慢性阻塞性肺疾病全基因组关联研究进展

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)是一种以不完全可逆的气流受限为主要特征的慢性气道炎症,是一种由遗传因素和环境因素共同作用的复杂疾病,也是世界主要致死疾病之一。近年来,随着全基因组关联研究(genome-wide association study, GWAS)的不断深入,研究者们发现了大量与肺功能或COPD相关的遗传变异或基因位点、药物靶点等。本文综述了2007年以来世界范围内针对肺功能或COPD的GWAS方面的研究工作及其进展综述,分析了可能存在的药物靶点,并探讨了COPD在全基因组关联研究中面临的挑战和困难,为深入研究COPD发病机制提供新思路。     

泥蚶G2代快速生长家系遗传结构的微卫星分析及其与生长性状的关联

利用微卫星标记对泥蚶(Tegillarca granosa Linnaeus) G2代家系的遗传结构和遗传多样性进行了分析, 并结合家系的表型生长数据, 关联分析筛选可用于育种的候选标记。遗传结构分析表明, 18对引物共检测出59个等位基因, 其中家系F19、F21、F22的平均等位基因数(N_a)分别是2.500、2.722和2.722; 平均观测杂合度(H_o)为0.446、0.510和0.628; 平均期望杂合度(H_e)为0.394、0.433和0.464; 多态信息含量(PIC)分别是0.346、0.379和0.403。标记与生长性状的相关性分析显示, 有3个位点与壳高、壳长、壳宽和总质量显著相关, 其中F19家系的Teg-30的BB基因型与壳高、总质量显著相关, F21家系的Teg-03的BB基因型和Teg-20的BC基因型与壳高、壳长、壳宽和总质量均显著相关, 筛选出的与生长性状相关的标记为开展泥蚶分子标记辅助育种提供了有价值的遗传信息和参考依据。     

丹参线粒体和叶绿体微卫星标记开发及多样性分析

该研究通过生物信息学方法,对丹参线粒体、叶绿体基因组序列进行SSR位点搜索,利用Primer3.0软件在线设计SSR引物,通过PCR扩增,筛选出扩增效果好、多态性高的10对cpSSR引物和13对mtSSR引物,用于分析61份丹参品种的遗传多样性和鼠尾草属植物种间的通用性。结果显示：（1）从2条基因组序列中搜索到32个cpSSR位点和24个mtSSR位点,其中叶绿体单核苷酸的重复序列最多为31个,占96.9%,重复类型中以A/T形式的微卫星最为丰富。（2）23对SSR引物共检测出46个等位基因,平均每个SSR位点等位基因数是2个,有效等位基因数为1.566;预期杂合度(H_e)为0.346,高于双子叶植物的平均水平（H_e=0.190）;多态信息含量（PIC）为0.278,大于0.250小于0.500;Shannons信息指数为0.519,表明所采集的丹参呈中等水平的遗传多样性。（3）聚类分析表明,61份丹参材料的遗传相似系数在0.54~0.96之间,并在遗传相似系数为0.64处将 61份丹参分为6个亚群：四川、山东和安徽省的丹参聚集在Ⅰ和Ⅱ亚群中,说明四川中江、山东和安徽地区的丹参亲缘关系较近,而来源于四川中江的丹参分布于所有亚群,表明四川中江的丹参具有丰富的多态性。（4）通用性检测结果显示,11对mtSSR引物在9种鼠尾草属中的平均通用性比率为64.63%,通用性较高;9对cpSSR引物在10种鼠尾草属中的平均通用性比率为44.66%,通用性较低;引物cp5p、cp8p和cp10p在野芝麻亚科植物属间的通用性较好。研究表明,开发的23对SSR引物在鼠尾草属内具有很好的适用性,可以为该属种间的亲缘关系和种内遗传分化研究提供分子依据。     

栖息条件对中华蜜蜂遗传多样性的影响

为了评估不同栖息条件对中华蜜蜂(简称中蜂)种群遗传多样性的影响,本研究运用微卫星标记的方法,对皖南山区4个不同采样点120个中华蜜蜂群体的2400只工蜂样本进行了分析.结果表明:与天然林野生中蜂群相比,单一茶树种植结构下,皖南中蜂群的等位基因数、平均期望杂合度和多态信息含量的差异均不显著;人工驯养中蜂群的等位基因数、多态信息含量差异显著,平均期望杂合度差异不显著;2006年采集的野生中蜂群与天然林野生中蜂群的等位基因数、平均期望杂合度和多态信息含量均差异显著.各种群间存在极显著的遗传分化,平均分化系数为0.32.说明皖南地区茶树单一化种植不会影响中蜂的遗传结构与资源保护.     

