1996-2004年中国福建省甲3亚型流感病毒（H3N2）的分子进化

对1996～2004年甲3亚型流感病毒的HA1基因在中国南方福建省的变异特点与流行特征进行研究．对25株（其中11株基因序列来自GenBank）甲3亚型流感病毒HA1基因进行种系发生学分析．研究表明在约8个流感流行季节中,HA1基因在不断进行着点突变,期间可能发生了4次抗原性漂移．氨基酸突变的位点主要位于HA1分子抗原决定簇A～E内及附近和某些受体结合位点．其中,抗原位点B,A和受体结合位点226位的突变对于抗原漂移至关重要,但随着流感病毒的进化,抗原位点和与抗原漂移有关的关键密码子也会发生改变．因此,在亚洲南部监测甲3亚型流感病毒HA1基因阳性选择密码子的突变是很重要的．     

不同品种实验兔虹膜酪氨酸酶基因序列和表达量的变化

目的从酪氨酸酶基因序列和表达量两个方面探讨酪氨酸酶与家兔虹膜颜色表型的关系。方法通过PCR扩增和测序检测4个具有不同颜色性状的家兔品种的酪氨酸酶基因外显子序列多态性;通过荧光定量PCR检测酪氨酸酶基因表达水平。结果白化品种日本大耳白兔和獭兔的TYR基因序列在第1118个碱基处都由C突变为A,并导致编码蛋白在373位,即最后一个N-糖基化位点发生由Thr到Lys的突变。白毛黑眼兔和青紫兰兔在第870个碱基处全部发生由A到T的无义突变。在白毛黑眼兔种群的所有个体和獭兔种群的部分个体中都发现TYR基因序列在第91个碱基处发生G到A的突变,导致氨基酸序列第31位处Val到Met的变异。经内参基因GAPDH的校正,TYR基因在白毛黑眼兔和青紫兰兔中表达水平显著高于在日本大耳白兔和獭兔中的表达水平（P〈0.01）。而在白毛黑眼兔和青紫兰兔之间、日本大耳白兔和獭兔之间,TYR基因的表达差异没有显著性。结论家兔TYR基因突变可能大幅度降低TYR基因表达,导致酪氨酸酶功能低下,从而影响虹膜颜色表型。     

第12届国际生物奥林匹克竞赛(2001)理论试题(2)

(续 2 0 0 2年第 6期封三 )遗传和进化　　 79.猫的黑色由 1对 X连锁的等位基因决定 ;另一等位基因决定黄色。杂合型为龟壳色。黑色雌性与黄色雄性交配后会产什么后代 ?A.龟壳色雌性 ;龟壳色雄性B.黑色雄性 ;黄色雌性C.龟壳色雌性 ;黄色雄性D.龟壳色雌性 ;黑色雄性80 .1个男子到法庭作亲子鉴定。他是 B型血 ,Rh阳性 ,孩子母亲的血型为 B,Rh阴性 :孩子的血型为 A,Rh阴性。该男子是孩子生父的机率有多大 ?A.他不是父亲B.他有 5 0 %的可能是父亲C.他就是父亲D.他有 2 5 %的可能是父亲81 .孟德尔研究的豌豆的 7种性状都遵循分离规律的事实…     

大豆种皮色相关基因研究进展

大豆种皮色在从野生大豆到栽培大豆的演变过程中逐渐从黑色变成黄色,是重要的形态标记,因此,大豆种皮色相关基因研究无论对进化理论还是育种实践都具有重要的意义。种皮颜色是通过各种花色苷的沉积而形成的。虽然很多植物色素沉积的分子调控机制比较明晰,但大豆中控制种皮颜色形成的基因尚未被完全了解。文章综述了控制大豆种皮色基因与位点的相关研究进展,主要有I、T、W1、R、O 5个经典遗传位点,其中I位点被定位在第8号染色体(A2连锁群)一个富含查尔酮合成酶(CHS)的区域,CHS基因在大豆中是多基因家族且同源性较高;定位于第6号染色体(C2连锁群)T位点的基因F3’H已被克隆和转基因验证,由于碱基缺失导致所编码的氨基酸缺少了保守域GGEK,从而不能与血红素结合而丧失功能;R位点定位在第9号染色体(K连锁群)A668-1与K387-1两标记之间,可能是R2R3类MYB转录因子,也可能是UDP类黄酮3-O糖基转移酶;O位点定位在第8号染色体(A2连锁群)Satt207与Satt493两标记之间,其分子特性尚不清楚;W1位点可能由F3’5’H基因控制遗传。     

