主要组织相容性复合体(MHC)的起源与进化概述

主要组织相容性复合体(MHC)是免疫球蛋白超基因家族中的一个大类,MHC分子作为个体标志抗原早已为大家所熟悉,因而在脊椎动物进化中扮演着不可替代的角色.到目前为止,我们已经完成了包括从真兽亚纲(胎盘动物)到非哺乳动物的部分物种,包括鸟类、硬骨鱼及软骨鱼(如鲨鱼)的MHC的基因结构图,但是由于在非哺乳动物和哺乳动物中MHC的基因结构和复杂度不一样,所以很难对非哺乳动物向哺乳动物进化的这一时间段进行有效的进化史或系统演化史研究.研究人员推测,原始MHC分子的进化最初是与发育调控需求相关的,就其进化机制及进化意义做一综述.     

染色体进化与生物进化关系研究的历史与现状

<正> 0 引言生物是进化的产物。进化是对遗传的适应性变异的选择。而遗传的变异又主要是由于染色体上的基因的突变和染色体结构、数目的改变。因此,染色体进化与生物进化有着极其密切的关系。染色体是基因或遗传信息的特定线性序列的连锁结构,也是生物进化的档案库。研究染色体进化与生物进化的关系,主要是研究染色体的化学成分,DNA含量,碱基组成和以染色体数目、形态、结构、大小等为特征的核型进化与物种形成和演化的关系,为揭示生物进化趋势提供染色体方面的科学资料。染色体的发现和命名,至今已100多年了,但染色体进化与生物进化关系的研究还是Suton和Boveri发现染色体行为与遗传因子行为的平行性,并于1903年提出遗传的染色体学说之后的事。如果从1911年W·R·B·Robertson发现等臂染色体可能是进化过程中由近端着丝粒染色体融合而来算起,至今才81年的历史。     

脊椎动物染色体数目及其变化趋势

收集了２９７８种脊椎动物的染色体数目，论述了各纲内动物染色体数目变化的趋势及规律，对从染色本水平上认识脊椎动物的进化有参考价值。     

真核生物中支架蛋白家族(IQGAP family)的分子进化分析

支架蛋白家族(IQGAP family)广泛存在于真核生物中,在细胞的信号转导、骨架运动、细胞分裂的过程中都有着重要功能.研究分析IQGAP蛋白家族的分子进化,有助于深入全面地了解整个IQGAP蛋白家族在不同物种中功能.通过使用相关数据库,在35个真核生物物种中检索到了70个支架蛋白家族成员的序列信息,并对其进行了系统的分子进化研究.我们发现:支架蛋白家族基因广泛存在于后生动物(Metazoan)、真菌(Fungi)、变形虫界(Amoebozoa)以及其他一些真核生物中,提示支架蛋白存在于最后的真核生物的共同祖先(Last Eukaryotic Common Ancestor,LECA).系统发育分析表明脊椎动物的IQGAP蛋白和非脊椎动物中代表性IQGAP基因共享一个共同的祖先基因,单个的IQGAP祖先基因在早期脊椎动物中(在四足总纲和硬骨鱼纲的分离之前),发生了两次基因复制事件,导致现存的脊椎动物中3组IQGAP基因(IQGAP1,IQGAP2,IQGAP3)产生.     

热激蛋白的分子进化研究

热激蛋白是细胞内含量最丰富的蛋白质之一,在各种生物体内广泛分布.近年来对热激蛋白的研究已深入到结构、性质、功能等各面,其研究主要集中在:1)作为分子伴侣协助细胞内肽链的折叠;2)参与MHCⅠ类的分子呈递;3)使抗原通过内吞作用进入靶细胞;4)肿瘤免疫和分子疫苗开发.然而,虽然热激蛋白的研究已成为医学、生物学上的热点,其在分子进化上的研究也日渐增多,但这方面的报道仍然较少,本文主要从热激蛋白分子进化方面作一综述,这对理论研究、生物进化分析上都有着重要的意义.     

当代生物进化论研究新进展

分子进化学说着眼于分子层次的进化机制，自然选择学说着眼于群体水平的进化机制，两者结合把生物进化理论提高到一个新的水平。另外，基因调控下的细胞分化、分子驱动机制均从不同侧面揭示了生物进化原理。     

鸟类染色体研究的现状与展望

在鸟类的进化过程中,形态的变异在很大程度上受自然选择的影响。而鸟类染色体核型的研究,对于了解物种的特性,探索物种的遗传、进化、系统发育及分类地位都有着重要的意义。(一)鸟类核型的研究现状在脊椎动物方面,鸟类染色体的研究最为缓慢,这是由于鸟类染色体数目较多,其中小染色体又难于计数,制作上又比较困难,研究鸟类染色体的作者较少,截至1990年底,在鸟类已知的27个目、155个科、8436种中,却仅有671种进行了核型研究,仅占鸟类的7.95%左右。下面是27个目、155个科中鸟类核型的研     

