鲸偶蹄目核糖核酸酶10基因的分子进化研究

核糖核酸酶10由RNase10序列编码,是脊椎动物特有的生殖酶,其研究主要集中在生理功能,系统的分子进化研究相对甚少。本文,我们基于24个鲸偶蹄目代表物种的基因组分析,共获得26条RNase10序列。在偶蹄目的印度水牛和野猪中首次检测到RNase10发生基因复制,而其它22个物种均为单个基因。系统发育分析揭示鲸目的齿鲸亚目和须鲸亚目形成单系;偶蹄目的反刍亚目最先分歧,猪次目和胼足亚目形成单系。具有核糖核酸酶活性的保守功能区“CKXXNTF”发生了改变,等电点显著低于RNASE A的典型成员,揭示鲸偶蹄目RNase10可能丢失了RNASE A具有的核糖核酸活性和抗菌活性。另外,选择压力分析共检测到13个正选择位点,其中2个位点在结构半胱氨酸附近。总之,我们基于基因组分析深入揭示了鲸偶蹄目RNase10的分子进化机制,解开了鲸偶蹄目RNase10的分子进化之谜,为今后开展RNase10功能研究奠定了理论基础。     

小麂、赤麂、黑麂mtDNA序列变异性及反映的进化关系

利用已测定的鹿科麂亚科动物小麂、赤麂、黑麂的线粒体全基因组序列,统计它们各自连接在一起的13个蛋白编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因和1个控制区序列的碱基长度和组成,计算rRNA基因遗传距离,估算分歧时间,比较蛋白编码基因的碱基水平和氨基酸水平上的差异,基于连接在一起的13个氨基酸序列,以羊为外群,通过邻位相连法和最大简约性法构建进化树,探讨小麂、赤麂、黑麂的进化关系。结果表明,小麂是较原始的物种,赤麂和黑麂较为近缘,是从类似小麂的祖先演化而来。     

赤麂线粒体全基因组的序列和结构

提取赤麂细胞株总DNA,参照我们实验室已测定的同属动物小麂线粒体全基因组序列设计引物,PCR扩增、测序、拼接,获得赤麂线粒体全基因组序列并进行生物信息学分析。赤麂线粒体全基因组序列全长16354bp。定位了22个tRNA基因、2个rRNA基因、13个蛋白编码基因和1个D-loop区。赤麂与小麂及其它哺乳动物线粒体的基因组结构相同,它们的序列同源性都较高。     

三种海豚线粒体COI基因的序列分析

对瓶鼻海豚(Tursiops truncatus)、中华白海豚(Sousa chinensis)和糙齿海豚(Steno bredanensis)的线粒体DNA COI基因进行了测序分析。PCR产物约700bp。扩增产物直接测序,去除引物序列后分别获得643、618和618bp的核苷酸序列。碱基组成平均为,T:31·07%,C:26·13%,A:27·27%,G:15·50%,GC含量为41·63%,其中碱基G的含量明显较低。与Gen Bank中9种鲸的同源序列比对,去除部分端部序列后得到597个比对位点,包括141个简约信息位点,43个单突变子,无插入/缺失位点。12种鲸的种间序列差异较大,其序列变异度在2·1%～17·1%之间。597个比对位点编码199个氨基酸,其中有9个氨基酸发生改变,其中一个氨基酸突变可将齿鲸亚目和须鲸亚目分开。NJ系统树表明,海豚科形成单系类群,瓶鼻海豚和中华白海豚的亲缘关系较近。上述分析表明,COI基因可用于鲸类的种类鉴定和系统发育分析。     