绵羊FecB突变对BMPR1B活性及BMP/SMAD通路的影响研究进展

BMPR1B是绵羊中被鉴定的第一个多羔主效基因,但该基因中FecB突变增加绵羊排卵数的分子机制尚未解析。近年来发现BMPR1B活性受小分子抑制蛋白FKBP1A调控,该蛋白充当了BMPR1B及BMP/SMAD通路活性控制开关的关键作用且FecB突变恰好位于FKBP1A与BMPR1B结合位点附近。本文首先总结了BMPR1B和FKBP1A的蛋白结构,阐明二者空间结合区域及FecB突变的位置,进而预测了FecB突变与二者结合强弱的关系,最终提出了FecB突变通过影响BMPR1B与FKBP1A结合强度改变BMP/SMAD通路活性的科学假设,为后续探明FecB突变影响绵羊排卵数的分子机制提供了新思路。     

mtATPase6基因变异与弱精子症的相关分析

为了分析mtATPase6基因突变与弱精子症的相关性,按wHO标准收集了27例弱精子症精液标本和28例精子活力正常精液标本,PCR扩增mtATPase6基因,纯化测序,分析mtATPase6基因突变,比较两组突变频率的差异.结合生物信息学工具分析错义突变位点的氨基酸进化保守性及其蛋白质部分三级结构.结果显示:发现了6个未曾报道过的突变位点;弱精子症组mtATPase6基因平均突变率显著高于对照组,可能与弱精子症有一定的相关性.G8584A、A8701G和G9053A三个错义突变可能是多态性位点,其余8个错义突变中的6个具有进化保守性的位点累计突变频率显著高于对照组,这些位点突变可能与弱精子症有关.     

一个中国Gilbert综合征家系的遗传学分析

对一个中国汉族Gilbert综合征遗传家系致病基因突变位点进行鉴定,以期了解该病的分子遗传学基础。首先提取先证者基因组DNA,PCR扩增尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶UGT1A1基因的5个外显子,以琼脂糖电泳鉴定PCR产物,纯化后直接测序鉴定。基因扫描显示,与血清胆红素水平密切相关的UGT1A1基因在第1和第5外显子存在纯合突变,而 UGT1A1基因启动子区域和内含子/外显子剪接边界位点序列未检测到突变。进一步对其他家系成员该基因的相应位点进行突变检测,结果显示他们在第1和第5外显子也存在杂合突变,其中还有两个成员在启动子区域检测到(TA)插入突变。对家系成员未抗凝新鲜血液进行生化检测证实了基因突变分析的结果。综合以上结果发现该家系三种突变并存,致病因素为第1和/或第5外显子突变,为显性遗传,两种突变位点纯合导致先证者出现严重胆红素代谢功能障碍。该家系因此成为Gilbert综合征突变位点及其致病机理研究的一个典型临床病例。     

酮色林对人类ether-a-go-go相关基因钾通道的阻断作用

采用双电极电压钳技术,研究酮色林对表达在非洲爪蟾卵母细胞上的野生型和Y652突变型人类ether-a-go-go相关基因(human ether-a-go-go-related gene,HERG)钾通道的阻断效应,观测HERG通道的分子位点特性改变对其阻断效应的影响.结果显示,酮色林以电压依赖性和浓度依赖性的方式阻断野生型的HERG钾通道电流.尾电流包裹程序记录电流显示酮色林对HERG钾通道微小的张力性阻断.阻断特征符合对开放状态通道的阻断特征.酮色林也能调节失活状态的HERG钾通道.位于孔道S6区的氨基酸位点突变Y652A和Y652R可显著减弱酮色林对HERG通道的阻断作用.同野生犁HERG钾通道的阻断相比,Y652A突变使阻断的IC50提高72倍,而Y652R突变使阻断的IC50提高53倍.Y652A和Y652R的阴断效应之间没有明显的差别.以上结果提示,酮色林优先阻断开放状态的HERG钾通道,而Y652是酮色林与通道结合的关键位点之一.     

