黑龙江省部分地区非综合性耳聋的分子病因学调查

目的:采用基因诊断的方法调查和分析黑龙江省部分地区非综合性耳聋(NSHL)的分子病因学。方法:调查对象为哈尔滨医科大学附属第四医院耳鼻咽喉科门诊收治的116例来自黑龙江省部分地区的散发非综合征型耳聋患者和29例听力正常样本,均经过纯音听阈、声导抗、耳声发射、听性脑干诱发电位等检查,其中51例属于重度或极重度感音神经性耳聋,采集其外周血并提取DNA行GJB2、Slc26A4、GJB3、SrRNA1555基因编码区测序。结果:与耳聋相关的基因突变位点主要为GJB2-235、Slc26A4-IVS7-2和GJB2-299,其中GJB2-235基因变异为最主要方式,约占总检出耳聋患者的45.2%,其次为该基因的299位点,突变比率为16.1%。另一个主要突变基因是Slc26A4,主要在IVS7-2位点发生突变,约占Slc26A4基因位点突变的84.6%,在整个耳聋基因突变群体中约占17.7%。但上述基因突变位点在29例听力正常样本中无发生。结论:黑龙江省部分地区NSHL患者存在GJB2-235、Slc26A4-IVS7-2和GJB2-299位点突变。     

安徽省部分地区2016–2018年猪圆环病毒2型遗传进化分析

【背景】猪圆环病毒(Porcinecircovirus,PCV)可以引起断奶仔猪多系统衰竭综合症(Postweaningmultisystemicwastingsyndrome,PMWS)。【目的】了解安徽省部分地区猪圆环病毒2型(PCV2)的遗传变异情况。【方法】采用PCR技术,对2016-2018年间安徽省部分地区猪场疑似PMWS感染的组织样品共计31份进行PCV2检测和全基因扩增,并通过DNAStar等生物信息学软件对所得到的PCV2毒株基因序列进行遗传进化分析。【结果】所得的8株PCV2安徽株与GenBank上已发表的国内外参考毒株相比较,核苷酸相似性为92.8%-99.0%,ORF2及其推导的氨基酸序列相似性分别为85.8%-99.6%和82.5%-100%。遗传进化树分析结果显示8株安徽株中有1株PCV2a,2株PCV2b,5株PCV2d,未发现PCV2c、PCV2e和PCV2f基因型。此外,通过对ORF2基因编码的氨基酸序列分析,发现各基因型Cap蛋白氨基酸序列上的位点具有其独特性。【结论】近年来PCV2在安徽地区的猪群中感染较为普遍,其中PCV2d基因型的感染病例增多,逐渐成为安徽地区的优势流行株。本研究为安徽地区的PCV2防控提供了一定的参考依据。     

一个母系遗传非综合征耳聋大家系mtDNA序列分析

通过分析本家mtDNA序列,探讨淮阴一非综合耳聋大家患病的分子遗传学机制。采用聚合酶链反应（PCR）扩增mtDNA与非综合征耳聋相关位点nt1555,nt7445的区域和人类种群研究的D－loop区,PCR－异源双链分析,PCR－RFLP、PCR产物克隆序列测定等技术对该家系进行了系统的研究。发现该家系中全部母系亲属有mtDNAA1555G突变,而家系中非母 个体,对照组（100例正常个体）的mtDNA1555位点均为A。该家系mtDNA7445位点无突变;该系属于Ⅱ型线性体;发现家系D－loop区存在未见报道的碱基插入。提示mtDNAA1555G位点突变可能是导致该家系患致聋的主要因素之一。遗传背景可能对家系疾病的表现存在一定程度的影响。     

猪IGF2基因的遗传多态性及其遗传效应分析

采用PCR-SSCP方法检测胰岛素样生长因子2 (insulin-like growth factor 2, IGF2)基因外显子7, 8, 9的多态性, 并分析其对初生重、断奶重、6月龄重和6月龄背膘厚的遗传效应。根据猪IGF2基因的DNA序列(AY044828)设计3对引物, 结果在Ex8引物对扩增的片段上发现了多态性, 并对纯合子进行测序, 发现exon8的53位存在C→T转换, 且检测到3种基因型(AA、AB、BB)。统计结果表明, 3种基因型在各品种中的分布不一致, 长白猪与大白猪比较, 莱芜猪与大薄莲猪比较, 沂蒙黑猪和里岔黑猪比较差异不显著(P > 0.05); 其他猪种间基因型分布的差异均显著(P < 0.01)。固定效应模型分析结果表明, 初生重和6月龄背膘厚基因型间差异显著(P < 0.05), 而断奶重和6月龄重基因型间差异不显著(P > 0.05)。最小二乘分析结果表明, BB基因型个体同AA和AB基因型个体比较初生重的差异显著(P < 0.05), 3种基因型在初生重的大小排列顺序为AB > AA > BB; AA基因型个体同AB和BB基因型个体比较6月龄背膘厚的差异显著(P < 0.05), 3种基因型在6月龄背膘厚的大小排列顺序为BB > AB > AA。因此, 推测IGF2基因对个体的初生重和胴体瘦肉率存在一定的影响, 将IGF2基因应用于猪育种过程中的标记辅助选择可以加快猪的育种进程。     

