线粒体DNA靶向治疗

线粒体(mitochondrion)是真核生物细胞中的一种非常重要的细胞器,含有独立于细胞核染色体外的遗传物质,通过氧化磷酸化产生ATP,是细胞的能量工厂,与细胞分化、信号转导、代谢稳态等过程密切联系。线粒体功能的紊乱与癌症、神经退行性疾病、糖尿病等许多疾病的发生、发展及治疗息息相关。线粒体在细胞命运中扮演的关键角色,使对线粒体这一特殊细胞器的探索成为生命科学研究热点之一。人线粒体DNA(mitochondrial DNA, mtDNA)是一相对保守且仅16 kb的环状双链DNA分子,只含37个基因,但这些基因都是维持线粒体功能稳定必不可少的部分。随着对线粒体功能认识的不断深入,研究人员发现mtDNA突变,会导致活性氧自由基过量产生,从而引起细胞衰老,甚至引发诸多疾病,例如遗传性视神经病变、线粒体脑肌病伴高乳酸血症和卒中样发作综合征等。但是,目前针对这些线粒体基因疾病尚无非常有效的治疗手段。为了进一步了解这一关键细胞器,研究人员开发了一些有效的方法来突破线粒体的复杂屏障。本文将重点介绍并讨论近几年靶向mtDNA的研究进展,主要从药物修饰、材料递送、基因编辑等方面进行了总结,希望能为推动线粒体的研究提供一些新的思路。     

快速STR分型在法医DNA分析中的应用研究进展

STR分型是目前世界通用的DNA指纹分析方法.传统的分型方法包括DNA提取、DNA定量、PCR扩增和对扩增后的STR片段进行检测和分析,耗时较长(8¹0 h).一些情况下很难满足案件的实际需求.法医学家们在加快STR分型的方法研究一直不懈努力.现从快速提取DNA、无提取直接PCR、快速PCR、微流控芯片技术在STR快速分型方面的应用四方面,对近年来出现的可进行快速STR分型的新技术、新方法进行综述.     

分子生物学教材中的真核生物基因组重复序列

现行的高校分子生物学教材中主要以重复频率为依据对重复序列进行分类,对于小卫星DNA及微卫星DNA是属于高度或是中度重复序列存在不同见解。提出依据重复频率及空间结构分布两个方面对重复序列进行分类,并建议按照重复频率将小卫星DNA及微卫星DNA归属于中度重复序列。     

DNA甲基化与基因表达调控研究进展

表观遗传修饰是指不改变DNA序列的、可遗传的对碱基和组蛋白的化学修饰,主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑以及非编码RNA等.表观遗传修饰是更高层次的基因表达调控手段.DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰,参与基因表达调控、基因印记、转座子沉默、X染色体失活以及癌症发生等重要生物学过程.近年来随着研究方法和技术的进步,全基因组DNA甲基化的研究广泛兴起,多个物种全基因组甲基化图谱被破译,全局水平对DNA甲基化的研究不仅利于在宏观层面上了解DNA甲基化的特性与规律,同时也为深入分析DNA甲基化的生物学功能与调控奠定了基础.结合最新研究进展综述DNA甲基化在基因组中的分布模式、规律以及和基因转录的关系等.     

The History and Advances of Reversible Terminators Used in New Generations of Sequencing Technology

DNA sequencing using reversible terminators, as one sequencing by synthesis strategy, has garnered a great deal of interest due to its popular application in the second-generation high-throughput DNA sequencing technology. In this review, we provided its history of development, classification, and working mechanism of this technology. We also outlined the screening strategies for DNA polymerases to accommodate the reversible terminators as substrates during polymerization; particularly, we introduced the "REAP" method developed by us. At the end of this review, we discussed current limitations of this approach and provided potential solutions to extend its application.     

中国南瓜海南农家品种间的遗传特异性分析和DNA指纹图谱构建

在收集中国南瓜海南农家品种的基础上,本研究应用ISSR和SRAP标记技术对28份海南农家品种间的遗传特异性进行了分析,并构建指纹图谱,为中国南瓜海南农家品种鉴定、评价、保护和利用提供科学依据。结果表明,所供试的品种间存在显著的遗传特异性,具有特殊的遗传基础或背景,所筛选的6个ISSR引物和11对SRAP引物共产生了10个特异标记和11条唯一缺失带;应用ISSR引物组合UBC807/UBC814/UBC844/UBC868和UBC808/UBC814/UBC844/UBC868,以及SRAP引物组合Me1/Em2 Me1/Em10 Me2/Em3和Me1/Em1 Me1/Em10 Me8/Em3分别绘制了四张28份中国南瓜海南农家品种的DNA指纹图谱,所构建的DNA指纹图谱直观、简单。ISSR标记和SRAP标记技术可有效应用于中国南瓜海南农家品种DNA指纹图谱的构建和遗传特异性鉴定。     

