果蝇心管的拟表型

基因突变表型的获得是利用果蝇模型进行发育相关基因功能研究的基础.拟表型是指生物体的基因型未发生变化,而由外界环境条件的变化所引起的常与某个特定基因的突变表型相似的表型改变.拟表型的存在往往干扰突变表型的鉴定,为基因功能的研究带来困扰.采用胚胎抗体染色和绿色荧光蛋白GFP心脏特异标记的转基因果蝇（Hand-GALA;UAS-GFP品系）作为表型检测手段,比较活体胚胎、固定处理胚胎和低温处理幼虫中果蝇心管拟表型产生的概率以及统计分析其方法的差异,结果显示胚胎固定处理可以明显减少拟表型出现的概率,而低温固定幼虫也是有效减少拟表型的方法.拟表型和突变表型必须通过统计分析才能有效区分.     

真菌中温度敏感型相关基因研究进展

生物在长期进化过程中 ,逐渐演化 ,适应了周围的环境。温度是一种基本的环境因素 ,任何生物体都有其生长温度范围和最适生长温度。当生物体的某些基因发生突变后 ,可以改变生物体对温度的适应性。温度敏感型突变体是指生物体基因突变后 ,在最适生长温度条件下可以生长 ,而在低于 (或高于 )最高 (低 )生长温度的某一亚致死温度下不能生长的突变体 ,突变的基因为温度敏感型相关基因。温度敏感型突变体对温度适应性的变化涉及到一系列生理生化特性的改变 ,体现了基因功能结构域突变后基因功能的异常。因此 ,温度敏感型突变体提供了研究功能基因…     

模拟失重对大肠杆菌K12基因表达及表型的影响

【目的】通过低剪切力模拟失重(Low-shear modeled microgravity,LSMMG)连续传代培养大肠杆菌,检测大肠杆菌在模拟失重条件下的表型变化及基因改变。【方法】利用旋转细胞培养系统模拟失重环境对大肠杆菌K12进行连续传代培养,对菌株进行增殖速率、耐酸性和生物膜形成的测定,以此评估LSMMG对大肠杆菌K12表型的影响。利用转录组测序检测模拟失重条件下差异表达的基因,与表型作比对。【结果】模拟失重导致大肠杆菌增殖速率降低,耐酸性下降,生物膜形成能力增强;模拟失重条件下,营养代谢相关差异表达基因有25个,其中20个表达下降,2个与耐酸相关基因表达均下降。【结论】模拟失重会引起大肠杆菌表型及相应的基因变化,其中生物膜形成能力的增强可能对航天飞行造成潜在威胁。     

环境因素对DNA甲基化的影响

在哺乳动物中, DNA甲基化是指在DNA 甲基转移酶(DNA-methyl transferase, DNMT)的作用下, 以S-腺苷甲硫氨酸提供甲基供体, 将其甲基转移到脱氧胞嘧啶环第5位碳原子形成甲基化脱氧胞嘧啶的共价修饰。DNA甲基化改变组蛋白和DNA之间的相互作用, 使染色质构象发生改变从而影响基因的表达, 总体来说DNA甲基化水平与基因的表达呈负相关。越来越多的报道证实, 环境因素可以影响表观遗传修饰, 其并没有涉及遗传信息的改变, 所以在一定范围内可以解释表型变化。文章围绕环境因素(温度、营养供给、异常化学因子、早期环境刺激和辐射等)对DNA甲基化产生的影响进行综述, 这些影响包括亲代和子代DNA甲基化的改变及子代行为和表型变化等方面, 以期进一步阐释环境因素与基因互作的关系。     

家族性高胆固醇血症样表型遗传异质性的分子基础

家族性高胆固醇血症(FH)是由于低密度脂蛋白受体(LDL—R)基因突变,致使细胞表面LDL-R蛋白功能缺陷,导致血浆低密度脂蛋白(LDL)大幅度增高,并可导致早发冠心病。“FH”已经成为携带LDL-R基因突变患者的同意词,但日益增多的研究证实,其他6种基因突变也可通过不同机制导致FH样表型。这些致病基因的发现．促进胆固醇代谢的研究进入新领域,有助于深入探讨胆固醇代谢的调节机制,并将为FH样表型的诊断和治疗提供新的理论依据。文章就有关FH样表型遗传异质性的分子基础研究的近况作一简要综述．以引起人们的关注。     

