遗传性骨病致病基因及相关miRNA的相互作用分析

目的:筛选遗传性骨病相关的致病基因和其相关的mi RNA,并研究两者相互作用关系以及在遗传性骨病中的作用。方法:本研究应用生物信息学的方法,首先应用mirwalk和《国际遗传性骨病分类标准》分析遗传性骨病的致病基因,根据筛选出来的致病基因利用mirwalk的10个预测mirna搜索引擎功能,搜索致病基因的相关mi RNA,并应用excel工作表统计分析mirna的靶向致病基因;再应用Cytoscape软件分析致病基因和相关mirna之间的相互作用关系。结果:本研究中与遗传性骨病密切相关的基因可以分为四类:第一类为成骨不全类基因COL1A1、COL1A2等;第二类为骨密度降低类基因如ACVR1、ALX1等;第三类为骨密度增加类基因如CASR、DMTF1等;第四类为通过作用骨干参与骨密度增加的基因如TGFBR1、MYCN等。其中与成骨不全关系最为密切的mirna是hsa-miR-26b、hsa-miR-19、hsa-miR-200c;与骨密度降低关系最为密切的mirna是hsa-miR-138、hsa-miR-505;与骨密度增加关系最为密切的mirna是hsa-miR-196a、hsa-miR-200b、hsa-miR-19b。结论:mirna可通过调控遗传性骨病致病基因在其病理过程中起到重要作用,提示上述mirna可能是成为遗传性骨病产前筛查和临床药物治疗的新靶点。     

桃PGIP基因及其启动子的克隆与分析

桃流胶病是一种严重危害桃树的真菌性病害,为研究PGIP基因在桃抗流胶病及抗其它真菌性病害中的作用,本研究以桃抗流胶病品种‘南京白沙'叶片为材料,对其PGIP基因及启动子序列进行克隆与分析.克隆测序获得了‘南京白沙'桃PGIP基因cDNA序列(GenBank登录号:HQ453972)和PGIP基因组DNA序列以及起始密码子上游453 bp的启动子序列(GenBank登录号:HQ453974),并将该PGIP基因命名为PpPGIP2.‘南京白沙'桃PpPGIP2序列分析显示,该DNA序列具有完整的阅读框,无内含子,与GenBank中登录的李属PGIP基因序列同源性在93%～98%之间,与测序完成的桃全基因组中该基因的序列同源性为96%;PpPGIP2编码的氨基酸序列分析显示,该氨基酸序列含有2个典型的亮氨酸重复序列,信号肽为第1～第24个氨基酸残基;PGIP基因的序列聚类图显示,除了科、属、种间的同源性差异外,桃的种内PGIP基因同源性也有较大差异;PpPGIP2启动子序列分析发现3个抗病相关元件,分别为:GT1CONSENSUS、SEBFCONSSTPR10A和WBOXATNPR1,另外还有与激素调控、胁迫有关的调控元件.本研究对‘南京白沙'桃PGIP基因和启动子的克隆与分析,将为进一步研究桃PGIP基因的表达调控及其功能分析提供参考.     

五指山猪GH、IGFBP3基因SNPs检测及与生长性状的关联分析

以五指山猪为试验材料,采用PCR-SSCP和测序相结合技术,对GH基因和IGFBP3基因进行多态性检测,并分析其与生长性状(体质量,体高,体长和胸围)的相关性。结果表明,GH基因第2外显子存在一处G→A转换,属沉默突变,该位点与生长性状关联分析显示,BB基因型的体重显著高于AA基因型和AB基因型;IGFBP3基因第2外显子存在一处G→C颠换,属沉默突变,该位点与生长性状关联分析显示,AA基因型的体高显著高于BB基因型;IGFBP3基因第4内含子存在一处碱基C缺失,该位点与生长性状关联分析显示,AA基因型体重显著高于AB基因型和BB基因型。研究将为五指山猪生长发育规律、系统选育及矮小机制等方面研究提供了遗传学依据。     

