用合成的寡核苷酸探针鉴定中国人β地中海贫血基因突变

由于大多数的β地中海贫血(β~T)突变都是点突变,我们可以人工合成对β地中海贫血基因特异的寡核苷酸来直接检测突变基因。本工作通过合成六种与β地中海贫血突变基因同源的及六种与相应的正常基因同源的寡核苷酸,并用这些寡核苷酸作为DNA     

应用DNA体外扩增和寡核苷酸分子杂交技术研究中国人的β-地中海贫血突变类型

β-地中海贫血是我国常见的一种遗传性单基因病。目前世界上已发现60多种不同类型的β-地中海贫血基因,而每一民族和群体具有其特定的突变类型。因此开展对β-地中海贫血突变及其分布的研究对阐明疾病的发生、民族的关系、人群的迁涉以及对β-地中海贫血的防治等均具有十分重要的意义。本文报告用聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)体外DNA扩增法结合寡核苷酸分子杂交技术,鉴定和分析了来     

中国人β类珠蛋白基因多态性研究——γ珠蛋白基因中的多态性Hind Ⅲ酶切位点

人类珠蛋白基因多态性作为一种遗传标志,在人类学、遗传学和某些遗传性疾病的预防研究中具有重要的意义。国外自1978年开始发表一些种族群体分析的有关资料,国内在这方面迄今尚无研究报道。我们在研究我国β-地中海贫血(一种遗传病)产前诊断的过程中,首先对中国人β类珠蛋白基因的多态性限制性内切酶酶切位点的分布作了系统的研究。本文首次报告中国人群中γ珠蛋白基因多态性的资料。     

地中海贫血与基因体外放大技术

地中海贫血是常见的遗传性疾病,在地中海沿岸国家及我国南方携带地中海贫血基因者比例很高。早已知道地中海贫血是由于组成血红蛋白的某一条链合成障碍引起的。正常成人HbA是两条α链和两条β链组成的。α链和β链在正常人中是以等速度合成的,形成的血红蛋白为α_2β_2(HbA)。当两条链合成速度不等时,     

中国人β-珠蛋白基因簇的多态性和单体型

对10例中国人正常受试者和15例重型β-地中海贫血患者及其双亲的β-珠蛋白基因簇的8个限制性内切酶切点多态性和单体型进行分析，     

纯合子人βE-珠蛋白基因转基因鼠系的建立

血红蛋白E(Hb E)是我国常见的异常血红蛋白病,它是由β-珠蛋白基因第26位编码子的G→A点突变引起.因Hb E与β-地中海贫血症状相似,又称之为地中海贫血样综合征;它也常与β-地中海贫血复合存在,危害严重.利用转基因动物技术研究真核基因表达调控已取得重要进展.已发现β-珠蛋白基因簇和α-珠蛋白基因簇上游区的DNase Ⅰ敏感区能明显提高珠蛋白基因的表达水平.其中β-基因簇的HS-2和α-基因簇的HS-40具有典型的增强子作用.     

利用CRISPR/Cas9基因编辑技术治疗β-地中海贫血的最新进展

地中海贫血是β-珠蛋白基因(HBB)点突变或缺失引起的单基因遗传病,患者产生溶血性贫血,其生存主要依赖于反复输血及去铁治疗,最终导致多器官受损、衰竭,给个人、家庭和国家带来严重的经济负担.随着基因编辑技术的蓬勃发展,可能治愈基因突变性疾病的基因治疗应运而生,其中CRISPR/Cas9基因编辑技术凭其靶向特异性、经济性等优势备受关注,并已广泛应用于分子生物学以及生命科学领域的研究.如今CRISPR/Cas9基因编辑技术修复人多能干细胞HBB基因、诱导胎儿血红蛋白(HbF)合成或抑制α-珠蛋白基因(HBA基因)表达是治愈β-地中海贫血的三大可行性策略,相关临床试验已相继开展.本文就CRISPR/Cas9系统的研究进展、作用机制以及在治疗β-地中海贫血的最新研究与应用进行综述,涉及细胞实验、动物模型、临床试验等内容,并介绍了CRISPR/Cas9系统衍生的新型基因编辑工具碱基编辑器在该领域的研究应用,为促进β-地中海贫血从基础研究转向临床治疗提供新的思路和方向.     

