从线粒体和叶绿体基因组的结构看生物基因组的进化

通过分析各类真核生物线粒体和叶绿体基因组的大小与结构,得出这两种细胞器基因组都有小基因组与大基因组两种形式以及与之对应的结构特点,从而都是通过两种进化途径从它们各自祖先的基因组发展成为现代的线粒体和叶绿体基因组的结论。比较细胞器基因组与核（类核）基因组的存在和性质,发现类似的两种途径同样可以说明核（类核）基因组的进化。结合这三种基因组的起源问题,提出了一个生物基因组起源和进化的统一模式。     

首次发现“无氧生物”

<正>近期,以色列的一个研究小组发现一种类似水母的寄生虫,它们没有线粒体基因组,这是迄今已知唯一没有线粒体基因组的多细胞生物,意味着该生物不会呼吸。事实上,它的存在完全颠覆了人们对地球生物的广义认知,因为它的生存完全不依赖氧气。研究发现,这种被称为Henneguya salminicola的寄生虫,是一种刺胞生物,与珊瑚、水母和海葵属于同一动物门。研究人员利用深度测序和荧光显微镜     

蠕虫线粒体基因组研究及其应用进展

蠕虫主要包括扁形动物和线虫,其种类繁多,生活方式多样,可寄生于动物和植物体内,引起蠕虫病,其中血吸虫病、棘球蚴病、旋毛虫病等是重要的人兽共患寄生虫病,在世界各地普遍流行,危害严重.蠕虫线粒体基因组的碱基组成、基因结构、基因变异等方面有其特点,这为蠕虫线粒体功能基因组学研究、比较基因组学研究、分子分类学研究、虫种(株)鉴定与分类、生态学研究、分子系统发育和进化分析等提供了重要依据,为蠕虫病的诊断、分子流行病学与生态学调查等分子检测方法的建立奠定了基础.近20年来蠕虫线粒体基因组研究得到了极大发展,迄今为止,已完成蠕虫93个种(虫株)线粒体基因组全序列测定和分析.本文将对蠕虫线粒体基因组序列分析方面的研究进展、应用和今后发展方向作一简要评述.     

水稻线粒体基因组中发现线性DNA分子的报道

高等植物的线粒体基因组比较大,一般从200—2500kb,加上其组织结构相当复杂,研究起来比较困难.目前的研究途径主要是两条,一是借助于脉冲电泳技术进行的,如完整线粒体DNA的脉冲电泳分析、结合某些稀有酶切位点的限制性酶的酶切,某些线粒体大分子DNA的大尺度物理图谱的构建;二是构建线粒体基因组的物理图谱.但因为线粒体结构比较复杂,含有较多的重复序列,构建图谱的难度较大,而且构建的结果有待进一步的检验.现     

北京白鸭线粒体基因组的物理结构

线粒体基因组的分子遗传学是一个很有意义的领域。但是对鸟类线粒体基因组还很少研究。我们从北京白鸭肝脏纯化了线粒体DNA(mtDNA)并研究了它的物理结构,包括周长和分子量的测定及物理图谱的建立。线粒体及mtDNA的粗制品用常规方法制得。大部分大分子RNA用2MNaCl沉淀除去,最后用Sepharose 4B柱凝胶过滤纯化mtDNA。用紫外吸收     

脊椎动物线粒体全基因组中的超级保守序列与进化

近年来, 超级保守序列及小RNA研究受到了高度重视, 它们在后基因组时代正起着越来越重要的作用. 通过对540多兆数据的比较分析, 在352种脊椎动物线粒体全基因组中发现了4段独有的超级保守序列, 它们的长度为22~30 bp. 令人惊讶的是, 它们清楚地反映了某些生物种属的不同分类与可能的进化关系, 并且这些发现可以帮助澄清鸟类与爬行类间的进化关系, 推测线粒体并不是低等动物基因组中的一个简单拷贝.     

