小麦染色体配对基因Ph1结构剖析及调控机制研究进展

近年来,关于小麦抑制部分同源染色体配对基因Ph1的研究有了突破性进展。本文对该基因的结构和调控机理的最新研究进行综述。通过创造和分子标记鉴定Ph1缺失突变体,利用分子生物学及比较基因组学技术,该基因位点被界定于5BL上一个2.5Mb的区域内,含有一个类cdk基因簇,且在该类cdk基因簇中插入一个亚端粒异染色质片段。细胞学研究显示,Ph1基因通过控制亚端粒的互作启始染色体识别和配对伙伴选择。与此同时,生物信息学揭示,这些类cdk基因与人类和老鼠的cdk2基因高度同源,它们与细胞周期中DNA复制、染色质凝集、碱基错配修复等事件相关。减数分裂时,该基因位点通过"感知"染色体的同源性程度而触发染色质的构象变化,从而控制染色体的配对和重组。此外,小麦中可能存在一种与Ph1相关的类似于酵母中的粗线期检查点机制。预测未来的研究将可能集中在Ph1对染色体同源性的"感知"机制、Ph1的开启与关闭、植物减数分裂重组的忠实性及减数分裂过程的检查点机制等方面。

中国春Ph1基因的分子标记及冬小麦ph1b代换系的获得

利用大麦 (HordeumvulgareL .)第 5染色体上RFLP探针衍生的 19个序列标志位点PCR(STS_PCR)引物对“中国春”小麦 (TriticumaestivumL .) (CS)及其ph1b突变体基因组总DNA进行PCR扩增 ,筛选出Ph1基因的一个连锁标记 ,再用“中国春”第 5部分同源群缺体_四体系和CS×ph1b突变体F2 群体证明并定位于离Ph1基因近着丝点端 5 .7cM (centiMorgan)处。然后将该标记转换成特异的序列特征扩增区 (SCAR)标记。以“阿勃”5B缺体为桥梁亲本 ,冬小麦“京 411”为受体亲本 ,“中国春”ph1b突变体为供体亲本 ,进行三轮杂交和一轮自交 ,每一轮经减数分裂分析和SCAR标记的辅助选择 ,快速地筛选出了ph1b基因型 ,并选得一个冬小麦“京 411”的ph1b中间代换系。

小麦抑制部分同源染色体配对(Ph1)基因的研究

小麦育种的主要途径之一就是利用其近缘野生种的外源有益基因，但由于普通小麦５Ｂ染色体长臂上存在抑制部分同源染色体配对（Ｐｈ１）基因，使得在普通小麦的远缘杂交中外源有益基因不能通过易位方式直接转移到普通小麦中。若使Ｐｈ１基因发生突变或缺失，这种直接遗传转移外源有益基因即可成为现实。通过对Ｐｈ１基因的性质、作用机理及其突变体ｐｈ１ｂ基因的利用进行综述，最后提出了Ｐｈ１基因的分子生物学研究方向。

Ph1染色体及bcr/abl融合基因检测在慢性粒细胞白血病中的诊断意义

目的探讨Ph1染色体和bcr/abl融合基因检测在慢性粒细胞白血病诊断中的意义。方法选择28例慢性粒细胞白血病患者和20例缺铁性贫血患者作为研究对象,采用骨髓细胞短期培养法制备染色体、采用RT-PCR法分析bcr/abl融合基因。结果28例慢性粒细胞白血病患者中,Ph1染色体阳性者25例(89.3%),bcr/abl阳性者26例(92.9%),Ph1和bcr/abl均阳性25例(89.3%),Ph1阴性、bcr/abl阳性1例(3.6%),Ph1和bcr/abl均阴性2例(7.1%)。20例缺铁性贫血患者Ph1和bcr/abl均阴性。结论Ph1染色体、bcr/abl融合基因的检测有助于慢性粒细胞白血病的诊断和鉴别诊断。

一个柱穗山羊草（Aegilops cylindrica）系统中的类Ph1基因

第一次在一个Ａｅ．ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａ系统中发现了Ｐｈ１－ｌｉｋｅ基因，但它的作用略小于Ｐｈ１。同时证明了Ａｅ，ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａ在控制染色体配对基因方面存在多态现象。ｐｈ１ｂ基因可以诱导普通小麦与Ａｅ．ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａ间的部分同源染色体配对，同时用普通小麦对（中国春ｐｈ１ｂ突变体×Ａｅ．ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａ）Ｆ_１回交获得了成功。表明利用ｐｈ１ｂ基因通过诱导部分同源染色体配对可以把Ａｅ．ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａ中的有益基因导入到普通小麦中。

phKL基因诱导小麦远缘杂种部分同源染色体配对的能力界于Ph1和Ph2基因突变体之间

在普通小麦地方品种自然群体中天然存在促进小麦-外源杂种部分同源染色体配对的基因phKL。研究比较了phKL基因与人工Ph基因突变系诱导小麦-Aegilops variabilis及小麦-黑麦杂种部分同源染色体配对的作用大小。研究结果表明,诱导小麦-Ae.variabilis(或黑麦)部分同源染色体配对作用的顺序是ph1b>phKL>ph2b>ph2a,即phKL基因的作用介于Ph1与Ph2突变体之间。