版纳微型猪近交系SRY基因编码区序列克隆及生物信息学分析

目的获得版纳微型猪近交系(BMI)SRY基因编码区序列并进行分子系统进化研究。方法以看家基因GAPDH为内参,对BMI猪的SRY基因编码区序列进行PCR扩增、克隆和序列分析,并应用Lasergene、Bi-oEdit、ClustalX、MEGA等生物信息学软件同鲸鱼、海豚、鹿、绵羊、牛、海豹、马、海象、熊猫、人、驴、熊、猫、虎和美洲豹等15个物种相应SRY编码区核苷酸序列和氨基酸序列进行了比对分析,在此基础上采用NJ和ME法对其编码区氨基酸序列构建了分子系统进化树。结果 BMI猪SRY基因编码区序列长711 bp,编码236个氨基酸,GenBank登录号为GU991615。BMI猪与鲸鱼、海豚、鹿、绵羊、牛、海豹、马、海象、熊猫、人、驴、熊、猫、虎和美洲豹的SRY基因编码区核苷酸序列相似性分别为83.7%、82.8%、78.4%、78.0%、76.9%、73.3%、73.1%、73.0%、72.9%、72.7%、72.7%、72.2%、71.6%、71.3%、70.8%,相应的氨基酸序列相似性分别为72.8%、54.5%、67.3%、64.5%、61.5%、61.9%、59.5%、61.4%、62.0%、59.1%、59.0%、62.0%、59.6%、59.6%、59.2%。结论 BMI猪同鲸鱼等15个物种的SRY基因编码区核苷酸和相应氨基酸序列具有较高的保守性。NJ和ME方法聚类构建的分子系统进化树表明,BMI猪与牛、绵羊、鹿聚为一个分支,符合分类学地位,它们分别为偶蹄目下的猪科、牛科和鹿科动物。     

长尾管蚜蝇Eristalis tenax (Linnaeus,1758)线粒体基因组测序及分析

为了研究长尾管蚜蝇在双翅目的系统发育地位,本研究采用全基因组鸟枪法获得其线粒体基因组95%左右的序列,长度为15 996 bp,登录号为MH159199,包含13个蛋白编码基因,2个rRNA基因,22个tRNA基因,共有9处基因重叠区和16处基因间隔区。13个蛋白编码基因的起始密码子均为ATN,终止密码子除ND5为T外其余均为TAA。从线粒体基因组水平探讨了双翅目3亚目12科28种的系统进化地位,结果表明:食蚜蝇科和潜蝇科聚在一起形成无缝组与以丽蝇科、麻蝇科、寄蝇科、蝇科、花蝇科等构成的有缝组形成姊妹群。     

基于线粒体基因组序列的鞘翅目肉食亚目水生类群系统发育分析

【目的】明确肉食亚目(Adephaga)水生类群线粒体基因组的基本特征,并基于线粒体基因组序列分析肉食亚目水生类群的系统发育关系。【方法】基于Illumina HiSeq X Ten测序技术测定了圆鞘隐盾豉甲Dineutus mellyi和齿缘龙虱Eretes sticticus的线粒体全基因组序列,对其进行了基因注释,并对其tRNA基因二级结构进行了预测分析。加上已公布的鞘翅目(Coleoptera)肉食亚目水生类群17个种的线粒体基因组序列,对该类群共19个种线粒体的蛋白质编码基因(protein-coding genes, PCGs)开展了比较基因组学分析,包括AT含量、密码子偏好性、选择压力等。基于13个PCGs的氨基酸序列和核苷酸序列,利用最大似然法(ML)和贝叶斯法(BI)分别构建鞘翅目肉食亚目水生类群的系统发育关系,并通过FcLM分析进一步评估伪龙虱科(Noteridae)和瀑甲科(Meruidae)的系统发育位置。【结果】圆鞘隐盾豉甲和齿缘龙虱的线粒体基因组全长分别为16 123 bp(GenBank登录号: MN781126)和16 196 bp(GenBank登录号: MN781132),都包含13个PCGs、22个tRNA基因、2个rRNA基因和1个D-loop区(控制区)。19个肉食亚目水生类群线粒体基因组PCGs的碱基组成都呈现A+T偏好性,在密码子使用上也都偏向于使用富含A+T的密码子;在进化过程中13个PCGs的进化模式相同,都受到纯化选择。基于线粒体基因组13个PCGs的氨基酸序列的肉食亚目水生类群的系统发育关系为(豉甲科Gyrinidae+(沼梭甲科Haliplidae+((壁甲科Aspidytidae+(两栖甲科Amphizoidae+龙虱科Dytiscidae))+(水甲科Hygrobiidae+(瀑甲科Meruidae+伪龙虱科Noteridae)))))。【结论】研究结果表明,豉甲科是肉食亚目水生类群的基部类群,接下来是沼梭甲科和龙虱总科;伪龙虱科和瀑甲科互为姐妹群,并一起作为龙虱总科内部的一个分支;两栖甲科与龙虱科具有更近的亲缘关系。     

