果蝇基因组内的基因剂量补偿效应

基因的剂量补偿最初是指在性染色体性别决定生物中,两性间X染色体数量不同(因而X染色体连锁基因的剂量不同),但基因表达水平基本相同的现象.在非整倍体果蝇中的剂量补偿现象表明,该效应并非仅发生于性染色体上的基因中,在常染色体基因中也普遍存在.综述了X染色体三体及2L染色体三体果蝇在X染色体和常染色体剂量补偿中的最新研究进展...     

猫的毛色遗传和“鸳鸯眼”猫的成因

归纳总结了猫的毛色遗传规律和虹膜颜色遗传规律,解释了"鸳鸯眼"猫的成因。在X染色体随机失活影响其连锁基因表达的基础上,常染色体上的白化基因、淡化基因及斑点基因等,会影响X染色体上控制毛色的基因是否表达、表达程度及表达的时空特点,即猫的毛色遗传规律。虹膜中的色素含量及光线的折射会使虹膜呈现特定的颜色,而"鸳鸯眼"是虹膜异色症的表现,先天遗传和后天变异都可能导致虹膜异色症。     

单基因遗传病的种类判断和概率计算

单基因遗传病(简称单基因病)是指受1对等位基因控制的遗传病,它可以分为5类:Y染色体遗传病,X 染色体上的显性遗传病,X染色体上的隐性遗传病,常染色体上的显性遗传病,常染色体上的隐性遗传病。这5类单基因病的判断及其相关概率的计算是遗传和变异这一章的重点,亦是难点所在。现总结一些规律供参考。     

珍珠鸟(Taeniopygia guttata)小染色体基因表达的密码子偏性

从NCBI数据库（http：／／www．ncbi．nlm．nih．gov／projects／mapview／map）下载珍珠鸟全部小染色体基因的cDNA序列,最终共有1586个基因的CDS序列纳入统计分析。密码子的偏性分析使用CodonW（1．4．2）完成,初步确定了UUC、UCC、UCG等27个密码子为珍珠鸟小染色体基因表达的“最优”密码子。对应分析表明,影响珍珠鸟小染色体基因密码子使用的主要因素分别为GC3s、CDS的GC含量基以及因的表达丰度。珍珠鸟小染色体基因的密码子用法受到了基因碱基组成的显著影响,其密码子的偏性是碱基组成及选择等因素综合作用的结果。本研究的目的是系统探究珍珠乌小染色体基因的密码子用法,探究鸟类基因表达的分子调控机制。     

人类1号、X、Y染色体基因密码子偏好性研究

随着人类基因组计划测序工作的完成,进一步数据挖掘工作已成为新的研究热点。根据人类1号、X、Y染色体数据,通过自编的Perl程序,提取3条染色体基因的CDS序列,利用密码子偏好性的理论及生物信息学方法分析其碱基组成特点和密码子使用模式,确定了偏好密码子和最优密码子,探讨影响其密码子用法的主要因素。结果表明:1)人类1号、X、Y染色体基因偏好使用以G或C结尾的密码子;2)密码子的使用受基因长度的影响,较长的基因具有较高的表达水平和密码子使用偏性;3)基因表达水平对人类1号、X、Y染色体基因的密码子使用没有影响,暗示了这3条染色体并未承受翻译选择的压力;4)人类1号、X、Y染色体基因共有32个偏好性密码子,其中编码Arg的AGG和AGA、编码Val的GTG、编码Leu的CTG、终止密码子TAG为最优密码子。     

孤雌胚胎干细胞基因印迹及X染色体失活状态初步研究

目的:研究孤雌胚胎干细胞(phESC)与受精卵来源胚胎干细胞(hESC)在印迹基因表达、X染色体失活等方面的异同。方法:运用实时荧光相对定量PCR、甲基化特异性PCR和免疫荧光染色等方法检测phESC与hESC在父系印迹基因IGF2R,母系印迹基因SNRPN,IGF2相对表达量及X染色体失活状态。结果:①母系印迹基因SNRPN,IGF2在phESC细胞中不表达,而父系印迹基因IGF2R表达量则相对于hESC有近2倍的上调;②XIST基因在第35代phESC细胞中没有表达,意味着早期的phESC没有进行X染色体失活,而到了第55代,XIST基因开始表达并随着分化时间的延长表达量逐渐上调;③XIST启动子甲基化状态及组蛋白H3赖氨酸27三甲基化免疫荧光染色阳性证实phESC在长期培养后启动了X染色体失活。结论:phESC的X染色体失活状态在培养过程中存在不稳定的情况,建议对phESC进行更深入的表观遗传稳定性研究,以确保这种细胞未来安全、高效的应用。     

