大有希望的基因疗法

生命的正常活动都是由于基因的准确无误地表达的结果,万一某一基因出了毛病,就影响了细胞的正常生长,出现了一些“病症”。这些由于基因的变化而引起的病称为遗传病。到目前为止,已发现有3000种不同的遗传病。     

遗传病的检测

加利福尼亚州杜亚特的“希望城”(City of Hope[Duarte,California])的科学家发明了一种可以检测某种遗传病的方法,此法可通过“阅读”人的DNA来测知是否有某种遗传病,预计到年底可在全世界应用。此法已提出了申请技术专利,“希城望”已将研制成套诊断设备的绝对权利授予分子诊断公司——西德BayerAG化学与制药公司的子公司。     

DNA三十年

分子生物学似乎(无疑是暂时地)陷入了一种“困境”,这种困境曾给十九世纪初期的生物学带来过不好的名声。在高等生物的基因中“点缀”着至今表面看来尚无功能、被称之为内含子的DNA片段,这一认识看来已激起了人们的极大注意,使他们怀着强烈的神奇和惊异的心情专心致力于这一令人迷惑不解的难题。隐藏在这“扑朔迷离的迷宫”背后的信息将会对了解基因之为基因以及它们如何控制自己和相互控制的机理提供线索。     

无用的“内含子在生物体中的作用”

高等有机体的大多数基因包含着被称为“内合子”的区域,它不编码由该基因所产生的蛋白质的任何部分。由于基因常常是以这种方式被内含子所分隔,科学家们广泛地猜测了为什么内含子会存在在那里。他们所提出的假设既有内含子在控制基因起始中的作用,也有可能内含子没有任何功能之说。     

遗传易位-癌症的起因

近十年来对导致遗传变化的途径有了更进一步的认识。现在已经弄明遗传信息扩散不仅有出现于不同基因组同源区间的“合法”重组,也有出现于非同源区间(可能在基因组的不同部分甚至在不同的个体中)的“非法”重组。这后一种重组过程相当于染色休的重新排列并允许信息的某些组分(易位子)移来移去,以便新的基因重组能经受生存     

基因工程培育可恢复的植物雄性不育系的研究进展

植物雄性不育是植物杂种优势利用的资源, 具有重要的生产利用价值。植物雄性不育可从自然突变、人工诱变和远缘杂交中发现, 现在可通过细胞工程和基因工程等方法来创造。文章综述了利用基因工程方法制备雄性不育品系及其相应的育性恢复策略, 分为“单组分策略”和“双组分策略”。其中利用“单组分策略”制备的不育植株是条件型雄性不育(可逆转的雄性不育), 它能在特定的条件下实现雄性可育与不育的转换, 实践中可直接作为两用系(不育系和保持系)用于两系法杂交制种; “双组分策略”是利用基因互作和亲本杂交直接培育雄性不育系, 或利用基因互作原理分别研制不育系和恢复系, 用于三系法生产杂交种。文章分析了 “单组分策略”和“双组分策略”的基因工程方法培育雄性不育系及其相应育性恢复策略优缺点, 对以上两种技术路线在实际应用中的现状作了分析和展望。     

鱼类基因转移的研究战略

本文总结了八五年以来世界各实验室在鱼类基因转移研究方面的概况。指出生长激素(GH)基因转移已形成第一热点,分析了形成这一热点的原因,提出作为第一主攻方向应进一步解决启动子、“全鱼”基因和生长速度测定等问题。认为抗冻蛋白(AFP)基因转移已形成第二热点。但在我国应把珠蛋白基因转移作为第二主攻方向。文章最后提出了在重视“导弹”技术的同时,应重视和加强“霰弹”技术的研究,以加速鱼类基因转移技术的发展。     

