关于我国人类基因组研究发展战略的思考

人类基因组计划(Human Genome Project,HGP)正式启动于1990年,它的初衷是用15年时间,于2005年完成人类基因组全长约30亿个核苷酸的全部序列测定.十年来,工作已取得了令人振奋的突破性进展,人的22与21号染色体的全序列测定已经相继完成.2000年6月26日,参加人类基因组国际合作项目的各国于同一个时间正式宣布人类基因组序列工作框架图的完成,测序工作进入绘制完整序列图阶段,其测序的精确度要求达到99.99%.人们预期,全序列的测定工作将在2001年6月基本完成.

细胞筛选平台在人类功能基因组研究中的应用

人类基因组全序列的精细图已完成,当前生命科学面临的重要任务就是如何将基因组序列信息转化为基因的功能信息,了解生命活动的分子机理,改善人类健康,为生物技术发展提供动力.在一系列功能基因组研究新技术中,高通量(high-throughput)和高内涵(high-content)的细胞筛选技术平台已经显示出巨大潜力,发挥着越来越重要的作用.通过在体外培养的哺乳动物细胞中基因过表达或抑制基因表达,分析所产生信号传导通路和/或细胞表型改变,可以直接发现基因功能.近年来一些技术上的进展,使细胞筛选平台具有微量、自动、高效、高通量,以及可以系统研究的特点,已经成为功能基因组研究的核心方法之一.近2￣3年来已经出现一批成功应用细胞筛选平台进行大规模功能基因组研究的报道.我国在这一领域的研究也开始起步,将对我国生物技术的源头创新研究产生深远的影响.

人类基因组计划与医学

人类基因组计划(Human Genome Project．HGP)是人类有史以来继曼哈顿原子弹研制计划、阿波罗登月计划之后的最大科学工程；是人类继洞开微观世界、宏观世界之后，首次全面地认识自我。

人类SR蛋白超家族新成员——SFRS12(SRrp508)的基因克隆和特性分析

采用生物信息学方法克隆出全长 3811bp的人类RC5 0 8cDNA片段 ,经核酸和蛋白质分析为人类新基因 (Gen Bank登记号 :AF4 5 90 94 ) ,利用RT PCR方法从人类胰脏组织中扩增出包含编码 5 0 8个氨基酸残基最大开放读码框架 (ORF)的 16 80bpcDNA片段 ,经核酸测序证明与电子克隆结果完全一致。该基因具有启动子和TATA box,ORF前同一相位有多个终子码 ,后有加尾信号 ,显示为客观存在基因。该基因含有 12个外显子 (96～ 2 0 93bp)和 11个内含子 (14 0～ 5 15 3bp) ,定位于人类 5号染色体 5q11.2～q12 .1,无任何连锁基因存在。该基因ORF 342～ 186 8(15 2 7)横跨10个外显子 ,所编码 5 0 8氨基酸蛋白的全长序列与大鼠丝氨酸 精氨酸二肽富含性 (SR)剪切调控蛋白 86 (SRrp86 )高度同源 ,在核酸和蛋白水平的同源性分别为 84 %和 86 % ,与其他已知蛋白无论在核酸水平还是在氨基酸水平几乎均无整体的同源性。结果表明 ,所克隆的 5 0 8氨基酸蛋白才是大鼠SRrp86的人类同源物 ,从而修正了Barnard(2 0 0 0 )所指出的人类同源物为人类精氨酸富含性核蛋白 5 4 (p5 4 )这一论断 ,并提示它是日益增长的SR蛋白超家族的又一个新成员。该基因组织表达谱广泛 ,有可能具有转录因子活性 ,暂命名为SR相关剪切调控蛋白 5 0 8(SRrp5 0

在中国北方汉族人群中血管紧张素转换酶基因I/D多态与G蛋白beta3亚基基因C825T多态对原发性高血压的联合作用(英文)