弥漫大B细胞淋巴瘤1号染色体的基因表达分析

目的:探讨弥漫大B细胞淋巴瘤(Diffuse Large B-Cell Lymphoma,DLBCL)中1号染色体基因表达情况。方法:采用激光显微切割技术分离临床DLBCL病人淋巴结标本中的淋巴细胞,提取淋巴细胞的mRNA并与表达谱芯片杂交,通过信号扫描、处理后获得表达基因杂交信号强度。每基因设11-20对探针。杂交信号与错配探针对比,扣除背景值后,使用Wilcoxon符号秩和检验选取与错配杂交信号有显著差异的基因作为分析结果(P=0.05)。然后随机选取四个检测到的基因,使用PCR方法检验基因芯片结果的可靠性。结果:成功地从快速冷冻保存的DLBCL标本中提取RNA。使用表达谱芯片进行研究,发现了共316条1号染色体编码的基因在DLBCL细胞中表达。根据胞内定位,基因功能和基因所属的代谢通路三种分类方法对所得基因进行分类分析。基因表达密度分析显示DLBCL中1号染色体上的基因表达情况与编码基因分布情况存在统计学差异。结论:使用表达谱芯片研究了DLBCL中1号染色体上的基因表达情况。     

弥漫大B 淋巴瘤12 号染色体基因表达的研究

目的:研究弥漫大B淋巴瘤(Diffuse Large B-Cell Lymphoma,DLBCL)12号染色体基因表达情况。方法:收取临床DLBCL病人淋巴结标本液氮速冻,快速冷冻切片,采用激光显微切割技术分离单纯淋巴瘤细胞,提取淋巴瘤细胞中的mRNA与表达谱芯片杂交,通过信号扫描、处理后获得表达基因杂交信号强度。每基因设11-20对探针。杂交信号与错配探针对比,扣除背景值后,使用Wilcoxon符号秩和检验选取与错配杂交信号有显著差异的基因作为分析结果(P=0.05)。随机选取两个检测到的基因,使用PCR方法检验基因芯片结果的可靠性。结果:成功地从快速冷冻保存的DLBCL标本中提取了RNA。使用表达谱芯片进行研究,发现了共164条12号染色体编码的基因在淋巴瘤细胞中表达。并根据胞内定位,基因功能和基因所属的代谢通路三种分类方法对所得基因进行分类分析。基因表达密度分析显示12号染色体上的基因表达情况与编码基因分布情况比较一致。结论:使用表达谱芯片研究了12号染色体上的基因表达情况,为研究DLBCL提供了依据。     

用基因芯片筛选高转移卵巢癌细胞系转移相关基因

用标准化的Affymetrix公司生产U133A基因芯片技术研究高(H)转移卵巢癌细胞株(HO-8910PM)和正常卵巢上皮(C)基因表达谱差异,筛选与卵巢癌转移相关的基因及其在染色体的定位和功能。结果发现高转移卵巢癌细胞株和正常卵巢上皮比较表达差异8倍以上共有1,237个基因,其中表达上调(信号比的对数值SLR≥3)有597个,表达下调(SLR≤-3)有640个。从表达差异的基因在染色体定位分析,发现除1个基因未知其定位外,其余所有差异表达基因散在分布在各条染色体上,但以1号染色体最多,有115个(9.3%)。其次是2号染色体有94个(7.6%),第三是12号染色体有88个(7.1%)。第四是11号染色体有76个(6.1%)。第五是X染色体有71个(5.7%)。第6是17号染色体有69个(5.6%)。而差异表达的基因发生在染色体短臂(q)上有805个(占65.1%),在13,14,15,21和22号仅发现在q上有差异表达基因。从表达差异的基因分子功能分类看,属于酶和酶调控子基因最多(306个,占24.7%),其次是核酸结合基因(144个,占11.6%)。第三类是信号传导基因(137个,占11.1%)。第四类是蛋白结合基因(116个,占9.4%)。以上4大类共占基因总数56.8%。还有功能未知的基因有207个,占16.7%。结论:高转移卵巢癌细胞株差异表达基因散在分布在各条染色体上,但以1、2、12、11、17和X染色体差异表达基因居多,肿瘤的转移是多基因共同作用的结果。4大类(酶和酶调控子活性、核酸结合活性、信号传导活性、蛋白结合活性)差异表达基因是我们今后研究卵巢癌转移相关的重要基因。     