人类遗传性神经性高频性耳聋疾病基因(GJB3)的克隆

中南大学(原湖南医科大学)中国医学遗传学国家重点实验室夏家辉院士等在国家“863”和国家自然科学基金的资助(国家自然科学基金项目批准号为:39230220-2和39470385)下,首创了“基因家族-候选疾病基因克隆”新方法,于1998年5月克隆了一个决定人类遗传性神经性高频性耳聋的致病基因(ＧＪＢ3)。     

程序性细胞死亡

“程序性细胞死亡”(ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄｃｅｌｌｄｅａｔｈ,ＰＣＤ)由于与人类健康和某些重大疾病有密切关系而成为生物工程研究的热门课题。2002年诺贝尔生理学、医学奖授予英国的悉尼·布雷内、约翰·苏尔斯顿和美国的罗伯特·霍维茨,以表彰他们在“器官发育”和“程序性细胞死亡”中的重大发现,则明确反映出了这项研究的重要性。他们在线虫中发现了控制细胞死亡的关键基因,并阐明了这些基因如何在细胞死亡过程中...     

荧光双分子互补分析Ezrin与L-periaxin的互作模式

腓骨肌萎缩症4F亚型是Periaxin基因的突变所导致一种脱髓鞘型遗传病. Periaxin蛋白是外周神经系统中特异且大量表达的蛋白,在髓鞘成熟与维护中发挥重要作用.而Ezrin是一种膜骨架连接蛋白,在细胞形态的维持、运动、黏附等方面发挥重要作用.在前期已证实L-periaxin与Ezrin间存在蛋白互作的基础上,本文通过分子荧光互补实验,结合免疫荧光定位实验、免疫共沉淀等技术,进一步分析并揭示了L-periaxin蛋白与Ezrin蛋白之间的互作方式,具体为L-periaxin(1 200 aa)与Ezrin(1 296 aa)以及L-periaxin (1 060～1 461 aa)与Ezrin(475～585 aa)以“头对头”与“尾对尾”的方式发生相互作用.Ezrin可能是一种引导L-periaxin在施万细胞膜上堆积的新的分子配体,二者可能通过蛋白分子间更加紧密的方式完成在细胞膜处的堆积,参与到髓鞘的维护中.     

中国汉族高原肺水肿易感基因的全基因组关联研究

高原肺水肿(High-altitude pulmonary edema, HAPE)是一种特发于高原低氧环境的肺水肿, 是遗传和环境因素共同作用的结果。为了寻找与中国汉族高原肺水肿相关的单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism, SNP)位点及易感基因, 文章利用Affymetrix SNP Array 6.0芯片, 对2010年5月至2012年7月在青海省玉树地区执行援建任务时来自平原地区的40例HAPE患者和33例健康对照进行全基因组SNP分型, 通过PLINK软件对芯片结果进行全基因组关联分析(Genome-wide association study, GWAS), 筛选出在病例组和对照组中间有显著差异(P < 10E-7)的SNP位点57个, 通过对57个SNP位点附近74个基因进行GO与Pathway富集分析, 发现这些基因与“前列腺素代谢”、“四烯酸代谢”、“氮代谢”显著相关(adjust P < 0.05), 以上代谢过程与HAPE病理生理机制相关。结果表明, 高原肺水肿受遗传多态性影响, 与多个基因以及位点相关。     

经济动物基因工程取得重要实破

继1983年构建“超级鼠”获得成功后,美国科学家又用基因工程方法将人生长激素基因整合到绵羊和猪受精卵基因中,然后再将其放回到绵羊和猪的子宫内着床发育,从而获得比现有的绵羊和猪大两倍的“超级羊”、“超级猪”。     

