相关基因（精选十篇）
相关基因 篇1
1.根据定义计算:
基因频率= (该基因的数目) / (该基因与其等位基因的总数×100%) 。 基因频率的改变是生物进化的实质。
基因型频率= (该基因型的个体数) / (总个体数×100%) 。基因型频率改变, 基因频率不一定改变。
2.根据遗传平衡定律计算:
遗传平衡定律:一个群体在符合一定条件的情况下, 群体中各个体的基因频率比例可以从一代到另一代维持不变。 符合遗传平衡定律的群体, 需满足的条件: (1) 在一个很大的群体中; (2) 随即婚配而非选择性婚配; (3) 没有自然选择; (4) 没有突变发生; (5) 没有大规模迁移。 群体的基因频率在一代一代繁殖中保持不变。 这样, 用数学方程式可表示为 (p+q) 2=p2+2pq+q2。 P代表一个等位基因的频率, q代表另一个等位基因的频率。 运用此规律:
已知基因型频率计算基因频率:A=AA+1/2Aa a=aa+1/2Aa
已知基因频率计算基因型频率:AA=A2Aa=2×A×a aa=a2
二、例题
1.已知某一动物种群中仅有Aabb和Aabb两种类型的个体 (aa胚胎致死) , 2 对性状遵循基因的自由组合定律, Aabb ∶AAbb=1∶1, 且该种群中雌雄比例为1:1, 个体间可自由交配, 则该种群自由交配产生的成活子代中能稳定遗传的个体所占比例是 ( )
A∶5/8 B∶3/5 C∶1/4 D∶3/4
析:求子代中能稳定遗传的个体, 即AA=?
∵个体间可自由交配, 即为理想状态
∴亲子代之间基因频率不变
P∶ 1/2Aa 1/2AA
∵aa胚胎致死
∴AA=9/15 Aa=6/16
∴子代中能稳定遗传的个体所占比例AA=9/15=3/5
∴选B
2.某种群中, AA的个体占25%, Aa的个体占50%, aa的个体占25%, 若种群中的雌雄个体自由交配, 且aa无繁殖能力, 则子代中AA:Aa:aa为 ( )
A.3:2:3 B.4:4:1 C.1:1:0 D.1:2:0
析:∵雌雄个体自由交配
∴为理想状态, 即亲子代间基因频率不变
∴选B
3.假设某植物种群非常大, 可以随机交配, 没有迁入和迁出, 基因不发生突变, 抗病基因R对感病基因r为完全显性, 现种群中感病植株rr占1/9, 抗病植株RR和Rr各占4/9, 抗病可正常开花、结实, 感病在开花前全部死亡, 则子一代中感病植株占 ( )
A.4/9 B.1/16 C.4/81 D.1/8
析:∵随机交配, 没有迁入和迁出, 基因不发生突变
∴为理想状态, 即亲子代间基因频率不变
∴选B
规律总结:在理想状态下, 亲子代间基因频率不变。 故根据亲代的基因型频率, 推出亲代的基因频率, 也是子代的基因频率, 再根据子代的基因频率求子代的基因型频率。
即:理想状态下, P的基因型频率⇒P的基因频率子代的基因频率⇒子代的基因型频率。
注意:当出现某一基因型胚胎致死时, 基因型频率也要相应改变。
摘要：本文给出了基因频率和基因型频率计算的公式, 对例题进行了解析, 并做了规律小结。
基因工程相关研究参考论文 篇2
首先获得需要生产的蛋白质药物的目的基因，然后选择合适的运载体(多以病毒)并与运载体结合形成重组DNA分子，再将重组DNA分子转入受体生物(动物或植物)内，从而得到生物反应器。
(3)实例：动物乳腺生物反应器。
操作大致过程为：获取目的基因→ 构建基因表达载体→显微注射导入哺乳动物受精卵中→形成胚胎→将胚胎送入母体动物→发育成转基因动物(只有在产下的雌性个体中，转入的基因才能表达)。
因为动物所有的体细胞都是由受精卵发育成的，故其乳腺细胞中含有重组基因并进行选择性表达，产生出抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等重要的医药产品。
4.蛋白质工程(prtein engineering)
(1)概念：利用基因工程的技术，对天然蛋白质进行改造，以便获得具有理想生物学功能的蛋白质。
蛋白质工程可以创造新的、自然界不存在的蛋白质分子。
目前，蛋白质工程主要是改造现有的蛋白质，通过修改蛋白质中的氨基酸序列来改进蛋白质的结构和构象，提高蛋白质的活性、稳定性和产率。
也可以利用基因工程改造蛋白质。如下方法：