常、X染色体遗传及显、隐性的判断

对控制性状的基因在常染色体还是在X染色体上,是显性基因还是隐性基因进行准确判断,是遗传学考试经常出现的试题。这种题不仅考查学生的基本生物学知识,而且考查学生的综合运用能力,方法如下: 1常染色体、伴X遗传方式的判断1．1正反交法这种方法适合杂交亲本是纯合的情况。对正交和反交的结果进行比较,若正交反交结果相同,与性别无关,是常染色体的遗传;若正交反交的结果不同,其中一种杂交后代的某一性状(或2个性状)和性别明显相关,则是伴X遗传。     

基因频率的计算问题例析

基因频率是指某群体中,某一等位基因在该位点上可能出现的基因总数中所占的比率。关于基因频率的计算问题是常见的一类题型,大体可以分为两类:常染色体上的基因频率计算和X染色体上的基因频率计算。由于X染色体上的基因在Y上没有等位基因,是成单存在的,因此其计算方法与常染色体基因不同,需要特别注意。     

人X染色体长臂(Xq)和短臂(Xp)基因组学比较分析

X染色体发生X染色体失活 ,但是Xp基因有 30 %表现为逃逸 ,而Xq仅不到 3%。为了研究X染色体基因失活和表达逃逸发生和维持的分子机制 ,比较了Xq和XpDNA序列的RNA模拟结合强度。X染色体的核苷酸序列被分为 5 0kb一段 ,对每一段DNA做 7碱基 (7nt)字符串组合分析 (共有 4 7=16 384种组合 ) ,记录每段 5 0kbDNA中每种 7nt字符串的频率。选择生发中心B细胞中的 12 0个高表达基因 ,计算这些基因的内含子 7nt字符串的出现频率 ,称为intron 7nt,以此作为RNAs(RNA群 ,模拟细胞中RNA在小片段的总和 )。已知一段DNA序列的 7nt频率值和intron 7nt,即可以计算该DNA段与intron 7nt的结合强度。每段 5 0kbDNA与intron 7nt的结合强度取决于该DNA段与intron 7nt互补核苷酸的频率 ,互补的核苷酸序列越多 ,结合强度就越大。DNA段与intron 7nt的模拟结合强度称为RNA结合强度 ,试图模拟该段DNA可以结合的RNA小片段的总量。之所以采用 7nt字符串组合分析是考虑到连续 7个核苷酸互补则可以形成相对稳定的结合。研究发现 :1)Xp各DNA段的RNA结合强度均值显著大于Xq (P <0 0 0 1) ;2 )Xp上高结合RNA的DNA段数目显著高于Xq (P <0 0 0 1) ;3)RNA高结合DNA段形成的簇与X染色体基因表达逃逸区关联。有证据表明 ,RNA可以通过改变染色质     

X染色体的剂量补偿机制

剂量补偿机制(Dosage compensation mechanism)是雌性和雄性X染色体表达平衡的关键,保证两性间由X染色体编码的蛋白质或其他酶类物质在数量上达到平衡。不同生物的剂量补偿机制各不相同,迄今研究表明剂量补偿机制主要有以下3种模式:通过雄性的单个X染色体表达加倍;通过雌性的一条X染色体失活;通过雌性的两个X染色体的表达减半来达到平衡。对剂量补偿的研究有助于揭示X连锁基因的调控机理、性染色体的进化和分化过程,以及解释性染色体畸变的机理,因此,文章将对这种重要的调控机制研究现状及进展进行简要论述。     

利用GeneHub软件分析人类染色体相邻基因的表达相关性

利用我们研制的基因信息融合分析软件GeneHub,按染色体开窗的方法将人类基因组沿着染色体划分为一系列基因群,用不同的相关测度(Pearson相关、Spearman秩相关、欧氏距离)考察这些基因群中所有基因间在二套独立的基因表达谱数据中的平均表达相关性。实验结果表明,与随机基因群相比,染色体上的邻近基因具有显著的表达相关性。约有40％的被检测基因包含于我们检测到的邻近相似表达基因群中。该现象提示真核生物中的基因存在模块化的共表达趋势。     