猪獾苦味受体T2R2基因的分子克隆与进化分析

苦味的感知是机体有效的自我保护机制之一。文章采用PCR和克隆测序方法首次从猪獾基因组中获得一全长为1 169 bp的苦味受体T2R2基因DNA序列(GenBank登录号: FJ812727)。该序列含有完整的1个外显子(无内含子), 大小为915 bp, 编码304个氨基酸残基。其蛋白质等电点为9.76, 分子量为34.74 kDa。拓扑结构预测显示猪獾T2R2蛋白上含有N-糖基化位点、N-肉豆蔻酰化位点各1个, 蛋白激酶C磷酸化位点2个。整个蛋白质多肽链含有7个跨膜螺旋区, 4个细胞外区和4个细胞内区。亲水性/疏水性分析表明, 猪獾T2R2蛋白质为一疏水性蛋白, 其亲水性区段所占比例较小。种间相似性比较显示, 猪獾T2R2基因与犬、猫、牛、马、黑猩猩和小鼠的T2R2基因cDNA序列相似性分别为91.4%、90.6%、84.4%、85.4%、83.8%、72.1%, 氨基酸序列相似性分别为85.5%、85.8%、74.0%、77.6%、75.3%、61.5%。核苷酸替换计算和选择性检验结果表明, 猪獾T2R2基因与犬、猫、牛、马、黑猩猩和小鼠间存在着强烈的纯净化选择(Purifying selection), 即强烈的功能束缚(Functional constraint), 进一步分析发现该选择作用实际上主要存在于跨膜区。猪獾、犬、猫、牛、马、黑猩猩和小鼠的T2R2基因外显子核苷酸序列构建的基因树与其物种树的拓扑结构是相一致的, 表明T2R2基因适合于构建不同物种间的系统进化树。     

浙江省汉坦病毒基因分子进化分析

为了分析浙江省汉坦病毒分子流行病学的特点,本文应用分子生物学软件对1981～2007年从浙江省不同地区不同宿主分离的12株汉坦病毒的S、M基因序列进行分子进化分析,结果显示:浙江省属汉滩(HTN)型和汉城(SEO)型的混合型疫区,病毒的基因差异和亲缘远近关系主要表现在地区性,而与病毒分离的年代与宿主关系并不大,表现出明显的地理聚集现象,该现象在HTNV中的表现尤为明显,同一地区分离的病毒表现为较高的基因同源性,系统进化树上分布于同一或临近分支。另外发现分离自浙江省建德地区的Gou3和ZJ5株在SEOV进化枝中构成一独立分支,而且与国内外SEOV其他毒株的基因差异均较大,在浙江省建德地区存在着SOEV的特殊亚型病毒。     

人耳聋相关基因GJB3的结构特征及生物信息学分析

目的：对问隙连接蛋白Cx31编码基因GJB3的编码区进行生物信息学预测和分析。方法：利用C1ustalW2、MEGA5．05和VMDl．9等生物信息学软件对GJB3的保守性、系统进化、三维空间结构和错义突变角度进行分子结构预测和功能分析。结果：系统进化树的构建验证了脊椎动物各纲亲缘关系远近;保守性分析为GJB3致病性突变少于GJB2提供了可能的原因;三维结构预测和错义突变分析解释了GJB3突变的致病性机制。结论：对GJB3基因及其蛋白结构和功能的分析将为后续实验研究奠定基础。     