小麦ph1b、ph2a、ph2b基因系研究初报

本世纪70年代,Wall和Sears分别用化学药剂EMS和X射线处理小麦品种中国春（以下简称C.S）,先后获得了ph2b、ph1b和ph2a基因系。3个基因系问世以来,国内外就ph1b基因作用研究较多,并实现了ph1b基因品种间转育,而对ph2a、ph2b基因作用研究很少,至于在同等条件下比较研究这3个基因诱导小麦与特定近缘植物F1

普通小麦部分同源染色体配对抑制基因Ph1分子标记的验证和筛选

在ph1b纯合基因型中,普通小麦部分同源染色体和外源染色体能够发生配对和重组。为通过分子标记辅助育种技术高效利用ph1b突变体进行异源有益基因转移,以11个小麦材料为试材,比较了9个已报道的Ph1的PCR分子标记。在9个分子标记中,标记OPR7和OPR17不具有特异性,标记PhSCAR、Mads、Ph920、PSR128、PSR574、PSR2120和WPG90为显性标记,仅标记PhSCAR为共显性标记。结果表明,标记Mads、PSR128、PSR574和PhSCAR扩增稳定,条带清晰,无非特异性PCR扩增产物,是用于Ph1分子检测的理性标记。

1例BCR-ABL1融合基因阴性、Ph染色体阳性的急性淋巴细胞白血病

BCR-ABL1融合基因是由Ph染色体即t(9;22)(q34;q11)异位后产生的,其转录后形成的BCR-ABL1融合蛋白具有酪氨酸激酶活性,可干扰细胞正常调控,抑制细胞凋亡,从而可引起白血病发生[1]。Ph是急性淋巴细胞白血病(ALL)患者中最常见的染色体异常,以BCR-ABL1融合基因阳性为特征[2]。Ph染色体阳性的ALL是成年人ALL中最常见的类型,约占成年人ALL的20%~30%左右,并且随着年龄的增长,其发病率有升高的趋势,在50岁以上成年人ALL中,Ph+ALL约占50%以上[3-5]。从理论上来说,Ph染色体阳性,分子生物学基础为BCR-ABL1融合基因阳性。即使存在隐匿染色体易位即Ph染色体阴性,也会存在分子生物学的改变,致使BCR-ABL1融合基因阳性。但实际的检测中会出现Ph染色体阳性而BCR-ABL1 mRNA qPCR阴性的结果,现就一例出现此结果的特殊病例进行报道,并对原因进行分析。

CACNA2D1基因第14内含子的多态性及其对猪肌肉pH_(45)的影响

[目的]检测猪CACNA2D1基因第14内含子的多态性,为猪肉质性状的分子标记辅助选择提供条件。[方法]采用PCR-SSCP检测猪CACNA2D1基因第14外显子和内含子在6个猪群中的DNA多态性,并分析不同基因型对猪眼肌和腿臀肌肉pH45的遗传效应。[结果]猪CACNA2D1基因第14内含子有3种基因型,即AA、AG和GG,在其序列(GenBank接受号:FJ156361)的1 145位碱基存在1个多态位点(G→A)。2χ独立性检验结果表明,这3种基因型在各猪群间的分布差异显著(P<0.05)。AA基因型金华×皮特兰F2资源家系猪与AG基因型猪在眼肌和腿臀肌肉pH45值上的差异显著(P<0.05)。[结论]猪CACNA2D1基因第14内含子的多态性影响猪眼肌和腿臀肌pH45值。

普通小麦Ph1(Ph)基因作用模式

普通小麦Ｐｈ１（Ｐｈ）基因作用模式樊路（中国农业科学院作物育种栽培研究所１０００８１）１９５７年日本人Ｏｋａｍｏｄｏ在普通小麦中发现了一个重要的基因———抑制部分同源染色体配对基因Ｐｈ１（Ｐｈ）［１］。并为Ｒｉｌｅｙ和Ｓｅａｒｓ的进一步研究工作所证实...

