人类基因组研究：——新的尚未知基因的寻找与识别

人类基因组研究──新的尚未知基因的寻找与识别吴学军,柴建华（复旦大学遗传所上海２００４３３）从１９８７年至今,已有七个年头了,在这些年中,美国和其他国家的科学家一起努力,使整个基因组的ＹＡＣ克隆覆盖率已达到了８０％,第２１号和Ｙ染色体已完成ＹＡＣ克隆...     

定位克隆分离植物基因的研究进展

定位克隆是分离基因的有效方法。本文对定位克隆的原理和方法进行了简要介绍,概括了定位克隆的分离植物基因上的研究进展,分析了其局限性和解决方法,并对定位克隆的应用前景做出展望。     

人类的致病基因

在人类基因组计划取得重大进展的背景下,有1000多种致病基因被克隆鉴定出来并加以分类。定位克隆,定位候选克隆及新兴的SNP标记均被用于搜索新的致病基因。对肿瘤,神经系统和视觉系统等致病遗传基因的研究已获初步成果。     

基因的多态性与生命科学

人类基因组的测序将要大功告成,但这并非是我们已经能破译人类生命密码,而是指目前的工作和成果只是能“读出”人类的生命密码,离“读懂”生命的密码尚需要时日。而在读懂人类和生物DNA密码的过程中,SNP是至关重要的因素。SNP是单核苷酸多态性的英字母缩写,也称作单碱基多态性,简单地讲就是基因的多态性。     

外显子捕捉法快速分离新基因的原理和方法

从大片段基因组DNA中快速分离转录序列是疾病基因定位克隆(positional cloning)中的关键步骤.外显子捕捉法是一种较为成功的方法.文章对该法的基本原理、方法步骤及应用成果等作了较为详细的介绍.     

植物抗病基因的克隆技术

植物抗病基因克隆技术的研究是目前国内外植物分子生物学学科的热点之一。该文主要对植物抗病基因克隆技术的研究进展进行综述,旨在更好地揭示抗病基因克隆技术的特点,为农作物改良、生态保护等方面提供一条有效可行的途径。     

寻找人类性别决定基因的历程

动物和人类性别决定机制的探讨是生命科学中一个重要研究领域,性决定和性分化过程决定着雌性和雄性两种性别的存在。性别决定是在受精的瞬间就确定了的,是性分化的遗传基础;而性分化则是一个由早期胚胎至性成熟分化发育的复杂调控过程。该项研究不仅有益于对人类性别相关疾病的诊断治疗,而且对于动物性别的人为控制和个体性别鉴定,以及对于从低等脊椎动物到人类性别决定机制进化的探讨都具有重大价值。１　人类中存在性别决定基因对于哺乳动物的早期研究结果已使人们认识到精子有两种类型：“Ｘ精子”和“Ｙ精子”,受精时哪种类型的精…     

人类新基因cegl cDNA的克隆及表达研究

CLECT and EGF-like domain contained Gene 1(cegl)基因是用电子克隆的方法获得的人类新基因。该基因定位在人类的第14号染色体上,是一个单一外显子的基因。cegl基因的cDNA长度为2050bp,通过生物信息学方法预测它包含一个1340bp的完整阅读框架,编码一个490个氨基酸的蛋白,含有CLECT、EGF-like结构域各一个。以cegl基因全长编码区为探针的整体原位杂交结果显示该基因的小鼠和鸡的同源基因在各自早期胚胎头部中特异表达,并且在不同时期胚胎神经系统增殖迅速的部位中有大量的表达。RT-PCR结果显示该同源基因在小鼠成体各组织中广泛分布。这提示cegl基因可能与头部生长发育有密切关系,并且对维持成体各组织的正常功能起到重要的作用。对cegl基因在胚胎发育的时间和空间表达模式的研究将有助于进一步深入地揭示它在人脑的正常生长发育中的作用。     

