2型糖尿病易感候选基因在世界不同人群中的多样性比较分析

近10年来兴起的全基因组关联分析（Genome-wide association study, GWAS）相关研究结果获得了大量与2型糖尿病相关的候选易感基因,了解这些候选基因在正常人群中的遗传多样性程度以及在不同人群间的遗传差异,不但有助于阐明2型糖尿病的遗传机理,而且对于今后在特定人群中进行2型糖尿病发病机制的深入研究具有指导意义。本研究通过对GWAS数据库和相关文献的搜索和整理确定了170个与2型糖尿病相关的基因或基因区域;随后基于千人基因组计划的全基因组测序数据对这些候选基因在世界范围内14个人群间的遗传多样性进行了比较分析;进一步确定了在人群间存在显著差异的易感基因,并分析了这些基因的多样性特征。在所研究的14个世界人群中,2型糖尿病候选易感基因的遗传多样性与基因组范围的平均水平没有显著差异;但其中8个易感基因IL20RA、RNMTL1-NXN、NOTCH2、ADRA2A-BTBD7P2、TBC1D4、RBM38-HMGB1P1、UBE2E2和PPARD在群体间呈现显著差异,其中最明显的是IL20RA基因 (FST=0.152),该易感基因在非洲人群和非非洲人群间存在显著等位基因频率和单倍型频率差异。14个人群中易感基因遗传结构差异的主要原因是由于非洲人群与非非洲人群之间的群体遗传结构的不同所造成的。进一步比较东西方人群间的2型糖尿病候选基因遗传结构差异,发现在东西方人群中同样存在明显的群体遗传结构差别,其中DGKB-AGMO(FST=0.173)和JAZF1(FST=0.182)是差异最显著的易感基因。本研究通过对群体间2型糖尿病易感基因遗传结构进行比较,鉴别出一些差异特别显著的易感基因,对今后2型糖尿病易感基因与不同人群间发病率和易感性差异的相关研究提供重要参考。     

中国汉族人群(西安)STR基因扫描与遗传结构

选择9种STR基因位点和Amelogenin基因位点,以测序为基础,研究我国汉族人群STR遗传结构.采用基因自动测序仪建立了10个位点基因分析方法,通过对汉族群体的基因扫描、基因分型和遗传结构分析,获得了STR基因传递特征的大量基因遗传数据,在汉族人群DP为1.05×10-0,EPP为0.9998,为建立我国不同民族STR基因数据库、基因资源研究与保护奠定了基础,为生物考古、基因诊断、性别鉴定、个人识别,司法审判、侦察破案提供有力的科学依据.     

家族高发性2型糖尿病的遗传模式研究

对1999～2000年门诊及住院的家族高发性2型糖尿病患者为先证者的136个大家系进行研究,以探讨该病的遗传模式。对家系人群采用Falconer 法估算遗传率,用Penrose法进行多基因分析,并用S.A.G.E-REGD软件拟合A型回归Logistic模型进行复合分离分析的方法,对家族高发性2型糖尿病家系进行研究。结果表明,136个大家系的2型糖尿病遗传率为94.07%±5.84%,提示在这些家系中可能有显性主基因存在。多基因分析研究表明,在该人群中,2型糖尿病因性别不同而存在两种遗传模式。复合分离分析拒绝单纯环境模型、非传递模型、共显性模型,接受隐性模型和显性模型,但隐性模型为最佳遗传模式。因此,2型糖尿病具有高度的遗传性和遗传异质性,总体表现为多因子遗传,在部分遗传背景较一致的家系人群中可能存在由主要基因决定的常染色体显性遗传。 Abstract:This study is to explore the genetic model of type 2 diabetes mellitus (type 2 DM) among the hereditary family.One hundred and thirty-six pedigrees of familial type 2 DM were studied.The heritability of type 2 DM was estimated according to Falconer's method and the multi-factorial inheritance analyzed according to Penrose's method.Complex segregation analysis was performed using S.A.G.E-REGD.The heritability of familial type 2 DM was 9407%±5.84%.Dominant major gene might influence the genesis of type 2 DM.Analysis of multi-factorial inheritance indicated that there be two genetic patterns respectively in male and female populations.By complex segregation analysis,environment,non-transmitted and co-dominant inheritance were rejected.Autosomal dominant (AD) inheritance and autosomal recessive (AR) inheritance was accepted but AR inheritance was the best pattern.This study suggested that type 2 DM had significant heritability and genetic heterogeneity,which appeared to be a disease of multi-factorial inheritance generally and autosomal dominant (AD) inheritance in part of pedigrees.     

