植物基因组中的反转录转座子

植物反转录转座子是植物基因组中一类可移动的遗传元件，可分为LTR反转录转座子和非LTR反转录转座子两类。反转录转座子以高拷贝广泛分布于植物基因组中，具有高度的异质性，可被某些生物或非生物逆境激活并通过纵向和横向在物种内和物种间传递，对植物基因组的结构、功能和进化起着重要的作用。文中对反转录转座子的类型、结构与特点进行综述，并探讨其作为分子标记在现代生物学中的应用。     

陆地棉LTR反转录转座子的数量分布与功能分析

LTR(Long terminal repeat)反转录转座子是真核生物基因组中普遍存在的一类遗传因子,它们以RNA为媒介在基因组中不断自我复制.在高等植物中,LTR反转录转座子是基因组的重要成分之一.本研究通过多种方法挖掘并注释了陆地棉基因组中的LTR反转录转座子,结果表明陆地棉基因组LTR反转录转座子的Gypsy超家族与基因的分布呈近似的反比关系,而Copia超家族在各染色体的起始端有较多的分布.通过皮尔森相关系数发现陆地棉LTR反转录转座子的拷贝数与染色体大小之间有强相关性.在LTR反转录转座子上游和下游分布的基因具有类似的富集特征,其分子功能主要集中在结合和催化活性等方面.本研究结果加深了对陆地棉LTR反转录转座子的认识,为深入研究棉花基因组提供了重要数据支撑.     

哺乳动物的反转录转座子及其在进化中的作用

哺乳动物基因组中整合了大量反转录转座子。根据它们的结构特点和起源，对反转录转座子的分类、扩增途径和扩增酶学进行了探讨，提出了反转录转座子本身的进化方向及其在基因组进化中的作用。依据原祖７ＳＬＲＮＡ演化为人类Ａｌｕ家族的过程，讨论了Ａｌｕ序列在基因表达调节中的作用。     

茄子反转录转座子基因片段的克隆及序列分析

根据己报道的反转录转座子的序列设计合成一对特异引物,以西安绿茄基因组DNA为模板,采用PCR扩增的方法扩出一条DNA特异片段并克隆到pMD18-T载体中.用PCR法和酶切分析法对克隆片段进行鉴定并进一步进行核苷酸序列分析.序列测定该片段长为518 bp.用GenBank中的BLAST程序分析表明,该片段与马铃薯(Solanum demissum)反转录转座子的gag-pol聚合蛋白90-243aa区域氨基酸同源性为43%.     

菊花iPBS分子标记的建立及优化

菊花是一种重要的观赏花卉,反转录转座子在其遗传多样性形成中发挥着重要作用.iPBS分子标记技术是一种基于反转录转座子的分子标记技术,建立此标记体系可用于检测菊花品种的多样性.本研究对菊花iPBSPCR体系进行优化,得到的最佳反应体系为:引物浓度0.40μmol/L,dNTPs浓度0.40 mmol/L,Mg2+浓度1.80mmol/L,Taq酶浓度0.10U,DNA模板用量60ng,反应总体积20.00μL.反应程序为:95℃预变性3min;95℃变性15s;48℃退火1min;68℃复性1min,30个循环;最后72℃延伸5min.依据上述iPBS-PCR反应体系和程序,从25个iPBS引物中筛选得到2个多态性较高的引物,对8个菊花品种进行iPBS-PCR扩增,结果显示所选用引物扩增效果较好,可以应用于菊花种质资源材料的iPBS分子标记分析.     

植物病毒RNA提取方法的研究

病毒RNA提取技术是分子生物学中经常应用的重要技术,是对RNA病毒在分子水平进行研究的必要手段.介绍了一种从染病植物组织中提取病毒RNA的方法,利用此方法提取了马铃薯x病毒(PVX)的RNA基因组,并通过RT-PCR得到其外壳蛋白基因,提取的病毒RNA在纯度和产量上都可满足反转录和PCR扩增等基本分子生物学操作.     

