真核生物重复DNA顺序的研究进展

与原核生物相比,真核生物一般包含更大的基因组,其中不仅包含原核生物中已存在的单拷贝DNA顺序,还包含相当大部分的重复顺序。每个单倍人体基因组含3.2×10~9bp,其中仅有2～3％为编码基因,而绝大部分为非编码基因。非编码基因包括基因间隔顺序及各种重复顺序。这类重复顺序以几种方式存,根据它们的结构、分布及重复频率等特性可以对这些顺序分类。从重复频率上来分,可将重复顺序分为高度重复顺序和中度重复顺序,前者的值一般在10~(-4)～10~(-1)之间,重复频率大于10~5,每个重复单位大约长10～300核苷酸对;而后者值一般在10~(-1)～10~(-2)之间,重复频率在10~2～10~5之间。它们在基因组中有散在分布的,也有串联排列的。     

SLE病人C4QO数目与Bf别型相关性的调查

在我们过去的研究中,发现全身性红斑狼疮(SLE)病人补体第一途径成分C4基因的不表达情况(QO)频率特高,而补体第二途径B因子(Bf)的快带别型(F)频率也高,那末这两者之间有否联系呢?因此用我室已建立的C4及Bf别型检测方法对58例SLE病人C4QO数目与Bf别型之间的相关性进行了检测,并与130例正常人作了对照,结果如表1。现确知,C4有两个基因座位,分别命名为C4A~*与C4B~*,它们都可以同合子方式不表达,所以最多可以有四个QO。这种C4两个基     

重复水稻特定染色体片段的研究

重复特定染色体片段或基因座,特别是重复数量性状基因和复等位基因的基因座。对于固定杂种优势、提高作物抗性水平、培育高产品种是有重要意义的。     

在铜绿假单胞菌PAO1和PA14中确定基因岛的新方法

基于基因岛的3种显著特点, 建立了一种新的确定基因岛的方法, 能够较为全面地搜寻特定菌株的基因岛. 以此方法在Pseudomonas aeruginosa PA14和Pseudomonas aeruginosa PAO1中共发现了9个基因岛, 在PAO1中发现2个, 在PA14中发现7个, 其中有4个是已经被研究鉴定, 5个是新发现的基因岛. 9个基因岛中, 有6个的插入位点是tRNA基因, 而其余的3个基因岛中有1个正向重复序列同tRNA基因相关, 1个的正向重复序列是在GMP合酶/谷氨酰胺氨基转移酶双功能酶的3′末端, 只有1个的正向重复序列尚不清楚来源. 对5个未被鉴定的基因岛进行内部基因的功能分析, 预测PA14GI-2是同汞离子摄取相关的基因岛, PA14GI-3是同分泌相关的基因岛, PA14GI-6是毒力岛. 而PA14GI-1和PA14GI-5功能尚不清楚. 对PAO1GI-1, PA14GI-5和PA14GI-7中的整合酶进行分析, 预测了各基因岛的酶切位点和结合位点.     

查尔酮合酶超家族(chalcone synthase superfamily)基因重复和分化的式样

查尔酮合酶(chalcone synthase, CHS)是类黄酮类物质生物合成途径中的关键酶, 对植物的花色素形成以及抗虫和抗病有重要意义. 本文综述了有关查尔酮合酶超家族基因重复和分化式样的研究进展. 有资料显示, CHS基因在不同植物谱系中发生了不同程度的重复和分化, 导致在多数植物基因组中存在具不同表达特性的CHS重复基因, 并在部分植物基因组中出现由CHS基因分化形成的类CHS (CHS-like)基因. 不同学者对该家族基因序列及其表达式样进行比较分析, 揭示了该家族重复基因表达式样的分化在很大程度上受启动子和顺式调节元件的影响, 结果导致重复基因的亚功能化(subfunctionalization); 而发生在CHS活性位点附近的碱基替换则导致重复基因的新功能化(neofunctionalization), 形成不同的类CHS基因, 且多数类CHS基因是在不同植物谱系中由CHS基因多次独立进化形成, 是趋同进化的结果. 探讨CHS超基因家族的进化历史对深入了解基因重复-分化的过程和机制有很大帮助.     