乳腺生物反应器实用化研究-现状与问题

转基因家畜的乳腺有可能作为生物反应器来生产具有生物活性的多肽药物和具特殊营养意义的蛋白质。一个新兴的转基因动物制药业已开始崛起。用乳汁蛋白质基因的调节元件不仅有可能使转基因的表达只限于乳腺组织,而且有可能使转基因表达产物得到高水平表达和大量生产。各种酪蛋白,以及乳清蛋白和乳球蛋白等基因的调节元件已相继被克隆和投入使用。已经有多种具有生物活性的昂贵的医用蛋白质在乳腺组织中合成并分泌。迄今,转基因动物的研究明确了在乳蛋白基因启动区域上游区的一些乳腺特异和激素诱导转录元件,细胞系和原代培养细胞的转染的研究鉴别了一些组成性和激素诱导的因子。但转基因随机整合造成的“位置效应”所引起表达结果的不确定性,限制了乳腺生物反应器产业化的形成和发展。由于乳汁蛋白质基因的表达都具有典型的时空特异性格式,乳蛋白基因的表达受到了激素和发育调节的转录因子的综合调控。为使乳腺反应器的应用更卓有成效和得心应手,我们尚需对它的发育和激素调控密切相关的生理学和染色体座位具备充分了解。     

微卫星DNA及其PCR技术的进展

微卫星ＤＮＡ是一种最常见的重复序列之一,具丰富的多态性,高度杂合性、重组率低等优点,是一种较好的ＤＮＡ多态标记。本着重介绍了微卫星ＤＮＡ的特点,其ＰＣＲ技术新进展及出现的问题。     

10个近交系小鼠的微卫星位点分析及其在遗传监测中应用的探讨（一）

选用不同染色体上的８个微卫星位点,应用ＰＣＲ技术对１０个品系的近交系小鼠进行遗传分析,研究结果表明：在无任何亲缘关系的近交系小鼠品系之间,该８个微卫星位点均具有不同的等位基因。含有不同等位基目的微卫星位点所占的百分比从ＭＳＭ／ＭＳ与Ｃ３Ｈ／ＨｅＪ的１００％到（ＣｘＳ）Ｆ与Ｃ５７ＢＬ／６Ｊ间的２５％,平均５６．７２％,在重组近交系间及重组近交系与亲本之间,此比率从（ＣｘＳ）Ｄ或（ＣｘＳ）Ｍ与ＢＡＬＢ／ＣＨｅＡ间的５０％到（ＣｘＳ）Ｄ或（ＣｘＳ）Ｍ与ＳＴＳ／Ａ,（ＣｘＳ）Ｄ与（ＣｘＳ）Ｍ间的２５％,此８个微卫星位点有可能做为在基因水平上进行近交系小鼠遗传监测的标记。     

基于Roche 454 GS FLX高通量测序的叶城沙蜥基因组微卫星特征分析

叶城沙蜥Phrynocephalus axillaris是我国特有的一种小型爬行动物,广泛分布于新疆塔里木盆地、吐鲁番-哈密盆地和甘肃敦煌盆地。本研究利用Roche 454 GS FLX高通量测序技术进行叶城沙蜥微卫星位点筛选,获得了91 190条高质量序列。用Krait搜索微卫星位点,共得到1～6个碱基重复类型的完美型微卫星序列29 890个。不同类型微卫星中,单碱基重复类型数目最多,有14 630个,占总数的48. 95%,其次是二碱基,约占28. 60%,四碱基、三碱基、五碱基和六碱基分别占10. 73%、10. 48%、0. 92%和0. 32%。二碱基微卫星中AC重复类型数量最多,三碱基、四碱基、五碱基和六碱基中分别是ATC、AAAT、AAAAT和AATCCC。叶城沙蜥完美型微卫星中数量最多的11种重复拷贝类型分别为C、A、AC、AG、AAAT、ATC、AT、AAT、ATAG、AGG和AAC。本研究深化了对叶城沙蜥基因组的了解,并为以后开发和筛选大量高质量微卫星标记提供了数据支持,也为利用微卫星标记研究叶城沙蜥种群遗传结构和谱系地理模式奠定了基础。     