植物转录因子及其基因研究策略

在植物细胞中,一个转录因子对共同控制某个性状的多个基因的表达进行调控。在转录因子基因的克隆及其功能的确定的研究方面,出现了相对传统的正向基因组策略而言的反向基因组策略和很多的技术手段,如T－DNA或转座子插入突变法,RNA干扰法,基因组成型表达法（加强功能法）,DNA芯片等。对转录因子的研究成果也开始应用在改良植物的抗寒,抗盐等抗性方面,现在拟南芥的基因组的序列测定已经完成,所有的转录因子的基因都会作功能上的分析,这将是植物遗传学上的一个里程碑。对于转录因子的研究中,拟南芥是主要的研究对象,本也主要以拟南芥为主要的说明对象。     

Tn7转座子在大肠杆菌、迟钝爱德华氏菌及鳗弧菌中的应用

Tn7转座子是一种定点插入型转座子,固定地插在细菌的glmS基因下游的attTn7位点,而glmS基因与细胞壁的合成有关,存在于所有的细菌中,所以Tn7转座子可以插入到所有细菌的染色体,因此Tn7转座系统已被开发为细菌基因组改造的重要工具。为了方便对大肠杆菌、迟钝爱德华氏菌和鳗弧菌的改造和研究,探讨应用Tn7转座子对其基因组进行改造的操作步骤,并利用阿拉伯糖启动子pBAD诱导的Flp/FRT系统建立了高效、快捷的抗性消除方法。     

植物AGO蛋白的结构预测分析

AGO蛋白家族(Argonaute protein family)是RNA诱导沉默复合物(RISC)的功能核心,参与小RNA介导的基因沉默.AGO蛋白由N末端、PAZ、MID和PIWI四个结构域组成.它和小RNA在植物中共同参与维持基因组的稳定、调控组织发育、DNA修复、对逆境的适应性应答以及在RNA层面对入侵核酸(转基因和植物病毒)的免疫.植物AGO蛋白在胚胎发育,细胞分化和转座子的沉默中具有重要作用.本文运用生物信息学的方法,结合生物信息学两大门户网站,对植物AGO蛋白的分类、平均疏水性、净电荷、不稳定系数等进行预测.     

人类抗体重排机制的起源

 重组激活基因（RAG）蛋白介导的抗体重排是脊椎动物适应性免疫系统的核心,抗体重排机制的起源一直是免疫学研究的热点。本研究以有活化石之称的文昌鱼为对象,对多个文昌鱼基因组草图进行深度信息学分析,发现了一个全新DNA转座子ProtoRAG。进一步功能研究表明,ProtoRAG编码的蛋白能够介导自身的转座和宿主DNA的重排,其作用机制与人类抗体蛋白介导的抗体重排机制基本一致。因此,ProtoRAG就是研究人员长期搜寻的祖先RAG转座子的“分子活化石”,该发现为诺贝尔生理学或医学奖获得者利根川进提出的“抗体重排机制转座子起源”假说提供了最有力和最直接的证据。     

SSR标记技术在植物基因组研究上的应用

SSR也称作微卫星DNA,是一种广泛应用的分子标记技术。SSR具有丰富的多态性,基于这种多态性,可以对植物基因组进行分析筛选;SSR的检测方法快速、技术简便。目前,这项技术已用于多种植物的基因组研究,如基因定位及遗传图谱的建立、数量性状标记、杂种优势的利用等。在一些重要的农作物中,已定为了丰富的SSR位点。随着技术的发展,基于SSR技术的新的标记方法不断出现,如：ISSR、RAMP、REMAP。概述了SSR标记技术的原理和特点;介绍了与实验相关的技术和方法;着重整理了近年来在SSR技术上发展起来的新的标记方法;探讨了SSR在植物基因组研究中的应用。     

Construction of the primary physical map of rice chromosome 12

A primary physical map of rice chromosome 12 was constructed using marker-based chromosome landing and chromosome walking. A BAC library from IR64 was screened using 84 RFLP markers, 4 STS markers and 6 microsatellite markers on chromosome 12 by colony hybridization and polymerase chain reaction (PCR) amplification. A total of 59 contigs consisting of 419 BAC clones including 5 single-clones were physically aligned on rice chromosome 12 with the largest BAC contig covering 855 kb. The whole physical map had a size of ∼16 Mb and covered about 52% of rice chromosome 12. This physical map will be certainly helpful for map-based gene cloning of agronomically and biological important genes and understanding the genome structure of the chromosome. Foundation item: Supported by Rockefeller Foundation Biography: FU Bin-Ying (1965-), male, Ph. D. candidate, Reseach direction: plant molecular genetics.     

