光学基因组图谱在染色体结构异常检测中的应用

染色体结构异常（structural variations,SVs）是临床中的常见现象,主要包括染色体缺失、重复、倒位和易位等,因其会引起基因融合、断裂或拷贝数改变,常导致疾病的发生。目前临床上对于SVs的检测多采用染色体核型、芯片分析或高通量测序等细胞遗传学或常规分子遗传学技术。近年来,随着检测技术的不断发展,隐匿性染色体平衡易位和微小片段的异常在产前诊断、新生儿遗传病、血液病及肿瘤等研究领域逐渐被重视,而传统的遗传学检测方法存在较为明显的局限性。光学基因组图谱（optical genome mapping,OGM）是近年来基于全新原理开发的分子遗传学检测技术,与传统技术相比,其对常规和隐匿性SVs（平衡易位、微小片段等）都有较强的检出能力,在多领域有较高的应用价值。但是OGM也存在一定的局限性,如其因灵敏度较高而需要其他手段辅助排除假阳性结果,在近着丝粒等无标记区域无法进行检测等。本文针对传统细胞遗传学检测技术和OGM对SVs的检测能力,OGM的优势、缺陷及其在肿瘤、儿科等领域的应用进行综述。     

基因异常和染色体结构

DNA(脱氧核糖核酸)携带有细胞为制造蛋白质所必需的信息。一条染色体就是一个紧紧缠绕着的线状DNA分子。一条染色体的DNA伸直时其长约为5cm。正常体细胞(不是卵或精子)有23对染色体,这些染色体都具有特征性的形状。有时胚胎细胞中的染色体的形状会发生明显改变,以至能在显微镜下辨认出它们的异常。例如,染色体的一些部分会在所谓的交换过程中相互交换。交换发生在减数分裂期间,这时卵和精它     

高等植物基因组结构

高等植物基因组结构的研究是当前植物分子生物 学研究的一个重要领域。1976年Walbot和Dure报 道了棉花DNA复性动力学研究结果^[26],同年Flavell 和Smith发表了小麦方面的工作^[12] 迄今为止已报 道的经DNA复性动力学方法系统研究过的高等植物 还有： 烟草^[29],豌豆^[22,]大豆^[1,15],蚕豆^[27]黑 麦^[25]欧芹^[29],绿豆^[23],玉米^[16],花生^[8],粟^[28],亚 麻^[6]等。从已发表的情况来看,高等植物基因组结构 在主要方面都和已知的动物方面的情况相仿,下面我 们分几个方面逐项加以讨论。     

高等植物基因组结构

高等植物基因组结构的研究是当前植物分子生物学研究的一个重要领域。1976年Walbot和Dure报道了棉花DNA复性动力学研究结果,同年Flavell和Smith发表了小麦方面的工作。迄今为止已报道的经DNA复性动力学方法系统研究过的高等植物还有:烟草,豌豆,大豆,蚕豆,黑麦,欧芹,绿豆,玉米,花生,粟,亚     

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.     

黄藤染色体核型及基因组大小分析

为探究黄藤(Daemonoropsjenkinsiana)染色体核型和基因组的大小,采用体细胞染色体常规制片法与显微摄影技术相结合的方法,对黄藤染色体进行了核型分析,同时以番茄(Lycopersicon esculentum)为内标,应用流式细胞术对黄藤叶片基因组大小、DNA含量和DNA倍性进行了测定。结果表明,黄藤茎尖是理想的染色体制片材料;黄藤的染色体数为2n=24,核型公式为K(2n)=1M+17m+5sm+1st,核型类型为2C;核型不对称系数61.20%;黄藤的DNA含量为1.57 pg,基因组大小为1 539.53 Mb,黄藤的DNA倍性为二倍体(2n)。这是首次报道黄藤的核型和基因组大小,为深入开展黄藤属及其近缘属植物的核型和基因组比较分析提供了参考依据。     

自身基因组原位杂交揭示植物基因组重复DNA沿染色体的分布

重复DNA沿染色体的分布是认识植物基因组的组织和进化的要素之一。本研究采用一种改良的基因组原位杂交程序,对基因组大小和重复DNA数量不同的6种植物进行了自身基因组原位杂交(self-genomic in situ hybridization,self-GISH)。在所有供试物种的染色体都观察到荧光标记探针DNA的不均匀分布。杂交信号图型在物种间有明显的差异,并与基因组的大小相关。小基因组拟南芥的染色体几乎只有近着丝粒区和核仁组织区被标记。基因组相对较小的水稻、高粱、甘蓝的杂交信号分散分布在染色体的全长,但在近着丝粒区或近端区以及某些异染色质臂的分布明显占优势。大基因组的玉米和大麦的所有染色体都被密集地标记,并在染色体全长显示出强标记区与弱标记或不标记区的交替排列。此外,甘蓝染色体的所有近着丝粒区和核仁组织区、大麦染色体的所有近着丝粒区和某些臂中间区还显示了增强的信号带。大麦增强的信号带带型与其N-带带型一致。水稻自身基因组原位杂交图型与水稻Cot-1DNA在水稻染色体上的荧光原位杂交图型基本一致。研究结果表明,自身基因组原位杂交信号实际上反映了基因组重复DNA序列对染色体的杂交,因而自身基因组原位杂交技术是显示植物基因组中重复DNA聚集区在染色体上的分布以及与重复DNA相关联的染色质分化的有效方法。     