湖南地区汉族人群p53 基因第72 位密码子多态性与宫颈鳞癌的相关性

目的:探讨宫颈组织p53基因第72位密码子的多态性及分析第72位密码子的多态性与湖南地区汉族人群宫颈鳞癌的相关性。方法:采用PCR方法扩增101例正常宫颈和150例宫颈鳞癌石蜡组织p53基因第72位密码子基因,回收目的片段进行测序。采用SPSS 11.5软件分析p53基因第72位密码子的多态性。结果:p53第72位密码子基因测序结果显示,在宫颈鳞癌组织中Arg/Arg、Pro/Pro、Arg/Pro所占比例分别为40.66%、16.67%、42.67%;在正常宫颈组织中Arg/Arg、Pro/Pro、Arg/Pro所占比例分别为47.53%、7.92%、44.55%。统计学分析结果显示,Arg/Arg和Arg/Pro基因型在宫颈鳞癌和对照组中的表达差异没有统计学意义(P>0.05);Pro/Pro基因型在宫颈鳞癌组中所占比例显著高于正常宫颈组织(P<0.05)。结论:p53基因第72位密码子Pro/pro基因型是湖南地区女性发生宫颈鳞癌易感因素。     

草鱼LAT2cDNA基因克隆、序列分析及组织表达检测

目的:克隆草鱼LAT2cDNA基因,分析基因生物信息及在不同组织的表达情况.方法:采用RT-PCR方法从草鱼前肠组织克隆LAT2cDNA基因,用生物软件对基因序列进行基因生物信息分析;采用RT-PCR方法检测LAT2基因在组织中的表达情况.结果:成功克隆草鱼LAT2cDNA基因,基因长1 216bp,编码404个氨基酸;与斑马鱼的同源性高达92.5%,而与哺乳类动物的同源性在75.2%～85.2%之间;对其构建的基因系统进化树与传统形态分类相吻合;预测的12跨膜结构中第1到第6个跨膜区与其它动物类似,其中完成转运功能的主要跨膜部位与其它动物同源性高达92%;并在草鱼前肠、中肠、后肠、肝、肾、心、脑、肌肉和鳃组织均检测到基因的表达.结论:为进一步探讨鱼类氨基酸吸收转运代谢及氨基酸转运载体基因表达机理奠定基础.     

基于功能基因组数据整合方法研究前列腺癌风险基因

目的:利用生物信息学方法,将高通量基因表达数据与单核酸多肽(SNP)基因型数据进行整合分析,研究并注释前列腺癌风险基因。方法:本文基于EST、SAGE、基因芯片三类功能基因组数据整合的方法研究前列腺癌风险基因。首先,通过三类数据寻找前列腺癌中异常表达和差异表达基因。利用全基因组关联分析得到前列腺癌相关基因的SNPs。定位所得到的前例腺癌差异表达基因与SNPs到染色体,获取与SNPs在同一区段的差异表达基因,并通过各种数据库注释所得基因。结果:通过数据整合分析,最终得到前列腺癌风险基因84个,其中20多个基因已被证实与前列腺癌极其相关。结论:整合前列腺癌高通量表达数据与SNP基因型数据,能够快速有效的获得前列腺癌显著相关基因。此方法可以推广于其它癌症的研究。     

钙敏感受体(CaSR)基因986、990多态性与尿石症的相关性研究

目的:探讨钙敏感受体(Ca SR)基因单核昔酸多态性与泌尿系结石的关系。方法:选取90例黑龙江地区的泌尿系结石患者及90例健康对照者外周血标本中的基因组DNA,采用PCR(聚合酶链反应)结合DNA测序,检测并分析Ca SR基因的单核苷酸多态性位点的分布。结果:泌尿系结石组和对照组Ca SR基因第986位、990位频率分布符合Hardy-Weinberg定律,其基因型分布频率在泌尿系结石患者和健康对照者中差异无统计学意义(P0.05),但在泌尿系结石患者组内Ca SR第990位GG纯合子和RG杂合子出现频率明显偏高,差异有统计学意义(P0.05)。结论:Ca SR基因第7外显子第986、990多态性位点与泌尿系结石的形成无直接相关性,但第7外显子第990位A/G单核苷酸多态性可能与泌尿系结石的形成密切相关。     