春兰(Cymbidium goeringii(Rchb.f)Rchb.f.)的核型研究

用改进的染色体标本制片技术 ,报道了春兰 (Cymbidium goeringii (Rchb .f)Rchb .f .)的染色体核型 .研究结果表明 ,春兰体细胞染色体数目 2n =4 0 ,染色体基数x =2 0 .中期染色体中等大小 ,相邻染色体间长度变化不明显 ,染色体相对长度系数组成 (I .R .L .) =2L 2 0M2 14M1 4S .核型公式为 2n =2x =4 0 =2 0m 14sm 4st 2t.主要由中部着丝粒染色体和近中部着丝粒染色体组成 ,未见随体结构 .属于Stebbins核型的 2B型 ,核型不对称系数为 6 4 .2 2 .作者从染色体水平支持春兰在系统演化上归属于较进化的特化种类     

十二种脊椎动物不同组织中乳酸脱氢酶同工酶酶谱的比较研究

乳酸脱氢酶(LDH)是参与糖代谢的一种重要的酶,能可逆地催化丙酮酸和乳酸的相互转变。乳酸脱氢酶在动物界、酵母和细菌中以多种酶分子的形式——同工酶出现。由于同工酶与代谢调节、分子遗传、生物进化以及个体发育等方面关系密切,因而同工酶的研究进展很快,乳酸脱氢酶同工酶尤为迅速。在脊椎动物LDH同工酶的比较研究方面,1961年Vesell     

中华大蟾蜍βHCG基因同类物染色体定位的初步研究

人绒毛膜促性腺激素（βHCG）由α、β两条链组成,β链决定其生理功能。编码βHCG的基因及假基因已完成定位。张锡元等报导,在低等动物基因组中存在βHCG基团同类物,并报道了该同类物在鳙鱼染色体上的定位。张锡元、嵇庆等报告了牛蛙的βHCG基因同类物染色体定位结果。研究低等脊椎动物基因组中βHCG基因同类物染色体定位,对于探索βHCG基因从鱼类到人类的进化历程以及分析低等脊椎动物基因进化和染色体演化均有明显的意义。     

试论分子遗传学中的矛盾和存在的问题(Ⅰ)

本文共分五个部份:(一)分子遗传学的发展前景简述(二)根据近年来分子生物学、分子遗传学和细胞生物学中研究的新成果,从“一分为二”的观点,分析分子遗传学中已出现的矛盾和存在问题:(1)从分子水平研究基因的性质和机能的现代分子遗传学当前发展的主要途径进行分析,如材料和问题相当简单化,研究领域高度集中,绝大多数工作限于病毒和噬菌体,在原核生物方面的材料很少,而真核生物,尤其高等生物方面接触的就更少;而且研究工作基本上属于内在的生物化学性质,而不涉及复杂的形态学性状,更谈不到动物和人类的行为遗传,以及生物体制性状的遗传和许许多多的器管性状遗传等等.更重要的是:目前遗传密码的研究等于完全脱离了生物体,几乎进行纯粹生物化学的工作.(2)指出比较复杂的生物遗传现象,如果用纯粹的物理化学过程来解释,就会有很大的片面性和局限性,甚至会陷入“新还原论”的危险.(三)再从下面三个方面来分析:(1)从染色体,尤其是从新近关于染色质的研究和基因的分子结构研究的新成就,来讨论染色体、基因与遗传的关系.(2)从核酸与遗传以及遗传密码假说方面来谈存在的问题和矛盾以及许多疑难之处.(3)生物遗传的“整体性”问题.(四)分析经典基因论及分子基因论学派的思想方法问题.(五)对于我国今后发展遗传学的一些初步意见.     

黑斑蛙Rana nigromaculata中期染色体NORs的银染研究

近年来,应用原位分子杂交技术已经阐明,银染色阳性的核仁形成区(Ag—NORs)即18s 28s核糖体基因(rDNA)的分布区,银染色阳性反映了rDNA的转录活性.染色体银染技术的出现,为开展细胞分类学及染色体进化等方面的研究提供了新的手段,并且日益被国内外学者所重视。在两栖类的细胞学研究中,银染技术也开始应用于两栖类核型进化的研究上,国外作者对Rana属的许多种进行了银染核仁形成区(Ag—NORs)的比较研究。国内关于两栖类核型进化的研究大都是采用常规染色的核型。为了深入探讨这个方面的问题,本文对Rana属黑斑蛙Rana nigromaculata的中期分裂相染色体进行了银染研究,报道了黑斑蛙染色体Ag—NORs的分布及数目,并与已经报道过的Rana属其它几个种染色体的Ag—NORs作了初步比较。     

构建系统发生树的研究方案

系统发生树的构建是生物信息学研究和进化研究的一个重要方面。一个可靠的系统发生的推断,将揭示出有关生物进化过程的顺序,有助于我们了解生物进化的历史和进化机制。     

佛罗里达文昌鱼的染色体标本制备与观察

文昌鱼具有重要的进化地位,是研究脊椎动物起源与演化的模式生物,研究文昌鱼的染色体具有重要意义.探讨佛罗里达文昌鱼(Branchiostoma floridae)染色体标本的制备方法,以囊胚晚期的胚胎为材料可制备出大量染色体完整、分散良好的分裂相,其染色体多数呈棒状和点状;以成体文昌鱼断尾后的愈伤组织也制备出染色体分裂相,较好解决了文昌鱼染色体制备的材料问题.并对佛罗里达文昌鱼胚胎细胞染色体的核型进行初步分析,显示其核型公式为2n=38=2sm+2st+34t,NF=40.     

