基因的多态性与生命科学

人类基因组的测序将要大功告成,但这并非是我们已经能破译人类生命密码,而是指目前的工作和成果只是能“读出”人类的生命密码,离“读懂”生命的密码尚需要时日。而在读懂人类和生物DNA密码的过程中,SNP是至关重要的因素。SNP是单核苷酸多态性的英字母缩写,也称作单碱基多态性,简单地讲就是基因的多态性。     

染色体图证明世界各种族起源于非洲

我们今天所知的人类十二大种族是怎样发展而来的?有化石证明人类起源于非洲,然后再从非洲迁移到欧洲、亚洲和美洲的。如果事实的确如此,那么,通过基因分析(对染色体DNA的排列),应该可以证明非洲黑人确实是人类的祖先,其它各种族都是从非洲黑人演变而来的。牛津大学的一组科学家们,通过与世界各地有关专家的合作,已绘制出人类染色体图的某一部分,足以证明世界各种族都是来源于非洲这一观点。大卫·威特拉尔教授和J.B克拉克等人在英国“自然”杂志(第319卷第491页)上报道说:在第11条染色体上存在着几种多态性(不同的DNA序列),这一部分是β珠蛋白基因组,它包含为蛋白质编码的基因,这些蛋白质是携氧血红蛋白的组成部分,6种多态性存在于基因组中不为蛋白质编码的部分,也就是说,它们构成了间隔序列的一部分;或说构成了基因之间     

猴类pERT87-15位点的多态性分析

应用人X染色体上的pERT87-15DNA探针,分析了猕猴属的猕猴、豚尾猕猴、熊猴、毛面短尾猴和红面短尾猴等共5种89只猴子的基因组DNA,首次发现在相当于人类 pERT87-15的位点上存在着3个“等距”的多态性位点。单体型分析提示这3个多态位点位于其X染色体上。这些结果表明,人类某些基因组探针也可适用于某些灵长类动物基因组DNA的多态性分析,并为研究动物DNA及其种系发生提供了新的信息。     

高产王浆西蜂DNA分子中的相关基因标志筛选及其鉴定

为了探讨西蜂与高产王浆相关特异基因标记 ,用 12种随机引物 (P1～P12 )对产王浆量不同的4品系西蜂的基因组DNA进行了RAPD PCR分析 ,分别获得了产王浆量高、低不同西蜂的DNA多态性图谱 ,并从P2 引物的DNA多态性图谱中筛选出一差异DNA片段P2 316bp .将P2 316bp差异DNA片段用地高辛标记制备成探针 ,进行Southern杂交鉴定 .实验显示 ,探针与高产王浆西蜂基因组DNA的扩增产物出现了阳性杂交信号 ,而与低产王浆西蜂基因组DNA的扩增产物未出现阳性杂交信号 .结果表明 ,该差异性基因片段P2 316bp是西蜂高产王浆优良性状相关的遗传标记 ,序列为 30 5个核苷酸 .     

国家卫生署(NIH)的人类DNA探针资源库和资料库:美国标准培养物保藏中心(ATCC)对人类遗传学的新作用

在人类遗传疾病诊断和人类基因图谱中的酶切片段长度多态性(RELP_s,restriction fragmentlength polymerphisas) 重组DNA技术为人类遗传学提供新的机会。应用直接基因探针、寡核苷酸探针以及酶切片段长度多态性(RELP_s),推进了遗传疾病的出生前诊断和人类基因组的图谱分析。     

人类基因组核苷酸多态性位点核小体定位分析

研究人类基因组核苷酸多态性位点周围核小体的定位,对于分析核苷酸的变异机制有重要意义.分析了人类基因组单核苷酸多态性(SNP)位点、简单插入位点、插入删除位点和删除位点的分布规律,以及这些位点周围的核小体定位特征.结果表明:转录起始位点下游的核苷酸多态性位点分布呈现约211 bp的周期特征,单核苷多态位点另有一个146 bp的周期;约211 bp的周期与转录起始位点下游核小体的分布周期204 bp非常接近,146 bp的周期恰是核小体核心DNA的长度.这些结果说明核小体与多态性位点的分布关系密切.进一步研究证实,单核苷酸多态性位点多分布于核心DNA上,且多位于核心DNA的两端,这使得单核苷酸多态性位点具有146 bp周期,而插入、插入删除、删除多态性位点多分布于核小体排开区域,间隔约为204 bp.转录起始位点下游核小体等间隔的规则分布使得多态性位点的分布也具有周期性.研究表明,相对于核小体,不同类型变异发生的位置不同,核小体定位在基因组多态性位点的形成过程中具有重要作用.     

