高尿酸血症和痛风的表观遗传学研究进展

高尿酸血症和痛风是环境和遗传因素相互作用导致的复杂疾病。近年的研究发现,在复杂疾病中环境因素可通过影响表观遗传修饰的改变,在不改变基因组序列的情况下对基因表达进行调控,从而直接或间接导致疾病的发生发展。表观遗传修饰改变的可逆性和可控性也为疾病早期的预防和治疗提供了新策略。本文对表观遗传学在高尿酸血症和痛风中的研究进展进行综述,以期为高尿酸血症和痛风的诊断与治疗提供借鉴和参考。     

冠心病的遗传机制

冠心病是一种常见的受遗传背景、生活习惯及环境等因素共同作用而导致的复杂疾病,其中遗传是重要的危险因素之一.目前通过全基因组扫描(连锁分析和关联分析)等技术已筛选到160余个冠心病易感位点和多个致病基因.本文主要介绍冠心病遗传机制的研究现状,致病基因所参与的生物学过程和信号通路,以及遗传与环境因素相互作用对冠心病发生和发...     

表观遗传调控植物叶片衰老的研究进展

植物叶片衰老是一个非常重要的发育过程,涉及大分子的有序分解从而将营养物质从叶片转移到其他器官,对植物的生存和适应至关重要。叶片衰老主要受植物的发育调控,但同时也受内部和外部环境因素的影响,涉及高度复杂的基因调控网络和多层级的调控。近年来的研究表明表观遗传是调控植物叶片衰老的一种重要调控方式。该研究综述了植物叶片衰老过程中的表观遗传调控机制,包括组蛋白修饰、DNA甲基化、ATP依赖的染色质重塑和非编码RNA介导的调控,并对该领域今后的发展方向进行了展望。     

牛疾病相关基因的DNA变异及遗传控制

牛基因组中一些重要基因的DNA突变通过改变基因的表达和蛋白质功能来影响机体对疾病的抗性或易感性。控制牛疾病的DNA变异主要分为单基因座及多基因座两类。导致疾病的单基因座类型亦称因果突变,其遗传基础较简单,突变一般位于基因编码区或非编码区,多为单碱基或少数几个碱基的突变,这些突变导致氨基酸的错义突变、翻译提前终止或部分外显子缺失等。相比而言,多基因相关疾病的遗传基础较为复杂,遗传-病原体-环境间的互作是导致这类复杂疾病的主要原因。文章综述了由单基因座和多基因座遗传变异所控制的牛主要疾病的研究和应用现状,以及在牛育种及生产中为降低这些疾病的发生所采用的遗传控制策略。     

蚜虫的表型可塑性及其遗传基础

表型可塑性(phenotypic plasticity)是有机体在适应生物或非生物环境时呈现不同表型的能力,并且有遗传基础。蚜虫是农林业的重要经济害虫,易受外部环境因素和自身遗传因素的影响而表现出表型的可塑性。本文综述了外部环境因素（如寄主植物、温度、光照、天敌等）的变异对蚜虫表型的影响。总体来说,蚜虫表型会因寄主植物的种类、品系以及发育阶段和营养状况的不同而有所差异; 温度变化对不同蚜虫种类的生殖力、生存力以及有翅蚜产生与否有极大影响。研究人员利用RAPD-PCR、微卫星等分子遗传标记确认寄主植物和温度是造成蚜虫种群遗传分化的重要因素。就内部因素而言,不同的蚜虫种类以及同一种蚜虫的不同克隆系在表型和遗传进化上也有不同程度的差异,在蚜虫受外界条件影响的不同虫态以及不同体色克隆系、不同生活周期的类群之间, 其生物学、生态学和遗传学都有所差异。分析上述各个因素对蚜虫表型可塑性的影响,对于蚜虫的生态进化研究和有效治理蚜害均有重要意义。本文在最后讨论了还有必要深入研究的诸多问题,如表观遗传调控,包括DNA甲基化、基因所在的核小体上的组蛋白的共价修饰和染色质重塑、siRNA介导的基因沉默以及微RNA（microRNA 或 miRNA）调控的基因表达变化等,又如有翅蚜的表型和遗传学研究,以及全球气候变化对蚜虫的生态进化的影响等问题。     

