果蝇转座因子对基因组进化的影响

真核生物基因组织有很多可移动ＤＮＡ片段为称转座因子,果蝇是大量系统研究的最好实验材料之一,其基因组的１０％－１２％是由转座因子组成,在宿主中,ＴＥs也许改变基因表达模型,也许改变ＯＲＦs编码序列,也许对细胞功能产生影响,这此因子遗传的可动性也可能使它们适于建造载体产生转基因生物。因此,对ＴＥs进化的动态研究以及对宿主基因组进化影响的探索将有助于TEs作为载体的细胞工程研究。     

含Ds转座因子的T-DNA在水稻染色体上的分布研究

应用农杆菌介导的方法获得了有Ds因子插入的3000多株水稻转化群体, 用Inverse PCR方法, 从部分独立转化植株中分离了590条含Ds因子的T-DNA插入位点处的右侧旁邻水稻染色体序列. 根据旁邻序列中T-DNA右边界与侧翼水稻序列之间的插入序列的特征可分成6个主要类别, 其中类型Ⅰ是主要类型, 为通常的T-DNA整合, 即T-DNA右边界序列与水稻染色体序列相连, 或者其间插入小于50 bp的序列片段; 类型Ⅱ为T-DNA右边界旁先接T-DNA载体序列, 再与水稻序列相接的重组类型. 340个类型Ⅰ和Ⅱ的旁邻序列通过与已知的水稻染色体序列数据库一致性比较分析, 确定了它们在水稻染色体上的分布位置, 构建了一个Ds因子在水稻12条染色体插入的框架结构. 这340个有Ds因子插入的位点在整个染色体上平均相距0.8 Mb. 分析在第1条染色体上T-DNA(Ds)插入情况显示有21％的频率插入到预测基因的外显子中. T-DNA(Ds)在染色体上分布位置的确定, 使我们可以选择合适的Ds因子插入株作为起始株系, 导入Ac转座酶基因后, 使Ds发生转座, 从而获得新的Ds插入突变株, 为进一步利用Ds转座标签法分离水稻基因创造了条件.     

插入玉米Ds转座因子的水稻转化群体及其分子分析

转座子标签法是一种利用转座因子插入高等植物基因组中造成基因突变,然后通过分离转座因子插入的旁邻顺序,进而克隆出突变基因的策略。这种策略在高等植物功能基因组学的研究中是十分有用的,为此目的,将玉米的Ｄｓ因子及ｂａｒ基因连接至载体ｐＣＡＭＢＩＡ１３００的Ｔ－ＤＮＡ区域中,构建成重组Ｔｉ质粒ｐＤｓＢａｒ１３００。ｐＤａＢａｒ１３００中Ｔ－ＤＮＡ区域中的潮霉素抗性基因可在转化过程中用作水稻转化植株的选择标     

染色体粉碎——基因组灾难性事件产物

"染色体粉碎"是最初在肿瘤细胞中发现的一种复杂的基因组重排现象.在该事件中,细胞的一条或几条染色体在短时间内发生大量的DNA双链断裂,形成小的DNA碎片,之后这些碎片被细胞的DNA修复机制随机地拼接起来,形成新的染色体.染色体粉碎事件会造成大量的基因组重排,引起DNA拷贝数的变异和基因融合,从而导致正常细胞向肿瘤细胞的快速转化.这与传统的癌症发生理论不同,传统理论认为肿瘤的发生是由基因突变逐步积累而导致的,因此染色体粉碎现象可能揭示了一种肿瘤发生的新机制.目前,该现象的内在机制还不完全清楚,其判别标准也存在争议.本文综述了近年来关于染色体粉碎现象的判别标准和产生机制,探讨了该现象与肿瘤发生发展的关系,为进一步研究染色体粉碎事件提供参考.     