预期蛋白质功能→设计预期的.蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因)。
(2)与基因工程的关系
蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，是第二代基因工程。
基因工程的实质：将一种生物的基因转移到另一种生物体内，产生本不能产生的蛋白质，从而产生新性状。原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。
蛋白质工程的目的：生产符合人们生活需要的并非自然界已存在的蛋白质。
二、基因工程的未来
基因工程是一种新鲜的事物，也是一把“双刃剑”，人们对此会有不同的看法。只要科学地、合理地加以利用，相信基因工程一定会使我们的生活更美好。
纲举目张理清结构
基因工程的研究在动植物育种、人类疾病防治及生态保护方面取得了一定的成就，但科学家永不放弃研究，又致力于新的尝试，努力使基因工程为人类提供更大的帮助。
突破难点化解疑点
1.分析说明基因工程应用研究的实质。
探究发现：将一种生物的基因转移到另一种生物体内，后者可以生产它本不能生产的蛋白质，进而表现出新的性状。
基因工程可以发生在不同植物之间、不同动物之间以及微生物与动植物之间。目的基因位于微生物体内，可以转基因至植物或动物体内，如植物的抗性基因大多于细菌或病毒;目的基因位于动物体内，如动物的生长激素基因、胰岛素基因等可转移至细菌中大量生产;当然在植物与植物之间、动物与动物之间更容易发生。
不同的生物甚至亲缘关系比较远的生物之所以能发生基因重组，是由于各种生物基因的结构基本相同，在遗传上共用一套遗传密码。
我的发现
2.蛋白质工程与基因工程有何关系?
探究发现：简单地讲，蛋白质工程就是根据蛋白质的精细结构和生物活力的作用机制之间的关系，利用基因工程的手段，按照人类自身的需要，定向地改造天然的蛋白质，甚至于创造新的、自然界本不存在的、具有优良特性的蛋白质分子。蛋白质工程在诞生之日起就与基因工程密不可分。基因工程是通过基因操作把外源基因转入适当的生物体内，并在其中进行表达，它的产品还是该基因编码的天然存在的蛋白质。蛋白质工程则更进一步根据分子设计的方案，通过对天然蛋白质的基因进行改造，来实现对其所编码的蛋白质的改造，它的产品已不再是天然的蛋白质，而是经过改造的，具有了人类所需要的优点的蛋白质。天然蛋白质都是通过漫长的进化过程自然选择而来的，而蛋白质工程对天然蛋白质的改造，好比是在实验室里加快了的进化过程，期望能更快、更有效地为人类的需要服务。
基因工程是遵循中心法则，从DNA→RNA→蛋白质→折叠产生功能，基本上是生产出自然界已有的蛋白质。
子宫肌瘤相关基因研究 篇3
【关键词】子宫肌瘤；基因；研究
文章编号：1004-7484（2013）-11-6377-01
子宫肌瘤是妇女常见的生殖道良性肿瘤，虽然它属于良性的，不会对妇女的生命安全构成威胁，但是这种疾病经常会引起妇女月经量增多、盆腔疼痛，甚至可能导致不孕和流产等情况，对妇女的生活质量造成极大的影响，其也是引发子宫切除的重要原因之一。据相关学者研究表明[1]，子宫肌瘤在育龄妇女中的发生率高达70%左右，发病的妇女人群主要是30岁到50岁的妇女。因此，子宫肌瘤是严重影响妊娠期妇女生活质量的病症。因此，研究子宫肌瘤相关的分子生物学，其是一种必要性措施。1HMGI（Y）与HMGI-C
1.1相关概述就子宫肌瘤的分子生物学基础而言，有些学者认为它引起子宫肌瘤的主要原因，其是由于子宫肌细胞在多种环境因素下由燃烧体重排引起某个或某些等位基因突变，当基因突变到一定程度的时候就会引起子宫肌瘤。根据目前的研究来看，在血管平滑肌、脂肪瘤中发现高泳动组分基因家族成员HMGI-C、HMGI（Y）基因异常表达，其和肿瘤发生有着很大的关系，这也是近年来研究子宫肌瘤遗传学的重要内容，HMGI-C/HMGI（Y）基因结构改变，酸性尾丢失，AT-钩作用增强，促进子宫肌瘤细胞增殖。与HMGI-C/HMGI（Y）相对应的若干融合配对基因具有有限的协同作用。原癌基因c-fos可能抑制子宫肌瘤向恶性转化。雌激素受体（ER）β基因的作用值得进一步关注和研究。
