医学分子遗传学讲座 第五讲 限制性片段长度多态性

每个个体在遗传上是不同的,而不同的本质不是在基因产物上,而是在DNA水平上的差异。这些差异大多数都是由于不编码蛋白质的区域和没有重要调节功能的区域发生了中立突变,这些中立突变所构成的DNA变异称为DNA多态性。DNA多态性本质是由于进化过程中的各种原因引起染色体DNA中核苷酸排列顺序发生了改变,当这种改变涉及到限制性内     

微测序技术分析人类单核苷酸多态性

单核苷酸多态性 (singlenucleotidepolymorphism)是指染色体基因组水平上单个核苷酸变异引起的DNA序列多态性 ,即一种二等位基因标记。目前推断在基因组中至少有 30万个SNP[1 ] 。随着分子遗传学的发展 ,疾病研究从对单基因疾病的研究转向探讨多基因疾病 (如心血管疾病、神经系统疾病、各种肿瘤等 )的相关因素。因此 ,需要在人类基因组中找到一种数目众多、分布广泛且相对稳定的遗传标记 ,单核苷酸多态性正代表了这样一种标记。因此SNPs已成为继第一代限制性片段多态性标记 ,第二代微卫星多态性标记后具有重要研究价值的第三代基因遗传…     

第一讲 人体基因组的结构解剖

一个细胞的全部遗传信息都编码在长长的线状DNA分子上,构成一个基因组(Genome)。在DNA分子上排列着各种不同的基因,基因携带着产生所有蛋白质的遗传信息。在人体基因组内,有些基因是一个个单独分布的,在基因与基因之间隔着较长的非编码区域。这些DNA称为间隔DNA(spacer DNA)。有些基因则紧密排列在一起,形成基因簇(gene clusters),或称为基因复合体(gene complexes)。 不同的细胞类型具有不同的功能。但是,除精子细胞和卵子细胞外,所有的细胞都具有相同的遗传信息。细胞类型的不同是由于基因表达不同所致。 过去认为,基因组只是由一串基本遗传单位通过     

中华雏蝗（Chorthippus chinensis Tarb）线粒体基因组分析

采用Lon-PCR扩增线粒体全基因组和保守引物步移法结合克隆方法测定并拼接获得了中华雏蝗（Chorthippus chinensis Tarb）线粒体基因组全序列．序列的注释和分析结果表 明,中华雏蝗线粒体基因组序列全长15 599 bp,共有13个编码蛋白质基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因和1个A+T富集区．基因顺序与非洲飞蝗（Locusta migratoria）相同,也发生了2个 tRNA Asp(D)和tRNALys(K)的倒置．13个编码蛋白质基因都使用了ATN作为起始密码子．除ND1以TAG和ND5的终止密码子为不完全的T外,其余11个编码蛋白质基因的终止密码子都为完整的TAA．6种直翅类昆虫13个蛋白质的氨基酸序列的联合数据集构建的系统树与形态分类系统一致,中华雏蝗与非洲飞蝗为姐妹群,并与东方蝼蛄构成一单系群．     

医学分子遗传学讲座 第五讲限制性片段长度多态性

每个个休在溃传上是不同的,而不同的本质不是 在基因产物＿匕而是在DNA水平上的差异。这些差异 大多数都是由于不编码蛋白质的区域和没有重要调节 功能的区域发生了中立突变,这些中立突变所构成的 DNA变异称为DNA多态性。DNA多态性本质是 由于进化过程中的各种原因引起染色体DNA中核营 酸排列顺序发生了改变,当这种改变涉及到限制性内 切酶识别位点时,利用限制性内切酶可将DNA切割 成不同长度的限制性片段。这类不同长度的限制性片 段类型在人群中所呈现的多态频率分布现象,就称为 限制制性片段长度多态性（RFLP)o RFLP具有广泛 的用途,它可以作为一种“遗传路标”,对人类基因组制 图提供必要的标记,当多态性顺序与人类遗传性疾病 位点连锁时,可作为遗传缺陷的产前诊断或是鉴别携 带者的标记,还可以应用于亲子鉴定和群体研究等方 面。     