Ds因子在烟草染色体插入位点旁邻顺序的克隆

用Ｎｅｓｔｅｄ－ＰＣＲ方法从含Ｄｓ因子的转基因烟草ＤＮＡ中克隆了Ｄｓ因子在烟草染色体插入位点的９个旁邻ＤＮＡ片段,以这些片段作探针,和野生型烟草的ＤＮＡ进行Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交,以检测这些片段在烟草染色体上的低拷贝ＤＮＡ。另外,对这些ＤＮＡ片段进行核苷酸序列测定,并将它们的顺序与Ｇｅｎｂａｎｋ数据中已有的核苷酸序列相比较,其中长度为１２８核苷酸的片段１和荷兰芹的４ＣＬ－２基因的一个区段有５７．８％     

Ds因子在烟草染色体插入位点旁邻顺序的克隆

用ＮｅｓｔｅｄＰＣＲ 方法从含Ｄｓ 因子的转基因烟草ＤＮＡ 中克隆了Ｄｓ 因子在烟草染色体插入位点的９ 个旁邻ＤＮＡ 片段,以这些片段作探针,和野生型烟草的ＤＮＡ 进行Ｓｏｕｔｈｅｒｎ 杂交,以检测这些片段在烟草基因组中的拷贝数,结果表明它们都属于烟草染色体上的低拷贝ＤＮＡ。另外,对这些ＤＮＡ 片段进行核苷酸序列测定,并将它们的顺序与Ｇｅｎｂａｎｋ 数据库中已有的核苷酸序列相比较,其中长度为１２８ 核苷酸的片段１ 和荷兰芹的４ＣＬ２ 基因的一个区段有５７ ．８ ％ 同源性,而另一长度为１６９ 核苷酸的片段３ 和百合中的反转座子的一个区段有６０ ．９ ％ 的同源性。这都表明Ｄｓ 因子在异源植物烟草中插入染色体单拷贝基因的机率很高,这对转座子标签法克隆基因是非常有利的。     

插入含Ds因子的T-DNA产生的水稻脆秆突变株的遗传和分子分析

在构建由农杆菌介导的玉米Ds转座因子插入的水稻转化群体中,得到了一个茎秆等组织发生脆性突变的株系。理化指标定量测定表明,脆性株系的载荷强度和纤维素含量都比正常植株低很多,可溶性糖含量略有减少。对这个突变株的分子检测结果表明Ds因子在脆性株系中为单位点插入。检测了自前3代（T1,T2,T3)植株中T-DNA(Ds)插入与脆性表型的共分离关系。初步结果表明这个突变是T－DNA（Ds)的插入造成的,这个突变基因可能与水稻纤维素合成有关。     

插入玉米Ds转座因子的水稻转化群体及其分子分析

转座子标签法是一种利用转座因子插入高等植物基因组中造成基因突变,然后通过分离转座因子插入的旁邻顺序,进而克隆出突变基因的策略。这种策略在高等植物功能基因组学的研究中是十分有用的。为此目的,将玉米的Ds因子及bar基因连接至载体pCAMBIA1300的T-DNA区域中,构建成重组Ti质粒pDsBar1300。pDsBar1300中T-DNA区域中的潮霉素抗性基因可在转化过程中用作水稻转化植株的选择标记。插入在Ds因子中的bar基因可追踪转化后代的Ds因子。pDsBar1300通过根瘤农杆茵介导引入水稻品种中花11号的幼胚组织。从各转化愈伤组织中获得了1400株独立的Ds水稻转化植株。通过PPT抗性检测和PCR分析证明了水稻转化植株中Ds因子的整合。Southernblot分析了转化植株基因组中Ds因子的插入拷贝数,其中单拷贝插入比率约占70％。这些插有Ds因子的水稻转化植株,当引入自主型的Ac因子反式活化Ds因子后,可使Ds因子跳跃到不同位点上,就可得到更多的突变植株。     

不同启动子控制下Ac转座酶基因的表达对玉米Ds因子在水稻中切离频率的影响

用水稻愈伤组织比较了Ac启动子、35S启动子与Ubi启动子控制下Ac转座酶基因（Ts）的表达对Ds因子切离频率的影响。结果表明Ubi启动子与Ac转座酶编码区嵌合基因（Ubipro-Ts)反式激活Ds因子的切离频率最高,达到了72．9％。通过杂交将Ubipro-Ts基因导入Ds因子转化植株,得到9株Ubipro-Ts基因与Ds因子共存的F1代杂交水稻植株,其中有8株Ds因子发生了切离。用Inverse-PCR的方法从其中一株杂交植株中克隆到Ds因子的旁邻序列,其DNA顺序与亲本中Ds因子原插入位点的序列不同,表明Ds因子转座到了新的基因组位点。     