利用高密度SNP检测不同猪品种间X染色体选择信号

在家猪的培育过程中,许多重要的经济性状受到过高强度的人工选择,高密度SNP标记为通过选择信号检测追踪这些性状经历的选择提供了可能,并能根据选择信号利用生物信息学寻找到与选择相关的基因。X染色体由于其特殊性,在传统的遗传分析中许多针对常染色体的方法往往不适用,需要采取特殊的方法,选择信号检测可以作为一种行之有效的方法对X染色体进行分析。文章利用长白、松辽黑猪和大白3个猪品种,通过品种间选择信号检测方法 XP-EHH,利用高密度SNP标记对X染色体进行选择信号检测,并通过生物信息学分析寻找选择信号区域内重要基因。在长白、松辽黑猪和大白3个品种中分别检测出29、13和15个选择信号区域,每个选择信号区域平均包含3.59、4.92、4.07个SNPs,长白和松辽黑猪、长白和大白有部分重叠选择信号区域,大白和松辽黑猪没有发现重叠选择信号区域。生物信息学分析发现各品种选择信号区域内有与繁殖、免疫等性状相关基因,其中部分在猪中尚未见报道,可作为研究猪相关性状的重要候选基因。     

基因拷贝数与染色体位置对酵母表达乙肝病毒融合表面抗原SA-28基因的影响

应用ＦＬＰ重组酶介导的染色体定点整合技术,将带有不同拷贝数的乙肝病毒融合表面抗原ＳＡ－２８基因表达单元的质粒整合在酵母不同的染色体位点,并测定了ＳＡ－２８基因的表达情况,初步研究了基因拷贝数与染色体位置对酵母表达外源基因的影响。结果表明ＳＡ－２８基因在ＨＩＳ３位点整 合时的表达水平随基因拷贝数的增加而提高,遵循基因剂量效应;在某些染色体位点整２合时,插入方向对其表达有不同程度的影响,呈现出明显的染     

果蝇基因剂量补偿的实现机制

雌、雄果蝇间的基因剂量补偿是通过雄性果蝇中X染色体相关基因的表达水平上调至雌性果蝇的2倍实现的,基因剂量补偿的实现机制存在2种模型.平衡模型认为是基因组的不一致导致了全基因的反式剂量效应,而MSL复合体将组蛋白修饰酶从常染色体隔离,阻止了常染色体上的基因上调,同时,通过抑制高水平的组蛋白修饰以防止X染色体上的过度补偿....     

确定生物基因型的遗传学方法归纳

生物的表现型由基因型决定，而生物的基因型是无法通过肉眼分辨或物理、化学的方法鉴定的．它只能由一定的遗传学方法加以分析，其分析内容主要包括基因的载体是常染色体还是X染色体，相应性状的显隐情况等等。     

胃癌差异表达基因在染色体上的定位及其功能分析

利用标准化的Affymetrix公司生产的U133A基因芯片检测胃癌（T）与切缘正常胃黏膜（C）基因表达谱差异,并利用生物信息学方法对检测结果进行差异基因在染色体定位和功能分析。结果表明：胃癌与正常胃黏膜比较差异8倍以上共有270个基因,其中表达上调[信号比的对数值（SLR）≥3]有157个,表达下调（SLR≤-3）有113个。从表达差异的基因在染色体定位分析,发现除4个基因未知其定位外,其余所有差异表达基因散在分布和各条染色体上,但以1号染色体为最多,有26个（占9．8％）,其次是11和19号染色体上分别有24个（各占9．1％）。而差异表达的基因发生在染色体短臂（q）上有173个（占65％）。从表达差异的基因功能分类看,属于酶和酶调控子基因最多（67个,24．8占％）,其次是信号传导基因（43个,占15．9％）,第3类是核酸结合基因（17个,占6．3％）,第4类是转运子基因（15个,占5．5％）,第5类是蛋白结合基因（12个,占4．4％）,还有功能未知的基因有50个,占18．5％。以上5大类共占基因总数56．9％。胃癌差异表达基因散在分布在各条染色体上,但以1、11、19号染色体差异表达基因居多。这5大类（酶和酶调控子、信号传导、核酸结合、转运子、蛋白结合）相关基因异常是今后研究胃癌的重要基因。     

脂肪细胞分化差异表达基因与其染色体所在遗传图位置的相关性分析

在脂肪细胞分化过程中,有约1／3表达的基因被诱导或抑制。通过分析3T3－L1脂肪细胞分化差异表达基因在染色体遗传图上的位置,对共同表达诱导或抑制的基因群体的调控与它们在染色体遗传图上的位置分布的关系进行分析。结果显示这些共同调控的基因除拥有共同的转录调控因子外,未发现在染色体的位置上和它们的共同调控有相关性。