白色獭兔蓝眼突变体的发现与遗传分析

文章设计了杂交、回交和全同胞交配3个实验, 对美系白色獭兔(♂)和青紫蓝肉兔(♀)杂交所产生的白色蓝眼獭兔突变体的遗传机制进行了等位性测试。结果表明, 白色獭兔蓝眼突变体是维也纳座位(V)发生隐性突变的结果。基因v纯合(vv)对家兔基本毛色基因座(A、B、C、D、E)具有隐性上位作用, 无论其他毛色座位的基因型如何, 只要vv存在即可产生白色蓝眼兔。vv基因型与rr基因型组合即可产生白色蓝眼獭兔。白色蓝眼獭兔突变体在我国家兔育种中是一个新发现, 其遗传机制的阐明, 对獭兔育种和生产具有重要的指导意义。     

酶分子体外定向进化的研究进展

分子体外定向进化是改造酶分子的新策略,它主要通过体外模拟自然进化机制,利用基因随机突变、重组和定向筛选技术,使进化过程朝着人们需要的方向发展。简要介绍了酶分子体外定向进化的发展历史,详细介绍了突变文库构建和筛选方法的最新研究进展及应用情况。     

用于蛋白质体外分子进化研究的DNA随机突变技术

蛋白质体外分子进化是模拟自然的进化过程,利用基因随机突变和定向筛选（选择）技术,以获得具有预期新功能的突变体分子。虽然体外进化近几年才产生,但已成为医药和工业领域中筛选具有特殊催化性质的酶的最重要的方法之一。ＤＮＡ随机突变技术是蛋白质体外分子进化研究的基础,本文将对几种最重要的突变方法：倾向错误的ＰＣＲ、ＤＮＡ重排、模板交错延伸反应和随机延伸突变的原理和应用等加以介绍。     

非综合征型耳聋患者耳聋易感基因突变的检测分析

目的:探究非综合征型耳聋患者耳聋易感基因的携带情况及突变类型,为耳聋患者治疗或遗传咨询提供理论依据。方法:收集821例非综合征型耳聋患者的外周静脉血,提取基因组DNA后,进行4个常见耳聋易感基因GJB2、GJB3、SLC26A4和线粒体12S r RNA的9个突变热点筛查。结果:821例非综合征型耳聋患者中耳聋易感基因筛查阳性375例,阳性率为45.7%,不同性别之间阳性率无明差异(P=0.625)。375例存在耳聋易感基因突变的研究对象中,4个易感基因的9突变热点共检测出447例点突变,其中GJB2基因的有241例点突变(53.9%),以235 del C位点突变率最高;SLC26A4基因的有126例点突变(28.2%),以IVS7-2 AG位点突变为主;线粒体12S r RNA基因的有79例点突变(17.7%),绝大部分为1555 AG位点突变;而GJB3基因仅有1例点突变(0.2%)。375例存在耳聋易感基因突变的研究对象中,304例发生1种突变(81.1%),有70例发生2种突变(18.7%),仅有1例发生3种突变(0.3%)。结论:非综合征型耳聋患者中GJB2基因的235 del C位点以及SLC26A4基因的IVS7-2 AG位点突变率较高,常见耳聋易感基因筛查有助于非综合征型耳聋患者的诊断、干预及治疗。     

鸭FTO基因多态位点筛选和生物信息学分析

为挖掘FTO基因的SNP,为今后进一步研究该基因遗传变异奠定基础。本研究以樱桃谷鸭为试验对象,构建DNA池,对第2外显子、第4外显子和第5外显子直接测序,筛选与脂质性状相关的SNP位点。结果表明:FTO基因存在2个SNPs位点突变,在第5外显子发现1个SNP位点突变,另外一个在g.33942位点处,碱基A突变为碱基G,引起天冬氨酸(GAT)变为甘氨酸(GGT),在g.33781位点处,存在碱基T和A的突变(在内含子处,没有引起氨基酸的改变);RNA二级结构的最小自由能由-475.50 kcal/mol变为-477.40 kcal/mol。蛋白质二级结构分析发现,突变前后,α螺旋、β转角、延伸链和自由卷曲数值均有所改变。其中,α螺旋所占比例有所下降,但比重仍为最大,自由卷曲数量由原来的186个减少到185,比例由33.27%减少32.09%。突变前后多态位点导致FTO基因编码的蛋白三级结构也有所改变。FTO基因筛选出的SNP位点,引起RNA二级结构甚至是其编码的蛋白质结构的改变,可能进一步引起功能的改变。     