基于mtDNA Cyt b序列分析齐口裂腹鱼群体遗传多样性

研究测定了长江上游4个齐口裂腹鱼(Schizothorax prenanti)野生群体(重庆巫溪、重庆城口、四川雅安、四川阿坝)共104个个体的线粒体Cyt b基因部分序列, 以探讨齐口裂腹鱼野生群体的遗传多样性和遗传结构。结果表明: 在104个个体Cyt b序列中共检测到43个多态性位点, 25个单倍型。4个齐口裂腹鱼群体的单倍型多样性介于0.704—0.884, 核苷酸多样性介于0.007—0.012。群体间Kimura双参数遗传距离介于0.008—0.017, 其中四川雅安群体与四川阿坝群体间遗传距离最近, 基因交流频繁。重庆城口群体与四川雅安群体间遗传距离最远, 基因交流受阻。AMOVA分析表明, 齐口裂腹鱼的遗传分化主要来自群体内部, 且组群间、组群内群体间和群体内存在显著的遗传分化。中性检验得到Tajima’s D和 Fu’s F_s的值不显著, 且歧点分布图呈多峰, 表明长江上游4个齐口裂腹鱼野生群体未经历过种群扩张。研究旨为齐口裂腹鱼野生资源保护提供必要参考意见, 同时为齐口裂腹鱼种质资源合理开发和利用提供理论依据。     

基于线粒体Cyt b基因的中华沙塘鳢种群间遗传多样性分析

本研究以线粒体Cyt b基因为分子标记,对长江及珠江流域中华沙塘鳢(Odontobutis sinensis)的9个野生种群的遗传多样性进行分析。主要结论如下:(1)从108尾中华沙塘鳢样本中,共获得29个Cyt b基因单倍型(序列长度1 127 bp),总的单倍型多样性(Hd)、核苷酸多样性(π)值分别为0.929 0、0.009 41,呈现出较高的遗传多样性和较低的核苷酸多样性的特点;(2)中华沙塘鳢9种群间的FST值在0.110 6~0.998 8间(p0.01),K2-P遗传距离在0.002~0.022间,揭示各种群间存在显著的遗传分化;而多数种群间的基因交流值(N_m)小于1(p0.05),表明这些中华沙塘鳢种群间的基因交流有限。(3)中性进化检测和网络亲缘关系分析表明,中华沙塘鳢的桂林(GL)和洞庭湖(DTH)种群经历过种群扩张事件,推测中华沙塘鳢基因交流的方向为由长江水系种群流向珠江水系种群。通过以上研究为中华沙塘鳢的资源保护、开发与利用提供科学的理论依据。     

第二届植物分子育种国际学术研讨会

现代农业已经发展到了“分子农业”时代，基因工程、转基因技术等分子生物学手段广泛应用于植物的遗传育种，基因组学的研究成为植物基因资源发掘的基本科学平台，分子育种成为植物育种的最主要手段之一。为加强与国际植物分子育种领域的合作与交流，推动应用基因与组学植物分子育种科学的发展。     

中国人群的β地贫的可诊断率与产前诊断中遗传标记的选择策略

利用与β地中海贫血致病基因连锁的遗传标记进行产前诊断已成为可能,但群体中遗传标记与致病基因的不完全连锁决定了产前诊断的局限性。根据中国人群中7个遗传标记的多态性分布数据,我们计算了各遗传标记及其所有组合的可诊断率。又据各遗传标记及其组合的可诊断率,我们可以对:(1)所作出产前诊断的可诊断率进行预先评价;(2)选择适合于中国人群β地中海贫血产前诊断的最佳策略。本文提出了中国人群中选择遗传标记进行β地中海贫血产前诊断的最佳路线。同时将基因的连锁分析法与寡核苷酸法进行了比较。     

