同源异形盒基因及其在昆虫幼虫腹足发育生物学研究中的应用

同源异形盒基因(homeobox genes)是一类具有180 bp保守序列的基因,在生物发育的调控中起着重要作用。昆虫幼虫的腹足在位置和数目上均表现出丰富的多样性,使其成为进化发育生物学研究的主要对象之一。通过对昆虫幼虫腹足发育过程中相关同源异形盒基因的研究,既可了解腹足的发育机制,又可加深对同源异形盒基因进化和功能的理解。本文简要介绍同源异形盒基因的概况,重点总结了同源异形盒基因在昆虫幼虫腹足发育方面的研究进展,包括通过相关同源异形盒基因时空表达模式来揭示腹足的附肢起源、腹足发育的调控通路中相关同源异形盒基因的功能和进化等,尤其是腹部Hox家族基因对Distal-less基因的抑制作用及其在不同昆虫类群中的进化,以及该领域目前存在的主要争议,期望为相关研究提供参考。     

同源异形基因浅说

同源异形基因是决定果蝇体节形成的发育基因,其同源异形盒子编码同源异形结构域蛋白,在进化上极为保守,从低等到高等动物的基因组中都有存在。其表达具严格的时、空特异性,可控制细胞的分化状态及表型,推测可能是通过对其他基因的调节而发挥作用。最近表明线虫及哺乳类细胞中的转录因子也具有同源异形蛋白,初步证明它们也是转录因子,这对解释同源异形蛋白的功能、探索基因表达的调节机制有重要意义。     

黄瓜中LFY同源基因CFL的克隆和分析

ＬＦＹ同源基因在高等植物花分生组织的发生中发挥着重要的作用。克隆了黄瓜（ Ｃｕｃｕｍｉｓｓａｔｉｖｕｓ Ｌ．） 中的ＬＦＹ同源基因ＣＦＬ,Ｓｏｕｔｈｅｒｎ 杂交的结果显示它在黄瓜基因组中为单拷贝基因,Ｎｏｒｔｈｅｒｎ 杂交结果显示它主要在花芽和幼叶中表达。讨论了ＣＦＬ基因在黄瓜开花和营养生长中可能发挥的作用     

野生大豆rbcS基因的克隆及结构分析

核酮糖１,５二磷酸羧化酶（Ｒｕｂｉｓｃｏ,Ｅ．Ｃ．４．１．１．３９）是光合碳代谢中的关键酶,也是植物中研究最为广泛深入的一种酶。高等植物的Ｒｕｂｉｓｃｏ大、小亚基分别由叶绿体和核基因组编码。迄今已有几十种光合生物的Ｒｕｂｉｓｃｏ大、小亚基的基因（ｒｂｃＬ、ｒｂｃＳ）结构得到阐明［１］。在高等植物中ｒｂｃＳ基因由多基因家族编码,结构较为复杂,但它同时又是一种相对保守的基因,且同一物种内各ｒｂｃＳ基因成员是协同进化的,因此ｒｂｃＳ基因适合于植物分子进化及系统分类的研究［２］。我国是栽培大豆（Ｇｌｙｃ…     

同源异形盒基因和肿瘤

最近,美国哈佛药学院的Ｆｏｒｄ发现同源异形盒(ｈｏｍｅｏｂｏｘ)基因在细胞周期、发育以及癌症发展中起着重要的链接作用[1]同源异形盒基因是与细胞正常分化、发育相关的转录因子,最初作为果蝇同源异形突变中的重要座位而得名。此后,陆续有170多个同源异形盒基因在各类物种中被发现。同源异形盒基因的共同点是具有183个核苷酸长度的同源区,编码61个氨基酸。同源异形盒基因同源区表达蛋白通过其ＤＮＡ结合活性及其下游基因转录活性发挥作用。Ｌａｗｒｅｎｃｅ等[2]推测哺乳动物同源异形盒表达蛋白的作用目标为编码细胞外层蛋白质的基因,粘…     

北草蜥个体发育过程中头部两性异形及食性的变化

报道了北草蜥（Ｔａｋｙｄｒｏｍｕｓ ｓｅｐｔｅｎｔｒｉｏｎａｌｉｓ）的头部大小两性异形和食性在个体发育过程中的变化,讨论该种两性异形的进化选择压力。北草晰成体体长无显著的两性差异,两性异形主要表现为雄性个体有较大的头部（头长和头宽）。头部大小的两性异形在孵出幼体就已经存在。头部随ＳＶＬ的增长速率在个体发育的不同联合体是不同的,并随个体发育的进行变得更为显著。协方差分析显示,成年雌体特定ＳＶＬ的头部     

Wnt基因族的进化

Ｗｎｔ基因族的进化马德如（南开大学分子生物学研究所,天津３０００７１）关键词Ｗｎｔ基因,分子进化一八十年代以来大量证据表明,原癌基因（ｐｒｏｔｏｏｎｃｏｇｅｎｅｓ）在细胞分化和胚胎发育中有重要作用。其中突出的例证是１９８２年由Ｎｕｓｓｅ和Ｖａｒｍｕｓ...     

