人猿超科较旧大陆猴Fractalkine基区存在30bp缺失突变

观察Fractalkine从旧大陆猴向人猿超科进化过程中基因的进化规律，为研究Fractalkine基因的进化和免疫学功能演变关系提供理论和实验基础，先用简并引物PCR（Degenerated PCR）法分别扩增Fractalkine的3个外显子，其产物经琼脂糖凝胶回收、纯化后测序，然后用BioEdit，Clustal及DNAStar软件拼接、分析各物种间基因序列的差异．发现人猿超科较旧大陆猴Fractalkine基因除了有散在的点突变外，在其粘蛋白样区还有一明显的30个核苷酸的缺失突变，并对突变的可能机制及其对Fractalkine可能的功能影响进行讨论．     

发现平顶猴易感HIV-1重要分子机制

在防治艾滋病的研究中，非人灵长类动物是研究HIV/AIDS的最好模型。旧大陆猴中由于天然免疫分子TRIM5α可以强烈地限制HIV-1的复制．故几乎所有的旧大陆猴均不能感染HIV-1。但是旧大陆猴中平顶猴却可感染HIV-1并伴有AIDS样症状发生。中国科学院昆明动物所郑永唐研究小组和宿兵研究组合作，发现平顶猴细胞中存在不同于新大陆猴鹰猴的新型TRIM5α-CypA融合基因，这两种不同融合模式和优势表达剪切体的融合天然免疫分子可能是导致这两个物种对HIV-1易感性截然不同的原因，     

昆明动物所平顶猴易感HIV分子机制的研究获重要进展

中科院昆明动物研究所郑永唐研究员学科组和宿兵研究员学科组合作，在对抗HIV-1天然免疫分子TRIM5u的分子进化（该研究结果已在Gene杂志发表）与限制HIV-1感染和复制的机制研究中发现：在旧大陆猴平顶猴中，CyclophilinA的cDNA通过逆转座机制插入至TRIM5α基因座，形成了TRIM5-CypA融合基因。该融合基因蛋白产物不能够限制HIV-1的感染和复制，这可能是平顶猴对HIV-1易感的重要分子机制。此项研究进一步阐明了天然免疫分子TRIM5u限制HIV-1感染和复制的作用机制，也为国际HIV／AIDS研究广泛关注的HIV／AIDS非人灵长类动物模型建立提供了重要思路。     

miR-430基因簇的生物信息学分析

很多microRNA （miRNA）基因在基因组上紧密排列形成miRNA基因簇,mir-430是目前已发现的最大miR-NA基因簇,但其起源和进化方面却是未知的.为了揭示mir-430基因簇的起源及其在相关物种的进化关系,文中基于miRNA序列同源保守的特点,采用BLAST程序在NCBI基因数据库中搜索mir-430序列,在14个物种中共搜索到35个mir-430基因序列,这14个物种都为硬骨鱼类.多序列对比发现mir-430基因簇成熟序列的第2到第8位碱基以及第16到第22位碱基为保守序列.进化分析表明七鳃鳗的pma-mir-430基因可能是此基因家族最早出现的基因形式,并且pma-mir-430e可能是其他物种mir-430基因的祖先基因.祖先基因经过个别碱基的缺失及突变、串联重复和大片段重复等方式形成了mir-430基因簇.该研究通过分析不同物种中mir-430基因簇的特征,揭示mir-430基因簇的分子进化规律,为其调控网络和功能研究提供理论基础.     

癌症相关基因选择性剪接进化数据库的构建

选择性剪接是真核生物基因调控的基本调节机制之一,与各种类型的生理和病理活动相关.癌症相关基因的不正常剪接可能与多种癌症的发生发展有关.作为选择性剪接进化的主体,选择性剪接外显子展示了其在不同物种中多样的进化功能.本文系统整理了2 989个癌症相关基因的各项功能,通过比较基因组学的分析方法总结了癌症相关基因的选择性剪接外显子的功能和进化关系,建立了癌症相关基因选择性剪接进化数据库(ASeeDB数据库).ASeeDB包含癌症相关基因外显子区域的进化保守性、结构域预测、Ka/Ks值、以及基因、转录本、外显子区域3个层次的表达量统计等信息,结合这些信息用户可以方便的检索有研究意义的基因或者外显子.外显子区域蛋白质结构域的预测可以帮助了解其可能的功能,而外显子是否存在选择性剪接又可以推及包含该外显子的转录本是否具有相似的功能以及推测剪接是否会对蛋白质功能发生影响.数据库提供的物种间的序列比对可以帮助用户发现没有注释的外显子区域或者是保留的失去功能的外显子.相比于基因层面的Ka/Ks,数据库提供的外显子层面的Ka/Ks对于发现适应性进化事件具有更高的敏感性,可以更加方便地预示基因中未知功能的区域.     