小麦部分同源配对Ph_1基因的细胞遗传活性及作用方式

小麦部分同源配对Ｐｈ_１基因的细胞遗传活性及作用方式ＣｙｔｏｇｅｎｅｔｉｃＡｃｔｉｖｉｔｙａｎｄＭｏｄｅｏｆＡｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅＰａｉｒｉｎｇＨｏｍｏｅｏｌｏｇｏｕｓ（Ｐｈ_１）ＧｅｎｅｏｆＷｈｅａｔ￥／／３０多年前，Ｏｋａｍｏｔｏ（１９５７）、Ｓｅ...

乙酰唑胺对水孔蛋白-1表达的抑制与细胞内pH及Ca^(2+)的关系

为明确乙酰唑胺对水孔蛋白 1(aquaporin 1,AQP1)基因表达的抑制是否与其对细胞内pH和Ca2 + 浓度的影响有关 ,采用激光共聚焦扫描显微镜的技术观察不同培养条件下 (培养液中含或不含NaHCO3) ,10 - 5mol·L- 1 乙酰唑胺对原代培养的大鼠肾脏近曲小管上皮细胞内pH和Ca2 + 浓度的影响 ,同时用免疫荧光法观察给药 1d、3d、7d后AQP1表达的变化。结果显示在含NaHCO3组 ,乙酰唑胺处理 7d后 ,使细胞内的H+ 探针的荧光强度由 91 81± 5 4 4降至 39 5 8± 3 10 ,Ca2 + 探针荧光强度由 18 2 3± 1 0 2降至 11 5± 1 0 3,AQP1蛋白荧光强度由 4 4 4± 1 86减少到2 5 91± 1 97;在不含NaHCO3组 ,细胞内pH和Ca2 + 浓度均无明显变化 ;但AQP1蛋白的荧光强度由 4 3 15± 2 97明显减少到 2 3 85± 1 92。结果表明乙酰唑胺对细胞内pH和Ca2 + 浓度的调节依赖于细胞外液HCO3- 的存在 ,而它对AQP1表达的抑制与细胞内pH和Ca2 +

淀粉液化芽孢杆菌β-1,3-1,4葡聚糖酶基因的克隆和表达

提取淀粉液化芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)基因组,通过PCR克隆了该菌的β-1,3-1,4葡聚糖酶基因全长。结果显示,该基因全长843bp,ORF为717bp,编码239个氨基酸,计算相对分子质量为26800,等电点为6.07。经Blast分析,该序列与基因库中的淀粉液化芽孢杆菌(M15674)同源性最高(97%)。该基因已被GenBank接受(AY205562.1)。用BamH和Xho双酶切目的片段和表达载体pET-30a(+)后相连接,构建了重组表达载体pET-amy,并导入BL21细菌中表达,酶学特性表明SDS-PAGE电泳在26000左右有表达蛋白带,该工程菌总酶活达90.74U/mL,是出发菌的3倍,最适温度在60℃左右,pH值在4～10之间。该工程菌可作为酶活高的理想材料,用以构建耐热性好和酶活高的杂合基因工程菌。

针对NHE-1基因的反义核酸诱导人肺癌细胞酸化及凋亡的研究

研究Ｎａ＋／Ｈ＋交换泵（Ｎａ＋／Ｈ＋ｅｘｃｈａｎｇｅｒ，ＮＨＥ）基因家族第一亚型ＮＨＥ－１基因表达在肿瘤细胞内ｐＨ（ｐＨｉ）调节及凋亡调控中的作用。方法：在细胞培养中，以针对ＮＨＥ－１基因的硫代型反义核酸处理人肺腺癌Ａ５４９细胞，采用荧光标记法研究反义核酸对细胞的酸化效应；细胞凋亡原位检测法研究反义核酸诱导细胞凋亡。结果：Ａ５４９细胞酸化效应与ＮＨＥ－１反义核酸呈一定的剂量效应关系，当反义核酸浓度为２０μＭ时，可导致ｐＨｉ下降至６．５５，并诱发细胞凋亡，在处理时间为２４，４８，７２小时，其凋亡发生率分别为３０．１％，９１．２％，９９．６％。结论：①细胞酸化（ｐＨｉ下降至６．５５）能诱发人肺癌细胞凋亡；②人肺癌细胞ＮＨＥ－１基因表达能通过阻止其胞内酸化。

ph1b突变体对簇毛麦遗传物质向小麦直接遗传转移的影响(英文)