基因组拷贝数变异及其突变机理与人类疾病

拷贝数变异(Copy number variation,CNV)是由基因组发生重排而导致的,一般指长度为1 kb以上的基因组大片段的拷贝数增加或者减少,主要表现为亚显微水平的缺失和重复。CNV是基因组结构变异(Structural variation,SV)的重要组成部分。CNV位点的突变率远高于SNP(Single nucleotide polymorphism),是人类疾病的重要致病因素之一。目前,用来进行全基因组范围的CNV研究的方法有:基于芯片的比较基因组杂交技术(array-based comparative genomic hybridization,aCGH)、SNP分型芯片技术和新一代测序技术。CNV的形成机制有多种,并可分为DNA重组和DNA错误复制两大类。CNV可以导致呈孟德尔遗传的单基因病与罕见疾病,同时与复杂疾病也相关。其致病的可能机制有基因剂量效应、基因断裂、基因融合和位置效应等。对CNV的深入研究,可以使我们对人类基因组的构成、个体间的遗传差异、以及遗传致病因素有新的认识。     

从宏观与微观的结合加深对疾病本质的认识——遗传流行病学简介

遗传流行病学的发展,从宏观与微观的结合上,使人们对疾病本质的认识日益深化。现代医学已从一元化的组织病理变化转到研究健康与疾病的复杂多维关系,既重视遗传基础,又关注环境因素;既强调健康与疾病的生物学关系,又重视环境、心理和行为的影响。一些传染病或激素失调症已证实与遗传有关,有的已进行准确的基因定位。肿瘤的发病与遗传有着直接或间接的关系,癌基因的发现表明肿瘤发生中遗传因素起决定性作用。曾认为完全由遗传因素决定的疾病,也离不开环境的影响;而环境因素导致的外伤等,已发现伤口愈合也与遗传基因密切相关。遗传流行病学汲取并综合了有关学科的成果和长处,建立了独具特色的研究方法,定量分沂遗传病及某些复杂性疾病的流行分布和发病机理,取得了重要的甚至突破性的进展,为临床治疗、人群监护、制定防治措施、建全保健制度,提供了科学依据和对策,有力地推动着现代医学的发展。     

糖尿病流行病学研究策略及分子遗传学研究进展

流行病学是现代医学的一门重要的基础学科,也是一门应用广泛的应用学科。流行病学作为方法学在复杂疾病研究中有不可替代的作用。糖尿病具有复杂疾病属性,应该以系统的多层次的流行病学方法为研究策略。本文从流行病学与临床医学、遗传学及分子生物学交叉所形成的分支学科--临床流行病学、遗传流行病学及分子流行病学三个方面对糖尿病的研究进展作一综述,并从分子遗传学角度列举了部分糖尿病的候选基因。提出糖尿病的研究应该从宏观流行病学(如社会环境等因素的影响)和微观流行病学(如分子遗传等)结合系统地进行研究。     

冠心病全基因组关联研究进展

近年来全基因组关联研究在世界范围内发展迅猛,研究者应用全基因组关联研究策略发现了一系列疾病的相关基因或变异,将疾病的基因组研究推向一个新的阶段。冠心病是一种由环境因素和遗传因素共同作用导致的复杂疾病,且是世界范围内死亡和致残的首要原因之一,世界各地的研究者应用此策略发现了候选基因关联研究未曾发现的多个冠心病相关易感区域。文章对近年来世界范围内针对冠心病的全基因组关联研究取得的重要进展进行简要总结,然后就现阶段全基因组关联研究所面临的挑战以及对未来研究的发展趋势进行分析阐述,为进一步探究冠心病的遗传机制提供指导。     

糖尿病流行病学研究策略及分子遗传学研究进展

流行病学是现代医学的一门重要的基础学科,也是一门应用广泛的应用学科。流行病学作为方法学在复杂疾病研究中有不可替代的作用。糖尿病具有复杂疾病属性,应该以系统的多层次的流行病学方法为研究策略。本文从流行病学与临床医学、遗传学及分子生物学交叉所形成的分支学科一临床流行病学、遗传流行病学及分子流行病学三个方面对糖尿病的研究进展作一综述,并从分子遗传学角度列举了部分糖尿病的候选基因。提出糖尿病的研究应该从宏观流行病学（如社会环境等因素的影响）和微观流行病学（如分子遗传等）结合系统地进行研究。     

