人类和黑猩猩Y染色体结构和基因含量的差异性

解读人类和黑猩猩之间的差异性对于研究人类的进化历史具有非常重要的意义。人类和黑猩猩Y染色体相继测序完毕,利用dot-plot程序可以分析它们之间的差异性。研究结果显示,人类和黑猩猩MSY区在结构和基因含量上有很大的差异,人类MSY常染色质主要由扩增序列、X退化序列和X转座序列组成,而黑猩猩MSY常染色质主要由扩增序列和X退化序列组成。黑猩猩的MSY区含有19个回文序列,而人类只有8个回文序列。黑猩猩MSY区的基因只包含了人类MSY区基因的三分之二。通过分析可以推测,黑猩猩和人类MSY之间的显著差异主要来源于四个因素的协同作用:MSY在精子生成中的主要作用;MSY区内频繁的异常重组;减数分裂交叉重组中的"遗传便车"效应;配偶行为引起的精子的竞争。综合比较黑猩猩和人类Y染色体结构和基因含量将对研究Y染色体的进化历史及其动力产生非常重要的意义。     

失活X染色体基因逃逸与系统性红斑狼疮的性别二态性

X染色体失活可平衡女性中两条X染色体的基因剂量。越来越多的证据表明,失活X染色体上存在许多能够逃逸失活的基因。逃逸的机制涉及到DNA、RNA、组蛋白的表观修饰以及众多的调控蛋白和染色质的空间结构。失活X染色体基因逃逸的研究为人类疾病(特别是自身免疫性疾病)性别二态性的研究开辟了新的途径。目前已证实包括TLR7、CD40L、IRAK-1、CXCR3、CXorf21等失活X染色体基因逃逸是系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)女性好发的重要原因。本文主要综述了失活X染色体上基因逃逸以及与SLE性别二态性形成的分子机制。阐明SLE性别二态性形成的分子机制,不仅对疾病的诊断、治疗具有重要意义,而且对深入揭示人类免疫系统的发育及调控机理也有重要的理论意义。     

人类Y染色体回文序列紧邻核苷酸的语言特征

人类基因组Y染色体回文序列具有非常特殊的对称结构,容纳了许多控制着睾丸发育的基因,破译其结构与所隐含的遗传信息成为生物信息学家们的机遇和挑战.利用语言学中Zipf定律的方法分析了Y染色体八个回文序列(P1～P8)中紧邻核苷酸的频率及其关联度的分布特征。用数学模型进行了精确地描述,发现紧邻核苷酸的频率分布并不满足Zipf定律,而满足三次多项式分布及紧邻核苷酸关联度的分布,满足逆函数分布,这些特征是人类Y染色体回文序列长期进化的结果。     

X染色体失活机理研究

X染色体失活是哺乳动物中为实现雌性XX个体和雄性XY个体间X染色体上基因剂量补偿作用(dosage compensation)而普遍存在的一种现象,表现为雌性个体两条X染色体中的一条结构异固缩和大范围的基因失活。由于失活基因高度甲基化,曾经认为甲基化在这一过程中发挥重要作用并据此提出一些模型,但相反的证据不断积累使人们对甲基化在这一过程中的主导作用发生怀疑。由于X     

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     

用C-带和涂染技术检测棕色田鼠Y染色体

采用染色体C 带技术和小鼠整条Y染色体特异探针检测棕色田鼠的Y染色体 ,结果如下 :棕色田鼠雄性个体C 带中期分裂相中 ,X性染色体是亚中部着丝粒染色体 ,在着丝粒处存在着强烈的C阳性带 ,而且在短臂的中间也有一条C阳性带 ,但是没有发现深染的Y染色体。用小鼠整条Y染色体特异探针涂染棕色田鼠的骨髓细胞中期分裂相和间期核 ,以小鼠骨髓细胞中期分裂相和间期核作为对照。涂染结果表明 :棕色田鼠骨髓细胞中期分裂相和间期核涂染信号检出率分别为 0 - 2 %和 3% - 5 % ,两者均呈阴性反应 ,而对照都呈阳性反应。根据实验结果 ,作者认为在棕色田鼠的Y染色体上及整个基因组DNA中不存在小鼠整条Y染色体特异DNA的同源序列 ,其Y染色体上可能没有决定雄性性别的重要基因     

刺鳅X染色体DNA文库的构建

刺鳅（Mastacembelus aculeatus）是具有明显X和Y异形性染色体分化的淡水鱼。本实验室通过显微切割（Microdissection）和兼并引物PCR（DOP-PCR）方法,从雌性刺鳅中期染色体分裂相中分离获得X染色体并扩增其DNA,利用T载体和电转化方法,建立了刺鳅X染色体DNA质粒文库。该文库插入片段的平均长度约为500bp,理论上包含X染色体98％以上的序列。当用荧光原位杂交（FISH）来验证文库的专一性时发现,在无竞争性DNA杂交条件下,整个X和Y染色体上都表现出强烈的杂交信号,并且常染色体上也出现一些随机散布信号;当含有竞争性DNA时,常染色体上的信号消失,仅性染色体上异染色质区域保留有较强信号。就此,本文对刺鳅性染色体上的序列类型进行了探讨。     

一个蚕豆病遗传家系G6PD基因突变及X染色体失活偏移检测

对一蚕豆病遗传家系的G6PD基因突变进行分析,检测突变后G6PD酶活变化,并对先证者家系进行X染色体失活（XCI）偏移模式检测,从而预测G6PD突变女性携带者患蚕豆病的风险。取家系成员的外周血样,并提取基因组DNA,用聚合酶链式反应（PCR）和DNA测序法进行序列分析,确定先证者突变位点和突变类型及家庭成员遗传情况,若先证者的母亲和姐姐为G6PD突变携带者,则对先证者母亲和姐姐进行X染色体偏移检测以及酶活检测分析,以评估携带者患蚕豆病的风险,同时对研究对象进行随访。结果患者X染色体上G6PD基因发生点突变c.1376G>T;酶活性检测结果显示该突变使G6PD酶活性下降大约25%,导致蚕豆病发生。该家系的两位女性携带者X染色体失活偏移<80%,未来发生蚕豆病的可能性低。     

X染色体失活——一种特殊方式的基因调控

剂量补偿是使Ｘ连锁基因的表达水平在两性间达到平衡的过程。生物界实现剂量补偿的策略有很多种,真兽亚纲哺乳动物是随机失活雌性的一条Ｘ染色体。Ｘ失活开始于ＸＩＣ,然后传播到整条染色体。ＸＩＳＴ基因定位于ＸＩＣ中,参与Ｘ失活的启动,可能是Ｘ失活决定基因。最近在人和小鼠中发现了逃避Ｘ失活的基因。探讨这些基因逃避Ｘ失活的机制有助于理解Ｘ染色体失活是如何对基因表达进行调控的。人和小鼠中有一些基因的Ｘ失活状态不同,提示了性染色体的持续不断的进化改变 。     

哺乳动物X染色体失活机制

哺乳动物X染色体连锁基因的剂量平衡,是通过雌性胚胎发育早期随机或印记失活一条X染色体来实现的,这是一个复杂的过程,包括：启动、计数、选择、维持等一系列的步骤。X染色体失活中心是X染色体失活的主控开关座位,调节X失活的早期事件,失活发生后,X染色体的失活状态可稳定地存在并传递给后代,这一过程涉及基因组印记的形成。此外,在雄性动物,精原细胞减数分裂早期也存在着短暂的X染色体失活现象。现对哺乳动物X染色体失活机制的最新进展进行综述。