细菌人工染色体基因组文库构建关键技术研究

基因组文库是进行分子克隆和基因结构与功能研究的基础,完整覆盖的基因组文库的构建,使基因组任何DNA片段的筛选和获得成为可能.细菌人工染色体(Bacterial Artificial Chromosome,BAC)与其它载体系统相比具有转化效率高、嵌合体少、插入片段易回收,高覆盖率、稳定性强,并且具有易分离和操作等特性等优点而被广泛应用.作为物种保护策略的重要部分,构建我国濒危动植物品种基因组BAC文库,对于其遗传资源的保护和研究具有非常重要的作用.在查阅大量国内外相关资料的基础上,就BAC基因组文库构建过程中栽体的制备、高分子量DNA的制备、大片段DNA的回收、连接与电击转化、基因组BAC文库质量鉴定等几个重点、难点问题进行了详细的论述和分析,对于构建高分子量插入片段、高覆盖率和稳定性的基因组文库提供理论基础与技术支撑.     

基因组原位杂交鉴定玉米的外源染色体片段

利用基因组原位杂交技术,在稳定遗传的纯系５４０及其与玉米（ＺｅａｍａｙｓＬ．）自交系杂交后代Ｆ１即遗单６号中,成功地鉴定了渗入其中的二倍体多年生类玉米（ＺｅａｄｉｐｌｏｐｅｒｅｎｎｉｓＤｏｅｂｌｅｙ,ＤＰ）的染色体片段,采用ＤＡＢ（Ｄｉａｍｉｎｏｂｅｎｚｉｄｉｎｅｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ）和荧光检出系统,二者获得了一致的结果,在纯系５４０的第１,２,５和８号两条同源染色体长臂上均检出杂     

线虫染色体研究揭示肿瘤基因组发生机制

近日一项针对线虫染色体DNA重排的研究揭示了肿瘤发生中大规模的基因组重复的机制.这一重要发现发表在4月22日在线刊出的Science杂志上.来自美国北卡罗莱纳大学教堂山分校医学院的科学家研究了线虫的端粒,也就是位于染色体末端的一     

动物细胞基因组的DNA顺序结构和表达

十年以前人们对于生物体基因表达的认识主要来自对简单的原核生物如细菌的研究,在这些生物中,基因的表达和调节过程相对地比较简单。但是,真核生物尤其是高等生物的基因表达和调节远比细菌复杂得多。一个病毒的基因组通常有2—100×10~6道     

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。     

基因组分析与人类X染色体物理图谱

基因组分析与人类Ｘ染色体物理图谱柴建华（复旦大学遗传学研究所上海２００４３３）人类基因组分析自１９８７年首先在美国开始以来,已经过了６年多时间。美国已经有了１４个人类基因组研究中心,英、法、德、日等国及我国也投入了这项研究,已经取得了长足进展。人类基因组研究的总任务有两个：１）“读出”人类基因组全部ＡＴＣＧ语言,即全基因组核苷酸顺序测定;２）“读懂”人类基因组全部ＡＴＣＧ语,即人类全部基因的编码及功能的研究。     

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。     

人基因组的结构

一、导言 人的二倍体基因组由23对染色体构成,其中22对是常染色体,另一对是性染色体,直到1956年之前,还未能确定人的正确的染色体数(Tjio and Levan 1956)。迟至1970年,才对每条染色体作出精确的鉴定(Caspersson et al.,1970)。     

乌龟线粒体全基因组序列和结构分析

龟鳖类同其它类群脊椎动物的系统进化关系一直存在争论。为进一步从分子水平上探讨这一问题,本文参照近源物种的线粒体基因组,设计了16对特异引物,采用PCR产物直接测序法测得了乌龟线粒体基因组全序列。结果表明:乌龟线粒体基因组序列全长16576bp,包括2个rRNA基因、22个tRNA基因、13个蛋白质编码基因和1个非编码控制区。乌龟线粒体基因组结构和基因排列顺序与其它龟鳖类相同,在“WANCY区”包含一个“stemloop”结构,ND3基因174位点存在一个额外插入的腺苷酸(A)。本文通过比较分析结构基因在主要脊椎动物类群中的排列顺序,探讨了龟鳖类与其它主要脊椎动物类群的系统进化关系     

赤麂线粒体全基因组的序列和结构

提取赤麂细胞株总DNA,参照我们实验室已测定的同属动物小麂线粒体全基因组序列设计引物,PCR扩增、测序、拼接,获得赤麂线粒体全基因组序列并进行生物信息学分析。赤麂线粒体全基因组序列全长16354bp。定位了22个tRNA基因、2个rRNA基因、13个蛋白编码基因和1个D-loop区。赤麂与小麂及其它哺乳动物线粒体的基因组结构相同,它们的序列同源性都较高。