1.2基本结构在细胞核中，HMG蛋白属于非组蛋白里面富含电荷的一组不均一而又丰富的蛋白[1]。一般说来，其相对分子量是3 104。由于它在聚丙烯酰胺的电泳里面具备非常高的迁移率，因而被称之为HMGI蛋白。HMGI（Y）和HMGI-C都隶属于HMG，它们二者都有三个结构域。
1.3HMGI在组织细胞生长分化中的作用一般而言，HMGI（Y）和HMGI-C在人胚胎期表达，并在胚胎第12.5至14天位于峰值，在间质组织中存在。成人分化组织中，普遍存在水平极低的HMGI（Y），而HMGI-C消失。在甲状腺癌、乳腺癌、结肠直肠癌、前列腺癌、宫颈癌中HMGI-C和HMGI（Y）呈现出高水平的表达，但在小鼠畸胎瘤的分化中HMGI（Y）的表达水平则降低。在进行动物实验时，HMGI-C失活有可能造成基质组织延迟生长，相比于同窝仔要小百分之六十。
1.4子宫肌瘤与HMGI-C、HMGI（Y）的基因融合在子宫肌瘤里面最为常见的染色体畸变便是12号染色体的q13-15易位突变，同时它还常见于子宫内息肉、乳腺纤维瘤、肺错构瘤、脂肪瘤中。上述肿瘤共同的特点便是基质源性，并且都属于良性。相关研究表明，12号染色体的q13-15易位突变会造成HMGI-C的基因编码被破坏。由于HMGI（Y）处于6号染色体的q21上，因而可以在变异剪接机制的作用下对HMGI和HMGY这两种蛋白进行编码。子宫肌瘤同别的良性肿瘤产生基因重排的重要区域之一便是6q21。HMGI（Y）与HMGI-C基因重排的染色体断裂点有可能出现在3-UTR区和编码区。
现如今，在子宫肌瘤HMGI的作用机制争论如下：由于外源性融合的序列作用；由于羧基端的酸性尾丧失造成的；DNA与AT-钩区的结合能力上调。
HMGI（Y）与HMGI-C基因的作用机制不完全相同。在子宫肌瘤中，如果HMGI-C的蛋白水平升高，那么其mRNA的水平也会升高。但mRNA的水平和HMGI（Y）蛋白之间并没有相关性，这就表明在转录之后，在HMGI（Y）调节中机制起到了一定的作用。此外，没有任何一例子宫肌瘤中同时表达HMGI（Y）和HMGI-C，某些肌瘤中两者的表达都属于阴性。由此推测可能是存在和HMGI（Y）与HMGI-C功能相近的基因。HMGI（Y）与HMGI-C在同一肿瘤中不会同时存在，这也就是表明两者在子宫肌瘤中存在相反或者类似的作用，当然这还需要进一步确认。2在基因重组里HMGI-C的配对基因
2.1RAD51B基因与thREC与RAD51B为同一基因，在人体中hREC起着监测参与基因，进行减数分裂重组及修复的目的，它在确保基因组完整性方面意义重大。hREC的同源异构体总共有四种，它们分别是R51h2、Hrec2T、HREC2U、HRAD51B。
2.2ALDH2在12q24上会产生各种类型的基因重排，而ALDH2便位于12q24.1上面。然而在子宫肌瘤的发病过程中ALDH2只能起到有限的作用。在融合基因里面，由于ALDH2的某些序列产生新非编码区有可能会对融合基因稳定性产生影响。然而由于其所提供密码子仅为十个，因而其在子宫肌瘤中所起作用还没有HMGI-C自身结构起到的作用大。
2.3COX6C作为细胞色素C中氧化酶亚单位，COX6C是通过线粒体和细胞核基因进行编码，在氧化磷酸化中它的电子传递功能起到了非常关键性的作用。在COX6C的融合产物里面，由于COX6C比較短，因而他的编码序列只能对子宫肌瘤产生有限作用。3子宫肌瘤与ER基因
在子宫肌瘤的生长中雌激素所起到的作用是巨大的。尽管促进和始发子宫肌瘤的各因素不清楚，但研究表明雌激素起着重要作用；在青春期以前，子宫肌瘤不会发病，在妊娠期其体积会增大，而在绝经期则会自然消退。使人体血清的雌激素浓度改变，例如进行药物治疗、用激素治疗、服用避孕药等都会对子宫肌瘤生长产生影响。雌激素的受体有两种，也就是ERβ和ERα。这两者与雌激素有着相同的结合方式，并且其基因结构非常相似，然而由于其基因的大小不一样，因而对抗雌激素有着不同的反映，同时其在体内的分布也不相同。研究表明ERβ在14好染色体上面，而ERα在6号染色体上。子宫肌瘤频繁产生基因重组的区域为前者。由于在14q23-24上基因重排的断裂点至ERβ位点的距离很近，可推测出ERβ也许会受外源性序列影响或调控，进而造成染色体结构改变。但ERβ在子宫肌瘤里面确切的作用还有待研究。4原癌基因作用