与疾病相关的非同义单核苷酸多态性预测的研究进展

单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNPs),即在基因组水平上由单个核苷酸的变异而引起的DNA序列多态性变化,具体是指在DNA序列中的单个碱基的变异,其是人类基因组变异种最常见的一种。SNP研究最主要的目的就是对人类表型变异遗传学的理解,尤其是关于人类遗传疾病的研究。而非同义单核苷酸多态性(nsSNPs)是SNPs中的一种,主要是指处于编码区会引起翻译后对应氨基酸序列变化的单核苷酸突变。因为nsSNPs可能会对蛋白质的功能造成影响,被认为是造成人类遗传病的主要原因。因此将与疾病相关的nsSNPs从中性的nsSNPs中区分出来是很重要的。本文根据国内外与疾病相关nsSNPs预测的研究,分析了预测中所涉及到的特征属性,总结了对这些特征进行优化的特征选择方法,并概述了在预测过程中使用的各种分类器。     

一个新的白血病相关基因LRP16全长cDNA的克隆、序列分析及表达特征

 克隆一个与白血病复发相关基因 (LRP1 6)的全长 c DNA序列 ,对其进行染色体定位、组织表达谱分析 ,并对该基因编码蛋白质进行原核表达 .首先用获得的一段 3kb DNA片段在 NCBI提供的 h ESTs数据库中进行电子杂交并对重叠克隆片段组装 ,再设计引物进行 c DNA末端快速扩增(RACE技术 ) .采用 Northern印迹方法进行组织表达分析 .以高通量基因组序列 (HTGS)数据库为基础进行染色体定位 .对构建的克隆菌用 IPTG诱导重组蛋白表达后进行 SDS- PAGE,同时对重组体测序确证 .钓取了该基因全长 c DNA、推导所编码的氨基酸序列 ,并将该基因定位于染色体1 1 q1 2 .2 .原核表达筛选获得了该基因重组子的一个缺失体 .对 LRP1 6基因全长 c DNA的序列分析提示 ,该基因可能编码两种 N端不同的蛋白质 ,且该基因的转录本可能存在一种丰度较低的剪接体 .     

医学分子遗传学 第一讲人体基因组的结构解剖

一个细胞的全部遗传信息都编码在长长的线状 DNA分子上，构成一个基因组（Genome)。在DNA分 子上排列着各种不同的基因，基因携带着产生所有蛋 白质的遗传信息。在人体基因组内，有些基因是一个个 单独分布的，在基因与基因之间隔着较长的非编码区 域，这些DNA称为间隔DNA (spacer DNA)。有些 基因则紧密排列在一起，形成基因簇(gene clusters), 或称为基因复合体（gene complexes).     

真核生物的基因组织和结构

真核生物的基因组DNA被包装在染色体中。染色体的化学物质是染色质,它是由DNA和核蛋白组成。染色体DNA含有几乎所有真核生物的基因、重复序列和基因间序列。基因是由一段DNA序列组成,有编码序列和非编码序列。真核基因的编码序列是不连续的,它被插入序列分隔,而各真核基因之间则由基因间序列相隔。基因的结构和表达与核内蛋白质有着密切的关系。     

人类基因组上的假基因

假基因是基因组上与编码基因序列非常相似的非功能性基因组DNA拷贝,一般情况都不被转录,且没有明确生理意义。假基因根据其来源可分为复制假基因和已加工假基因。迄今为止,明确鉴定的人类假基因多为已加工假基因,有8000个之多。在Swiss-Prot/TrEMBL收录的编码蛋白质的将近25500个基因序列中,约10％在基因组中有一个或多个近全长已加工假基因。其余的功能基因都没有已加工假基因。核糖体蛋白基因具有最多数量的已加工假基因,约有l700个(占已加工假基因数的22％),少数基因,如cyclophilinA、肌动蛋白(actin)、角蛋白(keratin)、GAPDH、细胞色素C(cytochromec)和nucleophosmin等则有很多份已加工假基因。总体上讲,假基因在人类染色体上的分布与染色体长度成比例,但已加工假基因在GC含量为41％～46％的染色体区域密度最高。已加工假基因的拷贝数和功能基因在生殖器官中的表达高度一致,说明许多假基因发生在胚胎阶段,另外也和基因中GC含量和基因大小密切相关。假基因的准确鉴定对基因组进化、分子医学研究和医学应用具有重要意义。     

玉米蚜线粒体基因组测序及蚜族系统发育分析

为探究玉米蚜(Rhopalosiphum maidis)线粒体基因组结构特征及蚜族(Aphidini)的系统发育关系,本研究利用高通量测序技术测定了玉米蚜线粒体基因组全序列。选择已知的蚜族18个物种线粒体基因组作为内群,选择长管蚜族(Macrosiphini)2个物种线粒体基因组作为外群,利用最大似然法(maximum likelihood method)和贝叶斯法(Bayesian inference method)重建蚜族的系统发育关系。玉米蚜的线粒体基因组全长为15 096 bp,呈环状,包括13个蛋白质编码基因(protein-coding genes)、 22个tRNA基因和2个rRNA基因,还有一段非编码控制区。13个蛋白质编码基因的起始密码子全为ATN; 3个蛋白质编码基因cox1、nad4和nad5具有不完整的终止密码子T或TA,其余10个蛋白质编码基因为完整的终止密码子TAA或TAG。本研究利用线粒体基因组数据重建了蚜族的系统发育关系,最大似然法和贝叶斯法构建的蚜族的系统发育关系是基本一致的。其中,色蚜属(Melanaphis)、桃粉蚜属(Hyalopterus)、蚜...     