新冠肺炎遗传易感基因的研究进展

新型冠状病毒(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)感染人体后,个体间存在显著不同的新冠肺炎(corona virus disease 2019,COVID-19)临床症状。机体遗传因素在新冠病毒感染后的临床转归过程中发挥重要的作用。以全基因组关联研究(genome-wide association studies, GWAS)为代表的遗传关联研究方法,已成功鉴定了多个与新冠肺炎相关的易感基因,为新冠肺炎防诊治措施的研发提供了理论基础。本文综述了新冠肺炎遗传易感基因的研究进展,包括多种表型、多个人群、多种遗传变异类型的新冠肺炎全基因组关联研究以及易感基因区域的精细定位研究等,旨在为新冠肺炎遗传易感基因的后续研究提供参考。     

在人类胚胎发育过程中表达的新锌指蛋白基因ZNF359的研究

kriipple型锌指蛋白是一类具有重要功能的转录调节因子。初步克隆了一个新的人类kriipple型锌指蛋白基因,经国际基因命名委员会批准命名为ZNF359。此基因长3271个碱基,含6个外显子,在基因组DNA上长18kb。它编码的蛋白质全长643个氨基酸,含一个KRAB框,16个C2H2型的锌指,在两者之间还有一个典型的中间重复序列。Northern Bolt分析表明该基因在人类早期胚胎的各个组织中普遍表达,且在肾、心脏和肺的表达水平最强。其结构和表达特征预示着它编码的是一个具DNA结合功能的转录调控因子。     

植物基因识别及克隆策略研究进展

随着基因组数据的积累,同时识别多个基因、解读其功能,正在成为揭示环境信号调控植物组织分化及器官形成分子机制必不可少的途径。我们从基因组水平、转录水平和蛋白质水平,回顾总结了识别发育及代谢相关基因、解读其功能的一般策略,讨论并比较了各主要策略的优缺点,并提出方法选择的一般原则。     

限制酶介导整合技术：一种克隆新基因的新策略

限制酶介导整合（REMI）技术是近年发展起来的一种研究新基因的方法,已被用于盘基网柄菌、酵母和丝状真菌等微生物细胞与发育过程的研究。结合质粒拯救技术,可快速分离质粒两侧未知的基因组DNA序列,进而对该序列做进一步分析和研究。我们简要介绍了REMI技术的基本原理、影响因素、缺点及其应用。     

克隆新基因(cDNA)的几种常用方法

文章主要叙述了目前克隆新基因（ｃＤＮＡ）常用的几种方法--递减杂交,表达序列标记,ｍＲＮＡ差别显示,并对每种方法的原理,优缺点及应用情况作了简单介绍,以供有关研究者参考 。     

通过新基因计算机识别与实验确认对NCBI人类基因数据库一些模式参考序列错误的分析与纠正

采用生物信息学分析与实验确认相结合的技术路线,通过所识别的基因在非冗余数据库比对发现了网上公布的计算机注释人类基因组编码序列存在各种类型的多处错误,包括cDNA水平的一个或一段碱基插入、缺失或突变,或是这些错误的不同排列组合,其中以错误插入为多,往往导致编码氨基酸的移码突变。最先举证了NCBIGENOME Annotation Project预测人类新基因的下列错误类型：(1)开放读码框架(0RF)中错误插入一个碱基造成编码氨基酸移码;(2)错误拼接;(3)开放读框中错误插入一个或一段碱基造成该读框提前终止。只编码N-端氨基酸的cDNA序列而不完整;(4)只有编码c一端氨基酸序列的cDNA而不完整;(5)只是正确基因0RF中间的一段编码蛋白cDNA序列而不完整,缺N-端与C-端氨基酸序列,并且将不完整蛋白氨基酸序列的第一个非起始码氨基酸错误地预测为起始码氨基酸,如将L错误地预测为M;(6)开放读框中错误插入一个或一段碱基造成前面出现不该有的终止码,因而编码蛋白缺开头部分氨基酸;(7)可能将污染基因组序列当作完整基因cDNA序列对待而预测出所谓单一外显子基因。即便真是基因,也只是较长单一外显子mRNA中有一小0RF,而0RF起始码上游同一相位确实存在终止码,无其他特点符合基因条件;(8)所预测基因只有0RF,而0RF两端没有任何EST证据,可据此0RF拼接出受EST和人类基因组双重支持的完整基因cDNA(开放读框上游同一相位有终止码),预示所预测0RF参考序列可能不正确;(9)有EST实验证据支持存在基因的人类基因组序列范围内又被预测出一条相似但更小的蛋白编码基因,因而新预测基因有可能是错误的。     