基因重复在基因选配(gene co-option)过程中的重要作用: 对motilin/ghrelin 荷尔蒙基因家族及其受体基因家族的进化研究

原先存在的基因经过一些改良可能获得新的属性从而承担新的功能. 在分子遗传的层次, 这个过程通常伴随基因重复以及基因重复后旁系同源基因的功能分化. 本研究探索了基因重复后荷尔蒙、受体间特异性相互作用的演化形成. 尽管对这个问题已有相关研究报道,但针对更多个案的研究能帮助我们更好地理解此前已经提出的进化模型的普遍性, 可能还有助于发现新的进化模式. 基于生物信息学的手段, 结合比较基因组学、系统发育学的方法, 本研究揭示, ghrelin 前体基因和motilin 前体基因是由一个祖先基因重复而来, 基因重复发生在羊膜动物与两栖动物刚刚分歧之后. 与此形成鲜明对照, 它们各自的特异性受体却呈现了很不一样的进化历史. GPR39 最先分化出来, 而后一个祖先基因经连续的基因重复分化为鱼类特异的进化支A, GHSR 和MLNR, 基因重复发生在射线鳍鱼(ray-finned fish)与四足动物分化之前. ghrelin/GHSR 信号系统的功能从鱼类到哺乳动物的进化过程中始终保守. motilin-MLNR之间的特异性相互作用是荷尔蒙基因重复后, MLN 与GHRL 基因分化之后, 在羊膜动物世系中配体与受体协同进化而形成的. 该结果提示, 在分子水平上, 基于保守的分子元件, 新的神经内分泌响应模式能够通过基因重复后的基因选配过程形成. 基因重复既节俭又极具创造力, 为生物多样性的演化提供了物质基础.     

全身性红斑狼疮病人补体第四成分(C4)的别型变化及C4QO的检出频率

人的补体是由20余种血浆成分构成的一个复杂的限制性蛋白解(limited proteolysis)系统,在抗感染、免疫调节及组织损伤等方面具有重要作用。在众多的补体成分中,第四成分(C4)的研究进展特别迅猛。现知血中C4存在的结构形式可以多达20种,且由两个MHC基因座位(C4A~*与C4B~*)为之编码。这两种基因产物的别型(亦称同种异型allotype)     

一种四倍体鲤科鱼Sox基因的克隆和序列分析

为了研究重要功能基因在多倍体基因组中的演化情况, 通过分子克隆的方法从四倍体大鳞结鱼(Tor douronensis)中获得13条Sox基因序列, 分别为SoxB, SoxC和SoxE组成员. 对大鳞结鱼Sox基因系统进化分析的结果支持鱼类特异的基因组重复的假说, 同时表明, 基因Sox19可能为真骨鱼特有的Sox基因家族成员. 序列分析显示, 与其他物种相比大鳞结鱼中Sox基因的碱基替代, 绝大多数为同义替代. 结果表明, 所得到的Sox基因序列均受到净化选择, 同时由多倍化所造成的重复基因对Sox4a, Sox9a和Sox9b受到相同的净化选择压力. 根据基因Sox9a和Sox9b重复基因对间内含子序列长度和相似性的差异推测大鳞结鱼可能为异源四倍体.     

高粱C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因的分子克隆及其转基因水稻的培育

应用PCR的方法从C4植物高粱的基因组中分离出C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(Ppc基因). 通过分步克隆的方法, 将此基因插入pCAMBIA1301质粒载体上, 构成重组的表达载体p1301-PEPC, 并利用农杆菌介导的转化系统将其转入农垦58和中花10两个粳稻品种. 经PCR分析、PEPCase活性检测、Western杂交、Northern杂交和Southern杂交等多种方法鉴定表明, C4型Ppc基因已转化进受体水稻植株的核基因组, 并能高水平表达. 生理学检测显示, 转基因水稻植株的CO₂补偿点和光呼吸速率显著降低, 光饱和光合速率和羧化效率提高, 显示出C4植物的光合特征.     

