混合群体连锁不平衡的群体遗传学模型

混合群体的连锁不平衡结构及其随世代衰减规律的分析在实现致病突变基因高解析度定位研究中具有重要理论意义与应用前景,以无选择、无突变的无限随机交配群体为对象,研究群体的基因频率、连锁不平衡水平和混合比例等因素对混合群体连锁不平衡结构的影响,导出了使混合群体连锁不平衡值实现最大的混合比例,研究表明,由于未曾意识到混合群体连锁不平衡值随世代的衰减速率的特殊性,前人一贯采用的一般非混合群体衰减速率的不完全知     

生物信息方法预测高粱miRNA及其靶基因

miRNAs是新发现的一类长约21个碱基对的非编码RNAs. 它们在转录后基因调控中起着重要作用. 它们的靶目标涉及许多生物进程, 如发育、新陈代谢、胁迫应答等. 尽管已经有大量物种的miRNAs报道, 然而关于高粱miRNAs的相关报道却十分有限. 本研究通过基于基因组勘测序列(GSS)的同源序列搜索和miRNAs的二级结构分析, 总共发现17条新的miRNAs. 它们不均等的分布于11个miRNAs家族中. 一些miRNAs的基因存在多位点并且不仅仅存在于单一基因位点上. 大多数miRNAs存在同一生物界的保守性, 但是我们发现, 高粱sbi-miR127和sbi-miR466分别表现出与人类(H. sapiens)和家鼠(M. musculus)具有高度序列相似性. 通过靶基因预测软件MiRU对miRNAs的分析表明, 它们可能调节64种靶基因, 其中多数涉及RNA加工、新陈代谢、细胞周期、蛋白质降解、胁迫应答及转录. 在11个miRNAs家族中至少有7个miRNAs的靶目标是NADPH-细胞色素p450还原酶、核苷二磷酸激酶、超氧化物歧化酶等一些在新陈代谢和胁迫应答中必要的蛋白, 说明miRNAs在这些过程中起着十分重要的作用.     

混合群体连锁不平衡的衰减速率与基因定位

鉴于混合群体的连锁不平衡分析在实现致病突变基因高解析度定位研究中的重要理论意义与应用前景,为准确确定群体的混合比例,进而实现基因高解析度定位中遗传重组率的精确估计,以无选择,无突变的无限随机交配群体为对象,分析了利用单位型频率估计群体混合比例的误差,建议和随群体进行相比对稳定的基因频率来估计群体的混合比例;提出了利用混合群体连锁不平衡值的非线性部分随群体进行的衰减速率来估计的基因间重组率的理论与方     

大鼠与小鼠内含子中插入、缺失与替换的速度与模式

研究了啮齿类动物大鼠与小鼠内含子中插入(insertion)、缺失(deletion)和替换(substitution)发生的速度与模式. 结果表明, 缺失比插入发生的频率高, 在大鼠和小鼠中单个碱基的插入与缺失发生频率最高. 插入与缺失发生次数随长度的增加而迅速减少, 二者的理论分布都符合幂次法则(power-law). 在大鼠内含子中, AT→GC的替换频率高于GC→AT, 但在小鼠内含子中GC→AT的替换频率高于AT→GC. 大鼠与小鼠内含子中存在的缺失偏好表明, 由于可能降低转录与剪切的效率, 内含子中的插入比缺失更容易受到自然选择的制约. 此外, 大鼠与小鼠内含子中的替换模式表明, 其内含子的组成及GC含量都处于非平衡状态.     

混合群体连锁不平衡的衰减速率与基因定位

鉴于混合群体的连锁不平衡分析在实现致病突变基因高解析度定位研究中的重要理论意义与应用前景, 为准确确定群体的混合比例, 进而实现基因高解析度定位中遗传重组率的精确估计, 以无选择、无突变的无限随机交配群体为对象, 分析了利用单倍型频率估计群体混合比例的误差, 建议采用随群体进化相对稳定的基因频率来估计群体的混合比例; 提出了利用混合群体连锁不平衡值的非线性部分随群体进化的衰减速率来估计基因间重组率的理论与方法. 理论研究和模拟实验结果表明, 初始群体在相关座位2的基因频率差异愈大, 混合比例愈接近0.5, 则混合群体连锁不平衡值非线性部分的作用愈明显, 这样的混合群体在基因高解析度定位研究中的应用价值也愈大.     

应用混合群体的连锁不平衡信息实现基因定位的解析率分析

根据混合群体连锁不平衡值随世代的衰减速率,进行基因高解析率定位分析的模拟实验。结果表明,基因间重组率愈小,混合距今的世代数愈少,利用连锁不平衡信息进行基因定位的效高愈高;在相关基因座间呈紧密连锁条件下,重组率估计的期望值呈向上有偏性。在混合发生后的2－5个世代内,重组率估计值的偏差较大;10－20世代范围内可以得到较高的解析率。同时给出了重组率估计值的均值和置信区间随世代数的变化。