猪IGF2基因外显子3的遗传多态性及遗传效应分析

采用PCR-SSCP方法检测猪胰岛素样生长因子2 (insulin-like growth factor 2,IGF2)基因外显子3多态性,分析其对初生重、断奶重、6月龄重和背膘厚的遗传效应.根据猪IGF2基因的DNA序列（AY044828）设计引物,结果在其扩增片段上检测到多态性,对纯合子进行测序,发现IGF2-ex3-A36T和IGF2-ex3-G109A两个多态性位点,并且这2个多态性位点完全连锁,检测到3种基因型（A36A/G109G,A36T/G109A 和 T36T/A109A）.统计结果表明,基因型在各品种中分布不一致,长白猪和大白猪与莱芜猪、大薄莲猪、沂蒙黑猪和里岔黑猪比较基因型分布差异极显著（Ｐ<0.01）;其它猪种间基因型分布差异均不显著（Ｐ>0.05）.固定效应模型分析结果表明,初生重和背膘厚基因型间差异显著（Ｐ<0.05）,而断奶重和6月龄重基因型间差异不显著（Ｐ>0.05）.最小二乘分析结果表明,A36A/G109G基因型个体同A36T/G109A和 T36T/A109A基因型个体比较初生重和背膘厚的差异显著（Ｐ<0.05）,3种基因型初生重的大小排列顺序为A36A/G109G < A36T/G109A < T36T/A109A,背膘厚的大小排列顺序为A36A/G109G > A36T/G109A >T36T/A109A.因此,推测IGF2基因对个体的初生重和胴体瘦肉率存在一定的影响,将IGF2基因应用于猪育种过程中的标记辅助选择,将可以改善猪肉品质,加快猪的育种进程.     

H9N2亚型禽流感病毒基因组的遗传进化分析

2009～2011年从江苏省、湖北省和安徽省等地来源于鸡、鸭、鹌鹑和鸽子的样品中分离鉴定出16株H9N2亚型禽流感病毒。通过反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)扩增出分离株的全基因片段,并对其进行测序及遗传进化分析。序列分析显示,16株病毒HA基因裂解位点氨基酸序列为P-S-R/K-S-S-R,符合低致病性禽流感的分子特征;226位均为L,具有与哺乳动物唾液酸α,2-6受体结合的特性。M2基因均出现了对金刚烷胺产生耐药性的N31S突变。不同宿主来源的H9亚型AIV的主要分子特征一致。全基因遗传进化分析表明16株H9N2亚型禽流感病毒全基因发生了3配体重组,即以F98亚系AIV为骨架,HA来源于Y280亚系,PB2和M基因来源于G1亚系,形成了2种新的基因型。因此,要加强对H9N2亚型禽流感病毒的监测,密切关注它的重组趋势。     

猪IGF2基因外显子4b的遗传多态性及其遗传效应

采用PCR-SSCP方法检测猪胰岛素样生长因子2(insulin-like growth factor 2,IGF2)基因外显子4b的多态性,并分析其对初生重、断奶重、6月龄重和背膘厚的遗传效应。根据猪IGF2基因的DNA序列(AY044828)设计引物,在exon4b上发现了一个多态性位点,并对纯合子进行测序,发现13位C→A转换,且存在3种基因型(AA、AB、BB)。统计结果表明,3种基因型在各品种中的分布不一致,长白猪与大白猪比较,莱芜猪与大薄莲猪比较,沂蒙黑猪和里岔黑猪比较差异不显著(P>0.05);其他猪种间基因型分布的差异均显著(P<0.05)。固定效应模型分析结果表明,初生重,断奶重和背膘厚基因型间差异显著(P<0.05),而6月龄重基因型间差异不显著(P>0.05)。最小二乘分析结果表明,BB基因型个体同AA和AB、基因型个体比较初生重和断奶重的差异显著(P<0.05),3种基因型在初生重和断奶重的大小排列顺序为AA>AB>BB;AA基因型个体同AB和BB基因型个体比较背膘厚的差异显著(P<0.05),3种基因型在背膘厚的大小排列顺序为BB>AB>AA。因此,推测IGF2基因对个体的生长速度和胴体瘦肉率存在一定的影响,将IGF2基因应用于猪育种过程中的标记辅助选择可以加快猪的育种进程。     

Low incidence of GJB2, GJB6 and mitochondrial DNA mutations in North Indian patients with non-syndromic hearing impairment

Mutations at the DFNB1 locus which encode connexin 26 (CX26) and connexin 30 (CX30) proteins, respectively, are main cause for sporadic and familial non-syndromic hearing impairment (NSHI) in many populations. 342-kb deletion [del (GJB6-D13S1830)] of Cx30 gene is second most common connexin mutation. Specific mitochondrial DNA (mtDNA) mutations have been found to be associated with NSHI. In this study, we screened 210 NSHI patients for GJB2 mutations, ΔGJB6-D13S1830 deletion and three point mutations in mtDNA (A1555G, A3243G, A7445G) using PCR, DHPLC and sequencing in North Indian cohort. 35delG was found to be the most common mutation (10.9%), followed by W24X (3.8%) and W77X (1.9%) mutations. We did not observe GJB6-D13S1830 deletion and three mitochondrial point mutations in our cohort. Most of patients (50/58) carried monoallelic variations. Our results reveal different spectrum of GJB2 mutations specific to North Indian cohort, with 35delG being most prevalent. These results suggest that different types of GJB2 mutations affect autosomal recessive NSHI according to ethnic background.     