中国湖北汉族随机正常人群HLA扩展单体型的检测

已发现在多个人种中HLA-Ⅲ(complotype,补体型即由补体C2,Bf,C4A,C4B基因组成的单体型)与HLA-Ⅰ、Ⅱ类基因间存在连锁不平衡现象。Alper等将补体型及与其连锁不平衡的HLA-B、DR座位等位基因组成的单体型称HLA扩展单体型(HLA extended haplotype,HLA-EH),而补体型及与其不存在连锁不平衡的HLA-B、DR座位等位基因组成的单体型称HLA非扩展单体型(HLA nonextended haplotype)。近年研究表明     

基因枪介导质粒共转化整合模式的FISH研究

利用多色荧光原位杂交（Multi-color FISH),在基因枪介导共转化的转基因水稻中检出了目的基因barnase-psl片段和报告基因pHcintG。在供试两单株的染色体上,这两个外源基因各有2－3个整合位点。多数情况下,barnase-psl片段与pHcintG整合在染色体的同一位置。同时,选株Q13的伸展DNA纤维荧光原位杂交（Fiber FISH)显示,两基因表现为衔接重复,重复间具有短的间隔。结合Southern杂交结果,对基因枪介导共转化可能的整合模式进行了分析。     

胰核糖核酸酶基因(RNASE1)重复与功能分化

适应是生物进化中最根本的问题之一. 胰核糖核酸酶(RNASE1)由胰脏分泌, 是一种非常重要的消化酶. 目前已证实RNASE1基因重复与前肠发酵食草动物中独特消化系统的功能适应紧密相关, 成为研究动物对食性适应性进化遗传机制的重要模式系统之一. 同时有研究发现, 在不具有前肠发酵特征的某些哺乳动物中也存在RNASE1基因重复事件, 提示该基因在这些物种中可能产生了新的组织特异性或功能. 文章综述了RNASE1基因在动物适应性进化, 包括食性方面的研究进展.     

中国湖北地区汉族人群补体型的检测

人补体成分C2、Bf、C4A、C4B的基因紧密连锁,位于6号染色体短臂HLA-B与HLA-DR之间(6p21.31～6p21.33),组成MHC第3组(HLA-Ⅲ).它的单倍型称为补体型(complotype)。这些成分与HLA-Ⅰ、HLA-Ⅱ中各成分相似,亦呈现复杂的遗传多态现象。这种多态性的检测,不仅可用来探讨     

基于玛氏骨条藻(Skeletonema marinoi)转录组的碳固定代谢途径分析

以玛氏骨条藻(Skeletonema marinoi)转录组信息为基础,分析了其碳固定代谢途径,共发现18种酶对应的34个编码基因,构建了玛氏骨条藻进行碳固定代谢途径的通路图.这些编码基因的序列比对结果表明,其与假微型海链藻(Thalassiosira pseudonana)的同源基因具有较高的一致性.对这些样品进行数字基因表达谱的差异基因分析,获得了不同生长时期碳固定代谢途径酶编码基因的差异表达情况.通过分析发现,C3和C4代谢途径中存在表达差异的基因分别有7和3个,其中果糖-1,6-二磷酸酶和丙酮酸磷酸双激酶的编码基因表达在指数生长期之后出现显著上调.这有助于对玛氏骨条藻碳固定代谢途径中关键编码基因调控过程的解析,为进一步研究硅藻的固碳机制奠定了基础,也为深入了解碳的生物地球化循环提供了新的研究方向.     

苜蓿膜联蛋白MtAnn3基因的鉴定及其在根毛发育中的功能

通过5′RACE扩增了苜蓿膜联蛋白MtAnn3基因cDNA的5′末端序列.典型的膜联蛋白由一个N端结构域和一个C端保守的核心结构域组成,核心结构域一般含有4或8个由70个氨基酸组成的重复单元,而MtAnn3蛋白的核心结构域仅有1个重复单元.在洋葱表皮细胞中瞬时表达MtAnn3蛋白,揭示其具有细胞膜结合的特性.借助农杆菌介导的苜蓿转化实验表明,过表达MtAnn3的根部在不含Ca2+的培养基上生长,改变了根毛的极性,根毛顶端膨大变形,有时出现分叉现象.在农杆菌介导的MtAnn3启动子-GUS实验中,外源植物细胞分裂素可以诱导MtAnn3启动子的增强表达;接种苜蓿中华根瘤菌进行结瘤实验,启动子在根瘤原基和幼嫩根瘤中有较强的活性,而在成熟根瘤中活性较低,在衰老的根瘤中检测不到启动子活性.虽然MtAnn3在根瘤中的表达具有一定的时序性,它却不是瘤特异性的,它在苜蓿的根、茎、叶中都有高水平的转录表达.     