猪T细胞受体γ链基因的克隆及生物信息学分析

目的:克隆猪T细胞受体γ链(pTCR-γ)基因,用以研究猪T细胞受体分子结构与功能。方法与结果:以GenBank上登载的pTCR-γ基因为参考序列,用RT-PCR法从猪外周血淋巴细胞中克隆pTCR-γ基因。序列分析表明,pTCR-γ基因开放读框为1026bp,编码341个氨基酸残基,含有由23个氨基酸残基构成的信号肽序列;与参考序列相比,在核苷酸和推导氨基酸序列上的同源性分别为95.6%和88.8%;系统进化分析发现,该基因与绵羊、恒河猴、人、马、牛的同源性相对较高,与褐鼠、家犬、家鼠、家猫的同源性次之,而与禽类、鱼类的同源性最低;生物信息学结构预测表明猪T细胞受体γ链含2个结构域,其中1个为IG_LIKE1结构域(IGv结构域),由第14～114位共101个氨基酸残基组成;另一个为IG_LIKE2结构域(IGc结构域),由第143～238位共96个氨基酸残基组成。结论:克隆并应用生物信息学技术分析了猪T细胞受体γ链基因序列及编码蛋白的结构特征,为进一步研究γ链的结构与功能奠定了基础。     

内皮和造血系统特异性敲除Rictor基因对胎肝造血的影响

目的:研究Rictor基因对胚胎发育过程中胎肝造血的影响。方法:利用Cre-LoxP基因敲除系统,特异性在小鼠内皮(VEC-Cre)和造血(Vav1-Cre)系统敲除Rictor基因;通过流式细胞术分析特异敲除Rictor基因后小鼠胚胎第15 d胎肝中的各系细胞比例的变化,并进一步分析造血干细胞的变化。结果:利用VEC-Cre和Vav1-Cre小鼠敲除Rictor基因后,胎肝中各系细胞比例均有所减少,B细胞比例的减少较为明显,造血干细胞比例也明显减少。结论:Rictor基因敲除损害胎肝组织中造血干细胞的产生和各系细胞的分化。     

12个水牛群体催乳素基因第4外显子遗传特征分析

催乳素对水牛乳腺发育、泌乳和乳蛋白基因的表达有明显的调控作用。该研究采用直接测序并结合PCR-SSCP技术,分析沼泽型水牛和河流型水牛12个群体385个个体的催乳素基因(PRL)第4外显子(exon4)的遗传特征。结果表明:水牛PRLexon4由180个核苷酸组成,在不同物种中具有高度保守性。序列分析发现水牛中该外显子的第109位碱基处有C>T替换,为沉默突变,与泌乳性状之间无显著相关性。在9个沼泽型水牛群体中均检测到该突变位点,其中PBA基因在7个沼泽型水牛群体中为优势基因,PBB基因在德宏和富钟群体中为优势基因,沼泽型水牛群体中PBA基因频率在0.400～0.917之间,群体平均值为0.629±0.049,具有地域分布特征。在3个河流型水牛群体中,第109位核苷酸处均为C,未检测到多态。提示河流型水牛与沼泽型水牛已有较大的遗传分化。     

Goosecoid基因突变与先天性小耳畸形的关系

目的:对收集的43例先天性小耳畸形患者进行遗传因素分析,对Goosecoid(GSC)基因测序,探讨GSC基因与先天性小耳畸形的关系。方法:采集43例小耳畸形患者的外周血提取基因组DNA,对GSC基因的三个外显子分别设计引物,经PCR扩增纯化后直接测序。结果:6例患者在第二外显子的第197bp处发生了C→T的同义突变,编码氨基酸仍为酪氨酸;2例患者在第三外显子的第125bp处发生了A→G的错义突变,编码氨基酸由谷氨酸变成谷氨酰胺。结论:在先天性小耳畸形的患者中发现了GSC基因的突变。     

斑马鱼Gfi-1 基因结构和功能分析

目的:研究斑马鱼Gfi-1基因在物种间进化的保守性和功能分析。方法:运用生物信息学方法分析斑马鱼Gfi-1基因结构特征和保守性等。结果:斑马鱼Gfi-1基因在蛋白水平与小鼠、人高度保守;分析斑马鱼和人的Gfi-1基因外显子、内含子和ATG起始、终止密码子也具有高度相似性;从进化树分析斑马鱼Gfi-1基因与人、小鼠、犬、猴等在进化上高度保守;分析斑马鱼、人、小鼠Gfi-1基因在染色体上的位置和相邻基因,显示出惊人的相似性。结论:斑马鱼Gfi-1基因在进化上高度保守,为脊椎动物保守基因,为其后续在造血系统和造血微环境方面的研究提供了理论支持和铺垫。     