蚜虫翅的响应

最新研究表明,与雄性蚜虫有翅和无翅多态性有关的一个基因的变异也和雌性蚜虫的相同性状的可塑性相联系。这个令人吃惊的发现表明,因遗传因素和环境因素而引发形态变异的生物体,是解开生物体表型可塑性之谜的有用的模式系统。长期以来,我们已经认识到表型可塑性的普遍重要性。作为对环境变异的响应而改变遗传发育过程的能力,表型可塑性是一种应付可预见的环境变异的有效手段,但是我们对其中的机制却不甚了解。英国科学家ChristianBraendle领导的小组正在研究的课题是表型可塑性性状和遗传控制多态性性状之间的关系,是否调控遗传多态性性状…     

环境选择作用对糖尿病易感性的影响

糖尿病是一种遗传基因和环境因素相互作用引起的综合性代谢疾病,目前其发病率不断增长,而且并发症危害性大,严重影响着公共健康。根据对当前发展中国家人群的糖尿病高发病率的数据分析以及大量动物实验研究结果,节俭基因理论认为,长期自然选择引起的"快速消化食物并积累脂肪"这一生存优势是引起2型糖尿病的主要原因。然而,对于宫内发育迟缓胎儿成年后的糖尿病高发现象,节俭表型理论认为,胰岛细胞功能缺陷和外周胰岛素抵抗是机体对不良营养环境的代谢性适应,成年后的肥胖症和糖尿病是机体程序化控制所引起的;而且他们认为,欧洲血统人群的糖尿病易感性相对较低是由于欧洲人长期对高热量食物产生了代谢适应。总之,糖尿病遗传易感基因是决定糖尿病易感性的分子基础,而食物结构和生活方式等环境因素则影响了遗传易感基因的表达调控。因此,深入研究其病因学有助于探寻治疗糖尿病的新药物和新方案。     

慢性代谢性疾病的环境与遗传交互作用以及早期预防

随着我国经济的发展和营养与生活方式的迅速变迁,近年来我国居民肥胖、2型糖尿病等慢性代谢性疾病患病率激增,已成为影响国民健康最主要的威胁。有研究显示:与白种人相比,亚洲人具有较高的2型糖尿病遗传易感性,这可能与"代谢性肥胖"表型和遭遇营养转型中的"致肥胖环境"有关。大量的研究结果表明,此类慢性代谢性疾病是遗传和环境因素交互作用的结果。随着全基因组关联研究开展,目前已发现了20多个肥胖和2型糖尿病易感基因,不仅揭示了不同种族人群在基因结构和效应值方面存在着差异,但同时也发现遗传方面的差异仍无法完全解释东西方人在发病风险方面的不同。膳食、生活方式等环境因素仍被认为是2型糖尿病发病中的重要决定因素。在全基因组关联研究后时代,国际上的研究将更加强调基因—基因、基因—环境、基因—表型之间的交互作用对代谢性疾病的影响和相关的机制。事实上,有研究表明,各种基因多态性、炎性因子和脂肪细胞因子等都可能成为早期诊断的生物标记物,而通过改变膳食和生活方式则是目前国际公认的预防和控制慢性代谢性疾病最有效的方法。然而,我国尤为缺乏在大规模前瞻性流行病学研究中对导致慢性代谢性疾病流行的主要遗传和环境因素,以及基因—环境相互作用对健康的影响方面的系统的研究。而这类研究将为建立适用于中国人群遗传和表型特征的早期诊断生物标记物和有效预防干预策略奠定基础。     

斑马鱼外胚层早期发育及其某些调控机制

斑马鱼已经成为脊椎动物发育生物学研究的一种常用模式生物。它的体形较小,价格低廉,受精和发育都在体外,胚胎的通体透明,可以用活体观察基因突变后引起的表型变化。该阐明斑马鱼外胚层的发育及其某些调控机制。     

生物性状发育的遗传修饰

在生物性状发育过程中,除有遗传基础——基因型的控制以外,另一个必要因素,它包括一般的生长发育条件(如温度、营养等)和遗传景背成分。分析修饰基因及其对非等位基因在性状发育上的影响途径和机制,既阐明修饰基因概念,又讲清其对某非等位基因所决定性状的影响的事实例证。把修饰基因作为某非等位基因的细胞内环境条件之一,显示性状发育的复杂性,客观地反映基因与表型(性状)的关系。     