在多种肿瘤里面原癌基因都出现异常表达的情况，它对细胞的分化和增殖起着非常重大的作用。通过动物实验可知，在小鼠的子宫肌中，原癌基因的表达会受胆固醇调控，特别是c-fos的位点处在14q24上，即基因重排常发位置，推测上述因子和子宫肌瘤产生存在一定关系。通过实验可知，c-fos在肿瘤产生中并非必需的，然而其在肿瘤恶化中所起到的作用是重大的。低水平c-fos在子宫肌瘤里面可能对子宫肌瘤变为恶性产生阻碍作用。c-fos是导致子宫肌瘤进一步发展的结果或者原因，又或者为偶然出现，现在还无确定证据，需展开深入探究。参考文献
日发现川崎病相关基因 篇4
据新华社5月26日报道,日本理化研究所研究人员日前宣布,他们发现了与川崎病发病有关的基因。这一基因只要出现微小差异,川崎病的发病风险就会大幅提高。
该中心研究人员此前依靠全基因组扫描,发现有10个基因组区域与川崎病相关。在这次研究中,他们重点调查了其中的4号染色体上的区域,结果发现基因CASP3的一处单核苷酸多态性与川崎病的发病相关。他们分析了约900名川崎病患者和约1 400名正常人的CASP3基因后发现,如果这处存在单核苷酸多态性,川崎病的发病风险就会提高至1.4倍。
在确定CASP3为川崎病发病相关基因后,研究小组表示,他们认为还有9个基因组区域也可能存在该病的相关基因。
相关基因 篇5
目的 研究遗传性弥漫性胃癌相关基因表达及突变,探讨遗传性弥漫性胃癌家系发病的分子遗传学机制.方法 免疫组织化学S-P法检测该家系先证者胃癌组织中E-cadherin、β-catenin、SMAD4、TP53和ANXA10蛋白的表达情况,PCR扩增结合DNA测序筛查E-cadherin、SMAD4、P53和ANXA10基因的.所有编码序列以及外显子-内含子交界处序列的种系突变情况.结果 与先证者癌旁组织相比,癌组织中E-cadherin、SMAD4、TP53和ANXA10蛋白表达缺失,β-catenin表达降低.检测到SMAD4基因一个新的多态性位点即第1内含子24位碱基出现杂合性A>G的改变,E-cadherin基因和ANXA10基因只检测到一些已知多态,未发现种系突变,P53基因未发现任何突变.结论 E-cadherin、β-catenin、SMAD4和ANXA10蛋白异常表达,提示它们可能参与遗传性弥漫性胃癌家系的发病机制,但排除了E-cadherin、SMAD4和ANXA10基因外显子突变导致该病发病的可能性.
作 者：陈红 曹丽华 王述森 胡煜 罗阳 作者单位：陈红(中国医科大学医学基因组学教研室,卫生部细胞生物学重点实验室,辽宁沈阳,110001;沈阳工业大学电气工程学院,辽宁沈阳,110870)
曹丽华,王述森,胡煜,罗阳(中国医科大学医学基因组学教研室,卫生部细胞生物学重点实验室,辽宁沈阳,110001)
相关基因 篇6
植物的性状分为质量性状和数量性状，两者在表现和遗传上是不同的。经典数量遗传学基于遗传学和统计学的一些假定，导出了一系列分析数量性状遗传的理论，大量实验数据证实在上述假定的基础上导出的基本公式与理论是有效的。然而，受上述假定的限制，有些研究难以深入，如多基因的基因效应被看成是微效和相等的。盖钧镒等认为大多数量性状多基因间的效应并不相等，也存在主效和微效之分，并依此提出了数量性状的泛主基因+多基因遗传理论；同时结合相应的统计学方法，建立了植物数量性状遗传体系。该遗传体系既可对单个分离世代(如F2、DH、RIL群體等)进行简单分离分析，还可结合不分离群体(如P1、P2和F1群体)进行多世代联合分析。该方法适用于育种工作者利用杂种分离世代的数据对育种性状的遗传组成做出初步判断，制定相应的育种策略，也可用于校验QTL定位所揭示的性状遗传组成。目前，该遗传理论已经将遗传模型拓展至4对主基因+多基因的分离分析方法，并在大豆、水稻、小麦、玉米、棉花以及西红柿、黄瓜等作物中得到了广泛的应用。本文则侧重探讨该遗传理论在小麦抗病、品质及产量相关性状研究中的应用，旨在分析小麦相关性状的遗传组成，为育种提供有益的参考。
相关基因 篇7
关键词：乙型肝炎病毒,基因分型,基因变异