脆性X综合征基因在人胎盘组织中的两种选择剪接表达

脆性X综合征是遗传性智力低下最常见的病因,与Xq27.3脆性位点相关.1991年在该脆性位点附近发现脆性X智力低下基因(fragile X mental retardation l,FMR1).FMR1基因突变和表达异常是脆性X综合征的直接原因.FMR1基因cDNA的长度为4.4kb,由17个外显子组成,有不同的mRNA剪接方式存在,含有B,C,D,E四个可变区,其中C可变区包括C1,C2两个亚可变区.Verkerk和Ashley等发现FMR1基因可能有12种不同的选择剪接形式,在成人胰脏、睾丸、白细胞、胎儿胰脏、肝     

尾状山羊草C基因组特异重复序列的克隆

pAeca 2 1 2序列长 2 0 4bp ,G +C含量为 5 1 % ,除着丝点和次缢痕外 ,它散布于C基因组的 7对染色体上 .与基因库登记注册的 31 6 893个DNA序列进行的同源性比较表明 ,它是尾状山羊草C基因组的一个新的散布特异重复序列 .在供试的禾本科植物中 ,除黑麦外 ,pAeca 2 1 2与其他基因组几乎无杂交信号 ,是研究小麦族起源与进化及C染色质检测的一个有效的分子标记 .     

伪狂犬病毒胸苷激酶基因变异引起的病毒致弱作用

为揭示PRV tk基因结构与毒力的相互关系,tk基因结构变异对病毒生物学特性的影响和探讨病毒的致弱机理,以伪狂犬病毒湖北株（PRV HB）为材料,用BUdB诱变选择,分离出BUdR抗性的PRV TK^-突变株。在对野毒株和TK^-突变株tk基因克隆和测序的基础上,分析比较了两种毒株tk基因的一级结构。测定的PRV HB野毒株tk基因片段长1587bp,GC含量为72．7％。包含一个1098bp的ORF。编码366个氨基酸残基组成的蛋白。ORF内有2个137bp核苷酸的重复序列,两者以一个A连接。测定的TK^-突变株tk基因片段长1458bp,野毒株中137bp重复序列之一和连接A被自然删除,另有一个8核苷酸（GCGCGCCC）重复片段的插入,其他所有核苷酸与野毒株一致。在TK^-突变株中因核苷酸片段的缺失和插入,tk基因发生移框突变,导致转译提前终止,不能产生有功能的TK蛋白。氨基酸序列分析显示,PRV HB TK具有疱疹病毒TK共有的保守功能区并多出一个保守的DRH功能位点。实验还证实,TK^-突变株具有生物学遗传稳定性。与野毒株比较,其毒力显著降低。用TK^-突变株种小鼠,能诱导小鼠产生针对PRV强毒株致死攻击的有效保护。     

当前的人类基因组工作

当这本杂志投进你的邮箱时，你将能在因特网上读到完整的人类遗传密码。然而读起来并不轻松愉快，从头到尾只有字母A，T，C和G以不同的顺序反复不断的重复，长度可占满200多本电话号码簿。当然，对生物学家来说这些密码是身价暴涨的畅销书。这些字母代表了组成你的全部基因的DNA化学物质，它们影响着你走路、讲话、思考和睡觉     

淋巴恶性肿瘤的免疫球蛋白基因重排

淋巴细胞表面有免疫球蛋白(Ig)和T细胞受体(TCR),起传递细胞外界信息的作用,Ig和TCR基因都是由起源最早的免疫球蛋白基因,在进化中转换到不同的染色体,生成功能不同的淋巴细胞(B细胞和T细胞)的功能基因,在结构上都是在线性排列的DNA上有一些结构恒定的C区,高度可变的V区和结合区J区编码,有些还有多变的D区,V区数目较多,可达数百个,C区较少,可以是一个或几个,细胞分化过程中,Ig和TCR基因不同的