关于高等植物转基因遗传问题的讨论

转基因作为外源基因在受体植物中的遗传行为在许多方面有别于经典的遗传规律。本文较详细的讨论了转基因遗传分离与表达的复杂多样性以及导致这些特殊现象的可能因素,并对转基因遗传研究的重要性和前景给予了适当的评价。     

毒品成瘾与脑组织基因表达谱的研究进展

毒品成瘾是由滥用毒品外在因素与遗传易感性等内在因素共同作用而导致的一种慢性脑疾病; 毒品成瘾的机制目前还不十分清楚。毒品成瘾研究的一个主要目标是鉴别和分离毒品导致脑功能障碍的分子机制; 采用高通量的基因表达谱技术研究毒品成瘾者在不同状态下脑基因表达全貌, 对深入认识毒品成瘾的机制具有重要的意义。文章综述了毒品成瘾的遗传机制及高通量脑组织基因组表达技术——SAGE和微阵列(Microarry)在毒品成瘾研究中的进展。     

基于全基因组关联的中国常见肿瘤遗传病因学研究

肿瘤是基因-环境交互作用引起的复杂性疾病.在同样的环境暴露下,不同遗传背景的个体发生肿瘤的风险有很大差异.研究肿瘤相关遗传因素对理解肿瘤发生发展乃至诊断治疗都有重要意义.近年来发展的全基因组关联研究(genome-wide association study,GWAS)可在全基因组范围内发现与复杂疾病或表型关联的遗传因素,为复杂疾病遗传学研究提供了强有力的手段.欧美研究者运用全基因组关联研究的方法,对各种常见肿瘤进行了研究,获得了重要成果.2010年以来,中国科学家在国际核心期刊发表了一系列高水平的肿瘤全基因组关联研究成果,在中国常见肿瘤的遗传病因学研究方面取得了重要进展.     

尿道下裂的病因学：遗传变异的系统回顾（英文）

尿道下裂以尿道口位置异常为特征,是男性中第二常见的先天性异常疾病。其发病率逐年上升,成为我国第四大出生缺陷疾病,不仅给患者带来了生理和心理上的双重困扰,其手术修复和长期的术后管理也占用了大量的社会经济及医疗资源。尿道下裂既可以是孤立性的,也可以作为综合征的一种表现形式存在。现阶段,用于定义和评估尿道下裂的方法多种多样,为了护理和手术方法的标准化,制定统一的分类标准势在必行。在人类中,阴茎结构的正常发育经历了早期的雄激素非依赖性阶段和晚期的雄激素依赖性性分化阶段,除了遗传改变外,内分泌或外部环境的影响,都可能导致阴茎发育基本要素的损伤或缺失,进而诱发尿道下裂。因此,该病是遗传、内分泌、环境因素及其相互作用的结果,通常认为遗传因素比其他因素更为重要。本文基于不同的人群队列,主要从经典遗传的基因变异方面来阐明尿道下裂的发病原因,回顾了影响生殖结节生长和分化、性腺发育和睾丸分化、雄激素和雌激素产生等正常生物学过程的相关基因,涉及了基因多态性、单核苷酸多态性和拷贝数变异等多种遗传变异,在此基础上总结了与人类尿道下裂相关的候选基因。本文将为尿道下裂的筛查、干预及临床治疗提供理论依据,为提高出生人口...     