水稻小穗特征基因FZP的图位克隆

FZP是水稻中控制小穗分化的一个关键基因,先前已将它定位在第7染色体上。通过进一步对该基因进行精细定位和图位克隆,找到2个SSR标记NRM6和NRM8,将该基因锁定在一个遗传距离为1．2cM的范围内(两标记与目标基因的遗传距离分别为0．2cM和1．0cM),相应的物理距离为144kb。发现在预期的目标基因位置,存在一个具有类似AP2结构域的基因。已知AP2是一个控制植物花发育的重要基因。因此,这个基因应是FZP的一个候选基因。PCR扩增结果显示,突变体中该基因有一个大约4kb的插人片段,与向共分离。由此可以初步认为,该基因就是FZP。     

Restriction Site-dependent PCR: An Efficient Technique for Fast Cloning of New Genes of Microorganisms

New bioactive proteins need to be screened from various microorganismsfor the increasing need for industrial and pharmaceutical peptide,proteins, or enzymes. A novel polymerase chain reaction (PCR)method, restriction site-dependent PCR (RSD-PCR), was designedfor rapid new genes cloning from genomic DNA. RSD-PCR strategyis based on these principles: (i) restriction sites dispersethroughout genomes are candidacy for universal pairing; (ii)a universal primer is a combination of a 3'-end of selectedrestriction sites, and a 5'-end of degenerated sequence. A two-roundPCR protocol was designed and optimized for the RSD-PCR: amplifythe single strand target template from genomic DNA by a specificprimer and amplify the target gene by using the specific primerand one of the universal RSD-primers. The optimized RSD-PCRwas successfully applied in chromosome walking using specificinternal primers, and cloning of new genes using degeneratedprimers derived from NH₂-terminal amino acid sequence of protein.     

植物未知产物发育基因的分离方法

近年来,由于分子生物学和遗传学向发育生物学和生理学渗透,生长发育的遗传控制成为研究的热点。到目前为止,人们主要借助蛋白质的分离纯化分离了一些发育基因,但绝大部分发育基因的产物是未知的,其分离工作相当困难。近年来发展起来的基因克隆技术使未知产物的发育基因克隆取得了突破性的进展,本文对这些技术进行了简单的介绍和评述。     

克隆差异表达基因的新策略

基因表达的变化有两种,即新出现的基因表达与表达量差异的基因表达.表达量差异的基因克隆技术主要有mRNA差异展示,此技术是目前筛选差异表达基因最有效的方法之一,但主要存在假阳性率高的不足,针对此缺点,近几年提出了新的策略与方法,如差异消减展示、基于PCR和减法杂交基础上的差异表达基因克隆技术,这些技术具有显著优势.     

致病基因的定位候选克隆

基因组研究的迅猛发展,使我们有必要重新审视致病基因克隆的各种策略与技术,以及人类基因组研究在致病基因克隆中的作用。定位候选克隆基因策略强调充分利用已知的细胞遗传学、医学遗传学、分子遗传学、分子生物学和生物化学知识,特别是人类基因组研究的最新成果,综合功能克隆、定位克隆与传统候选基因研究的策略,分离鉴定致病基因。今天的定位克隆已几乎不再需要染色体步移,甚至有可能避开cDNA筛选。