动物线粒体基因组全序列测定的研究策略

动物线粒体基因组全序列测定是近年来生物学研究中的一个热点。科学技术的发展,对动物线粒体基因组全序列测定的研究策略也产生了深远的影响。在此对几种在动物线粒体基因组全序列测定中常用的几种策略进行了综述,并对其优缺点进行了比较分析。     

珍稀濒危鸟类褐马鸡mtDNA的分子克隆及序列分析

利用改进的SDS裂解、氯仿:异戊醇抽提的方法提 取了褐马鸡肌肉基因组DNA,通过PCR扩增的方法特异性扩增了褐马鸡线粒体(mtDNA)控制区(D-loop)全序列片段,PCR产物经凝胶回收纯化后与载体pGEM-T Easy相连,然后转化感受 态细胞DH-5α,在含X-gal、IPTG的氨苄LB平板上筛选阳性克隆,重组质粒经PCR和琼脂糖 凝胶电泳检测后,对目的片段进行测序.结果表明,经PCR特异性扩增出的褐马鸡线粒体控制区全序列碱基数为1 237 bp,用Blast程序进行检索比较表明此扩增序列与GeneBank中发表的褐马鸡线粒体控制区序列同源性高达99%,且具有鸟类线粒体的标志性序列.     

运动中的线粒体功能

综述了线粒体的生物功能.线粒体合成ATP是人体运动的主要能量来源,线粒体的功能历来受到运动科学界的重视.研究发现,运动科学中许多重要问题的研究均涉及线粒体的生物功能,包括运动中机体的疲劳发生、能量供应及其调控、运动适应以及运动中的细胞凋亡等.     

凋亡细胞线粒体膜电势与物理参数变化的可视化研究

目的: 通过放线菌酮(CHX)诱导HL-60细胞凋亡模型,探讨线粒体膜电势与细胞物理参数的变化.方法:建立CHX诱导HL-60细胞凋亡模型.于6和18 h时点,利用Annexin V-FITC/PI双染流式细胞术检测凋亡和晚期凋亡细胞及坏死细胞比率;利用JC-1染色流式细胞术,通过对对照组和CHX组FL1/FL2散点图上具有不同荧光强度的细胞群划分为R2,R3,R4 3个细胞群,并分别对这些细胞群在FSC/SSC二维散点图上进行反向设门,分析细胞凋亡过程中线粒体膜电势变化与细胞物理参数间的关系.通过透射电镜观察凋亡细胞形态结构改变.结果:CHX可引起HL-60细胞凋亡;与对照组相比,CHX组R2和R3细胞群物理参数为FSC和SSC均显著增高,但线粒体膜电势无显著性差异,P>0.05;R4细胞群则为FSC降低,SSC增高,P<0.05,且线粒体膜电势降低.CHX可诱导HL-60细胞体积变小,皱缩,并出现凋亡特征,如核固缩形成新月体和质膜"出芽"现象.结论:流式细胞仪FSC/SSC图可视为细胞指纹图谱.本模型中线粒体膜电势降低的细胞变小,且颗粒程度增加,可能与细胞凋亡过程中的结构改变有关.     

黑线仓鼠与大仓鼠线粒体DNA控制区全序列SNPs分析

以华北地区大仓鼠和黑线仓鼠为研究对象,运用第三代DNA分子标记SNPs(single nucleotide polymorphisms)技术,研究了其线粒体DNA控制区(mtDNA D-loop)全序列的单核苷酸多态性.结果表明:在黑线仓鼠和大仓鼠种群中共检测到11个单倍型,22个多态位点,其中只有2个是颠换,其余都是转换.不同种群的核苷酸多态性不同,种群内的核苷酸多态性小于种群间的核苷酸多态性.线粒体DNA D-loop全序列适合作黑线仓鼠和大仓鼠的核苷酸多态性和遗传进化关系的分析.     

Application of the phylogenetic analysis in mitochondrial disease study

Mitochondrial disease currently received an increasing concern. However, the case-control design commonly adopted in this field is vulnerable to genetic background, population stratification and poor data quality. Although the phylogenetic analysis could help solve part of these problems, it has not received adequate attention. This paper is a review of this method as well as its application in mitochondrial disease study.     

浅蛤属(Macridiscus)物种特异性线粒体DNA分子标记及其长度多态性和个体内异质性

浅蛤属(Macridiscus)包括3个形态非常相似的物种,即黑浅蛤(M .melanaegis)、等边浅蛤(M .multifarius)和半步目浅蛤(M .semicancellata),其中前二者为同域分布.根据形态学特征,浅蛤属物种较难区分.本研究以改进的CTAB法提取浅蛤个体基因组DNA 后,用引物Macr_CO1_F16834和Cytb_Macr_R2PCR 配对进行聚合酶链式反应(PCR),扩增线粒体DNA控制区至细胞色素b基因(Cytb)的DNA 片段并进行序列测定,结果发现在黑浅蛤控制区偏3′端,存在该种特有的长度为363bp的数目可变串联重复序列(variablenumberoftandemrepeat,VNTR),种内因该VNTR出现1~3次不等的串联拷贝,而表现出广泛的长度多态性和个体内线粒体异质性现象,这是目前在动物线粒体控制区中发现的最大的VNTR;在半步目浅蛤的控制区的偏3′端,则同时存在14和17bp的2个较短的VNTRs,该物种也因这2个VNTRs的拷贝数目不同,而存在广泛的长度多态性;而等边浅蛤的该段序列长度保守,没有与其他物种共享的VNTR.以该段序列作为分子标记,运用PCR技术能够快速准确地识别浅蛤属物种.      

热敏灸对运动大鼠运动能力和心肌、骨骼肌细胞线粒体过氧化损伤的影响

目的研究热敏灸对运动大鼠运动能力和心肌、骨骼肌细胞线粒体过氧化损伤的影响。方法将40只大鼠随机分为正常对照组、单纯运动组、运动+普通悬灸组和运动+热敏灸组,采用14 d递增大强度跑台运动训练和生物化学的方法,观察热敏灸对运动大鼠运动能力和心肌、骨骼肌细胞线粒体过氧化损伤的影响。结果运动+热敏灸组大鼠疲劳相关症状显著改善,跑台力竭时间显著高于运动+普通悬灸组和单纯运动组。运动+热敏灸组大鼠心肌、骨骼肌细胞线粒体SOD酶活性高于单纯运动组、运动+普通悬灸组,心肌细胞线粒体SOD酶活性低于正常对照组,但骨骼肌细胞线粒体SOD酶活性与正常对照组比较,差异无显著性;MDA含量低于单纯运动组和运动+普通悬灸组,但高于正常对照组。结论热敏灸足三里穴具有明显的抗运动性疲劳作用,机理与热敏灸降低过度运动大鼠心肌和骨骼肌细胞线粒体过氧化损伤有关。     

四种鱼肝线粒体热化学研究

利用ＬＫＢ－２２７７生物活性检测系统，测定了四种鱼肝线粒体的活性及其代谢热。发现线粒体从生物中分离出来以后具有一定活性，并能利用自身营养物生长很长一段时间，四种鱼肝线粒体热谱图各异，但与细菌热谱相似，讨论了热谱图与线粒体代谢的关系。     

线粒体与人类疾病

线粒体自身携带DNA，可自我复制、表达。研究表明，线粒体DNA突变的积累和氧化损伤与人类疾病、衰老和肿瘤密切相关。