表型可塑性变异的生态-发育机制及其进化意义

表型可塑性赋予生物个体在不同环境条件下通过产生不同表型来维持其适合度的能力.研究结果显示多数可塑性变异的产生是基于对环境变异信号的响应、改变基因表达式样并调整发育轨迹的结果,表观遗传调控体系在基因选择性表达和可塑性变异的跨世代传递过程中发挥了重要作用.不同物种和种群对环境变化的敏感性、发生可塑性变异的能力以及可塑性反应模式不尽相同,预示着控制可塑性能力并独立于控制性状的可塑性基凶的存在,这些基因是直接响应环境信号并控制表型表达的调控基因.表型可塑性不仅是物种适应性进化的一个重要方面,也是选择进化的产物,物种的表型可塑性变异对其生态适应和进化模式有深远的影响.     

杉木优树后代测定及其遗传力的估计

杉木优良单株(简称优树)是按表型进行选择的,而表型是其遗传因素和环境因素相互影响的结果。因此,单凭表型的优劣来决定后代的好坏和建立第二代种子园,是十分困难的。因为,这种良好的表现是位置效应(环境引起)还是其遗传因素所决定的?能不能传递到后代,又有多大的强度?所有这些问题,通常采用后代(又称子代)测定的方法,予以解答。     

eNOS基因多态性与神经管畸形的研究进展

神经管畸形(neural tube defects,NTDs)是一类常见的出生缺陷,严重威胁着妇女儿童的身心健康和人口素质的提高,给社会的发展带来沉重负担,可引起孕妇流产、婴儿死亡和终生残疾。NTDs可分为无脑儿、脑膨出和脊柱裂三种类型,其病因和具体的发病机制尚不清楚。国内外多数研究认为,NTDs是一种由基因的多态性和环境因素所引起的严重的基因突变,还不能用一种单一原因来解释该病的发生。目前的研究热点是易感基因与NTDs的关系,内皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)基因最近已被认为是导致NTDs发生的重要候选基因。eNOS基因的点突变或成串突变可以导致酶活性的变化,使eNOS的表达上调,引起NO分泌的异常,促进神经元的凋亡,进而导致大脑的发育异常。本文从eNOS基因多态性与NTDs的相关性研究进行综述。     

横向基因传递:生物进化的重要机制——获得性可能遗传

一向以来,人们倾向于认为基因从父母代向子代的纵向传递是表型遗传的唯一方式,后天获得的性状和特性是不能遗传的;而且基因突变是进化的主要途径。但是自然界的许多现象并不能用这些观点解释。近年来,在多种生物中已发现了基因从一个个体向另一个个体传递的现象,即横向的基因传递,并且发现横向基因传递是生物进化的一个重要机制,甚至比基因突变更重要。本文综述了生物体之间的各种横向基因传递现象,并提出了获得性可能在符合孟德尔定律的条件下遗传的假说。     

相同CYP21A2基因突变(I2g)致3种不同表型的21-羟化酶缺陷症

目的分析3例21-羟化酶缺陷症(21-OHD)患者的病史、临床表现、实验室检查和基因突变的关系。方法通过患者病史、临床表现、实验室检查及影像学资料诊断21-OHD,通过对CYP21A2基因进行分析,寻找致病突变位点。结果 3名患者均确诊为21-OHD。基因测序发现CYP21A2基因均存在相同致病基因突变(I2g),但病史、临床表现及激素测定结果提示3例患者分别为失盐型、单纯男性化型、非经典型。结论相同CYP21A2基因突变(I2g)可存在于不同表型的21-OHD中,相同基因不同表型的机制值得进一步研究。     