葛仙米血红素氧合酶基因Ns-HO1异源表达及其蛋白结构模拟

为明确葛仙米(Nostoc sphaeroides)中血红素氧合酶(Heme oxygenase, HO)基因编码蛋白的分子进化地位和高级结构, 克隆该基因并进行原核细胞表达, 氨基酸序列比对与分子进化分析和Swiss-model高级结构模拟。结果显示: 葛仙米血红素氧合酶基因Ns-HO1密码区全长为678 bp, 预编码一含225个氨基酸的蛋白质; Ns-HO1与同源蛋白氨基酸相似性达90.3%, 存在少部分位点替换突变, 但底物血红素的预结合位点(如Arg10和Tyr125)及金属离子结合位点(His17)等关键位点的氨基酸保持稳定。 构建表达载体, 葛仙米Ns-HO1在大肠杆菌中成功诱导表达, SDS-PAGE检测目的蛋白大小近26.0 kD; 分子进化树分析显示Ns-HO1与普通念珠藻、发状念珠藻中同源蛋白聚类于同一分支, 并与点状念珠藻中同源蛋白具有共同祖先。Ns-HO1蛋白多肽链形成8个主要α-螺旋,其中N和C末端的两个α-螺旋与第四螺旋共同为Ns-HO1高级结构提供底面支撑, 其他螺旋围绕该底面进一步延展并充填其中, 形成Ns-HO1分子的类夹心式结构。在高级结构中, 含血红素预结合位点氨基酸的几个螺旋(第一、 五和七螺旋)位于Ns-HO1分子外围, 这些分支螺旋为形成Ns-HO1夹心空间以利于底物血红素锚定和产物及时释放提供了条件。总之, 研究为深入了解与运用葛仙米血红素氧合酶基因的生物学功能和资源提供了基础。     

野桑蚕性信息素结合蛋白基因pbp1、气味受体基因or1和or3的克隆及其与家蚕同源基因的进化分析

昆虫能够特异性识别同类异性。雄蚕蛾对雌蚕蛾感知定位过程中, 性信息素结合蛋白PBP1、气味受体OR1和OR3起重要作用。为研究家蚕Bombyx mori和野桑蚕Bombyx mandarina杂交困难的分子机制, 了解性识别相关基因的进化, 本研究克隆得到了野桑蚕的性信息素结合蛋白基因pbp1（GenBank注册号：GQ246497）和气味受体基因or1（Genank注册号：GQ246496）和or3（GenBank注册号：GQ246498）。序列分析发现, 家蚕与野桑蚕相比, pbp1基因存在4个SNP位点, 分别为C10A, A40T, T270C和A333G, 其中2个SNP位点引起氨基酸的改变, 分别为Q→K和N→Y; or1基因存在5个SNP位点, 分别为T910C, A1147C, A1192T, T1276C和G1282A, 其中1个SNP位点引起氨基酸F→L的改变; or3基因存在4个SNP位点, 分别为A507G, A513G, T605C和G672A, 其中1个SNP位点引起氨基酸I→T的改变。3个基因的遗传距离很近, 进化速率也很慢。氨基酸的分子量和等电点有细微差异或无差异。PHD预测的二级结构表明, 变异位点对附近区域的结构没有任何影响, 功能位点也没有变化。推测家蚕与野桑蚕之间, 这些基因功能可能没有差异, 即二者的雌雄性个体间可以相互感知、识别, 这与实验观察结果一致。     

40种蕨类植物matK基因的系统分类及分子进化研究

采用“放松分子钟”模型、氨基酸位点正选择模型和分子内共进化网络估算方法,对蕨类植物Ⅱ型内含子成熟酶蛋白K(Maturase K,MATK)编码基因matK的进化趋势进行研究。结果显示:matK基因在蕨类植物系统学研究中具有一定的应用价值,与rbcL基因和psaA基因联合后能显著提升系统发育树的可信度;蕨类植物MATK蛋白中存在少数曾经历正选择的位点;MATK蛋白内部有多对氨基酸位点共同构成共进化网络。在被子植物兴起环境改变后,MATK蛋白部分位点发生适应性进化,通过位点间共进化网络协同作用方式提升蕨类植物对新光合环境的适应能力。     