水稻细胞质雄性不育系线粒体DNA的电镜观察

自从本世纪六十年代初期,在线粒体基质中发现存在有DNA后,科学家们对动物、真菌线粒体DNA(mt-DNA)进行了大量的研究。由于线粒体是能量转换的场所,在决定植物生活力和代谢产物方面都起着极其重要的作用,同时线粒体基因组与细胞质雄性不育有关,因此,植物线粒体DNA的结构、编     

低硒病区粮喂养的大鼠心肌线粒体游离Ca~(2+)的变化与线粒体功能损伤的相关性

克山病是一种病因至今不明的地方性心肌病,杨福愉等经多年的研究认为克山病是一种心肌线粒体病。由于线粒体不仅是细胞的能量供应中心,同时它对细胞质游离Ca~(2+)有“微调节作用”,而后者又是细胞内一种信使。特别是近年来人们越来越注意到线粒体内游离Ca~(2+)的调节与线粒体自身功能如氧化磷酸化的关系。而线粒体的损伤很可能引起其基质中     

黄瓜线粒体线形类质粒pC4的核酸序列和性质

津研四号黄瓜线粒体中除了主环DNA外,还有4种类质粒（pC1,pC2,pC3,pC4)。电子显微镜观察结果表明pC4为线形类质粒。将pC4克隆至E.coli JM109中,对pC4进行序列测定和分析。pC4全长370bp,是已知的植物线粒体类质粒中最短的,pC4富含AT,有多个正向和反向重复序列,其两端为35bp的正向重复序列。pC4中的ORF都较短,不足以编码有功能的蛋白。对pC4进行同源性检测,发现pC4与线粒体主DNA和叶绿体DNA缺乏同源性,而与核DNA有同源性。在其他没有线粒体类质粒的黄瓜品种核基因组中也存在pC4的同源序列,pC4与黄瓜不同品种核基因组的杂交带型有一定差别。     

水稻叶绿体DNA的分离与鉴定

象其他高等植物一样,水稻细胞的核、叶绿体和线粒体中含有它的各种遗传信息.可过去大多水稻遗传方面的工作研究的是核基因组,而较少研究叶绿体基因组.叶绿体是重要的能量转换细胞器,是进行光合作用的场所.它不但含有光合作用所需的全部成分,而且具有能表达它们的遗传信息.近年来分子生物学     

细胞质雄性不育与叶绿体DNA含量

早在五十年代,琼斯(Jones)曾提出:细胞质雄性不育(下简称cms)现象是由于决定育性的隐性核因子与变异的细胞质因子相互作用的结果.后来许多科学家开始寻找这种变异的细胞质因子.经过许多年以后,线粒体基因组与cms关系已经得到了大量确证的资料.但是叶绿体基因组与cms的关系虽有少量资料,但至今仍未明确.     

线粒体相关内质网膜对线粒体功能的影响

线粒体是一种具有半自主性的细胞器。生物体内的生物合成、呼吸、分泌及机械运动等全部细胞活动所需要的化学能都是由线粒体提供的。线粒体相关内质网膜(MAMs)是与线粒体紧密联系的脂筏样结构域，位于线粒体与内质网(ER)之间。MAMs不仅仅在结构上连接ER和线粒体，还富含多种连接和功能蛋白，因此MAMs必然会对ER和线粒体功能产生影响。文章综述了MAMs的结构、分子组成及其对线粒体功能的影响，主要集中在线粒体融合、线粒体分裂、线粒体自噬、线粒体能量代谢及线粒体活性氧生成等方面，以期为通过MAMs调控线粒体功能来改善相关疾病提供参考。     

扬子鳄的线粒体全基因组与鳄类系统发生

通过酶切、克隆、测序, 结合Long-PCR和Primer Walking法对扬子鳄线粒体DNA基因组进行全序列测定. 结果表明, 扬子鳄线粒体基因组DNA序列全长为16746 bp, 其基因组碱基组成为29.43%A, 24.59%T, 14.86%G, 31.12%C. 与其他大多数脊椎动物相同, 其基因组由13个蛋白质编码基因、2个rRNA基因、22个tRNA基因及1个非编码的控制区(D-loop)组成. 基因的排列与已测序的鳄类相似. 在全序列分析的基础上, 对12S rRNA基因序列、16S rRNA基因序列、蛋白质编码基因序列及其合并数据用MP法和ML法构建系统发生树, 结果表明扬子鳄与密河鳄的亲缘关系较近, 支持传统观点. 根据ML树的支长数值估计钝吻鳄属发生的时间为74.9 MaBP, 扬子鳄与密河鳄分歧的时间为50.9 MaBP.     