胎盘发生中的表观遗传学

胚外组织尤其是胎盘的正常发生对于维持哺乳动物胎儿在子宫中的发育和生长是必须的。胎盘发生是一个复杂的基因表达调控的过程,近年来的研究表明表观遗传在该过程中也起着重要作用。表观遗传调控在胎盘发生过程的几个主要事件中发挥作用,包括表观遗传对滋养层细胞分化和发育的调控、印记基因对胎盘发生和营养转运的调控、胎盘中的X染色体失活,以及胎盘表观遗传调控异常所导致的妊娠相关疾病。     

LRRK2基因与帕金森病

帕金森病是一种复杂的多因素共同作用的神经变性性疾病,遗传因素和环境因素被认为是发病的重要原因。越来越多的研究发现遗传因素在其发病中起着重要作用,而最近LRRK2基因的发现更加确定了遗传因素在帕金森发病中不可忽视的作用。本文对LRRK2基因以及LRRK2基因在帕金森病中的研究做一综述。     

遗传风险评分在复杂疾病遗传学研究中的应用

心血管疾病、2型糖尿病、原发性高血压、哮喘、肥胖、肿瘤等复杂疾病在全球范围内流行,并成为人类死亡的主要原因。越来越多的人开始关注遗传易感性在复杂疾病发病机制中的作用。至今,与复杂疾病相关的易感基因和基因序列变异仍未完全清楚。人们希望通过遗传关联研究来阐明复杂疾病的遗传基础。近年来,全基因组关联研究和候选基因研究发现了大量与复杂疾病有关的基因序列变异。这些与复杂疾病有因果和(或)关联关系的基因序列变异的发现促进了复杂疾病预测和防治方法的产生和发展。遗传风险评分(Genetic risk score,GRS)作为探索单核苷酸多态(Single nucleotide polymorphisms,SNPs)与复杂疾病临床表型之间关系的新兴方法,综合了若干SNPs的微弱效应,使基因多态对疾病的预测性大幅度提升。该方法在许多复杂疾病遗传学研究中得到成功应用。本文重点介绍了GRS的计算方法和评价标准,简要列举了运用GRS取得的系列成果,并对运用过程中所存在的局限性进行了探讨,最后对遗传风险评分的未来发展方向进行了展望。     

DNA甲基化与病毒感染的研究进展

DNA甲基化是基因表达的表观遗传调控机制之一,在细胞分化和疾病发生过程中发挥着重要的作用。病毒感染可导致DNA甲基化水平变化,从而影响疾病的发生与发展。随着全基因组甲基化测序等生物学新技术的飞速发展,对DNA甲基化也有了更深的认识。现就DNA甲基化和去甲基化的主要影响因素以及病毒感染过程中导致甲基化水平改变的机制做一概述,为从表观遗传角度研究病毒致病机制提供一定的理论依据。     

植物开花时间: 自然变异与遗传分化

开花时间是植物的重要生活史性状。对模式植物的研究表明: 从感受内外环境信号开始到最终分化形成功能性花器官的过程涉及复杂的信号转导途径和调控网络; 开花时间受多种因子的调控, 而FT基因作为整合途径成分起到非常关键的作用。植物的花期变异在物种、群体和个体水平上具有复杂的自然变异模式, 且不同植物的花期变异随全球环境变化而具有不同的变异趋势。植物个体之间通过传粉进行的基因交流需要功能性开花时间的一致或重叠, 而花期变异会导致群体之间或群体内部亚群体之间的基因流障碍和遗传分化, 并可能导致邻域或同域的物种形成。该文分析了植物花期变异与群体遗传分化的关系, 认为决定开花时间的基因在物种分化中可能起到关键的作用, 而对开花时间自然变异模式的研究对于揭示晚近分化快速辐射物种的进化模式具有重要意义。     

植物开花时间：自然变异与遗传分化

开花时间是植物的重要生活史性状。对模式植物的研究表明： 从感受内外环境信号开始到最终分化形成功能性花器官的过程涉及复杂的信号转导途径和调控网络; 开花时间受多种因子的调控, 而FT基因作为整合途径成分起到非常关键的作用。植物的花期变异在物种、群体和个体水平上具有复杂的自然变异模式, 且不同植物的花期变异随全球环境变化而具有不同的变异趋势。植物个体之间通过传粉进行的基因交流需要功能性开花时间的一致或重叠, 而花期变异会导致群体之间或群体内部亚群体之间的基因流障碍和遗传分化, 并可能导致邻域或同域的物种形成。该文分析了植物花期变异与群体遗传分化的关系, 认为决定开花时间的基因在物种分化中可能起到关键的作用, 而对开花时间自然变异模式的研究对于揭示晚近分化快速辐射物种的进化模式具有重要意义。