利用HPA-1～3,5和15系统多态性估算中外不同人群遗传距离

依据血小板同种抗原5个系统的遗传多态性, 采用聚合酶链反应序列特异性引物技术, 对1 000名中国汉族无关献血者HPA-1~3, 5和15系统进行基因分型, 计算基因频率。使用DISPAN软件及PHYLIP软件计算不同群体间遗传距离并绘制系统树。系统树显示, 亚洲人群先与欧洲人群相聚, 之后再与非洲人群相聚, 非洲人群位于系统发生树的最顶部; 印度人群处于亚洲人群与欧洲人群之间; 南美洲巴西白人与欧洲人群聚在一起; 大洋洲的波利尼西亚人与亚洲人群聚在一起。此研究从一个侧面证明了人类“非洲起源说”, 印证亚洲人群由南亚向东南亚再向东亚迁徙的路线, 并推断出欧洲人群由南欧向北欧、西欧迁徙的线路。HPA能有效估算不同人群间遗传距离, 分析人类迁徙过程, HPA可作为遗传标记应用于人类进化的研究。     

线粒体DNA多态性揭示丝绸之路上游地区少数民族的基因融合

河西走廊位于中国古丝绸之路的上游地区,是连接东亚和中亚地区的主要通道．为了在遗传背景上评价该地区的基因融合,研究了该地区5个少数民族人群的线粒体DNA多态性,采用测序和PCR－限制性内切酶片段长度多态分析方法对采自河西走廊地区的三个人群和邻近的新疆两个人群总共242个无关个体进行单倍型分型,并且把得到的数据同以前报道的东亚、中亚、西亚以及欧洲人群数据进行比较．结果发现欧洲特异单倍型和东亚特异单倍型同时存在于河西走廊地区人群中,从而揭示了从欧洲经中亚向河西走廊的基因流动．河西走廊地区人群在遗传上分布于中亚和东亚人群之间,这意味着中亚和东亚人群对该地区的母系遗传结构做出了重要贡献,本研究更加完整地展示了沿着丝绸之路地区从欧洲经中亚到丝绸之路上游的河西走廊的基因流动和基因融合事件。     

中国人群遗传结构分析

本文根据红细胞血型基因频率,用Harpending和Jenkins(1973)方法计算了中国22个人群间的遗传距离,同时在国内首次运用主坐标分析及其排序方法展示了中华民族的遗传结构,反映出中国东西人群与南北人群间的基因流。     

赣南地区汉族人群29个Y-STR基因座的遗传多样性及系统进化分析

研究赣南地区汉族人群29个Y-STR基因座的遗传多态性以及与国内多个民族群体的遗传关系,探讨其在群体遗传学和法医学中的实际应用价值。采用DNATyperTM Y29试剂盒对1532例赣南地区健康男性无关个体进行Y-STR基因座扩增,3730型遗传分析仪进行毛细管电泳检测,运用GeneMapper IDX1.4软件对数据结果进行Y-STR分型,计算29个Y-STR基因座的等位基因频率及单倍型频率等遗传学参数。应用Mega-X软件对选取的群体构建进化树,用YHRD在线工具软件的分子方差分析(AMOVA),计算群体间遗传距离,同时构建多维尺度图(MDS)。经分析,29个Y-STR基因座在赣南汉族人群中的基因多样性(GD)值范围为0.3815~0.8766,除了DYS508、DYS437、DYS391和DYS438基因座外,其余25个基因座GD值均高于0.5,且单倍型多样性为0.999924,表明29个Y-STR基因座在赣南汉族人群中有较高的遗传多态性。与其他地区汉族人群比较,赣南汉族与福建汉族遗传距离最近(遗传距离Rst值是0.0002),与黑龙江汉族遗传距离最远(Rst值是0.0249);与其他地区少数民族人群比较,赣南汉族与云南白族遗传距离最近(Rst值是0.0059),与甘孜藏族遗传距离最远(Rst值是0.4689)。研究表明,这29个Y-STR基因座在赣南汉族人群中具有较好的遗传多态性分布,能够满足家系排查及法医学检案的要求,所得的数据可为该地区的群体遗传学和法医学研究与应用提供基础数据支持。     