杨树CRY基因家族的克隆及其在休眠过程的表达谱分析

季节性休眠是多年生木本植物在生态和进化上的一种权衡机制,也是植物界多样性生存策略的组成部分,其机理研究已经在多个物种中开展,涉及生理学、细胞学和分子生物学等众多领域.以毛果杨为材料克隆获得3个CRY基因全长,荧光实时定量PCR显示,CRY Ⅱ、CRYV和CRY 273在休眠诱导、维持和解除的16个不同阶段具有较为相似的表达谱,呈现出先上升再下降的表达曲线,揭示CRY基因家族在植物休眠过程中很可能行使着重要的生物学功能,同时推测家族成员之间可能存在部分功能冗余现象.     

采用易错PCR对粘质沙雷氏菌几丁质酶C进行定向进化

以重组E.coliBL21(DE3)pLysS/pET22b-Chi C为亲本,采用易错聚合酶链反应(PCR)技术,对粘质沙雷氏菌几丁质酶C基因(Chi C)进行定向进化研究.经过两轮易错PCR后,建立突变体文库,进行平板初筛、包涵体复性及酶活检测复筛,获得一酶活较高的突变酶(Mut-Chi C),其催化活性为亲本重组酶的1.9倍,比活力为出发菌酶活的3.3倍.对突变酶的酶学性质进行初步研究,其最适pH值为5.0,最适温度为60℃,而出发菌该酶的最适温度为40℃.进化酶基因经DNA测序并通过软件与亲本型酶基因进行分析比对,表明突变酶Mut-Chi C基因发生点突变,使4处氨基酸被取代,且均为有义突变.     

谁是人类的祖先?

人在自然界中的位置在分类学的奠基人林奈确定了现代分类学系统以后,任何一个被考查过的生物都被归入一个阶梯式的系统,人类也不例外。人是一种高等灵长类。灵长类是动物界的一个目,它包括低等灵长类(又称原猴类)和高等灵长类两大类。高等灵长类即猿猴亚目,包括新大陆猴类、旧大陆猴类、猿类和人类。现代人的分类位置,属于动物界、脊索动物门、脊椎动物亚门、哺乳动物纲、灵长目、猿猴亚目、人猿超科、人科、人属、智人种。在现生灵长类中,无论是解剖结构还是遗传物质DNA的序列比较,与人类最为相似的物种是生活在非洲的黑猩猩,二者有着最…     

拟南芥、水稻和杨树ACTIN家族全基因组分析

鉴定了覆盖拟南芥、水稻和杨树3种模式植物全基因组的20个拟南芥、18个水稻、22个杨树ACTIN蛋白基因,对其染色体定位、基因结构、基因复制等进行了综合分析.并在系统进化分析基础上,将ACTIN基因家族分为12个亚家族,有助于揭示植物ACTIN基因家族的进化历史,为后续ACTIN基因家族的功能提供线索,对研究植物ACTIN基因家族功能和进化上的多样性提供理论基础.     

眼皮肤白化病患者的TYR基因突变类型初步研究

目的:对临床诊断为眼皮肤白化病(OCA)患者的TYR基因进行突变筛查,以了解我国大陆OCA患者TYR基因突变类型。方法:应用PCR技术扩增患者及其父母的TYR基因外显子、外显子-内含子交界区及启动子区,以DNA序列测定技术进行突变筛查与鉴定。结果:在8名患者的16个TYR等位基因内,查明9种突变;其中错义突变4种(R77Q、E294K、R299H和W 400L),无义突变2种(R116X和R278X),插入突变2种(929 insC和232 insGGG),剪切位点突变1种(IVS1-3 C>G)。结论:W 400L、R299H分别占本研究所检出全部OCA1突变等位基因的31.3%(5/16)和18.8%(3/16),可能为中国大陆人群中较常见的TYR基因突变类型。     

黑斑蛙Dmrt4基因的克隆测序

Dmrt基因家族是新近发现的一个与性别决定相关的基因家族.该家族成员都含有一个新的具有DNA结合能力的保守基序--DM结构域,它们在性别决定和分化发育的调控中担负重要的功能.本文采用简并PCR技术,扩增并克隆了黑斑蛙基因组中的DM结构域,经序列分析,获得了Dmrt家族的一个成员rnDmrt4.通过对不同进化地位的物种进行Dmrt4基因的氨基酸序列聚类,发现了Dmrt4基因在系统进化中具有高度保守性,提示该基因在性别分化和功能维持上可能具有重要作用.     