乙型肝炎病毒(HBV)为一双链DNA病毒,主要引起急、慢性肝炎、肝硬化和肝癌,其基因序列高度变异,其原因是由于HBV在复制过程中必须经过前基因组RNA(pg RNA)中间体进行逆转录,而负责逆转录DNA聚合酶缺乏校正功能[1],因此在逆转录过程中有很高的错配率。HBV变异的发生可引起乙肝病毒的生物学特征发生改变,对药物产生拮抗性,最终导致肝炎再发作。根据基因组核苷酸差异≥8%,将HBV分为A~H 8种基因型[2],其分布具有明显的地域特征。研究表明,HBV基因型与临床表现、预后判断、治疗应答均有一定关系,不同基因型具有不同的致病性,HBV基因型与肝癌发生率也存在一定的相关性[3,4]。因此,本文采用基因测序法对HBV基因分型与基因变异进行检测,以便结合临床资料更好地为病情的诊疗和判断预后提供重要依据。
1 资料与方法
1.1 病例来源
选取天津地区2009年1月~2011年1月门诊及住院乙肝患者血清标本102份。其中男性74例,女性28例;平均年龄(45.6±13.8)岁。诊断标准符合2000年第10次全国传染病与寄生虫病学会和肝病学分会联合修订的病毒性肝炎防治方案[5]。
1.2 主要仪器与试剂
基因测序仪为美国AB公司的3130型测序仪;PCR扩增仪为美国AB公司的9700型PCR仪;乙型肝炎病毒P区核酸扩增检测及测序试剂由上海宝藤生物医药科技有限公司提供;Big-Dye、POP7胶由美国AB公司提供;DNA提取试剂盒由日本富士公司提供。
1.3 检测方法
1.3.1 HBV P区扩增
按照DNA提取试剂盒说明书提取HBV-DNA,利用PCR扩增引物进行PCR扩增,PCR反应体系:缓冲液2μL、d NTP 2μL、引物2μL、Taq酶0.2μL、DNA模板2μL、dd H2O 11.8μL,总反应体积为20μL。PCR反应条件:95℃预变性5min,95℃变性30 s,60℃退火1 min,72℃延伸45 s,12个循环并且每个循环减低0.5℃;94℃变性30 s,50℃退火40 s,72℃延伸45 s,35个循环;72℃再延伸7 min,4℃恒温。PCR扩增完毕后,取15μL PCR产物在浓度1.5%琼脂糖凝胶上电泳,判断扩增的目的条带。
1.3.2 HBV P区测序
扩增目的条带切胶,将PCR产物进行纯化。将纯化产物进行PCR测序,反应体系:纯化模板4μL,Big Dye mix 4μL,引物1μL,dd H2O 1μL。反应条件:96℃预变性1 min,96℃变性10 s,50℃退火5 s,60℃延伸4 min,25个循环,最后4℃保温。用醋酸钠-EDTA混合物及70%冰乙醇纯化后,加10μL Hi-Di Formamide溶解DNA,95℃变性4 min,置冰浴,上机测序。
1.3.3 HBV DNA基因序列分析
将HBV P区碱基序列运行DNA Star软件,与已知耐药位点进行比对,从而得到HBV针对不同的耐药突变情况。
1.3.4 HBV基因分型检测
将已检出的HBV DNA基因序列打开网站http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pro jects/genotyping/formpage.cgi,根据软件比对给出的得分,得分最高的既是患者HBV所属基因型。
1.4 统计学方法
所有数据采用SPSS 15.0软件包进行统计学分析,计数资料采用χ2检验,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 HBV变异检测结果
102例HBV患者中检出变异株84例,YIDD50例,占59.5%;YVDD 24例,占28.6%;181V 9例,占10.7%;202G 1例,占1.2%。见图1。
2.2 HBV基因分型检测结果
102例HBV患者基因分型结果显示,12份标本为B型,占11.8%;89份标本为C型,占87.3%,为本地区的优势基因型;1份标本为D型,占0.9%。基因分型图见图2。
2.3 HBV基因分型与基因变异的相关性