Y染色体的分子结构和多态性研究与应用

人类Y染色体是最小的近端着丝粒染色体,作为男性所特有的染色体,在减数分裂的过程中几乎不与X染色体发生交换重组,故呈现出单倍型遗传,而Y特异区DNA序列的改变构成了人类Y染色体的多态性.其异常通常会导致各种遗传效应.综述了Y染色体的分子结构及其遗传多态性的最新研究和应用.     

植物外源基因组成分鉴定方法的研究进展

具外源基因组成分(外源染色体/染色体片段/基因)植株是目前进行基因组学研究以及作物改良的重要材料。迄今为止,已建立了基于性状观测、染色体分析、特异蛋白、DNA序列4种鉴定外源基因组成分的策略。其中,基于DNA序列的分子标记技术是当前鉴定外源基因组成分的主要手段,文中归纳了用于小麦、甘蓝等重要作物外源基因组成分的分子标记,且对简单重复序列(Simple sequence repeat, SSR)、插入缺失(Insertion-deletion,InDel)、单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)等9种标记进行了系统的比较。相比单一的鉴定方法,组合法更全面精准,文中对各组合法的应用情况进行统计和分析,提供了小麦族、芸薹族等作物的最佳鉴定组合。新一代分子标记InDel、SNP易实现高通量检测,对于外源渗入基因的精细定位展现了一定的优越性。此外,可以考虑一些新鉴定方法的加入,如微阵列比较基因组杂交(Microarray-based comparative genomic hybridization,array-CGH)、抑制差减杂交(Suppression subtractive hybridization,SSH)。     

基于同义密码子使用的原核生物基因组大、小染色体及质粒进化特征分析北大核心CSCD

基于同义密码子偏好分析,对54个原核基因组大、小染色体及质粒中蛋白质编码基因的序列特征进行了对比分析。结果表明,大、小染色体中蛋白质编码基因的GC含量分布相近,质粒中蛋白质编码基因的GC含量分布与所在物种全基因组的GC含量差别较大。进一步的分析表明,大、小染色体共同偏好的密码子最多,且具有相近的起始密码子和终止密码子使用特征。基于对应分析的同义密码子使用模式分析表明,大、小染色体具有相近的序列特征,且大、小染色体及质粒之间具有不尽相同的影响因素。这些结果可为今后原核生物基因组进化研究提供可靠的方法和理论依据。     

基于同义密码子使用的原核生物基因组大、小染色体及质粒进化特征分析

基于同义密码子偏好分析,对54个原核基因组大、小染色体及质粒中蛋白质编码基因的序列特征进行了对比分析。结果表明,大、小染色体中蛋白质编码基因的GC含量分布相近,质粒中蛋白质编码基因的GC含量分布与所在物种全基因组的GC含量差别较大。进一步的分析表明,大、小染色体共同偏好的密码子最多,且具有相近的起始密码子和终止密码子使用特征。基于对应分析的同义密码子使用模式分析表明,大、小染色体具有相近的序列特征,且大、小染色体及质粒之间具有不尽相同的影响因素。这些结果可为今后原核生物基因组进化研究提供可靠的方法和理论依据。     

小麂线粒体基因组全序列的测定和分析

通过建立麂属动物小麂线粒体DNA文库、鸟枪法测序,获得了小麂线粒体基因组全序列并对其基因组成、蛋白质的编码序列、tRNA基因等结构作了详细分析,这也是国内有关哺乳动物线粒体基因组全序列的首次报道。与其他哺乳动物线粒体基因组全序列的比较研究发现：全长为16 354bp的小麂线粒体基因组同样编码13种蛋白质、2种rRNA和22种tRNA,除了用于调控线粒体DNA复制和转录的D-Loop区以外,小麂线粒体基因组各基因长度、位置与其他哺乳动物相似,其编码蛋白质区域和rRNA基因与其他哺乳动物具有很高的同源性。     