玉米不同亚种染色体组型和C带带型分析

物种的形成是生物进化的中心问题。在自然选择下,生物体积累有利变异,渐渐地从简单到复杂,从低等到高等进化。在物种的进化过程中,物种之间的区分不仅表现在形态,生理特性的不同,更重要的是还表现在染色体数目、形态结构以及减数分裂中染色体的行为状态等。染色体的进化速度与物种形成速度之间存在着正的相关,经典的分类学常用形态学、解剖学和地理分布知识作为区分生物类群的指标,随着细胞学和细胞遗传学的发展,分类学不仅以形态学为基础,而且以遗传物质的载体——染色体作为分类标准,即所谓染色体分类学,它是利用染色体数目、形态大小、带纹等对生物体进行更直接、更深入、更细微的研究和探讨其分类地位及亲缘关系。本文分析玉米四个不同亚种的染色体组型和C带带型,以探讨它们之间亲缘关系。     

线虫DNA序列沿染色体进化的非均匀性

选择了四个信息参量来刻画核酸序列的进化水平,研究线虫染色体全序列、基因序列和基因间序列的进化水平沿染色体的非均匀分布规律.结果显示各类序列的进化水平沿常染色体呈现明显的非均匀性和规律性.进化水平高的序列分布在染色体的两端,是进化活跃区,进化水平低的序列,分布在染色体的中部,是进化保守区;基因序列和基因间序列是协同进化的,在染色体上具有相同的分布规律;Ⅳ号染色体显示出了染色体形成的拼接模式,由此推断常染色体的形成与进化过程是先以一个进化保守序列为核序列,在其两端拼接其它的序列,通过序列间的协调和融合使之逐渐走向成熟;整个X染色体具有稳定的进化水平,进化模式与常染色体不同.     

宽叶韭(Allium hookeri Jhwaites)和多星韭(Allium wallichii Kunth)核型的比较研究

滇西群众广为栽培的宽叶韭(Allium hookeri)是人们喜爱的一种蔬菜、它高度不育以根进行无性繁殖。它可能是某种葱组植物和某种韭自然杂交而形成的异源三倍体远缘杂种。多星韭(Allium Wallichii)和宽叶韭在分类上同属Allium属粗根组植物,笔者对这两种植物核型进行分析比较研究,通过核型分析研究认为:多星韭的核型公式是:2n=2x=14=2m 12sm,染色体长度比1.49,臂比大于2:1的染色体占0.23,核型属Sterbbins核型分类的2A。宽叶韭的根尖细胞染色体数为22条,只有14条能配成7对,所以核型公式是:2n(7对) n′(8条)。在能配对的7对染色体中,有3对为st,其余为sm,染色体长度比为1.27,臂比大于2:1的染色体占1.00,核型属于4A型。在不能配对的8条染色体中,第1组(3条)为m、第2组(3条)为sm、第3组(2条)为st、如果把这8条染色体看作一个染色体组,染色体长度比为1.57、臂比大于2:1的染色体占0.59,核型属于3A型。因此从核型看,宽叶韭较多星韭进化。宽叶韭能配对的7对染色体与多星韭7对染色体不同,这说明它们在系统关系上相差较远。笔者的研究为进一步研究粗根组各个种的演化关系提供了宝贵它们资料、多星韭的染色体数目和核型系首次报道。     

双翅目蝇类的分子系统学研究进展

从研究种类和研究内容综述了双翅目蝇类的分子系统学研究进展,包括种群遗传变异及进化、种上阶元的系统发育分析、种及种下阶元的分类鉴定及分子进化4个方面内容.     

分子进化工程的应用研究

介绍了分子进化工程的概念及其在若干领域的应用研究现状,同时阐述了它与经典生物进化理论的关系,并展望了其未来的发展前景。     

日本黄脊蝗(Patanga japonica Bolivar)减数分裂时染色体组型分析的初步探讨

<正> 染色体组型分析(亦称核型分析)(Karytyope analysis)是细胞遗传学的一项基础工作,也是探求种群进化路线和机制的一种手段。日本黄脊蝗(Patanga japonica Bolivar)是一种农业害虫,也是一种实验材料。分析日本黄脊蝗的染色体组型,对农业生产,教学工作和种群进化的研究等都具有一定的理论和实践意义。但是,对于日本黄脊蝗的染色体组型分析的研究,目前还没有见到这方面的报导。为此,从1982年以来,我们结合遗传学教学工作,运用日本黄脊蝗减数分裂时的染色体进行了染色体组型分析的初步探讨。现将结果报告如下。