HBV变异类型与B、C基因型的关系结果显示,在50例发生YIDD变异的慢性乙型肝炎患者中,5例为B基因型,44例为C基因型,1例为D基因型;在24例发生YVDD变异的慢性乙型肝炎患者中,3例为B基因型,21例为C基因型;在9例发生181V变异的慢性乙型肝炎患者中,2例为B基因型,7例为C基因型。HBV B、C两基因型间HBV基因变异类型差异无统计学意义(χ2=1.025,P>0.05)。另由于D基因型、202G变异型例数较少未进行统计。见附表。
例
3 讨论
基因突变和基因分型的检测有酶切法、线性探针、light-cycler技术、聚合酶链反应限制性片段长度多态性分析(PCR-RFLP)等多种方法,这些方法费时,繁琐,而且检测到的突变最后还需测序来确定突变的类型及突变的位置。聚合酶链反应产物直接测序法(SBT)是鉴定HBV基因变异和基因分型的金标准。ABI3130型基因测序仪采用sanger双脱氧链末端终止法,以四色荧光标记技术代替手工测序需用的同位素标记,完成测序和分析过程的自动化,测序和分析时间大为缩短,并且避免了同位素的污染。
本研究结果显示,本地区主要出现M204V/I变异,其次为A181V变异。使用拉米夫定治疗仍是本地区患者出现变异的主要因素。拉米夫定引起的YMDD突变在用药后6个月开始出现,呈逐年用药递增的趋势。用药1年时有16%~32%的患者发生耐药变异,2年时为47%~56%,3年时达69%~75%[6]。阿德福韦第1年为24%,以后逐年增加,第2~4年为3%、11%和18%,恩替卡维、替比夫定也有相继耐药的报道,且同时服用多种核苷类药物可以导致多重耐药的发生。一旦发生基因耐药就有产生临床耐药的危险性,最终引起病毒拷贝数反弹以及肝炎复发、病情恶化。因此,在慢性肝炎抗病毒治疗过程中密切监测耐药突变位点的出现已成为临床治疗的需要。
HBV基因分型与HBV病毒复制、临床演变及治疗反应相关。国外文献报道,干扰素对B基因型的疗效优于C基因型[7],亦另有报道,拉米夫定对C基因型的远期疗效明显优于B基因型[8]。本研究结果显示,本地区HBV感染者基因型多为B型和C型,以C型为优势基因型,呈现了北方地区HBV型别分布特点。研究发现,亚洲人群中B基因型患者比C基因型对INF-α的应答率高,基因型C较基因型B更易发生C基因型启动子T1762/A1764的变异。C基因型的HBe Ag阳性率和血清HBV DNA水平均高于B基因型,慢性HBV感染的HBe Ag血清转换也比B基因型迟[9];从无症状携带者至慢性肝炎、肝硬化、肝癌的不同人群中,C基因型的检出逐渐升高,B基因型则逐渐下降[10,11]。因此,基因型的检测可以为临床医生提供判断预后的依据,从而制定个体化治疗方案。
国内有关HBV基因型与YMDD变异相关性的研究很多,但结果存在一定的差异。有研究显示,B基因型的治疗反应、耐药发生率均优于C型,HBV YMDD突变株(YIDD/YVDD)多发生于基因型C型和D型,基因型A发生YMDD变异的概率较高,基因型D可能需要较长的时间出现YMDD变异,而基因型B和C与YMDD变异无关系。王义光等[12]对HBV基因型与YMDD变异关系的研究显示,HBV各基因型发生YMDD变异率差异较大,HBV的基因型虽然以B型为主,但发生耐药变异率较高的却是C型,其变异率与A、B型比较差异有统计学意义。
HBV基因分型,P区基因区序列突变的应用,有助于临床上对乙型肝炎患者的预后和转归进行正确评价,为及时合理地实施干预措施提供重要依据。
致谢:感谢天津第一中心医院提供102例样本。
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水稻花药发育相关基因研究进展 篇8
1 水稻雄性生殖与花药
配子形成一般发生在植物发育晚期, 并受一系列发育过程控制以保证在合适的时间开花完成受精然后结实[8,9]。水稻作为单子叶开花植物, 其雄性生殖发育的显著特征是形成6枚雄蕊, 在孢子体基因和配子体基因的共同作用下, 小孢子母细胞在花粉囊中进行减数分裂产生小孢子, 并进一步发育成花粉粒。当花粉囊开裂时, 成熟的花粉粒被释放出来[10]。花药发育与小孢子发育过程密切相关。
花药中有4个结构相似的小室, 它们都通过药隔与连接组织和维管组织相通。花药形态发生完成时, 药室中央的减数分裂细胞 (也称小孢子母细胞) 由4层壁细胞包围, 由表及里分别为:表皮层、药室内壁、中间层和绒毡层[11]。
2 绒毡层发育相关基因