一种新的β地中海贫血突变类型——Cap位点下游4bp(AAAC)缺失

β地中海贫血(简称β地贫)是一种常见的遗传性血液病,由于β珠蛋白基因突变所致.我们在研究中国不同地区β地贫的分子缺陷的机理时,发现了一种新的突变类型,现     

用Y染色体特异的DNA探针于妊娠早期鉴定胎儿性别

重组DNA技术已应用于多种遗传病的产前诊断,并成功地用来鉴定胎儿的性別,国内已运用这种技术进行α-和β-地中海贫血的产前诊断,但是胎儿性别的鉴定仍沿用染色体分析,本文介绍用Y染色体特异DNA探针于妊娠早期鉴定性别。本法具有快速、灵敏等优点,对于X-连锁遗传病的产前诊断具有重要价值。     

反向点杂交——快速产前诊断β-地中海贫血的新途径

β-地中海贫血(β-地贫)是我国南方常见遗传病,受累重症患儿多于未成年前不治而夭折。通过产前诊断,降低β-地贫患儿的出生率,具有重要优生意义。我们自1985年开始,先后采用同位素或非同位素标记的ASO探针杂交等方法,成功地进行了β-地贫的产前诊断。β-     

遗传学家查明大鼠细胞的缺陷

伦敦的胚胎学家已经找到了一种完善的方法来确定单细胞内单基因的缺陷。这个由伦敦医学研究院哺乳动物研究室的凯西·赫尔汀和马里林·蒙克获得的成果为实验室阶段人类胚胎遗传疾病的诊断铺平了道路。赫尔汀和蒙克使用了一种称为多聚酶连锁反应(PCR)的新技术来复制单个的指导合成β-主血红蛋白的基因。这种蛋白是血液中担负着氧的输送的血红蛋白的基本组分。患β-地中海贫血症的人,这个基因发生了突变,因而就合成出一种有缺陷的蛋白质或者根本不合成蛋白质。     

RECQ5β解旋酶DNA退火特性的动力学研究

RecQ家族解旋酶对维持基因组完整性起着关键作用.许多RecQ家族解旋酶不仅可以打开双链及其他更复杂的DNA结构,而且有意思的是,还具有DNA退火活性.本文通过对DNA退火动力学、平衡态下DNA结合以及与单链DNA解离动力学的一系列测量,系统研究了RECQ5β的DNA退火特性.结果显示,在本研究的反应缓冲液条件下,在没有或存在不同的磷酸核苷因子(AMPPNP,ATPS或ADP)的情况下,当酶分子覆盖约40%~50%DNA单链时,RECQ5β催化的DNA退火效率最高.通过对RECQ5β1~662的比较研究证实,RECQ5β的C末端区域对该酶高的DNA退火活性是必不可少的.本文结果将有助于更好地理解RecQ家族解旋酶催化DNA退火的机理.     

反义核酸对β-地中海贫血基因(IVS-2-654 C→T)剪接缺陷抑制作用的研究

β-珠蛋白基因第2个内含子(IVS-2)中第654位核苷酸(nt654)C→T剪接缺陷型突变是中国人最常见的β-地中海贫血(简称β-地贫)突变类型之一.我们先前的研究表明,该突变在IVS-2第654位(nt654)上出现的单碱基取代产生了一个新的 GT二核苷酸,它联同旁侧序列构成了一个5＇异常剪接位点,同时还激活了IVS-2第579位(nt579)处3＇隐匿剪接位点,从而将 IVS-2nt580至 nt652之间一段73bp内含子序列作为额外的外显子插入外显子2和外显子3之间,产生了异常的β-珠蛋白mRNA,导致β~ -地贫.为了探讨反义核酸治疗β-地贫IVS-2-654 C→T突变的可能性,我们应用体外转录和体外剪接系统,以体外转录产生的特异反义RNA封闭IVS-2-654 C→T突变基因中3＇隐匿剪接位点和5＇异常剪接位点,使之失去活性,从而减少异常加工的mRNA并且部分恢复了正常剪接途径.     

用多聚酶链式反应快速检测转化细胞中外源人凝血因子重Ⅸ cDNA

多聚酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)是利用人工合成的寡聚核苷酸引物和DNA多聚酶进行体外DNA扩增,这是近年迅速发展起来的分子生物学技术。这一技术已在基因诊断、突变检测、多态性研究和核苷酸顺序分析等方面得到应用。在基因转移和基因治疗中,常常有必要对转化细胞进行DNA分析,检测区分外源DNA和基因组DNA。常规用的方法不仅需要大量细胞,而且需要同位素标记的探针和Southern杂交,整个过程既麻烦又费时。本文介绍我们用PCR技术,对转有外源基因——人凝血因子IX cDNA的血友病B患者的原代皮肤成纤维细胞和其他转化细胞进行的直接检测和DNA分析。     

基因搜索者的新工具

美国国立过敏症和传染病研究所的科学家们已确信,用某种酶可从生物体的DNA上切下完整的单个基因,而且切断点刚好在基因的两端而不是在其中间。这样就为遗传工程师们能任意混合和匹配基因增加了一种新的精密工具。这一工作亦可能导致有关DNA结构特征的新发现。这种酶是一种在绿豆中发现的核酸酶。切割的诀窍首先是供给双股绞合DNA,其次是添加大量甲酰胺(它可迫使DNA在基因的两端变成可被酶浸蚀和切割的结构)。他们利用这种改进条件下的酶切割疟原虫的DNA,研究了疟原虫的5种特殊基     