简讯

第九届全国基因与基因组学术研讨会第一轮会议征文通知为了加强我国基因、基因组学和医学生化的学术交流,中国生物化学与分子生物学会基因与基因组专业委员会(筹)和医学生物化学与分子生物学分会将联合主办第九届全国基因与基因组学术讨论会。会议将于2005年9月12-15日在云南省昆明市召开,会议规模为200-300人;欢迎有关领域的科技工作者积极报名参加。本次学术讨论会围绕以下四个方面展开学术交流讨论:一、基因与基因功能研究;二、基因的表达与调控;三、基因与基因组的生物信息学;四、基因操作技术及其应用。会议设有大会报告和分会报告,将…     

从12S rRNA基因第三结构域序列分析探讨蜘蛛若干重要类群的亲缘关系

本文将12S rRNA基因序列分析应用于研究若干重要蜘蛛类群的系统关系,以对传统的分类研究结论进行验证和补充,并且探讨12S rRNA基因序列分析在蜘蛛系统发生研究中的适用性。根据12S rRNA基因第3结构域构建的分子系统树得出结论:1.圆网类(即妖面蛛总科与园蛛总科)并非单系;2.隙蛛与暗蛛较漏斗蛛具有更近的亲缘关系;3.壁钱和拟壁钱并不近缘;4.有筛器类蜘蛛为复系类群;5.12S rRNA基因第3结构域片段对推断近缘科属间的系统发生关系是有效的遗传标记。     

猪MSTN基因多态性及其SNPs的研究

双臀基因 (MSTN)在发育和成熟的骨骼肌中特异表达 ,并对肌肉具有负调控作用。采用PCR SSCP技术研究猪MSTN基因的第 2外显子和第 3外显子区域的DNA多态性。结果发现在两个外显子中均存在PCR SSCP多态性 ,在大白猪中 ,第 2外显子的多态性表现出 3种基因型 (CC、CT和TT) ;第 3外显子的多态性表现出两种基因型(AG和GG)。与猪生产性状进行相关性分析发现 :第 2外显子的多态性与生产性状基本无相关 ,第 3外显子的多态性与猪的背膘厚呈显著性相关 (P <0 0 5 ) ,与瘦肉率相关不显著 (P >0 0 5 )。对具DNA多态性的片段测序分析发现 :位于MSTN基因cDNA序列第 4 80处 (第 2外显子 )发生了单碱基的改变 (G→T)和第 10 0 8处 (第 3外显子 )发生单碱基的改变 (A→G) ,两处碱基的改变均没有导致氨基酸的变化 ,但第 10 0 8处碱基的改变 ,产生了ApaⅠ限制性内切酶位点 ,并建立了以ApaⅠ酶切位点的PCR RFLP分子标记技术     

PAX3 基因及其蛋白的生物信息学分析

目的:对PAX3基因和PAX3蛋白进行生物信息学分析,更多的了解该基因的相关信息,为进一步研究PAX3与神经管畸形的相关性研究提供基础。方法:运用生物信息学方法对PAX3基因的基因结构、单核苷酸多态性位点(SNP)、PAX3基因与其他基因的相互作用网络、PAX3蛋白结构域、蛋白二级结构、蛋白间相互作用网络、以及PAX3蛋白所调控和影响的靶基因进行分析。结果:PAX3基因有9中可变剪切形式,编码区存在14个SNP位点,其中错意突变13个,移码突变1个。PAX3蛋白由479个氨基酸组成,分子量52968Da,PAX3蛋白可能调控和影响151个靶基因的转录和表达,与PAX3基因存在相互作用的基因和与PAX3蛋白存在相互作用的蛋白多数与发育相关。结论:通过对PAX3基因和PAX3蛋白的生物信息学分析获得了其相应的分子生物学特征,为进一步研究提供基础。     