绒毡层处在花药最内层, 与发育中的小孢子直接接触, 为小孢子发育提供必需的营养和结构物质, 在小孢子母细胞向成熟花粉粒发育过程中起着非常重要的作用。小孢子在绒毡层中发育, 和绒毡层有着直接的物质与信息交流。任何引起绒毡层发育异常的突变都有可能引起小孢子发育异常, 最终导致花粉败育。截至目前, 发现的影响水稻绒毡层发育的主要有YY1[12]、YY2[12,13]、TDR[14,15]、UDT1[16]、RTS[17]等。
氨基酸序列中的二硫键及N末端的疏水区结构常见于不同被子植物花药发育特有基因序列中, 具有以上特殊结构的基因编码蛋白组成一个控制花药发育的蛋白家族。1994年, Hihara等研究发现, YY1与YY2在单核靠边期花药绒毡层细胞中特异表达。YY1含有95个氨基酸组成的开放编码框, 该氨基酸序列包含由8个半胱氨酸组成的二硫桥, 在N末端含有疏水区域, 可能是分泌性的, 且与花药发育有关。YY2的c DNA含有389个氨基酸组成的开放编码框, 与查耳酮合成酶具有很高的同源性, YY2转录产物具有控制花药绒毡层细胞的作用。
RTS也是水稻花药特异表达基因;其没有内含子, 编码携有疏水N-末端的94氨基酸多肽;antisense-RTS转基因植株绒毡层发育受阻, 导致花粉发育畸形, 没有活力。
Udt1在花药中优势表达, 是一个转录因子, 被定位于细胞核中;从减数分裂早期开始, 在次生壁细胞分化形成成熟的绒毡层细胞过程中发挥着重要作用。Udt1基因突变引起雄配子不育。减数分裂前, udt1突变体药室壁及性母细胞正常, 到减数分裂期, 绒毡层分化受阻并空泡化。性母细胞不分化形成小孢子, 花药中间层不解体, 最终药室内无花粉。
TDR和UDT1对花粉发育有相似的调节功能。TDR在绒毡层中特异表达, 编码推测的b HLH蛋白, 参与绒毡层程序性死亡的调控, 被定位在细胞核中。tdr突变体表现为绒毡层和药壁中层解体障碍, 小孢子母细胞萎缩。染色质免疫分析和电泳迁移率改变法试验结果表明, TDR很可能是Os CP1[18]和Osc6[19]分别编码一个半胱氨酸蛋白酶和蛋白酶阻遏蛋白的直接靶标, 是水稻花药发育及其绒毡层解体过程分子调节网络的一个关键组成。
3 表皮层发育相关基因
花药表皮层是一层角质化的表皮细胞, 主要由角质层蜡质构成, 对防止非气孔失水和病原菌感染以及适应环境压力起着重要作用。迄今为止, 已报道水稻相关基因只有WDA1[20]。花药蜡质缺陷基因Wda1在花药表皮细胞中大量表达。wda1突变体花药中特长链烃类、烯烃、脂肪酸及伯醇的水平严重减少。电子显微扫描分析表明, 花药外层外角质层不存在蜡质晶体, 且小孢子母细胞发育迟缓, 最终由于突变体花药、花粉外壁形成缺陷而终止。
4 其他
Os GAMYB[21]基因影响糊粉层和花药发育过程中a-淀粉酶的表达, 在糊粉层和花药中大量表达, 对花器官发育非常重要。Os GAMYB的突变体营养生长期没有明显变化;而生殖生长期花药皱缩, 花药中无花粉。
除上述已明确功能的基因外, 在过去20年间, 科学家们还发现并克隆到了不少在水稻绒毡层或者花药中特异表达的基因, 包括Osg6B[22], Osg6、Osc4、Osc6, RA8[23], RA39[24]和PS1[25]等, 它们很可能参与水稻花药发育调控。
5 总结与展望
相关基因 篇9
研究表明基因组岛在结构上常具有GC含量与基因组其他区域差异较大、三联密码子使用频率与基因组有一定差异、两侧有特定的序列片段如正、反向重复序列等特点[4,11]，可作为预测基因组岛的依据。通过对基因组岛进行预测并对其相关基因的功能进行研究，能够对其发生水平转移的机制和功能特点有所深入理解，对相关疾病的预防和治疗具有重要意义。本研究中，根据已有的病原菌基因组数据，对其基因组岛进行了预测，对相关基因的功能进行了注释分析，对其功能分布特点进行了研究。相关结果可为水平基因转移的机制研究及相关疾病的预防和治疗提供重要依据。
1 材料与方法
1.1 致病菌的界定及其基因组序列的获得