玉米Ac双因子转座标签系统的构建及其转化烟草后代的遗传分析

用使质粒ｐＫＵ３所携带的玉米Ａｃ因子５‘末端和中间编码转座酶的基因片段分别发生缺失的方法构建成质业ＰＫＵ３和ＰＫＵ３。质业所推人的ＡＣ因了单独存在时都无转座能力,但当ＡＣ和ＡＣ共存了于一个细胞时,由于ＡＣ产生转座酶的互补作用促使恢复转从能力,而当ＡＣ和ＡＣ因子一即获得ＡＣ 了的稳定插入突 可克服因突变不稳定崦给用转从因子标签法分离基因所造成的困难。将双因了系统导入烟草原生质体并猩财生株,从而选得卡     

不同启动子控制下Ac转座酶基因的表达对玉米Ds因子在水稻中切离频率的影响

用水稻愈伤组织比较了Ac启动子、35S启动子与Ubi启动子控制下Ac转座酶基因（Ts）的表达对Ds因子切离频率的影响。结果表明Ubi启动子与Ac转座酶编码区嵌合基因（Ubipro-Ts）反式激活Ds因子的切离频率最高,达到了72.9%。通过杂交将Ubipro-Ts基因导入Ds因子转化植株,得到9株Ubipro-Ts基因与Ds因子共存的F1代杂交水稻植株,其中有8株Ds因子发生了切离。用Inverse-PCR的方法从其中一株杂交植株中克隆到Ds因子的旁邻序列,其DNA顺序与亲本中Ds因子原插入位点的序列不同,表明Ds因子转座到了新的基因组位点。     

水稻基因组上一个Ds切离及其双位点插入行为的分子鉴定

玉米转座元件Ac/Ds是hAT转座子家族的成员, 导入水稻基因组后具有转座活性, 尽管转座机制还不完全清楚, 但它们通常经保守的非复制型“剪切-粘贴”过程转座。研究表明, 在Ac编码的转座酶作用下, Ds从原位点切离后常优先重新插入到连锁位点。文章利用TAIL-PCR技术从水稻一个Ds插入突变体及其回复突变体中分离Ds侧翼序列, 结合生物信息学分析方法, 对Ds在突变体上插入位点、回复突变体内切离足迹和重新插入位点进行了分子鉴定。结果显示, 突变体中Ds从3号染色体切离后, 在原插入位点残留了8 bp足迹序列(CATCATGA), 引起Ds标记基因外显子和内含子数目增加, 从而影响基因结构。切离后的Ds重新插入回复突变体第2和第6号染色体上, 分别编码烟草胺氨基转移酶和衰老相关蛋白的2个基因的编码区。因此, 典型的“剪切-粘贴”机制不能完全解释Ds的转座行为, Ds转座存在“剪切-复制-粘贴”的特点。     

莱茵衣藻基因组文库的构建

以莱菌衣藻CC-849为材料,提取基因组DNA,利用BamHⅠ和BglⅡ对基因组DNA进行酶解,获得了可用于构建基因组文库的6-12 kb的基因组片段,并浓缩至200 ng/μL。该片段与λDNA载体连接,经噬菌体蛋白包装、侵染大肠杆菌XL1-blue后,获得了莱菌衣藻基因组文库。该文库的滴度为2.12×10~5 pfu/mL,共有转化子4.26×10~4个,插入片段的平均长度约为9kb,扩增后基因组文库滴度为9.5×10~6 pfu/mL。     

油棕WRKY转录因子的全基因组鉴定与分析

该研究从NCBI网站下载油棕全基因组序列信息,从The Arabidopsis Information Resource(TAIR)数据库中下载得到拟南芥WRKY转录因子序列,并在油棕基因组数据库中进行BLAST同源序列比对分析,通过NCBI在线工具CDD和PFAM数据库进行蛋白结构与分析,剔除无WRKY结构域的系列,利用生物信息学方法对油棕WRKY转录因子进行分析及功能预测。结果表明:(1)从油棕基因组数据库中发掘WRKY转录因子95个,该WRKY转录因子蛋白质所编码氨基酸大小为116～1 303 bp,95个均为亲水性蛋白,总体为不稳定蛋白(EgWRKY25和EgWRKY56除外),60个蛋白以α-螺旋为主要二级结构元件,35个以无规卷曲为主要二级结构元件。(2)保守结构域系统进化树结果表明,油棕WRKY转录因子家族蛋白主要分为三大类,即I、Ⅱ和Ⅲ类,其中I类分为I C、I N亚类,Ⅱ类分为Ⅱa、Ⅱb、Ⅱc和Ⅱd亚类。(3)内含子和外显子结构显示,EgWRKY基因结构进化高度保守。以上结果为油棕WRKY转录因子的挖掘、功能分析及分子生物学研究奠定了基础,同时为分子育种和遗传改良提供...     