基因组AFLP分析及线粒体12S rRNA序列变异在笛鲷科系统发育上的比较

以10种笛鲷科鱼类和1种纵带裸颊鲷为对象,采用ABI PRISM 310测序仪进行基因组AFLP分析,并结合线粒体12S rRNA序列变异对笛鲷科系统发育开展比较研究．结果显示:除了紫鱼属和梅鲷属鱼类外,这两种方法构建的最小进化树(ME)的拓扑结构基本上是一致的,而且具有较高的自展值(bootstrap),其揭示的笛鲷科系统发育关系也为最大似然法(ML)支持．基于线粒体12S rRNA序列进行最大似然法分析表明,笛鲷科系统发育最适合的替代模型为TrN G,对数似然比检验表明,分子钟是被接受的．AFLP遗传标记适合于笛鲷科及以下水平的系统发育分析．研究表明,笛鲷属可能为一单系,但其他属的系统发育关系还需要更多资料进一步验证．     

线粒体移植在心肌缺血损伤治疗中的研究

线粒体是为细胞提供能量的重要细胞器，调控细胞的正常生长和功能。许多疾病的发生都伴随着线粒体功能的异常。线粒体移植是一种潜在的可用于危重疾病的治疗方法，尤其是治疗缺血性疾病。文章从对心肌缺血损伤治疗的角度出发，简述线粒体移植的应用、作用机制及其局限性，为线粒体移植治疗的发展提供新的视角。     

线粒体移植在心肌缺血损伤治疗中的研究

线粒体是为细胞提供能量的重要细胞器，调控细胞的正常生长和功能。许多疾病的发生都伴随着线粒体功能的异常。线粒体移植是一种潜在的可用于危重疾病的治疗方法，尤其是治疗缺血性疾病。文章从对心肌缺血损伤治疗的角度出发，简述线粒体移植的应用、作用机制及其局限性，为线粒体移植治疗的发展提供新的视角。     

基因组AFLP分析及线粒体12SrRNA序列变异在笛鲷科系统发育上的比较

以10种笛鲷科鱼类和1种纵带裸颊鲷为对象，采用ABI PRISM 310测序仪进行基因组AFLP分析，并结合线粒体12S rRNA序列变异对笛鲷科系统发育开展比较研究．结果显示：除了紫鱼属和梅鲷属鱼类外，这两种方法构建的最小进化树（ME）的拓扑结构基本上是一致的，而且具有较高的自展值（bootstrap），其揭示的笛鲷科系统发育关系也为最大似然法（ML）支持．基于线粒体12S rRNA序列进行最大似然法分析表明，笛鲷科系统发育最适合的替代模型为TrN＋G，对数似然比检验表明，分子钟是被接受的．AFLP遗传标记适合于笛鲷科及以下水平的系统发育分析．研究表明，笛鲷属可能为一单系，但其他属的系统发育关系还需要更多资料进一步验证．     

玉米线粒体中的肌动蛋白

细胞中的线粒体经常进行可逆的膨胀与收缩,Lehninger曾指出线粒体收缩与肌肉收缩有相似之处.Ohnishi曾在鼠肝线粒体中分离到一种类似骨骼肌中的肌动蛋白的蛋白质,但迄今为止,尚未确切证明线粒体中收缩蛋白的存在。     

红莲型细胞质雄性不育线粒体相关嵌合基因的发现

以水稻红莲型（HL）粤泰细胞质雄性不育系A和保持系B及杂种一代F1为研究材料，以在DNA和RNA水平均存在差异的atp6基因为探针，筛选A和B的线粒体基因组文库，找到了与红莲型细胞质雄性不育相关的嵌合基因orfH79。该基因位于atp6基因的下游，由coxI的部分编码序列以及一段未知来源的序列构成。PCR和Southern分析均证实了orfh79不育胞质线粒体的特异性。     

阿霉素对大鼠心肌线粒体钙运输的影响

阿霉素作为一种广谱有效的抗肿瘤药物,由于具有严重的心脏毒性而限制了其临床使用。心肌线粒体钙运输系统包括钙摄取和钙释放两部分,线粒体钙运输系统的功能之一是对氧化磷酸化过程有重要调节作用。有关阿霉素对心肌线粒体钙运输的影响目前国外仅限于心肌线粒体钙摄取方面的体外试验资料。有关阿霉素对心肌线粒体钙摄取、钙释放、线粒体游离钙、线粒体总钙的体内作用观察,国内外尚鲜见文献报道。本工作用原子吸收分光光度法和Fura 2AM荧光指示剂分别测定了不同药物处理下大鼠心肌线粒体钙摄取、钙释放、游离钙、总钙。观察了阿霉素对心肌线粒体钙运输的影响以及与心肌线粒体游离钙和心肌线粒体总钙