中华鳖线粒体基因组序列分析

参照近源物种线粒体基因组序列,设计17对特异引物,采用PCR产物直接测序法测得中华鳖线粒体基因组全序列.初步分析其基因组特点和各基因的定位,用pDRAW32软件预测12种限制性酶对其的酶切图谱.结果表明,中华鳖线粒体基因组全长17364bp,核苷酸组成为35.23%A、27.26%T、25.73%C、11.78%G,包括13个蛋白质编码基因、2个rRNA基因、22个tRNA基因和1个非编码控制区.基于线粒体基因组编码的13个蛋白质的氨基酸序列,用NJ法和MP法构建系统进化树,分析6种龟鳖类动物之间的亲缘关系,与传统的系统分类基本一致,初步确定淡水龟科与海龟科的亲缘关系比与龟科的亲缘关系要近.     

麝属分子系统进化地位的再分析

对麝Moschus spp.的分子系统进化地位进行了再研究.结果 表明,不同的基因及序列长度、分析中不同的物种数目、不同的分析方法对研究结果产生明显影响.在用线粒体Cyt b、16S rRNA基因及二者的连接序列分别构建的NJ、MP树中,都支持麝与鹿有更近的亲缘关系.在使用γ干扰素核基因的编码序列构建的NJ树中,显示麝与鹿也有较近的亲缘关系;而MP树则暗示麝与牛科有更近的亲缘关系.当选用包括林麝在内的18个物种,使用线粒体基因组重链上12个蛋白编码基因的核苷酸串连序列构建系统发生树时,在NJ、MP、ML和BI树中都支持麝与鹿有更近的亲缘关系,与选用23个物种得到的支持麝为鹿科/牛科二者共同姐妹群的结果存在明显差异.这可能是因为麝科与鹿科和牛科的亲缘关系较近,分歧时间较短,其分子片段所累积的进化信息较少,而且不同的分子片段进化速率不一致等造成的.因此,要彻底解决麝在偶蹄目中的进化地位必须要找到更适合的分子标记.     

甜果螨全线粒体基因组测序与分析

【目的】测定和分析甜果螨Carpoglyphus lactis线粒体基因组全序列,并在线粒体基因组水平探讨其在真螨总目(Acariformes)中的系统发育地位,为真螨总目分类及果螨科线粒体基因组研究提供科学依据。【方法】挑取实验室饲养的甜果螨成螨,用传统的酚氯仿抽提法和试剂盒提取法提取甜果螨基因组DNA。然后采用节肢动物或螨类线粒体基因的通用引物PCR扩增出甜果螨线粒体基因cox1,cob,rrnS和nad4-nad5的部分序列;再设计种特异性引物进行Long-PCR扩增和步移法测序,测出甜果螨线粒体基因组全序列。应用SeqMan, SEQUIN 9.0和tRNAscan等生物信息学软件,对甜果螨线粒体基因组的基因结构等进行生物信息学分析。最后基于17种真螨总目螨类的蛋白质编码基因,采用最大似然法构建系统发育树。【结果】甜果螨线粒体全基因组总长为14 060 bp(GenBank登录号:MN073839),为典型的闭合双链DNA分子,共由37个基因组成,包括13个蛋白质编码基因(PCGs)、22个tRNA基因和2个rRNA基因;甜果螨线粒体基因组还包括1个大的非编码区(large non-coding region, LNR)。系统发育分析结果显示,甜果螨Carpoglyphus lactis属于无气门亚目粉螨总科(Acaroidae),与椭圆食粉螨Aleuroglyphus ovatus构成一支。粉螨总科(Acaroidae)和薄口螨总科(Histiostomatoidae)聚成一簇,与痒螨股(Psoroptidia)构成姐妹群。【结论】本研究首次获得并分析了甜果螨线粒体基因组全序列。甜果螨与椭圆食粉螨的亲缘关系较近。     

Recent advances in the study of Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus replication and pathogenesis

It has now been over twenty years since a novel herpesviral genome was identified in Kaposi's sarcoma biopsies. Since then, the cumulative research effort by molecular biologists, virologists, clinicians, and epidemiologists alike has led to the extensive characterization of this tumor virus, Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus(KSHV; also known as human herpesvirus 8(HHV-8)), and its associated diseases. Here we review the current knowledge of KSHV biology and pathogenesis, with a particular emphasis on new and exciting advances in the field of epigenetics. We also discuss the development and practicality of various cell culture and animal model systems to study KSHV replication and pathogenesis.     