长链非编码RNA AFAP1-AS1促进肿瘤侵袭转移

<正>人类基因组计划及其后续的DNA元件百科全书计划(The Encyclopedia of DNA Elements Project,ENCODE)研究成果表明,蛋白质编码基因序列仅占人类基因组序列的1%~3%,人基因组中绝大部分可转录的序列为长链非编码RNA(long non-coding RNA,lnc RNAs)[1].Lnc RNA广泛地存在于各种生物中,且随着生物复杂程度的升高,基因组中lnc RNA序列的比例也相应地增大,提示lnc RNA在生物进化过程中可能有着重要意义[2-4].随着     

甜果螨全线粒体基因组测序与分析

【目的】测定和分析甜果螨Carpoglyphus lactis线粒体基因组全序列,并在线粒体基因组水平探讨其在真螨总目(Acariformes)中的系统发育地位,为真螨总目分类及果螨科线粒体基因组研究提供科学依据。【方法】挑取实验室饲养的甜果螨成螨,用传统的酚氯仿抽提法和试剂盒提取法提取甜果螨基因组DNA。然后采用节肢动物或螨类线粒体基因的通用引物PCR扩增出甜果螨线粒体基因cox1,cob,rrnS和nad4-nad5的部分序列;再设计种特异性引物进行Long-PCR扩增和步移法测序,测出甜果螨线粒体基因组全序列。应用SeqMan, SEQUIN 9.0和tRNAscan等生物信息学软件,对甜果螨线粒体基因组的基因结构等进行生物信息学分析。最后基于17种真螨总目螨类的蛋白质编码基因,采用最大似然法构建系统发育树。【结果】甜果螨线粒体全基因组总长为14 060 bp(GenBank登录号:MN073839),为典型的闭合双链DNA分子,共由37个基因组成,包括13个蛋白质编码基因(PCGs)、22个tRNA基因和2个rRNA基因;甜果螨线粒体基因组还包括1个大的非编码区(large non-coding region, LNR)。系统发育分析结果显示,甜果螨Carpoglyphus lactis属于无气门亚目粉螨总科(Acaroidae),与椭圆食粉螨Aleuroglyphus ovatus构成一支。粉螨总科(Acaroidae)和薄口螨总科(Histiostomatoidae)聚成一簇,与痒螨股(Psoroptidia)构成姐妹群。【结论】本研究首次获得并分析了甜果螨线粒体基因组全序列。甜果螨与椭圆食粉螨的亲缘关系较近。     

红角辉蝽和紫翅果蝽线粒体完整基因组测序及蝽亚科系统发育分析(半翅目: 蝽科)(英文)

【目的】本研究对红角辉蝽Carbula crassiventris和紫翅果蝽Carpocoris purpureipennis完整线粒体基因组测序,以探究蝽亚科(Pentatominae)线粒体基因组特征并重建其系统发育关系。【方法】使用Illumina MiSeq测序平台测定红角辉蝽和紫翅果蝽线粒体基因组全序列,并进行组装和注释。基于这2个种和其他30个蝽亚科分类单元线粒体基因组的13个蛋白质编码基因的第1和2位密码子以及2个rRNA基因的核苷酸序列,利用贝叶斯和最大似然法重建蝽亚科系统发育树。【结果】红角辉蝽和紫翅果蝽的线粒体基因组全长分别为15 824 和16 575 bp, 包含13个蛋白质编码基因、2个rRNA基因、22个tRNA基因和1个控制区。蝽亚科内线粒体基因组基因排列顺序保守且没有发现基因重排。此外,蝽亚科内的碱基组成、密码子使用和RNA结构均较为保守; 控制区重复序列拥有不同的长度、类型和拷贝数。基于贝叶斯法和最大似然法重建的系统发育树显示二星蝽族(Eysarcorini)、果蝽族(Carpocorini)、稻绿蝽族(Nezarini)和Antestiini构成一个稳定分枝。【结论】系统发育分析支持辉蝽属Carbula应属于二星蝽族,而果蝽属Carpocoris、斑须蝽属Dolycoris和珠蝽属Rubiconia同属于果蝽族。     

分子标记在雀形目鸟类研究中的应用

雀形目鸟类一直以来都是动物学工作者研究的热点。目前,针对雀形目鸟类研究的标记主要有2部分：一部分是线粒体DNA中12SrRNA、细胞色素b序列、ND2基因和ZENK等基因序列;另一部分是基因组DNA中的c-myc、RAG-1、肌球素基因和核β-纤维蛋白厚基因等DNA序列以及微卫星DNA和单核苷酸多态性（SNP）等。本文概述了这些分子遗传标记在雀形目鸟类中的应用和研究状况。