第一讲 人体基因组的结构解剖

一个细胞的全部遗传信息都编码在长长的线状DNA分子上,构成一个基因组(Genome)。在DNA分子上排列着各种不同的基因,基因携带着产生所有蛋白质的遗传信息。在人体基因组内,有些基因是一个个单独分布的,在基因与基因之间隔着较长的非编码区域。这些DNA称为间隔DNA(spacer DNA)。有些基因则紧密排列在一起,形成基因簇(gene clusters),或称为基因复合体(gene complexes)。 不同的细胞类型具有不同的功能。但是,除精子细胞和卵子细胞外,所有的细胞都具有相同的遗传信息。细胞类型的不同是由于基因表达不同所致。 过去认为,基因组只是由一串基本遗传单位通过     

微测序技术分析人类单核苷酸多态性

单核苷酸多态性 (singlenucleotidepolymorphism)是指染色体基因组水平上单个核苷酸变异引起的DNA序列多态性 ,即一种二等位基因标记。目前推断在基因组中至少有 30万个SNP[1 ] 。随着分子遗传学的发展 ,疾病研究从对单基因疾病的研究转向探讨多基因疾病 (如心血管疾病、神经系统疾病、各种肿瘤等 )的相关因素。因此 ,需要在人类基因组中找到一种数目众多、分布广泛且相对稳定的遗传标记 ,单核苷酸多态性正代表了这样一种标记。因此SNPs已成为继第一代限制性片段多态性标记 ,第二代微卫星多态性标记后具有重要研究价值的第三代基因遗传…     

DNA结构特点与高中教材的深化

195 3年 4月 2 5日 ,沃森和克里克发表一篇短文阐明了 DNA的双螺旋结构。 5 0年来 ,科学家一致认为这是分子生物学诞生的标志 ,近年更有科学家认为这也是生物学知识经济时代开端的标志。随着遗传工程的飞速发展和生物学世纪的到来 ,或简或繁的 DNA结构越来越经常地出现在报刊、电视 ,也挺立于中国硅谷的北京中关村广场。而当我国和美、英、法、日、德 5国共同完成人类基因组图谱和我国率先完成水稻基因组图谱 ,逐步破译决定人类及水稻等生老病死的天书 ,更促进全社会形成持续升温的基因热。1　 DNA结构的多态性近 2 0多年来 ,科学家已发…     

DNA鉴定技术在法科学中的应用

人类基因组遗传多态现象研究的深入,导致了法科学领域个体识别和亲权鉴定发生根本性变化。本就新的遗传标记和各种DNA鉴定技术在法科学中的研究进展,应用前景与亟待解决的问题进行了探讨。     

医学分子遗传学讲座 第五讲限制性片段长度多态性

每个个休在溃传上是不同的,而不同的本质不是 在基因产物＿匕而是在DNA水平上的差异。这些差异 大多数都是由于不编码蛋白质的区域和没有重要调节 功能的区域发生了中立突变,这些中立突变所构成的 DNA变异称为DNA多态性。DNA多态性本质是 由于进化过程中的各种原因引起染色体DNA中核营 酸排列顺序发生了改变,当这种改变涉及到限制性内 切酶识别位点时,利用限制性内切酶可将DNA切割 成不同长度的限制性片段。这类不同长度的限制性片 段类型在人群中所呈现的多态频率分布现象,就称为 限制制性片段长度多态性（RFLP)o RFLP具有广泛 的用途,它可以作为一种“遗传路标”,对人类基因组制 图提供必要的标记,当多态性顺序与人类遗传性疾病 位点连锁时,可作为遗传缺陷的产前诊断或是鉴别携 带者的标记,还可以应用于亲子鉴定和群体研究等方 面。     

人类Y染色体常染色质部分DNA YAC重叠克隆构建

人类基因组研究的目标在于人类基因组全部DNA的核苷酸顺序的测定,及在此基础上的对所有基因的编码及其生化功能的研究。全基因组DNA的完全的物理图谱构成,包括全基因组DNA的大片段克隆,及覆盖完整基因组的克隆重叠排序是达成这一目标的首要步骤。     

拷贝数目变异:基因组遗传变异的新诠释

拷贝数目变异(copy-number variant, CNV)也称拷贝数目多态(copy-number polymorphism, CNP), 是一种大小介于1 kb至3 Mb的DNA片段的变异, 在人类基因组中广泛分布, 其覆盖的核苷酸总数大大超过单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms, SNPs)的总数, 极大地丰富了基因组遗传变异的多样性。CNV对于物种特异的基因组构成、物种的演化和系统发育以及基因组某些特定区域基因的表达和调控可能具有非常重要的生物学意义。本文从CNV的多态性、CNV的检测方法、CNV的多态性与表型的关联分析以及CNV的进化四个方面综述了CNV的研究成果, 并就CNV在动物基因组中的研究进行了展望。     

RAPD技术分析不同抗旱性苜蓿品种DNA的多态性

分别从不同抗旱性的紫花苜蓿品种中挑选抗旱性强的、抗旱性中等的和抗旱性弱的品种各三个,提取叶片基因组DNA,相同抗旱性苜蓿品种DNA等量混合构建三个池DNA。采用RAPD技术分析不同抗旱性混合DNA的多态性,并筛选出标记多态性的引物。结果表明：13组260个随机引物经五轮筛选,得到48个引物对不同抗旱性苜蓿品种池DNA扩增结果产生多态性,多态性引物占18．5％。其中5个引物能够稳定标记池DNA多态性,且特异性明显。表明不同抗旱性苜蓿品种之间具有明显的遗传多样性。     