海枣曲霉β-D-岩藻糖苷酶的专一性

虽然β-D-岩藻糖苷酶(Fuc-ase)(β-D-Fucoside fucohydrolase EC 3·2·1·38)已经从多种动植物中分离出来,但专一性都不高,“酶学命名”所列的该酶均具有相当高的β-D-半乳糖苷酶(Gal-ase)和/或β-D-葡萄糖苷酶(Glc-ase)活力。已报道的猪肾β-D-岩藻     

中国番茄黄化曲叶病毒DNAβ A-Rich区的功能鉴定

DNAβ是近年来在一些单组分双生病毒中发现的一类新型卫星DNA分子, DNAβ对于这些病毒诱导典型的病害症状是必需的. DNAβ上含有3个相对保守的区域: 共同区、βC1基因和A-Rich区(A含量 > 60%). 在对中国番茄黄化曲叶病毒Y10分离物(TYLCCNV-Y10)DNAβ βC1基因的功能突变研究的基础上, 对TYLCCNV-Y10 DNAβ上的A-Rich区进行了功能鉴定. 对TYLCCNV-Y10 DNAβ A-Rich区进行缺失突变后发现, A-Rich缺失突变体依然能够在植物中稳定复制和系统移动, 因此A-Rich区对于DNAβ的复制并不是必需的. 免疫捕获PCR检测发现, A-Rich缺失突变体能够包裹在TYLCCNV-Y10 DNA-A编码的外壳蛋白之中, 表明它并不能决定DNAβ的包裹, 但是A-Rich区的缺失使病毒症状减弱.     

利用磁镊研究促旋酶与DNA的结合

促旋酶(gyrase)在原核生物的生命活动中扮演着重要的角色,它是已知拓扑异构酶中,唯一能够向DNA引入负超螺旋的酶.本文中,我们利用磁镊(magnetic tweezers)对促旋酶和DNA的相互作用进行了单分子实时观测.实验发现,在不加入ATP时,促旋酶能够同时与两段DNA(G片段和T片段)结合,但这种结合较弱,施加0.7pN的外力就能逐渐破坏两者的结合;但加入高浓度的诺氟沙星后,促旋酶与DNA的结合明显增强,甚至能够抗衡5.9pN的外力.促旋酶还会影响超螺旋的几何尺度:不加入促旋酶时,DNA超螺旋的几何尺度由DNA所受拉力决定,而加入促旋酶后,超螺旋DNA几何尺度变小,并且主要由DNA与促旋酶的相互作用而不再是所受拉力所决定.而且促旋酶与正负超螺旋的结合能力不同,它更容易与正超螺旋结合.同时,发现促旋酶从DNA上解离的时间符合双指数分布.我们提出的模型能够很好地解释这个分布,并与他人提出的模型的结果进行了比较.     

真核细胞基因中存在插入顺序

关于基因表达的知识,大部分来自对简单的原核细胞(如细菌)的研究。原核细胞中,基因的DNA首先转录为被叫作信使核糖核酸(mRNA)的相应的RNA分子,然后,mRNA又指导充当细菌细胞的酶或起结构成份作用的蛋白质的合成。真核细胞基因的表达则与细菌大不相同。例如,有些科学家发现,真核细胞的许多基因的某些核苷酸顺序,在相应的mRNA中不能找到,它们被称为插入或间隔顺序。     

植物高纯度大分子量核DNA的快速、简便制备方法

大分子量DNA(Megabase-size)的制备是构建YAC(Yeast artificial chromosome),BAC(Bacterial artificial chromosome)等大分子量基因组文库的前提,是绘制大尺度物理图谱的基础,还可以应用于重复序列的宏观研究.但因DNA在制备过程中易被机械剪切和核酸酶消解,所以制备大分子量DNA是比较困难的.最初制备植物大分子量DNA是采用低熔点琼脂糖包埋原生质体的方法,但存在明显的不足:(Ⅰ)植物原生质体的培养费时、费力、费财;(Ⅱ)适应范围有限;(Ⅲ)细胞器DNA污染严重.随后出现的包埋纯化后完整细胞核的制备方法,虽然较好地克服了包埋原生质体方法的缺点,但其制备步骤仍然繁琐,制备的大分子量DNA与细胞残渣、酚类物质(例如苹果)、细胞器DNA及小分子量核DNA混在一起,严重地干扰后续的分子生物学分析与操作.为此,我们利用脉冲电泳技术探索和建立了完善的高纯度大分子量核DNA的制备方法,能有效地克服上述缺点.