藏绵羊JNK1基因遗传特征及其适应性进化分析

JNKs(c-Jun N-terminal kinases)是丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)家族中的成员,主要参与动物应急反应和组织发育等生命活动的调控过程。为分析藏绵羊在高寒低氧环境中的适应性进化机制,利用PCR-SSCP技术对藏绵羊、甘肃高山细毛羊和滩羊的JNK1基因第1、第8外显子的分子遗传特征进行分析,从而明确3个绵羊群体JNK1基因遗传序列特征、单核苷酸突变位点、单倍型组成和群体遗传特性。结果表明,在3个绵羊群体JNK1基因第1外显子区均检测到AA、BB和AB 3个基因型和1个突变位点,其中AA基因型和A等位基因为藏绵羊的优势基因型和优势等位基因,显著高于甘肃高山细毛羊和滩羊。在第8外显子区检测到EE、FF和EF 3个基因型,发现3个碱基插入和1个SNPs,其中等位基因F为藏绵羊和甘肃高山细毛羊的优势等位基因。研究结果与3个绵羊群体所处海拔高度及所受外界环境应激反应(高寒低氧)的强弱是相一致的,表明JNK1基因可以作为藏绵羊的高原适应性进化研究以及抗逆/病性分子选育的候选基因。研究结果将为藏绵羊的遗传改良和种质创新提供基础数据。     

人肌球蛋白7A基因非同义单核苷酸多态性位点潜在致聋突变的预测分析

目的:人肌球蛋白7A(MYO7A)基因是遗传性耳聋分子筛查的候选基因之一。从已知的MYO7A非同义单核苷酸多态性(ns SNPs)位点数据库中筛选可能与致病表型相关的ns SNPs位点,以提高MYO7A基因耳聋分子诊断的有效性和准确率。方法:首先,从NCBI数据中心的db SNP数据库(db SNP)和Deafness Variation Database数据库获得MYO7A基因的SNPs数据和基因的相关信息;然后,通过SIFT、Poly Phen-2、PANTHER、Ph D-SNP、Mutation Taster、SNPGO和Mut Pred软件进行ns SNPs表型致病性分析,预测潜在致病位点;接着,应用Clustal X2和Gene Doc软件进行同源氨基酸序列比对,分析潜在致病的ns SNPs位点保守性;最后,应用Swiss Model平台选择性地对某些突变蛋白质的三维结构进行建模,并分析结构域的变化。结果:预测出MYO7A的104个高风险致病的ns SNPs位点,包括25个已报道的耳聋相关ns SNPs位点;高风险致病的ns SNPs位点中,有42个位于肌球蛋白马达(myosin motor)结构域,其中12个预测有致病风险的ns SNPs位点与MYO7A基因致聋的突变研究报道一致。肌球蛋白马达结构域中包含30个新预测的潜在致病性ns SNPs位点,其中仅L366P位点在7个预测软件中具有高度一致性。通过对L366P位点位点突变前后的三维模型构建,发现存在蛋白结构的改变,且同源性比对结果显示了该位点的高度保守性。结论:MYO7A的L366P为潜在高风险致病性ns SNP位点,推测该基因突变可能与耳聋表型相关。本研究所采用的分析筛选方法对MYO7A基因突变的临床筛查及其他致病基因的ns SNPs筛选具有重要的参考价值。     

黔北麻羊DRB1基因Exon3遗传变异分析

本研究采用构建193只黔北麻羊DNA池并对其PCR结果直接测序和生物信息学分析的方法对MHC-DRB1基因的第三外显子进行遗传变异分析,旨在获得黔北麻羊MHC-DRB1基因的多态性,为MHC基因在山羊的抗病育种研究中提供基础资料。分析结果得到DRB1基因Exon3中共7个SNPs,分别为A~9G(Ile→Val)、G~(120)A(Gly→Ger)、C~(125)T、G~(140)A、T~(245)G(Asp→Glu)、C~(251)T、G~(275)A。生物信息学分析得到各突变位点均引起RNA二级结构的改变,各错义突变位点均引起蛋白质二级结构的改变,但并未引起抗原表位改变。     

丙型肝炎病毒5个基因的正选择位点研究

按照时间和亚型筛选丙型肝炎病毒5个主要基因(E1、E2、NS3、NS5A和NS5B)的正选择位点,并分析其变化规律。研究结果表明这些基因在总体上均受到纯化选择压力(平均ω<1),且大小依次是E2相似文献