动物基因图谱的研究现状及其应用

随着人类基因组测序的完成，近年来，动物基因组计划也取得了巨大进展．目前已有猪、牛、羊、马、鹿、鸡等动物绘制了较完善的遗传图谱。这些图谱的建立对了解动物整个基因组结构和对家畜中与重要经济性状相关的基因或遗传标记的鉴定及对家畜开展分子标记辅助选择均十分重要，该文从国内外构建动物基因图谱的方法、研究现状及发展趋势等方面对动物基因图谱的研究作了简要阐述；并探讨了其在基因定位、遗传分析、分子标记辅助选择和研究动物染色体行为等方面的应用。     

DNA分子标记在真菌系统分类与鉴定中的应用

近年来分子生物学技术的发展,为从核酸分子水平上研究真菌的遗传本质,为真菌的进化研究、系统分类和鉴定开辟了新的途径.概述了几种主要的DNA分子标记的基本原理和特点,以及在真菌鉴定与分类中的应用.     

Construction and characterization of a bacterial artificial chromosome library of peach

This report briefly describes the construction and characterization of a peach [ prunus persica (L.) Batch] Var. Jingyu bacterial artificial chromosome (BAC) library. The variety Jingyu has many important agronomic characters of stone fruits, and it is a main parent in Chinese peach breeding. After cloning of the high molecular weight peach DNA into pBeloBAC 11, we obtained over 22 000 recombinant clones. The BAC library has an average insert size of 95 kb and represents approximately 7 times peach haploid genome equivalents. After being screened with two randomly amplified polymorphic DNA markers, W4 and P20, which are linked to yellow flesh and nectarine genes of peach respectively, ten positive clones have been detected. This library is very useful for map-based cloning of peach genes and physical mapping of peach genome.     

广西5种常见星虫动物的线粒体基因组特征和系统进化分析

为探明广西北部湾星虫动物的线粒体基因组遗传变异和基因序列特征,采用高通量测序测定广西北部湾5种常见星虫动物的线粒体基因组,并对其基因序列特征、遗传变异、系统进化进行分析。结果显示,星虫动物线粒体基因组具有典型的无脊椎动物线粒体基因组的特征,基因排列高度保守,特别是其13个蛋白质编码基因（PCGs）。此外,星虫动物线粒体基因组的基因均编码在H链上,并存在3个高度保守的基因排列区块,与环节动物和螠虫动物线粒体基因组特征较为相似。cox1、cox2和cob等3个基因进化速率最慢、遗传变异水平最低,适合作为星虫动物种属系统进化研究以及不同种间生物条形码构建的分子标记。nad6、nad4、nad5和nad2等4个基因的遗传变异水平较高（大于60%）,变异位点数量较多,适合作为星虫动物种群遗传多样性研究的分子标记。星虫动物线粒体13个蛋白质编码基因的Ka/Ks比值均低于1（0.058 2-0.726 6）,其中cox1、cox3和cob等3个基因的Ka/Ks比值最低（小于0.1）,表明在星虫动物线粒体遗传进化过程中,这3个蛋白质编码基因承受强烈的自然选择压力和功能束缚。基于线粒体基因组蛋白质编码基因系统进化树的研究结果表明,星虫动物可分为方格星虫纲和革囊星虫纲两个进化分支,星虫动物与环节动物的进化地位、亲缘关系较近,而与软体动物的亲缘关系较远。本研究结果不仅为广西北部湾特色星虫动物渔业资源多样性调查和保护提供分子遗传数据,也为星虫动物系统进化研究提供了科学参考。     

A new era in mammalian gene mapping: somatic cell genetics and recombinant DNA methodologies

Mammalian gene mapping techniques are now sufficiently advanced to contribute significantly to prenatal diagnosis and to human molecular genetics. Restriction fragment mapping can be used to place polymorphic genetic markers at random sites within the genome, and these sites used to assign genes responsible for disease conditions to a chromosomal region. Somatic cell genetic techniques can then be applied to saturate that region with additional restriction fragment markers, some of which will be closely linked to the disease gene. Closely linked restriction fragment markers, especially flanking pairs of markers, can act as predictors for the transmission of defective genes to offspring. A series of tightly linked flanking restriction markers might in addition contribute to the eventual isolation and cloning of the disease gene itself.     

过表达番茄叶绿体小分子热激蛋白提高植株的耐热性

小分子热激蛋白是植物受到热胁迫后的主要表达产物之一,与植物细胞耐热有密切关系．我们将由CaMV35S启动子驱动的叶绿体小分子热激蛋白cDNA导入番茄,Northern及Western印迹分析表明,叶绿体小分子热激蛋白在转基因番茄中呈现组成型表达,通过测定转基因番茄和未转基因番茄的耐热性,发现转基因株系基础耐热性强于对照,说明叶绿体小分子热激蛋白的过量表达提高了植株的基础耐热性．