原发性高血压是一种复杂的多基因疾病,被认为是多个变异了的基因遗传交互以及环境因素共同作用的结果.证据表明,血管紧张素转换酶基因和G蛋白beta3亚基基因各自都是重要的原发性高血压的易感基因,并且可能存在共同的通路来导致高血压疾病的发展.为了探索这两个基因在中国北方汉族人群中是否对高血压有影响,挑选血管紧张素转换酶基因I/D多态与G蛋白beta3亚基基因C825T多态,在一个包含502个高血压病例和490个健康对照的样本中做了关联研究.连锁不平衡分析揭示,仅仅在男性中有显著性的非随机性分布,表明血管紧张素转换酶基因与G蛋白beta3亚基基因倾向在男性中造成高血压.调整了的单位点的多变量逐步回归分析展示,在男性显性模型中DD/ID对Ⅱ的比值比达到显著性水平(OR1.57;95%CI,1.09～2.27;P=0.016).在对性别进行分层后的联合分析中,在男性中经过调整后的比值比具有弱显著性水平:在血管紧张素转换酶基因的DD基因型中,TT对CC的比值比是0.11;95%CI,0.01～0.99;P=0.049;在G蛋白beta3亚基基因的CC+CT基因型中,DD/ID对Ⅱ的比值比是1.52;95%CI,1.01～2.29;P=0.047.结果暗示,血管紧张素转换酶基因或附近的某个基因是具有男性性别倾向的高血压易感侯选基因,同时,在血管紧张素转换酶基因基因的D等位基因和G蛋白beta3亚基基因的825C等位基因之间,可能存在具有上位效应的基因-基因相互作用.

人类白细胞抗原DRB1基因多态性与三氯乙烯药疹样皮炎易感性的关系

目的研究人类白细胞抗原DRB1(HLA-DRB1)基因多态性与三氯乙烯药疹样皮炎易感性的关系。方法应用聚合酶链反应产物直接测序方法,比较112例三氯乙烯药疹样皮炎病例和142例健康三氯乙烯接触工人HLA-DRB1基因第2外显子氨基酸密码子多态性及等位基因频率分布,并计算相对危险度(OR)及其95%可信区间(95%CI)。结果病例组与接触对照组HLA-DRB1等位基因频率差异有显著性,病例组DRB1*1501、*1202和*04等位基因频率显著高于对照组(分别为18.8%vs7.7%,OR=2.748,95%CI=1.587～4.761;12.5%vs6.0%,OR=2.244,95%CI=1.195～4.214;17.4%vs11.3%,OR=1.660,95%CI=1.002～2.750),而DRB1*0301、*0901、*13和*1502等位基因频率显著低于对照组(分别为0.4%vs4.6%,OR=0.093,95%CI0.012～0.720;7.6%vs13.7%,OR=0.516,95%CI=0.283～0.939;1.3%vs6.7%,OR=0.189,95%CI=0.055～0.648;2.7%vs8.5%,OR=0.298,95%CI=0.120～0.743);病例组与接触对照组间12个位点(密码子9、11、12、13、26、28、30、33、37、70、71、74)氨基酸密码子多态性分布频率差异有显著性。结论HLA-DRB1基因多态性可能是导致三氯乙烯药疹样皮炎个体易感性差异的原因之一。

一个抑制AP-1活性的人类新基因AC3-33的克隆和初步功能研究

Activator protein-1(AP-1)是重要的转录因子,其活性失调与肿瘤等多种疾病直接相关。本文运用"高通量高内涵细胞筛选技术(high throughput-high content cell-based screening technology)"对650个以未知功能基因为主的人类基因进行AP-1双荧光素酶报告基因筛选(Dual-Luciferase reporter gene screening),获得了一个可抑制佛波酯(PMA)加离子霉素(Inonmycin)诱导的AP-1活性的人类新基因AC3-33(GenBank中该基因名为C3orf33,No.FLJ31139)。生物信息学分析该基因序列全长1931bp,由6个外显子和5个内含子组成,定位于3q25.31,从271～1026有一个编码251个氨基酸的可读框,编码一个约29kDa的蛋白,在肾上腺和宫颈等多种组织都有表达。AC3-33与其他人类已知蛋白质没有明显的同源性,亚细胞定位于细胞质中,许多氨基酸序列高度保守。初步实验结果显示AC3-33是一个有重要功能的人类新基因。