Mutator转座子及MULE在植物基因与基因组进化中的作用

Mutator（Mu）转座子是植物中已发现的转座最活跃的转座子,其高的转座频率及趋向于单拷贝功能基因转座的特性,使该转座子成为玉米功能基因克隆的主要方法.Mu转座子的同源类似因子广泛存在于被子植物基因组中,而且同一基因组中往往具有多种变异类型.它不仅具有其他DNA转座子在基因和基因组进化中的普遍作用,而且具有能够承载基因组内功能基因和基因片段的载体功能,这种载体Mu转座子（Pack-MuLEs）能够在基因组内移动众多的基因片段,从而对基因和基因组进化产生作用.Mu转座子的同源序列发生在水稻与狗尾草之间的水平转移提供了高等植物核基因水平转移的首个例证.对Mu转座子的了解促进了我们对动态基因组概念的认识.文章对Mutator转座子的发现、转座特征、基因标签应用等的研究进展进行了综述,对Mu转座子家族的同源序列进行了分类,讨论了该转座子在基因组进化中的作用,分析了应加强研究的问题.     

同源异形盒基因是造血细胞分化的一种潜在性调节因子

同源异形盒(homeobox)基因是最先在果蝇中发现的一段长约180碱基对的DNA片段,这些基因影响果蝇的早期发育,并能编码出高度保守的DNA结合区域。近来,在一些脊椎动物中亦分离到同源异形盒基因,这些基因在脊椎动物中的胚胎期表达形式类似于果蝇。因此,一些脊椎动物同源异形盒基因可能控制早期发育,并且可能在成年分化过程中起重要作用。T、B淋巴细胞等血液细胞是从造血干细胞分化来的。实验结果表明,同源异形盒基因可能参与造血细胞分化的控制。     

玉米中抗病基因myb1和NDR1同源序列的荧光原位杂交物理定位

以烟草和拟南芥中的单拷贝抗病基因ｍｙｂ１和ＮＤＲ１作探针,利用荧光原位杂交的方法分别对这两个基因在玉米（Ｚｅａ ｍａｙｓ Ｌ．）和烟草（Ｎｉｃｏｔｉａｎａ ｔａｂａｃｕｍ Ｌ．）、玉米和拟南芥（Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ｔｈａｌｉａｎａ（Ｌ．）Ｈｅｙｎｈ．）中的同源性做了研究。杂交结果表明ｍｙｂ１和ＮＤＲ１的同源序列分别位于玉米第８、５染色体,单个信号位置表明０这两个基因的同源序列在玉米基因组中只有     

从DNA序列到物种树

从ＤＮＡ序列到物种树张亚平（中国科学院昆明动物研究所细胞与分子进化开放研究实验室６５０２２３）关键词ＤＮＡ序列,基因树,物种树Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＤＮＡＳｅｑｕｅｎｃｅ,Ｇｅｎｅｔｒｅｅ,ＳｐｅｃｉｅｓｔｒｅｅＤＮＡ不仅是主要的遗传物质,同时也是生物进...     

水稻（Oryza sativa L.）核基因组存在叶绿体psbA基因的同源 …

序列比较说明、重复ＤＮＡ顺序ｐＲＲＤ９＾＊与水稻叶绿体基因组中编码ＱＢ蛋白的ｐｓｂＡ基因存在高度的同源。用ｐＲＢＤ９亚克隆片段ｐＲＲＤ９Ｒ和片段ｐＲＲＤ９Ｌ对水稻的叶绿体和核ＤＮＡ进行Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交分析,揭示了ｐｓｂＡ基因同源片段在某个进化时期由叶绿体基因组转移到水稻核基因组,而且两者在水稻进化过程中的变异程度存在明显的差异。     

基于直向同源序列的比较基因组学研究

直向同源序列在不同的物种中具有相近甚至相同的功能、相似的调控途径, 扮演相似甚至相同的角色, 而且, 绝大多数核心生物功能就是由相当数量的直向同源基因所承担, 它是基因组序列的功能注释与分析中最可靠的选择, 其特殊的生物学特性决定: 利用直向同源序列开展比较基因组学研究, 必将为探测不同生物在进化过程中重要功能基因的出现、表达和丢失提供线索。文章从直向同源基因的基本特性、直向同源序列与比较基因组学的关系、应用直向同源序列开展比较基因组学相关研究方法、现状等展开综述。关键词: 直向同源; 比较基因组学; 生物学特性; 数据库     