基于SSR标记的山东省小麦DNA指纹图谱的构建

本文以山东省41份小麦种质资源为材料,使用46对引物,通过SSR技术对其进行了DNA指纹数据库的构建。结果显示,所采用的46对引物在本实验材料中共检测到69个等位基因,有较好的多态性。利用NTSYS进行UPGMA聚类分析后,发现这41种材料在遗传相似系数0.68为阀值处可以分为3个类群。实验证明该方法能够分辨各个种质间的亲缘关系,能够较好满足小麦DNA指纹数据库的构建要求,对山东省小麦遗传资源的收集、保存、分类、评价、核心种质的建立等研究工作提供理论依据。     

五月季竹开花及复壮过程中DNA甲基化的MSAP分析

以五月季竹为材料,采用MSAP技术对其开花及花后无性复壮过程中的DNA甲基化状况进行检测,分析其开花前后的甲基化动态,以揭示竹子开花及复壮过程中的表观遗传变化规律。结果显示:（1）五月季竹开花时其叶片甲基化水平降低,而在无性复壮产生不再开花新竹的过程中其叶片甲基化水平又逐渐回升;（2）与未开花竹株相比,五月季竹开花时有29.09%的甲基化位点发生了变异,其中有17.88%的位点在开花植株中发生了完全的去甲基化,远高于发生甲基化位点的比率;（3）复壮竹株与未开花竹株之间发生变异的位点数和所占比率,尤其是发生去甲基化的位点数和比率,低于开花竹株;（4）开花五月季竹花器官的甲基化水平低于叶片,同时有28.58%的位点发生了甲基化状态的改变,且同样以去甲基化为主。     

山小橘属(芸香科)花粉形态及其系统学意义

利用扫描电镜(SEM)对芸香科山小橘属(Glycosmis)12个分类群16个样品的花粉形态特征(包括花粉大小、萌发孔及外壁纹饰等)进行了观察研究,其中光叶山小橘(G.craibii var.glabra)、长果山小橘(G.erythrocarpa)、锈毛山小橘(G.esquirolii)、长叶山小橘(G.longifolia)、亮叶山小橘(G.lucida)、海南山小橘(G.montana)、少花山小橘(G.oligantha)、小花山小橘(G.parviflora)和华山小橘(G.pseudoracemos)等9个分类群的花粉形态为首次报道.结果表明,国产山小橘属植物的花粉均为单粒花粉,近球形或长球形,花粉大小范围为(15.90～23.92)×(14.56 ～ 22.00) μm,极面观为圆形、三裂圆形或近三角形,极轴与赤道轴比值(P/E)范围为1.03 ～1.31,均为3孔沟;根据花粉外壁纹饰可以将国产种类划分为条网状、复条网状、条纹-穿孔纹饰以及孔穴状纹饰等四种类型,其中小花山小橘不同来源花粉的外壁纹饰差异较大,至少存在5种类型:(1)极面穴状,赤面条网状或穿孔,(2)极面穴状,赤面均匀分布圆形穿孔,(3)具复条网状,(4)条网状兼具不规则小穿孔,(5)条网状兼近圆形穿孔纹饰.研究发现山小橘属植物的花粉形态特征具有较高的多样性,为该属植物的分类及系统学研究提供了可用的孢粉学资料.     

中国秋海棠属（秋海棠科）植物的DNA条形码评价

秋海棠属植物种类繁多,形态变异多样,导致种类的系统放置混乱,近缘种类鉴定困难。利用DNA条形码实现物种快速准确的鉴定技术具有不受形态特征约束的优势,为秋海棠属植物的分类鉴定提供了新的方法。本研究选择4个DNA条形码候选片段（rbcL,matK,trnH-psbA,ITS）对中国秋海棠属26种136个个体进行了分析。结果显示：叶绿体基因rbcL,matK和trnH-psbA种内和种间变异小,对秋海棠属植物的鉴别能力有限：ITS／ITS2种内和种间变异大,在本研究中物种正确鉴定率达到100％／96％,可考虑作为秋海棠属DNA条形码鉴定的候选片段。研究结果支持中国植物条形码研究组建议将核基因ITS／ITS2纳人种子植物DNA条形码核心片段中的观点。