痢疾杆菌全基因组序列及基因组岛的分析

福氏 2a志贺菌 (Shigellaflexneriserotype 2a)是引起人类细菌性痢疾的主要病原体。本文在国际上首次完成了福氏 2a志贺菌 30 1株 (Sf30 1) (我国细菌性痢疾的优势流行株 )的全基因组核苷酸序列测定和初步分析。该基因组包括一条由 4 6 0 72 0 3个碱基对 (bp)组成的环状染色体和一个含 2 2 16 18bp的侵袭性大质粒pCP30 1以及另外两个小质粒。通过将Sf30 1的染色体序列与其亲源关系相近的非致病性大肠杆菌K - 12菌株MG16 5 5进行比较基因组学研究 ,发现Sf30 1的染色体上有 5 72Kb特异性序列 ,并形成了 32 0个长度大于 5 0bp的“痢疾岛” (Shigella island ,SIs) ,其中大于 1Kb的共计 131个。这些岛共包含 5 19个开放读码框架 (OpenReadingFrames,ORFs) ,多数SIs的一侧或两侧均伴有插入序列元件、转座子或者tRNAs。G +C含量及密码子使用频率等分析显示出部分SIs的外源性。通过结构及ORF编码产物功能的分析 ,鉴别出 9个可能与痢疾杆菌致病性有关的“毒力岛” ,其中

芯片型实验室及基因组研究

芯片型实验室是 90年代后出现的新领域 ,它与稍早出现的测定型生物芯片相关 ,但其功能已超过测定而包括了分离、分析等各种实验室基本操作。本文以在基因组研究中常用的几种技术 ,从DNA测序、基因型分析和蛋白组研究三个方面 ,探讨了在这些领域中开始出现的芯片型操作元件及它们的现状和潜力。

乳腺不同级别导管癌和不典型增生病变基因组DNA拷贝数变化及其意义初探

目的:研究乳腺不同级别导管内癌、浸润性导管癌和不典型增生病变基因组DNA拷贝数的变化,探索从分子遗传学角度解释乳腺癌的发生发展机制。方法:采用比较基因组杂交技术检测导管上皮不典型增生、高低级别导管内癌和浸润性导管癌45例,以分析其遗传物质的增益和缺失情况,并分析比较共同的染色体异常区段。结果:低级别癌的染色体平均增益数、缺失数及总的变化数均明显低于高级别癌,但是与浸润性癌之间无显著性差异。不典型增生样本中染色体异常水平明显高于癌组织样本,与低级别癌样本有共同的变化位点。高级别原位癌和浸润性癌具有相同的染色体及其位点的遗传学异常,有多个共同的缺失位点。结论:不典型增生的细胞遗传学变化先于形态学上的改变,可能与低级别癌发生存在密切的遗传学联系;同级别导管内癌和浸润性导管癌可能有共同的遗传学变化和演变途径。

科学仪器的发展与基因组研究

遗传学是一门年轻的科学 ,但发展迅速 ,到了 2 0世纪末更迎来了可对某种生物的整个基因体系的结构、功能进行研究的基因组时代。遗传学及基因组学的整个研究进程中都得益于科学仪器的相应发展 ,特别是在某些关键阶段 ,例如人类全基因组测序项目之得以顺利展开及即将提前完成 ,就是一个得益于相应科学仪器的发展的良好范例。本文对在基因组及后基因组研究中科学仪器的使用及发展 ,从规模化测序、功能性基因组学、遗传多态性及结构基因组学等方面做了概括的介绍 ,并简要展望了其进一步的发展。