GJB2 Gene Mutations in Syndromic Skin Diseases with Sensorineural Hearing Loss

The GJB2 gene is located on chromosome 13q12 and it encodes the connexin 26, a transmembrane protein involved in cell-cell attachment of almost all tissues. GJB2 mutations cause autosomal recessive (DFNB1) and sometimes dominant (DFNA3) non-syndromic sensorineural hearing loss. Moreover, it has been demonstrated that connexins are involved in regulation of growth and differentiation of epidermis and, in fact, GJB2 mutations have also been identified in syndromic disorders with hearing loss associated with various skin disease phenotypes. GJB2 mutations associated with skin disease are, in general, transmitted with a dominant inheritance pattern. Nonsyndromic deafness is caused prevalently by a loss-of-function, while literature evidences suggest for syndromic deafness a mechanism based on gain-of-function. The spectrum of skin manifestations associated with some mutations seems to have a very high phenotypic variability. Why some mutations can lead to widely varying cutaneous manifestations is poorly understood and in particular, the reason why the skin disease-deafness phenotypes differ from each other thus remains unclear. This review provides an overview of recent findings concerning pathogenesis of syndromic deafness imputable to GJB2 mutations with an emphasis on relevant clinical genotype-phenotype correlations. After describing connexin 26 fundamental characteristics, the most relevant and recent information about its known mutations involved in the syndromic forms causing hearing loss and skin problems are summarized. The possible effects of the mutations on channel expression and function are discussed.     

GJB2 and mitochondrial A1555G gene mutations in nonsyndromic profound hearing loss and carrier frequencies in healthy individuals

This study aimed to assess mutations in GJB2 gene (connexin 26), as well as A1555G mitochondrial mutation in both the patients with profound genetic nonsyndromic hearing loss and healthy controls. Ninety-five patients with profound hearing loss (>90 dB) and 67 healthy controls were included. All patients had genetic nonsyndromic hearing loss. Molecular analyses were performed for connexin 26 (35delG, M34T, L90P, R184P, delE120, 167delT, 235delC and IVS1+1 A-->G) mutations, and for mitochondrial A1555G mutation. Twenty-two connexin 26 mutations were found in 14.7% of the patients, which were 35delG, R184P, del120E and IVS1+1 A-->G. Mitochondrial A1555G mutation was not encountered. The most common GJB2 gene mutation was 35delG, which was followed by del120E, IVS1+1 A-->G and R184P, and 14.3% of the patients segregated with DFNB1. In consanguineous marriages, the most common mutation was 35delG. The carrier frequency for 35delG mutation was 1.4% in the controls. 35delG and del120E populations, seems the most common connexin 26 mutations that cause genetic nonsyndromic hearing loss in this country. Nonsyndromic hearing loss mostly shows DFNB1 form of segregation.     

应用基因芯片技术检测非综合征型耳聋基因突变

目的:应用遗传性耳聋基因芯片对散发性聋患者进行分子病因学检测,评估其在遗传性耳聋快速基因诊断中的可靠性。方法:门诊收集散发性聋患者10例,取外周血,提取基因组DNA,用遗传性耳聋基因芯片检测4个中国人中常见的耳聋相关基因中的9个热点突变,包括GJB2(35delG、176del16bp、235delC及299delAT)、GJB3(C538T)、SLC26A4(IVS7-2AG、A2168G)和线粒体DNA 12S rRNA(A1555G、C1494T)。同时,PCR扩增GJB2、线粒体12S rRNA基因全序列,DNA测序,以验证基因芯片检测结果的准确性。结果:在10名耳聋患者中,基因芯片方法检出1例携带线粒体DNA 12S rRNA C1494T突变;2例GJB2基因235delC纯合突变;2例235delC杂合突变;SLC26A4基因和GJB3基因未检出突变。基因芯片的结果与测序结果完全一致。结论:遗传性耳聋基因芯片技术对中国人常见耳聋相关基因热点突变的检出率高,结果准确、可靠,具有快速、高通量、高准确性、低成本等特点,能够满足临床耳聋基因检测的要求,同时结合产前诊断技术能有效预防耳聋患儿的出生,因而具有广阔的临床应用前景。     