玉米黄绿叶突变体表型鉴定及基因初步定位

叶色突变体是研究光合作用及叶绿体发育的重要材料。开展玉米叶色突变体的相关研究,对光形态建成、光合作用、基因功能注释、蛋白质功能及抗逆性机制的阐述具有重要的理论意义。本研究以黄绿叶突变体ygl-F17138为材料,与玉米自交系B73进行杂交,构建F2分离群体,进行遗传效应分析和基因初步定位。遗传分析表明,该突变性状由单个隐性核基因控制,且能稳定遗传。利用BSR-seq结合连锁分析的方法将该基因初步定位在第3条染色体上一个约9.2 Mb的区间内(chr.3:173087201~182203992),查询该区间内已知基因功能注释,未发现类似前人报道的调控黄绿叶性状基因,说明YGL-F17138基因可能是一个控制玉米黄绿叶发育未被挖掘的候选基因。     

齿肋赤藓中半定量RT-PCR方法的探讨

目的:建立一种半定量RT-PCR方法,用于齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)基因表达研究。方法:比较常用的几种内参照基因actin、tubulin及18S rRNA在齿肋赤藓中的表达情况,以确定表达稳定的内参基因;分析PCR扩增动力学,确定内参和靶基因的PCR体系。结果:琼脂糖凝胶电泳检测分析表明:18S rRNA作为齿肋赤藓的内参基因更稳定;同管扩增试验表明:18SrRNA的引物滞后6个循环加入PCR扩增体系中,至第26个循环,二者同时处于指数扩增期,且靶基因RT-A的扩增效率不受影响。结论:18S rRNA与RT-A可以同管扩增,18S rRNA可以作为半定量RT-PCR的内参照,为齿肋赤藓基因表达研究奠定基础。     

Rpfan37在刺槐共生结瘤过程中的功能探究

目的:研究刺槐中与磷脂酰肌醇转运蛋白有较高同源性的基因Rpfan37的功能,为探究相关基因参与豆科植物与根瘤菌共生结瘤过程提供新的思路。方法:通过前期研究,建立豆科植物刺槐与共生根瘤菌互作的抑制差减杂交反交文库,筛选疑似与共生结瘤相关的基因。利用PCR技术快速克隆经实时荧光定量PCR技术(qRT-PCR)分析基因在不同接菌时间及不同植物组织的表达。构建RNA干扰(RNAi)重组载体,转农杆菌介导转化植物根部,接种根瘤菌后验证该基因在刺槐共生结瘤过程的功能。结果:基因表达分析显示,在接菌与未接菌的刺槐根中,处理后第15天,Rpfan37表达均显著上调,但接菌与未接菌处理对该基因表达无显著影响;在成熟的根瘤中,该基因仅为低水平表达。RNAi转化植株的鲜重、株高、根长及结瘤数较对照组显著降低。在显微镜下观察到RNAi植株根毛发育异常;与对照相比,RNAi转化植株形成的根毛卷曲、根毛侵染线及根瘤原基数目均显著降低。根瘤石蜡切片结果显示RNAi植株根瘤中的侵染细胞与对照相比明显减少,分析豆血红蛋白表达发现,RNAi植株中根瘤发育成熟过程明显受阻。结论:在豆科植物刺槐中发现的相关基因Rpfan37能够参与刺槐共生结瘤过程,为研究磷脂酰肌醇转运蛋白在共生结瘤过程中的作用提供了新的理论基础。     

CSN1S2、CSN3和β-Lg基因对西农萨能奶山羊产奶性能的影响

利用PCRRFLP技术对69只西农萨能奶山羊群体的CSN1S2基因、CSN3基因和βlg基因多态性与产奶性状的相关性进行了研究。结果表明,CSN1S2基因的不同基因型与产奶性能间存在相关性:FF基因型个体前4胎平均产奶量显著低于NN基因型个体(P<0.05),FF基因型个体第2胎产奶量比NN基因型个体低90kg以上(P<0.01),提示CSN1S2基因座F等位基因可能与低产奶量有关。在CSN3HindⅢ基因座中,DE和EE基因型个体在第1、2、3、4胎产奶量和平均产奶量上差异不显著(P>0.05);在CSN3TaqⅠ基因座中,TT、TC和CC3种基因型个体在第1、2、3、4胎产奶量和平均产奶量上差异不显著(P>0.05);CSN3基因经HaeⅢ酶切没有发现多态性。对βlg基因5′侧翼区的分析发现,AA基因型个体各胎次产奶量均比AB型高,其中在第2、3胎产奶量和平均产奶量3项指标上都达到显著水平(P<0.05),提示βlg基因的A等位基因可能与高产奶性能有关。