从国际论文分析我国对人类新基因功能研究的贡献

自1990年人类基因组计划（human genomeproject，HGP）启动至2006年5月人类一号染色体的测序结束川标志着人类基因组计划的最终完成。伴随其他诸多物种基因组的解读，生物学和医学研究的重点也已转向功能基因组学，这是一个隐藏着巨大产业化潜能和经济效益并与人类健康息息相关的领域。据2008年人类基因及转录本数据库（H-invitational database，H．InvDB）统计，迄今已注释的人类编码基因为34057个，而有功能的基因只有12404个㈦。因此，大量人类新基因及其蛋白功能的开发研究仍有待于进一步发掘。

PGC-1α基因变异与中国北方汉族人群的血脂水平关联

目的PPAR_γ辅激活因子-1α(PGC-1α)是第一个被发现的PPAR_γ辅激活因子,在糖脂能量代谢中具有重要作用。鉴于2型糖尿病和高血压在临床及病因方面的密切关系,本研究旨在探讨PGC-1α基因变异与中国北方高血压合并2型糖尿病个体血脂水平的关系。对象与方法研究选择427例高血压合并2型糖尿病个体以及549例年龄、性别相匹配的正常对照。所有个体均为中国北方汉族人,均未服用调脂药物。应用多聚酶链式反应-限制性片段长度多态性的方法对PGC-1α基因的1302G/A(rs2970847)和G482S(rs8192678)多态进行基因型鉴定。结果调整年龄、性别和体重指数后,发现病例组中1302G/A多态与甘油三酯(TG)水平显著关联(在加性和隐性模型中P值分别为0.0296和0.0147)。在显性模型中,1302A等位基因携带者的低密度脂蛋白胆固醇(LDLc)水平显著低于GG纯合子病例个体(P=0.0412)。482GG纯合子病例个体的LDLc水平和总胆固醇(TC)水平低于携带482S等位基因的个体(P值分别为0.0467和0.0699),尽管后者没有达到统计学显著性。对6种常见单体型对个体的TG水平进行比较,发现有边缘性差异(P=0.0502),而携带1302AA- 482GG的病例个体TG水平最低,这也进一步证明了单点分析以及既往其它研究的结果。而在对照组个体中均没有上述差异。结论PGC-1α基因+1302G/A和G482S多态与高血压合并糖尿病个体的血脂水平关联,提示1302A和482G等位基因可能是我国北方汉族人群血脂异常的保护性因素。

遗传性听力损失基因组学研究现状与挑战

在21世纪生命科学飞速发展的今天，医学已经进入一个基因组医学时代，人们对健康和疾病的认识在前所未有的分子水平上得到详尽的分析和理解。此时，不寻常的机遇和挑战摆在了我们这些维护生命健康和从事临床实践的医师面前。纵观十余年遗传性听力损失的发展历史，毋庸置疑的是，由于基因组学的快速发展和伟大成就才使得我们在一个研究手段有限、研究范围极为狭窄的专业领域中产生了快速的突破。同时，也使我们不得不思考，我们如何面对这样的机遇和挑战？

人类新基因RNF122的克隆、表达和亚细胞定位

目的:克隆了一个未知功能的人类新基因RNF122,分析了它的表达谱和细胞定位,为其功能研究提供基础。方法:利用Refseq数据库的序列资料,从人混合组织文库中通过PCR和DNA测序克隆了全长的RNF122,通过生物信息学分析RNF122的结构特性。用Northernblot,RTPCR等方法研究了RNF122在正常组织、肿瘤组织、细胞系中的表达情况。应用共聚焦显微镜分析了它在细胞中的亚细胞定位。结果:获得RNF122全长编码区序列,并构建了绿色荧光蛋白表达质粒。生物信息学分析显示RNF122编码的蛋白中有一个典型的RING结构域。Northernblot和RTPCR证明RNF122在多种正常组织、肿瘤组织和细胞系中都有表达。激光共聚焦显微镜提示RNF122编码蛋白在细胞中定位于高尔基体和内质网。结论:RNF122是一个新的编码含有RING结构域的新基因,它广泛表达于多种组织和细胞系,它编码的蛋白产物定位于高尔基体和内质网中,其可能参与了细胞内蛋白的降解过程。