人基因组表达图谱分析和疾病相关基因搜寻──现状与展望

人基因组表达图谱分析和疾病相关基因搜寻──现状与展望康毅滨,柴建华（复旦大学遗传所人类基因组实验室上海２００４３３）“γυωισεαιΟυ”镌刻在古希腊特尔斐城阿波罗神殿上的这一行文字概括了人类从古至今所追求的一个永恒理想：认识自我。当新世纪的曙光来临之际,人类基因组计划的如期完成将使人们第一次能够比较完整地从分子水平上认识自我,并更清楚地知道：人,从何而来,又将往哪儿去？由美国国立卫生研究院(NIH)和能源部(DOE)发起的这项堪与阿波罗登月相媲美的宏伟计划从进人实施至今已有八年.     

食管鳞癌染色体及基因组DNA畸变研究进展

食管鳞癌是我国常见的消化道恶性肿瘤,进展快且预后差。由于早期一般无明显症状,临床确诊的食管鳞癌大多已发展到了中晚期,治愈难度较大。越来越多的证据表明,在食管鳞癌发生发展过程中,染色体及基因组DNA畸变均是最常见的遗传学改变。文章就食管鳞癌染色体及基因组水平异常的研究进展作一综述。     

构建丝状真菌大片段基因组文库载体DNA的制备

载体DNA的制备是构建大片段基因组文库的关键步骤之一,高质量载体DNA受到酶切、脱磷等因素的影响,以载体pBHYG为材料,优化了限制性内切酶胁HindⅢ酶切和小牛肠碱性磷酸酶(CLAP)脱磷的作用条件,并在T4连接酶作用下自连,通过胶回收纯化制备了可用于进一步构建大片段基因组文库的线性载体DNA。     

食管鳞癌染色体及基因组DNA畸变研究进展

食管鳞癌是我国常见的消化道恶性肿瘤, 进展快且预后差。由于早期一般无明显症状, 临床确诊的食管鳞癌大多已发展到了中晚期, 治愈难度较大。越来越多的证据表明, 在食管鳞癌发生发展过程中, 染色体及基因组DNA畸变均是最常见的遗传学改变。文章就食管鳞癌染色体及基因组水平异常的研究进展作一综述。     

原生动物基因组转座元件的研究进展

转座元件是一类广泛分布于真核生物的可移动的遗传因子, 可以引起基因重组和变异, 在物种进化及遗传改良中起着重要作用。针对近年来原生动物全基因组序列中大量发现的转座元件, 文章着重比较了转座元件在锥虫、利什曼虫、微孢子虫、变形虫和滴虫基因组序列中的存在种类、分布特征及其功能意义。原生动物转座元件以LINE 和SINE为主, 其次是DNA转座元件和LTR反转座元件, 部分转座元件在高A+T含量区富集, 预示着转座元件与基因组序列A+T含量有着紧密联系。根据不同种微孢子虫基因组之间转座元件的差异, 推测在微孢子虫基因组进化过程中, 至少经历了一次转座元件的丢失事件。最后对转座元件在原生动物寄生虫的进一步研究和应用作了展望。     

马铃薯bHLH转录因子家族全基因组鉴定与表达分析

对马铃薯bHLH转录因子进行全基因组鉴定与表达模式分析,为其生物学功能研究提供借鉴.基于马铃薯基因组数据库和Pfam数据库,运用HMMER对马铃薯bHLH家族成员进行全基因组鉴定,剔除冗余序列后,利用ExPASy和MEME软件对候选序列进行基本理化性质及保守元件分析,并使用MEGA-X软件进行聚类分析;用MG2C和TB...