促葡萄糖转运蛋白基因家族的分子进化研究

葡萄糖转运蛋白是一个在结构上相似功能上不同的多基因家族（ＧＬＵＴ１－ＧＬＵＴ５）。由于这一组蛋白和体内的葡萄糖利用有关,因此被认为是糖尿病胰岛素抵抗（抗性）的一个候选基因。本文比较了不同种生物这一基因家族的氨基酸和核苷酸顺序;推测了亲水性和疏水性分布;计算了蛋白质和核苷酸的进化距离,并在此基础上构建了分子进化树。研究表明：这一基因家族具有高度的同源性、极为相似的亲水性和疏水性分布以及结构的对称性。提示这一基因家族起源于一个共同的祖先并可能通过基因的重复而形成。这一进化机制可能有利于氨基酸结构的稳定及抵抗突变的作用。由于邻元法构建的进化树其分支长度存在差异,提示在这一基因家族的进化过程中,各分支上的进化速率并不相同。蛋白质进化距离和核苷酸进化距离所构建进化树的差异提示了在基因组中可能存在隐匿替换。两种方法构建的进化树都提示了ＧＬＵＴ１、３、４在结构和功能上要更为保守。     

Molecular Evolution of Human Coronavirus Genomes

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一个非综合征性耳聋家系致病基因的研究

非综合征性耳聋(nonsyndromic hearing impairment, NSHI)是一种十分常见的人类神经系统疾病, 约有1/1000的新生儿患有语前聋。GJB2基因编码间隙连接蛋白Cx26, 是最常见的NSHI致病基因, 大约50%的常染色体隐性遗传NSHI是由GJB2基因突变引起的。在本研究中, 收集了江苏省一个复杂的非综合征性耳聋家系, 并对其进行了分子遗传学研究。对所有已知常染色体隐性遗传的NSHI致病基因, 选用其侧翼的微卫星标记进行连锁分析, 发现该家系的致病基因与D13S175连锁。对GJB2基因进行整个编码区域的测序, 发现235碱基处发生了碱基C的纯合缺失, 这一突变可能是该家系中绝大多数患者致病的遗传基础。     

The study of gene GJB2/DFNB1 causing deafness in humans by linkage analysis from district Peshawar

Families with at least 2 or more individuals having hereditary hearing loss were enrolled from different areas of Khyber Pakhtoonkhwa, mainly from district Peshawar. Detailed history was taken from each family to minimize the presence of other abnormalities and environmental causes for deafness. Families were questioned about skin pigmentation, hair pigmentation, and problems relating to balance, vision, night blindness, thyroid, kidneys, heart, and infectious diseases like meningitis, antibiotic usage, injury, and typhoid. The pedigree structures were based upon interviews with multiple family members, and pedigrees of the enrolled families were drawn using Cyrillic program (version 2.1). All families showed recessive mode of inheritance. I studied 8 families of these 10. For linkage analyses, studies for DFNB1 locus, 3 STR markers (D13S175, D13S292, and D13S787) were genotyped using polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) and haplotypes were constructed to determined, linkage with DFNB1 locus. From a total of 8 families, a single family-10 showed linkage to DFNB1 locus.     

miR-124基因家族的分子进化与靶基因预测

MicroRNA (miRNA)是一类内源基因编码的长度约22个核苷酸的非编码单链RNA分子.依据其在进化中高度保守的特点,利用生物信息学方法在目前已测序的物种中搜寻在哺乳动物中枢神经系统特异表达的miR-124基因的同源序列.在80个不同的动物物种中找到了150条miR-124基因的同源序列,其中27条为新发现的序列.目前发现的miR-124基因中,除线虫cel-mir-124和小鼠mmu-mir-124-2位于内含子之外,其他均位于基因间隔区.不同物种中,miR-124基因成熟序列的相似性为89.54％,前体序列为41.98％.miR-124基因在大多数无脊椎动物中为单拷贝,而在脊椎动物中大多为多拷贝,表明从无脊推动物到脊椎动物进化过程中miR-124基因发生了重复.靶基因预测结果显示,在人、小鼠和大鼠等哺乳动物中mir-124大多靶位点也是保守的.