在染色体工程创造小麦新种质研究中 ,由于小麦染色体 5B长臂上具有控制部分同源染色体联会的显性基因Ph1,使外源优良基因难以通过染色体配对、交换实现基因重组。ph1b基因具有强烈促进小麦部分同源染色体配对作用。作者利用 ph1b突变体直接与簇毛麦进行远源杂交 ,探索利用 ph1b基因对簇毛麦遗传物质直接遗传转移的可能性。研究结果显示 ,经人工授粉和幼胚培养获得了普通小麦“中国春”CS及其ph1b突变体CSph1b与簇毛麦 (Haynaldiavillosa)的属间杂种F1,杂交结实率分别为 6 .6 7%和 6 .2 5%。F1植株的体细胞染色体数 2n =2 8,育性极差 ,自交不结实。F1植株花粉母细胞 (PMC)减数分裂中期Ⅰ染色体行为观察发现 :“CS×H .villosa”F1平均每PMC仅有 1.6 1条染色体形成二价体和三价体 ,平均构型为 2n =2 8=2 6 .39Ⅰ +0 .79Ⅱ +0 .0 0 7Ⅲ ,染色体交叉数 (Xta)为 0 .84 ;“CSph1b×H .villosa”F1每PMC中有 14 4 5条染色体发生联会 ,形成二价体和多价体平均构型为 2n =2 8=13.55Ⅰ +5.95Ⅱ +0 .55Ⅲ +0 .2 2Ⅳ ,染色体交叉数为 9.72 ,其中 56 %以上的PMC具有 1～ 4个多价体 (三价体、四价体 )。F1花粉母细胞FISH观察表明 :“CS×H .villosa”F1联会染色体均为小麦染色体 (W W ) ,在“CSph1b×H .villosa”

NHE-1 miRNA转染所致细胞内pH值变化对BACE1的影响

目的探讨腺病毒介导的人Na+-H+交换体-1(NHE-1)miRNA转染人源性神经母细胞瘤细胞株(SH-SY5Y)后,细胞内pH值变化及其对β位淀粉样前体蛋白裂解酶1(BACE1)的影响。方法培养SH-SY5Y,随机分为正常对照组、NHE-1基因敲低组和阴性对照组,并构建NHE-1基因敲低细胞模型。采用荧光分光光度计测定各组细胞内pH值,通过Real-time PCR及Western blotting检测BACE1 mRNA及蛋白表达。结果与正常对照组相比,NHE-1基因敲低组细胞内pH值明显降低(P<0.01),阴性对照组细胞内pH值无明显变化;NHE-1基因敲低组细胞内BACE1 mRNA表达及蛋白含量明显增高(P<0.01),阴性对照组细胞内BACE1 mRNA表达及蛋白含量无明显变化。结论细胞内pH值降低能够增强BACE1的表达。

e1a3型BCR-ABL伴IKZF1基因突变的成人急性淋巴细胞白血病一例

急性淋巴细胞白血病是一种恶性克隆性肿瘤性疾病,在各种亚型、基因突变体中存在不同的生物学特征及预后,疗效差别很大。本文通过分析1例具有BCR-ABL融合基因e1a3罕见亚型并伴IKZF1基因突变的成人急性淋巴细胞白血病(ALL)患者的诊疗过程,并复习相关文献,为临床诊断、治疗提供参考。

甘肃黑麦在与普通小麦杂交导入黑麦有益基因中的作用

利用中国春ph1b突变体和中国春为母本 ,分别与甘肃黑麦和兰州黑麦杂交 ,F1 观察减数分裂中期染色体配对情况 ,并用中国春回交 ,统计回交结实率。研究表明 ,无论以CSph1b还是以CS做母本 ,用甘肃黑麦做父本的杂交组合 (CSph1b×甘肃黑麦和CS×甘肃黑麦 )F1 减数分裂中期染色体配对水平 ,均明显高于用兰州黑麦作父本的杂交组合 (CSph1b×兰州黑麦和CS×兰州黑麦 )。首次发现在中国的黑麦品种甘肃黑麦中含有促进部分同源杂色体配对基因。F1 减数分裂中期染色体配对情况分析表明 ,甘肃黑麦中可能含有 ph1b like基因 ,其作用与ph1b基因相似。回交结实情况表明 ,用甘肃黑麦为父本的杂交组合 [(CS×甘肃黑麦 )F1 ×CS和 (CSph1b×甘肃黑麦 )F1 ×CS]的回交结实率 ( 11 54和 1 0 6)显著高于用兰州黑麦为父本的组合 [(CS×兰州黑麦 )F1×CS和 (CSph1b×兰州黑麦 )F1 ×CS]的回交结实率 ( 0 16和 0 4 2 )。从染色体配对和回交结实情况看 ,利用ph1b基因的同时 。