三江源和祁连山国家公园雪豹种群的遗传结构分析

掌握遗传信息对濒危物种的保护和管理具有重要意义。本研究在我国雪豹重要分布区祁连山和三江源国家公园分别采集粪便样品,利用mtDNA的cyt b基因、微卫星多态性位点进行了雪豹的物种鉴定、个体识别和种群遗传结构评估。在采集286份疑似雪豹粪便样品中,成功的对86份雪豹样品进行了扩增鉴定,利用微卫星位点进行个体识别获得41只雪豹个体,其中祁连山国家公园26只,三江源国家公园15只。通过等位基因数、有效等位基因数、观测杂合度、期望杂合度、多态信息含量等指标进行种群遗传多样性评估,认为雪豹种群遗传多样性相对较低,但祁连山国家公园雪豹种群遗传多样性相对较高。STRUCTURE进行群体遗传结构分析表明,4个种群可以划分为3个遗传类群,祁连山国家公园的种群（YCW和QLS）与三江源国家种群(DC和SJ)的遗传差异,可能与种群间的地理隔离存在明显的相似性。     

翘嘴鲌胰岛素样生长因子-Ⅰ的克隆及序列分析

为探讨胰岛素样生长因子-Ⅰ(Insulin like growth factor-Ⅰ, IGF-Ⅰ)对于翘嘴鲌(Culter alburnus)生长性状的影响, 对其DNA序列进行了克隆。翘嘴鲌IGF-Ⅰ全长14567 bp, 由5个外显子和4个内含子组成。其5个外显子长度分别为298、160、182、36 和1360 bp。推测的阅读框为486 bp, 编码由161个氨基酸组成的IGF-Ⅰ前体蛋白。前体肽由信号肽、成熟肽、E肽三部分组成, 其中信号肽44个氨基酸, 成熟肽70个氨基酸, E肽47个氨基酸。成熟肽由B、C、A、D四个区域组成, 其中B结构域和A结构域的保守性最高, 在这2个区域包含由6个半胱氨酸残基形成的3个二硫键。翘嘴鲌B区域还包含保守的IGF-Ⅰ受体识别序列(PheB23-TyrB24-PheB25)。E肽的长度表明翘嘴鲌IGF-Ⅰ属Ea-2型。同源性分析表明翘嘴鲌与鲤科鱼类的IGF-Ⅰ编码氨基酸同源性较高, 为94%—100%, 但在聚类分析中翘嘴鲌并不是首先和鲌亚科的鱼类聚集在一起。Real-time qPCR组织特异性表达结果显示IGF-Ⅰ mRNA在肝脏组织中的表达量最高, 脾、心脏、精巢、脑次之, 肾、鳃、胃和卵巢中表达量较低。翘嘴鲌IGF-Ⅰ基因4个内含子长度分别为1170、9364、251 和1746 bp。相对外显子来说, 种间内含子变异较大, 其中第三内含子变异最大。翘嘴鲌IGF-Ⅰ基因中包含6个微卫星, (GATG)₅AATAT (ATAG)₁₁位于第一内含子中, (CT)₈、(TTA)₅、(AC)₁₃、(TG)₁₂和(ATT)₅位于第二内含子中。其中4个微卫星位点具有多态性, 将它们在120尾同塘养殖的翘嘴鲌中进行基因型与生长性状的关联性分析, 均未达到显著水平(P>0.05)。结果为进一步研究该基因的表达、功能及其转录调控特征奠定了分子基础。