烟草eIF4E-1-L的基因组编辑

通过CRISPR/Cas9系统对烟草中的目的基因eIF4E-1-L进行基因敲除.实验通过遗传转化、PCR检测和测序后得到3个突变样本,所有的突变样本与原始序列相比均发生了移码突变,丧失了功能,为烟草中eIF4E-1-L基因的功能分析提供了基础材料.     

拟南芥MtN3/saliva基因家族分析

MtN3/saliva基因家族是含有2个MtN3/saliva跨膜结构域的膜整合蛋白,其成员广泛存在于真核生物中.目前对该家族功能研究较少,对其跨膜结构域的分子功能还不清楚.在拟南芥中该家族有18个成员,除了最近克隆的RPGl以外其他MtN3/saliva基因的功能均不清楚.对拟南芥MtN3/saliva基因家族进行了较为全面的分析,包括基因结构、染色体分布、蛋白结构域、系统进化关系、基因表达谱等.对其中预测在花药中高表达的4个基因进行了实时定量PCR分析,证实有3个基因在花中高效表达.这些结果促进了对MtN3/saliva基因家族的深入了解.     

猴附睾特异性表达基因LCN6第5号内含子的克隆及分析

用PCR法扩增了猴LCN6基因第5号内含子区的基因组DNA片断,并将该片断克隆到T-载体中,用Southern Blot的方法鉴定阳性克隆。经测序后与人LCN6基因的第5号内含子相比较,两者的同源性达到了87％。根据对已有小鼠,大鼠,猴及人LCN6基因第5号内含子DNA序列比较,可知在LCN6基因的进化中由于基因组DNA序列,特别是剪切位点的改变使得原本在小鼠中转录的一个转录子mLCN6β在大鼠、猴及人中不被转录。     

柽柳沙鼠Cytochrome b基因的克隆和进化分析

目的对柽柳沙鼠线粒体Cyt b基因全序列进行测定,并对其进行鉴定及进化分析。方法根据已知柽柳沙鼠基因序列设计引物,采用PCR产物测序法,对目的片段进行测序鉴定。结合已公布啮齿类动物Cyt b基因序列,分析其碱基组成、遗传距离、并基于极大似然法和最大简约法构建系统进化树。结果获得柽柳沙鼠线粒体Cyt b基因全序列,其与长爪沙鼠和子午沙鼠均具有较高的同源性;进化分析结果显示,柽柳沙鼠与沙鼠属和仓鼠科动物遗传距离较近。柽柳沙鼠Cyt b基因碱基组成与沙鼠属和家鼠属动物相似,具有哺乳动物mt DNA基因特点。结论本研究为以柽柳沙鼠Cyt b基因序列为参考,初步计算了柽柳沙鼠与沙鼠属、家鼠属、仓鼠科及其它啮齿动物的进化关系,本研究为柽柳沙鼠及沙鼠属动物进化、线粒体的结构和功能研究奠定基础。     

水稻白叶枯病菌hrp调节基因hrpG的鉴定及其变异分析

根据水稻细菌性条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola,Xooc)hrp基因的序列设计引物,通过PCR方法从水稻白叶枯病菌JXOⅢ和PXO99A菌株中扩增得到核苷酸序列完全一致的hrpG基因.以该基因为探针与JXOⅢ/pUFR034基因组文库中含有hrpX克隆pUHRX245(36.8 kb)的4个亚克隆进行southern blot分子杂交,确定在亚克隆pB1中1.3 kb大小的片段和AE4(3.0 kb)片段中存在hrpG同源序列.测序结果表明,在pB1中有586个碱基序列,在AE4中有206个碱基,共同构成完整的hrpG基因,且与已知的hrpX基因是毗邻的.以同样方法从水稻白叶枯病菌PXO99A菌株的hrp-突变体M16中扩增得到hrpG基因对应位置的同源突变序列.序列分析表明其有意义突变为541位的C→T的突变,从而导致亮氨酸变为苯丙氨酸(Leu→Phe).将hrpG基因和突变序列分别导入突变体M16中,转移结合子M16/hrpG(PXO99A)恢复了其在烟草上的过敏反应和在水稻上的致病性,而突变序列的结合子M16/hrpG(M16)则不能使其恢复功能,从而确定M16是由于单个碱基的突变所引起的功能突变.经过对基因及其产物的比对发现,对于第Ⅱ组hrp调节基因hrpG的变异,种间变化明显高于种内不同致病变种的变化.     