甘油对单链构象多态性分析的影响

单链构象多态性(single strand conformation poly-morphism,SSCP)分析是以PCR技术为基础检测DNA多态性的一种方法。其基本原理是:单链DNA在进行不含变性剂的中性聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)时,迁移率除与DNA单链的长短有关外,更主要取决于DNA单链所形成的具有一定空间结构的构象。这种构象由DNA单链碱基顺序决定,其稳定性靠分子内部局部顺序的相互作用来维持。相同长度的单链因其顺序的不同,甚至单个碱基的不同,所形成的构象不同,导致迁移率的变化而出现泳动变位(mobili-ty shift)。该方法自建立起来不断地发展、完善,应用范围也日益广泛。特别是在人类癌基因和抑癌基因突变的检测、基因诊断、连锁分析、基因作图等领域成效突出。     

拷贝数变异的全基因组关联分析

基因组拷贝数变异(copy number variations,CNVs)是指与基因组参考序列相比,基因组中≥1 kb的DNA片段插入、缺失和/或扩增,及其互相组合衍生出的复杂变异．由于其具有分布范围广、可遗传、相对稳定和高度异质性等特点,目前认为,CNVs是一种新的可以作为疾病易感标志的基因组DNA多态性,其变异引起的基因剂量改变可以导致表型改变．最近,一种基于CNVs的新的疾病易感基因鉴定策略——CNV全基因组关联分析开始出现,这一策略和传统的基于单核苷酸多态性的关联分析具有互补性,通过认识基因组结构变异可以认识复杂疾病的分子机制和遗传基础．     

空间搭载水稻种子后代基因组多态性及其与空间重离子辐射关系的探讨

神舟三号飞船搭载带核径迹辐射探测器的水稻种子装置,回收后应用随机扩增多态性DNA(randomamplified polymorphic DNA,RAPD)技术,分析了201粒升空种子长出植株的基因组多态性。在检测的189个基因座位范围内,30.2%的植株中发现与地面对照不同的扩增带,单株的多态性座位数为1￣25。特异扩增带的测序及单核苷酸多态性(single-nucleotide polymorphism,SNP)分析进一步证明了空间搭载水稻种子确实可导致当代植株基因组发生变异。同一技术分析个别种子连续世代的基因组多态性,结果显示,当代的部分多态性可遗传至后代。7粒受空间高原子序数、高能粒子轰击的种子,在当代植株均显示不同程度的基因组多态性,从胚受粒子击中的3粒种子后代中,筛选出农艺性状明显变异的突变株系,初步暗示了空间高能重离子辐射对诱导基因组的多态性,乃至遗传性表型变异的有效性。     

野桑蚕、蓖麻蚕及家蚕基因组的RFLP分析

以家蚕Bombyx mori丝素重链基因、丝胶基因1和胰凝乳蛋白酶抑制因子13基因为探针,对野桑蚕B.mandarina、蓖麻蚕Philosamia cynthia ricini和家蚕B.mori基因组DNA进行限制性片段长度多态性分析。结果发现,在野桑蚕、蓖麻蚕基因组中存在着家蚕丝素重链基因、丝胶基因1的同源序列,而在中日野桑蚕以及蓖麻蚕品种间存在着限制性酶切位点差异;丝胶基因1在中国野桑蚕基因组的EcoRⅠ酶切图谱较日本野桑蚕与家蚕更为一致,表明家蚕与中国野桑蚕亲缘关系更近。此外,在野桑蚕基因组中发现了家蚕胰凝乳蛋白酶抑制因子13基因的同源序列,并且在家蚕品种间以及中日野桑蚕之间也存在着多态性。这些结果表明不同绢丝昆虫在适应生存环境的进化过程中,基因组发生了结构改变。     

生物技术简讯

小卫星DNA分析随着遗传研究步伐的加快,对DNA指印和连锁研究进行正确的定量分析就愈显重要。为了适应这一需求,Applied Biosystems(ABI)公司引进了新型Genescan软件以用于小卫星分析。小卫星也称作样本序列衔接重复多态性,该技术正快速发展成为连锁图谱基因的选择标记。这些新标记其数目和多态现象均优于以前,因此,它比传统的限制性片段长度多态性(RFLP)方法更易于鉴别。小卫星在衔接重复序列的数量上也各不相同。这些差异叫做等位基因,可被Genescan识别之,如荧光标记的PCR产物。公司     

人类基因组SNPs的研究现状及应用前景

基因组DNA是生物体各种生理、病理性状的物质基础,人类DNA序列变异约90%表现为单核苷酸多态性(singlenucleotidepolymorphisms,SNPs),这是一种常见的遗传变异类型,在人类基因组中广泛存在,被认为是人类疾病易感性和药物反应的决定性因素。本文主要介绍了SNPs的分类及特点、人类基因组SNPs的研究现状、SNPs在实践中的应用,以及SNPs在遗传作图、医药、遗传易感性、个体化医疗等方面的研究前景,并探讨了当前SNPs研究中存在的问题。