一个新的水稻叶绿素缺失黄叶突变体的特征及基因分子定位

从粳稻“嘉花1号”⁶⁰Coγ射线辐照的后代中筛选到一个叶绿素缺失黄叶突变体(yl11), 与野生型“嘉花1号”相比该突变体表现为全生育期植株叶片呈黄色, 叶绿素含量以及净光合速率明显下降, 叶绿体发育不完善, 并且伴随着株高等主要农艺性状的变化。遗传分析表明, 该突变性状受一对隐性核基因(yl11)控制。该突变体与籼稻“培矮64S”杂交生产的F₂、F₃群体中的分离出突变体型920个单株作为定位群体, 利用SSR和InDel分子标记将yl11基因定位在水稻第11染色体长臂上的MM2199和ID21039分子标记之间, 其物理距离约为110 kb, 目前该区域内没有发现与水稻叶绿素合成/叶绿体发育相关已知功能基因。研究结果为今后对该基因的克隆和功能分析奠定了基础。     

植物成花调控的分子遗传学

对以拟南芥为主要对象进行的有关成花调控分子遗传学研究作了综述。该领域的研究已明确了对成花的调控没有单一的“成花万能基因”,而是有一群“成花时期基因”,并大致弄清了这些基因调控成花的模式。其结果是,成花调控途径具有多重性和冗长性,这些成花调控基因的参与量、基因之间的平衡都对成花起着重要的作用。     

防止转基因作物释放引发“超级杂草”产生的若干对策

转基因作物释放可能导致潜在的生态风险性,其中的一个重要方面是通过花粉的传播将某些转基因(主要是抗除草剂基因)漂入野生近缘种或近缘杂草而引发难以控制的“超级杂草”的产生。本文讨论了防止“超级杂草”产生的若干对策,包括物理隔离、转基因遗传调控、雄性不育性与无融合生殖机制的利用、将转基因定位于同当地杂草不亲和的基因组和叶绿体或线粒体基因组等。     

美、英、比三国建成“抗虫工程植物”取得新进展

“抗虫工程植物”组建成功是农业生物工程研究的重要突破,也是植物分子遗传学研究的重要成果,一直引起世界生命科学工作者的密切关注,这三个国家在探究细菌毒素蛋白基因引入植物方面已取得突破,为组建“抗虫工程植物”开辟了一条新途径,并为“杀虫工程植物”早日实用化的实现而努力。     

植物基因的人工调控表达

通过增加或减少特定诱导物,可精确调节目的基因上游构建的“基因开关”,实现外源目的基因的准确调控,使外源基因在植物体内适时、适量、有效地表达。因此构建一个拥有“基因开关”的人工调控表达系统是势在必行的,该系统的成功构建也将有利于提高转基因植物广泛应用的可能性 。     

基因绝缘子——一类新发现的基因调节元件

最近几年,一类称为“绝缘子”的新的基因元件被众多的实验室发现和证实,大大丰富了我们对基因在染色质环境中如何形成拓扑学上独立的调节单元的认识。这个刚刚被找到的又一个基因“黑匣子”,尽管我们对其仍是一知半解,但让人们意外和兴奋的是:这类基因元件能给我们在转基因动物和基因治疗方面的研究和应用提供新的工具 。     

人类基因疗法的进展

目前对多数人类遗传疾病还没有适当的治疗方法,但现代分子遗传学正在为一个前所未有的新方法提供有力的工具,即通过直接作用突变基因达到治疗疾病的目的。最近,由几种靶器官和基因转移技术得到的结果使“基因疗法”概念的可行性在医学上和科学上得到了广泛的认可,这种“基因疗法”所针对的疾病包括骨髓、肝脏和中枢神经系统的失调;也包括某些癌症,以及循环酶、激素和凝血因子的缺陷。至今最充分发展的模型包括用重组的致病性病毒进行基因转移改变突变基因,以表达新的遗传信息,矫正疾病的表型。这就是使病理学的理论转变成治疗的实践。     

单基因遗传病的种类判断和概率计算

单基因遗传病(简称单基因病)是指受1对等位基因控制的遗传病,它可以分为5类:Y染色体遗传病,X 染色体上的显性遗传病,X染色体上的隐性遗传病,常染色体上的显性遗传病,常染色体上的隐性遗传病。这5类单基因病的判断及其相关概率的计算是遗传和变异这一章的重点,亦是难点所在。现总结一些规律供参考。