基于“中国慢性病前瞻性研究”的遗传资源建设与应用

目前中国慢性病负担沉重,加快推进慢性病早期预防的研究迫在眉睫。大型人群队列是慢性病病因学研究的首要设计之一,有助于人们寻找到切实可行的慢性病干预措施。同时,从大型人群队列的基因水平阐明危险因素与疾病的遗传关联,也可开辟一条研究流行病学中因果关系的新途径。本文对由中国医学科学院、北京大学和英国牛津大学联合开展的"中国慢性病前瞻性研究"项目China Kadoorie Biobank(CKB)进行了推介,重点介绍了该项目遗传数据资源的建设进展以及近年来发表的遗传学研究成果,以期为我国大型人群队列遗传资源的深入挖掘与利用提供参考。     

被动迁移在抗性进化中的作用

为了明确迁移和基因交流在杀虫剂抗性基因进化中的作用,我们从四个不同的地区采集有机磷抗性的库蚊野生种群,利用淀粉电泳鉴定了各种群中存在的已知过量产生酯酶的分布频率,并通过5个假定的中性位点的电泳多态性分析了种群间的遗传多样性。结果表明种群间的基因交流是存在的,遗传分化与地理位置存在一定关系,而抗性等位基因A2一B2的分布却与种群间的遗传分化不一致。对这种差异的解释是：被动迁移(铁路运输等)加速了抗性基因的交流,而当抗性基因以自然迁飞的方式向周围地区扩散时,却是一个相对缓慢的过程。     

微卫星不稳定性的生物学意义及其应用前景

微卫星为遍布于人类基因组中的简单重复序列。在人群中,它们呈现高度多态性,并且稳定遗传。微卫星的高度多态性是微卫星不稳定性的表现,它与错配修复基因的缺陷有关。微卫星不稳定性已广泛应用于肿瘤学的研究,并依此提出了肿瘤发生的“增变基因”途径。     

人类群体遗传空间结构的"克立格"模型

通过将“克立格”技术应用于人类群体遗传学领域,构建了人类群体遗传空间结构的“克立格”模型,并论述了其原理和计算方法。以HLA-A基因座为例,应用“克立格”模型,定量分析了中国人群HLA-A基因座的空间遗传异质性;对HLA-A基因频率的空间数据矩阵进行了主成分分析,进而定义了人类群体遗传结构的综合遗传测度(SPC),绘制了综合遗传测度和主成分(PC)的“克立格”地图,分析了其群体遗传空间结构特性。与其他空间插值或平滑方法相比,人类群体遗传空间结构的“克立格”模型具有明显优点：1)“克立格”估计以空间遗传变异函数模型为基础,在绘制空间遗传结构地图之前,可利用变异函数模型定量分析所研究基因座(或多基因座)的空间遗传异质性;2)“克立格”插值方法是真正意义上的无偏估计模型,它利用待估区域周围的已知群体遗传调查点数据,并充分考虑调查点的空间影响范围,给出待估区域的最优估计值;3)“克立格”模型允许估计插值误差,这种插值误差既可用于评价空间估计效果,又可通过绘制误差地图指导在误差过高的地点增加新的群体遗传调查样本点,以优化估计效果。然而,人类群体遗传空间结构的“克立格”模型也存在一定缺点：1)若不能用任何理论遗传变异函数模型拟合观察遗传变异函数值,则不能建立“克立格”模型;2)若理论遗传变异函数的拟合优度很低,则据此建立的“克立格”模型的估计标准差在整个空间范围内会很大,此时“克立格”模型不适用于估计群体遗传空间结构。出现上述两种情形时,应选用不考虑空间相关性的空间随机插值方法绘制群体遗传结构地图,如基因绘图软件中的Cavalli-Sforza方法,反向距离加权法和条样函数插值法等。     