根据我国卫生部2006年发布的《人间传染的病原微生物名录》[12]，选用了已有全基因组序列及基因预测数据的103种病原菌，共276株（表1）[13]，从美国国立生物技术信息中心的GenBank数据库下载了全基因组序列及注释文件。共有革兰阳性菌119株，分布于2个门，4个纲，6个目，10个科，11个属；革兰阴性菌157株，分布于5个门，8个纲，16个目，22个科，31个属。
1.2 基因组岛预测及基因功能注释
病原菌基因组岛的预测基于基因组上GC含量的分布情况进行。通过生物信息学分析方法，以基因组上2kbp作为计算GC含量的窗口，各窗口间重叠1kbp，与基因组平均GC含量的差值大于所有计算窗口标准差3倍以上的窗口作为GC含量异常区域，相邻的异常区域合并，作为基因组岛[14]。通过PERL编程语言编写相关程序，对全部病原菌基因组数据进行分析，并提取相关基因序列。通过与直系同源序列聚类分组（COG）数据库进行BLASTP比对[15]，比对临界值为1×10-5，对相关基因进行功能注释，对基因功能分布特点进行分析。
2 结果
2.1 预测得到的基因组岛的数量及分布
在全部病原菌基因组上，共预测得到基因组岛2945个，平均每株菌有基因组岛11个，基因组岛在各菌株基因组上的所占比例为1.6～29.8kb/Mb。在梭杆菌门、厚壁菌门、变形杆菌门病原菌中预测到基因组岛的占基因组的比例为高（图1），平均分别为18.0 kb/Mb、14.2kb/Mb、13.3kb/Mb。基因组岛的长度为2kb～69kb，其中2kb所占比例最高，为39.4%；2kb～10 kb占全部基因组岛的95%以上（表2）。这些结果表明基因组岛在病原菌基因组上占有一定比例，是病原菌基因组变异的重要来源。其中革兰阳性菌菌基因组岛的比例均较高，提示革兰阳性菌普遍受水平基因转移的影响。而在革兰阴性菌中，梭杆菌门、变形杆菌门中有大量肠道病原菌，提示在肠道复杂菌群环境下发生水平基因转移的概率更高。
2.2 基因组岛相关基因的功能分布特点
位于预测得到的基因组岛上的基因共有9219个，平均基因长度为1398bp，平均每个基因组岛上有3个基因，平均每个基因组上与基因组岛相关的基因34个。其中4633个通过与COG数据库比对得到功能注释，占50.1%。其中以“细胞壁、细胞膜、包膜的生成”、“复制、重组和修复”、“预测的功能蛋白”及“转录”功能最多，分别为19.9%、12.2%、10.3%和9.0%（图2）。提示这些功能相关的基因可能与基因组岛的功能及其水平转移具有密切关系。
3 讨论
研究表明，细菌基因组上有数目可观的区域可能受到水平基因转移的影响，本研究中针对病原菌进行了基因组岛的预测，且在所用参数对与全基因组GC含量差异要求较高的情况下，在病原菌基因组上最高仍有3%的区域GC含量异常，表明在病原菌基因组上基因组岛所占的比例较高，这提示病原菌染色体上受到水平基因转移的区域较其他细菌更加广泛。而在不同环境下的病原菌所受水平基因转移的影响也不相同。
在细菌基因组上，一般来说与其基础生命活动相关的物质转运代谢、能量转化等功能基因所占比例最高，而在本研究中预测得到的基因组岛上的基因，与细胞壁、细胞膜功能相关和与复制、重组和修复相关的基因所占比例最高，提示这些区域与基因重组和水平转移有着密切关系，进一步证实了这些区域的移动性。本研究中通过生物信息学方法对病原菌基因组岛的分布及相关基因的功能进行了预测和分析，这些结果揭示了病原菌基因组上受水平基因转移影响区域的广泛性及相关基因的功能特点，将为病原菌相关研究提供基础依据，具有指导意义。
我科研团队发现鸡肉品质相关新基因 篇10
据报道, 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所文杰科研团队在鸡肉品质候选基因挖掘研究上取得新进展。研究成果已分别发表于《英国医学研究理事会·基因组学》和《公共科学图书馆·综合》期刊。据介绍, 肉品质是肉鸡最为重要的经济性状之一, 针对其遗传机理的解析一直是世界性的难题。而研究团队在这一领域率先应用高通量单核苷酸多态性 (SNP) 芯片, 利用全基因关联分析 (GWAS) 和基因时空表达等前沿技术, 筛选得到影响肉鸡肌内脂肪含量、肌肉干物质含量及肉色等性状相关的候选基因14个, 得到影响胸肌率重要调控基因1个。据悉, 这些基因的发现, 将有助于加快鸡肉品质性状调控机制的阐明及分子标记辅助育种技术的开发。