不同培养条件下金黄色葡萄球菌表型可塑性研究

表型可塑性在生物界普遍存在,但在微生物领域的研究相对较少,利用分子标记技术研究微生物表型可塑性方法也鲜有报道。用1株大肠埃希菌与45株金黄色葡萄球菌混合培养营造竞争环境,测定其生长量并与相同起始浓度单独培养的金黄色葡萄球菌生长量做GWAS对比,得到显著SNP位点。分析SNP位点中与金黄色葡萄球菌生长变化相关的基因表达量变化情况,研究其与金黄色葡萄球菌表型可塑性的关联性。以45株金黄色葡萄球菌在两种模式下生长量及全基因组测序结果为基础,利用双变量全基因组关联分析(Genome-wide association study,GWAS)法筛选与金黄色葡萄球菌生长量显著相关的单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)位点,定位这些SNP位点对应的金黄色葡萄球菌基因,从这些基因的功能中筛选与金黄色葡萄球菌生长变化相关的部分并汇总分析。之后选取其中关联性较强的scdA基因序列为模板设计引物,用实时荧光定量PCR (Real-time quantitative PCR,qPCR)的相对定量法,选用16S rDNA为内参基因,测定两种培养环境下基因的mRNA相对表达量,统计分析差异性。结果显示,与大肠埃希菌混合培养的金黄色葡萄球菌受其影响生长量显著降低。GWAS在12个取样点共检测出415个显著SNP位点,筛选后对scdA基因两种培养条件下的相对表达量进行测量并统计分析,结果显示无论251050位点碱基为A或G,scdA基因在混合培养中的相对表达量都显著高于单独培养中的表达量。测序结果表明整个培养过程中scdA基因型保持不变,而两种培养环境下金黄色葡萄球菌scdA基因相对表达量的变化反映了表型的差异。为了应对环境压力,金黄色葡萄球菌SNP251050对应的scdA基因在混合培养环境下显著提高了表达量,以维持自身在培养体系中的稳定性。这表明金黄色葡萄球菌能够依据环境变化在广义生理表型方面主动做出对环境信号的多样性响应,也可认为是金黄色葡萄球菌表型可塑性在环境变化下的反映。     

医学分子遗传学第十讲基因治疗

基因治疗是人类征服遗传性疾病最有希望的手段。基因治疗是指通过遗传操作直接在基因水平上治疗由基因突变所引起的遗传性疾病。进行基因治疗有两个基本策略:(1)原位修复有缺陷的基因;(2)将有功能的正常基因转移到疾病细胞或个体基因组的某一部位上以替代缺陷基因发挥作用。目前条件下,后者是比较容易着手的一种基因治疗策略,也称为基因替代疗法。在早期进行基因治疗尝试时,最适合的对象应当是一些产物量无需精确调节,同时又经常开放的基因。首选对象有(1)次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HPRT),由于这种酶的缺乏,在人类中可引起自毁容     

对ERP非专业成员有用的遗传术语词汇表（5）

基因敲入 一种特定的DNA序列被其他序列替代或在它的基因组特异位点插入了附加序列的动物。 基因敲除 通过修饰动物某一特定基因序列而阻止该基因表达。表型动物的表现特征（在特定的环境中）。 无特定病原体（SPF） 是指没特定病原体如病毒、细菌、寄生虫等的特定健康动物。     

智力低下病征的形成因素与再发风险

智力低下已是我国小儿的主要疾患之一,在人群中智力低下的发病率为1%～2%.成为严重影响人口素质的疾病.引起智力低下的因素很多,有遗传因素如染色体异常、单基因突变、多基因累加作用、线粒体基因突变、体细胞基因突变等造成的智力低下;有环境因素造成的智力低下:还有社会心理因素造成的智力低下.在遗传咨询时必须仔细鉴别智力低下发生原因,正确估计再发风险.提出有效的预防对策,供咨询者选择.     

莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)nfr基因的显隐性突变性质及其与叶绿体psbA基因之间的相互作用分析

通过对莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)nfrl Nfr杂合二倍体的表型分析证明,nfr基因是隐性突变基因,Nfr-4和Nfr-5突变株对达草灭的抗性是由nfr-1和nfr-2两个不同核基因的隐性突变所导致。psbA基因突变株品系与野生型品系CC-124和nfr基因突变株进行杂交并对其后代进行的四分子分析结果表明：在光养条件下,叶绿体psbA基因突变株品系对达草灭的敏感性是psbA突变等位基因的多效效应;而在混合营养条件下,叶绿体基因组对达草灭抗性性状也产生一定影响。达草灭抗性突变株品系对抗菌素类的交叉抗性性质进行的检测实验结果中发现,Nfr-3对红霉素和链霉素具有一定的交叉抗性,预测,对八氢番茄红素脱饱和酶的抑制剂的抗性性状的决定对叶绿体蛋白质的形成可能起作用。