The structure, reproduction and taxonomy of Vidalia and Osmundaria (Rhodophyta, Rhodomelaceae)

Comprises species occurring mostly in subtidal habitats in tropical, subtropical and warm-temperate areas of the world. An analysis of the type species, V. spiralis (Sonder) Lamouroux ex J. Agardh, a species from Australia, establishes basic characters for distinguishing species in the genus. These characters are (1) branching patterns of thalli, (2) flat blades that may be spiralled on their axis, (3) width of the blade, (4) primary or secondary derivation of sterile and fertile branchlets and (5) position of sterile and fertile branchlets on the thalli. Application of the latter two characters provides an important basic method for separation of species into three major groups. Osmundaria , a genus known only in southern Australia, was studied in relation to Vidalia , and its separation from the Vidalia assemblage is not accepted. Species of Vidalia therefore are transferred to the older genus name, Osmundaria. Two new species, Osmundaria papenfussii and Osmundaria oliveae are described from Natal. Confusion in the usage of the epithet, Vidalia fimbriala Brown ex Turner has been clarified, and Vidalia gregaria Falkenberg, described as an epiphyte on Osmundaria pro/ifera Lamouroux, is revealed to be young branches of the host, Osmundaria prolifera.     

New or rare chromosome counts in Artemisia L. (Asteraceae, Anthemideae) and related genera from Kazakhstan

Fifteen chromosome counts of six Artemisia taxa and one species of each of the genera Brachanthemum, Hippolytia, Kaschgaria, Lepidolopsis and Turaniphytum are reported from Kazakhstan. Three of them are new reports, two are not consistent with previous counts and the remainder are confirmations of very scarce (one to four) earlier records. All the populations studied have the same basic chromosome number, x = 9, with ploidy levels ranging from 2x to 6x. Some correlations between ploidy level, morphological characters and distribution are noted.     

肝癌中HBV和HCV基因和抗原的分布及意义

采用原位分子杂交方法检测HCV RNA及HBV X基因;采用免疫组织化学方法研究HCV核心抗原,非结构区C33c抗原及HBxAg在肝细胞肝癌中的定位及分布.结果表明(1)HCV RNA、HBV X基因在肝细胞肝癌组织检出率分别为40%(55/136)和82%(112/136).HCV RNA定位于癌细胞的胞浆内,阳性细胞呈散在、灶状及弥漫分布三种形式;HBV X基因在肝癌细胞中的分布呈胞浆型、核型及核浆型,阳性细胞也呈上述三种分布形式;(2)HCV C33c抗原、核心抗原在肝细胞肝癌中的阳性率为81%(133/164)及86%(141/164).C33c抗原定位于癌细胞及肝细胞的胞浆内;核心抗原既定位于癌细胞核中,又可定位于胞浆中.C33c抗原阳性细胞以灶状分布为主;而核心抗原阳性细     

Selection with two alleles and complete dominance

For a plant selection model with frequency-independent viabilities, fertilities and selfing rates, it is shown that apart from global fixation, for certain parameter combinations a protected polymorphism and facultative fixation (either allele may become fixed according to initial frequencies) may both occur. Facultative fixation requires different selling rates for the dominant and recessive type. Protection of the polymorphism requires resource allocation for male and female function. In this connection the problem of purely genetically caused population extinction is discussed.
For general frequency dependence and regular segregation, the chances for establishment of a completely recessive gene are compared to those of a completely dominant gene. It is proven that the process of establishment of the recessive gene, despite a fitness advantage, may be considerably endangered by drift effects if random mating prevails. The recessive gene may reach the same effectivity in establishment as a dominant gene, only if the recessive homozygote mates exclusively with its own type during the period of establishment.