红尾沙蜥超氧化物歧化酶适应高原的分子机制

结合基因组、转录物组、分子进化和蛋白质结构等分析探讨红尾沙蜥超氧化物歧化酶(SOD)活性升高的分子机制,结果表明,有鳞类基因组中包含SOD1、SOD2和SOD3 3类基因,其中SOD1基因具有较高的进化速率,且在组织中的表达水平占优势,是行使清除自由基功能的主导者.与低海拔荒漠沙蜥相比,红尾沙蜥肝脏组织中SOD1基因及脑和心脏组织中SOD3基因表达水平显著升高,说明不同组织对氧化应激的适应策略不同.分子进化和蛋白质结构分析表明,红尾沙蜥SOD1基因受到强烈的正选择,其中43A-Q突变增强了蛋白质的亲水性,有利于蛋白质在细胞中积累到较高的浓度, 31S-N和106Q-R联合突变通过局部构象改变引起活性中心部位体积的增加,可能通过增加活性中心与底物接触的几率而提高催化效率.红尾沙蜥SOD活性升高的主要原因可能是SOD1和SOD3的表达上调及SOD1催化效率的提高.     

人SLC25A13基因内含子突变IVS6-11A>G导致转录子剪接异常

目的:通过minigene剪接实验分析SLC25A13基因内含子突变IVS6-11A G是否导致转录子剪接异常,并确定其剪接方式,进而明确其在Citrin缺陷病的致病性.方法:构建携带突变的目的片段外显子捕获载体,转染293T细胞后逆转录PCR扩增转录产物,测序并分析.结果:IVS6-11A G突变导致SLC25A13基因内含子6的3'端10个碱基保留于转录子中,致蛋白翻译提前终止,Citrin蛋白功能丧失.结论:SLC25A13基因IVS6-11A G突变为剪接突变,其剪接方式为可变3'剪接,该突变为Citrin缺陷病致病突变.     

牦牛GPRIN3基因的克隆及组织表达分析

为探索GPRIN3基因的生物学特性,以麦洼牦牛为试验材料,利用RT-PCR技术扩增GPRIN3基因编码区序列并对其进行生物信息学分析,采用实时荧光定量PCR技术检测GPRIN3在牦牛不同组织的mRNA表达水平.结果表明,克隆得到GPRIN3基因编码区序列大小为2 343 bp,编码780个氨基酸残基;麦洼牦牛与野牦牛氨基酸序列相比,一致性为99.62%,共有3个位点发生突变,分别是103(G→R)、366(T→M)、404(E→K).系统进化分析显示,牦牛与野牦牛亲缘关系最近,其次是普通牛,与黑猩猩的亲缘关系最远;含有GRIN-C超家族保守功能结构域;实时荧光定量PCR结果表明,GPRIN3在麦洼牦牛肺脏组织中表达量最高,其次是肝脏,在臀肌中表达量最低.本研究为进一步探讨牦牛GPRIN3基因及其编码蛋白的结构和功能提供理论基础,为牦牛分子育种提供新思路.     

现生灵长类动物漫谈

灵长类动物是对与我们人类共同生活于这个地球上的所有新大陆猴、旧大陆猴和猿类的非正式叫法,其科学术语是灵长目,其中包括我们人类。灵长目作为一个动物学分类阶元(taxon),1873年由瑞典分类学家林耐命名,他首次把人类和猿猴一起归为一类,叫灵长目。人类之所以要和猿猴一起被归入到同一个目,是因为人类和这些猿猴在形态上、生理学上、习性上、遗传学上、进化上和生物学上存在着许多的相似、相近乃至相同的特征。为什么要研究灵长类动物?灵长目作为一个分类阶元算不上什么大单位,但它却包括了由低级到高级各个不同发展阶段的种类,它们采用了…