MIR166基因家族在陆生植物中的进化模式分析

MicroRNA（miRNA）是一类广泛存在于真核生物中的具有转录后水平调控功能的内源非编码小分子RNA。在植物中．miRNA通过对靶基因的剪切或沉默来实现对植物生命活动的调控,它是基因表达调控网络的重要组成部分。miR165／166（miR166）是陆生植物中最为古老的MIRNA家族之一,它通过对3型同源异域型-亮氨酸拉链（1id—ZIPⅢ）等靶标的调控,在植物的众多发育时期起着关键的调控作用。本文分析了MIR166基因在陆生植物中的进化关系,并对MIR166在基部陆生植物小立碗藓（Physcomitrella patens）中的复制及进化进行了研究。此外,HD—ZIPⅢ蛋白是植物中重要的一类转录因子,miR166对HD-ZIP Ⅲ基因的调控作用在陆地植物保守的存在,本文对HD—ZIP Ⅲ基因和miR166在进化中的相互作用进行了初步的探讨。     

癌基因PPO及其同源性基因的结构分析

目的 采用PPO（proliferation and phosphorylation oncogene）基因与其同源性基因的结构分析,推测PPO并验证其功能。方法 利用PPO的蛋白序列寻找同源基因,比较其结构并利用蛋白免疫杂交方法证实其功能。结果 克隆了PPO基因,找到了PPO基因与小鼠、果蝇、蚊子、线虫以及酵母等的同源基因,比较发现PPO在进化上非常保守。人和小鼠的氨基酸序列有许多与磷酸化有关的功能域,并发现其中某些氨基酸在进化上非常保守。进一步研究表明PPO能使ERK2和MEK磷酸化。结论 PPO基因在进化上非常保守,与磷酸化功能有关。     

三体植物术语和图式

三体植物术语和图式白庆武（齐齐哈尔师范学院,齐齐哈尔１６１００６）细胞中添加一条同种染色体的植物,称为三体植物（ｔｒｉｓｏｍｉｃｓ）,它不同于增加或减少整倍（ｎ）染色体的多倍体植物,三体是非整倍体。三体植物是研究基因定位,核质关系、进化关系以及把远缘...     

哺乳动物性别分化的调控

哺乳动物性别分化调控的分子机制的研究特别是性别分化的层次调控、剂量补偿和性染色体进化这三个领域,已取得快速进展。已经发现Ｙ染色体性别决定区基因（ＳＲＹ）、Ｘ染色体ＤＳＳ－ＡＨＣ决定区基因１（ＤＡＸ－１）、甾类生成因子１基因（ＳＦ１）和Ｗｉｌｍｓ瘤抑制基因（ＷＴ－１）等与哺乳动物性别决定有关。ＳＲＹ启动睾丸分化,但胚胎发育成雄性的其余步骤由事丸分泌的激素控制。ＤＡＸ－１且编码一种女性特异功能的蛋白质,它在男性中被ＳＲＹ所抑制。ＳＦ－１和ＷＴ－１在ＳＲＹ开启之前作用于性腺和肾上腺发育的启动。哺乳动物通过随机失活雌性两条Ｘ染色体中的一条来使Ｘ连锁的基因在两性间的表达水平达到平衡（剂量补偿）。Ｘ染色体失活由Ｘ染色体失活中心（ＸＩＣ）控制。失活的Ｘ染色体专一转录基因（ＸＩＳＴ）是ＸＩＣ的强烈候选者,它可能参与Ｘ失活的启动。对有袋目和单孔目动物性染色体的研究为我们提供了其进化的信息。有证据支持性染色体起源于一对同源常染色体,而ＳＲＹ的祖先基因可能是ＳＯＸ－３。     

RNA与X染色体失活的后成调节

生物体内,由于性别的差异,两性细胞中的Ｘ染色体数目不同。为了平衡具有不同Ｘ染色体数目的细胞中Ｘ连锁基因的表达量,生物体在进化过程中引入了剂量补偿机制（ｄｏｓａｇｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）。在线虫中,两性体的染色体浓缩和分离与一组蛋白复合体有关,这组...     

三种毛茛的核型研究

对３种（含１变种）毛莨属植物进行了核型研究,其染色体数目及核型资料为首次报道。三叶毛莨（ＲａｎｕｎｃｕｌｕｓｊａｐｏｎｉｃｕｓＴｈｕｎｂ．ｖａｒ．ｔｅｒｎａｔｉｆｏｌｉｕｓＬ．Ｌｉａｏ．）有两种核型。即基本型２ｎ＝２ｘ＝１４＝６ｍ＋４ｓｍ＋４ｓｔ（２ＳＡＴ）和杂合型２ｎ＝２ｘ＝１４＝６ｍ＋４ｓｍ＋４ｓｔ（１ＳＡＴ）,前者核型的特征是其随体较大,而后者核型变异发生在第２对和第３对同源染色体异形上,并     

分子.形态.进化（续）

分子·形态·进化（续）马德如（南开大学分子生物学研究所,天津３０００７１）关键词异位同形盒,发育,进化Ｗ．ＭｃＧｉｎｎｉｓ等（１９９０）的转基因果蝇实验表明,人ＨＯＸＤ４基因可替代果蝇Ｄｆｄ基因,鼠ＨｏｘＢ６基因可替代果蝇Ａｎｔｐ基因,在果蝇胚胎发育...