基于mtCOI基因序列的中国葱斑潜蝇不同地理种群遗传多样性分析

【目的】葱斑潜蝇Liriomyza chinensis是葱蒜类蔬菜上的重要经济害虫,在我国广泛分布。本研究旨在阐析中国葱斑潜蝇的地理种群遗传分化。【方法】以中国8省12个不同地理种群的253头葱斑潜蝇为样本,测定其mtCOI基因序列;依据获得的mtCOI基因序列,利用MEGA7.0, DnaSP 6.1和Arlequin 3.5等软件对葱斑潜蝇地理种群的遗传多样性、基因流水平和遗传变异等进行分析。【结果】在253头个体的759 bp mtCOI基因片段中,获得13个单倍型,各单倍型间K2P遗传距离均小于0.02;其中单倍型Hap1为12个地理种群所共享,总发生频率高达81.82%。总群体单倍型多样性较低(H_d=0.327),核苷酸多样性(Pi)为0.00159,核苷酸平均差异数(K)为1.21011;葱斑潜蝇总群体遗传分化程度中等(F_ST=0.06971),基因交流较充分(Nm=3.33629)。分子方差分析(AMOVA)结果表明,遗传变异来源为群体内;总群体Tajima’s D检验值为显著负值;Mantel检测结果说明种群间的遗传距离与地理距离没有相关性。【结论】中国葱斑潜蝇地理种群的遗传多样性较低,基因交流较充分,遗传分化程度中等,且地理距离并不影响其遗传分化程度;葱斑潜蝇总群体在较近的历史时期未经历明显的种群扩张和种群增长。     

基因工程与植物的遗传改良

概述了植物基因工程的发展历史及其在植物遗传改良中与常规改良技术相比具有的明显优势,介绍了经基因工程技术改良的转基因植物研究与应用状况,分析了植物基因工程在植物遗传改良中的潜在风险．阐述了利用植物基因工程进行遗传改良与常规遗传改良的关系,并对今后基因工程在植物遗传改良中的应用前景进行了展望。     

第一届亚热带区域持续农业国际学术研讨会

为了加快我国热带亚热带地区生物多样性的研究与发展，促进现代生物技术与传统学科的结合，营造学术交流与合作的平台，加强科研院所及科学家的合作，经海南省科协批准，定于2005年11月1～4日在海南省三亚市召开“热带亚热带微生物遗传多样性与基因资源的发掘利用”研讨会。会议由海南省生物工程协会承办，《遗传学报》、《遗传》编辑部协办。本届会议将邀请从事分子生物学方面研究、     

微卫星分析9个哲罗鱼野生群体的遗传多样性

哲罗鱼(Hucho taimen)是我国珍稀的土著冷水性鱼类,目前已处于濒危状态.为了解哲罗鱼的种群遗传多样性和遗传结构,该研究利用20对微卫星标记对9个野生哲罗鱼群体进行了分析.结果表明:9个哲罗鱼群体的观测杂合度在0.0994～0.8882,期望杂合度在0.2005～0.8759,PIC指数在0.3432～0.5261,其中呼玛河群体的遗传多样性较低.群体间的Fst在0.0246～0.2333 (P＜0.0001),Nm在0.8216～9.9292,群体间遗传分化较明显,基因交流少;群体的同胞系比例在27.78％～90.91％,说明近交压力较大,可能经历过遗传瓶颈或存在这样的风险.AMOVA分析表明,群体间各基因座遗传分化系数的均值为0.1081;聚类分析结果显示北极江段群体独立为一支,呼玛河群体与乌苏里江各群体聚为一支,黑龙江中上游各群体聚为一支.这些结果表明,哲罗鱼资源量的减少已经影响了群体间的基因交流.应杜绝对哲罗鱼资源破坏性捕捞,同时加强群体间基因交流,以期达到全面保护哲罗鱼种质资源的目的.     

新编人类群体遗传学实验一组

本文介绍了一组新编的人群嗅阈测量实验。该实验既兼顾了培养学生进行人类群体遗传调查的基本方法与技能和调查当地人群的嗅觉相关基因频率与分布两方面,又兼顾了课堂实验与课外研究两方面,是实验教学改革中比较成功的一种类型。 Abstract:This paper presents a group of new experiments on human olfactory threshold measurement.It is a successful educational reform in teaching of genetic experiment.It considered not only training students' skills in the research on population genetics and investigating local population's olfactory allelic frequency,but also class experiments and research out of the class.