．39％。根据对这两个基因序列的研究为精子或者胚胎的性别鉴定提供有力的理论基础。     

基于转录组数据的网络分析挖掘鼻咽癌与口腔鳞癌的共享功能模块

鼻咽癌和口腔鳞癌是两种在临床上高度相关的疾病,从分子层面系统性研究这两种疾病的相互关系却鲜见报道。本研究通过大规模的转录组数据分析识别鼻咽癌和口腔鳞癌的共享功能模块及其核心基因(一因多效模块和基因),以期阐明这两种疾病共享的分子机制。从GEO数据库获取这两种癌症的两套转录组数据,应用倍数法和经验贝叶斯方法筛选出鼻咽癌差异表达基因1279个,口腔鳞癌差异表达基因1293个,其中两者共享基因278个。以共享基因为种子,通过蛋白质-蛋白质互作知识引导构建基因网络,其中最大子网包含1290个基因和1766互作对。应用Newman算法提取了15个共享功能模块。对这些模块进行拓扑学分析,挖掘出58个核心基因,包括已知的与鼻咽癌或口腔鳞癌相关的基因(如PCNA、CDK1、STAT1、CCL5和MMP1等)和鲜有报道的基因(如MELK、NME1、RACGAP1、INHBA和NID1等)。通路富集分析发现鼻咽癌和口腔鳞癌的共享功能模块参与多个生物学通路,包括p53信号通路、ECM受体相互作用、黏着斑、细胞周期等。本研究表明鼻咽癌和口腔鳞癌具有相似的致癌机制,所挖掘的共享模块可能是这两种疾病演化的核心分子相互作用机制。     

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