三种方法在检测Leber′s视神经萎缩mt-DNA突变的比较

比较MSP PCR、SSCP、RFLP在检测Leber s视神经萎缩 (LHON)线粒体DNA (mt DNA) 11778突变中的优缺点。 77例受试者 ,分别用MSP PCR、SSCP、RFLP法检测mt DNA11778突变。被MSP PCR检出的 48例阳性者同时也被SSCP检出 ,另外SSCP还检出 6例杂合性突变 ;MSP PCR和SSCP检测阳性的 9例患者 ,再用RFLP (MaeⅢ )检测也得出一致结果。表明多条件SSCP在mt DNA未知突变筛查中具有优势 ,而MSP PCR有助于确定突变的性质。

两种绝经状态大鼠模型性激素水平和下丘脑线粒体衰老的比较研究

目的:通过观察去势5月龄SD雌性大鼠和18月龄SD雌性大鼠的性激素水平和下丘脑线粒体衰老变化,对两种绝经状态大鼠模型进行比较研究。方法:分别以去势5月龄和18月龄大鼠模拟绝经状态模型,以5月龄大鼠为青年对照组,24月龄大鼠为老年对照组,比较两种大鼠模型与5月龄大鼠血清和下丘脑促卵泡成熟激素(folliclestimulating hormone,FSH),促黄体生成素(luteinizing hormone,LH),雌二醇(estradiol,E2),下丘脑超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD),丙二醛(malondialdehyde,MDA)和总抗氧化能力(total anti-oxidative capacity,T-AOC)的变化,两种大鼠模型与5月龄、24月龄大鼠下丘脑mt-DNA损伤基因CoⅠ、CoⅢ表达和电镜下丘脑组织线粒体形态变化。结果:与5月龄大鼠相比,去势5月龄和18月龄大鼠血清和下丘脑FSH、LH水平均显著升高(P<0.05),E2水平均显著降低(P<0.05);去势5月龄和18月龄大鼠下丘脑SOD、T-AOC水平均显著降低(P<0.01)。各组大鼠下丘脑mt-DNA损伤基因CoⅠ、CoⅢ表达差异显著,两种基因均呈现5月龄大鼠<去势5月龄大鼠<18月龄大鼠<24月龄大鼠的规律(P<0.001)。电镜下去势5月龄和18月龄大鼠下丘脑神经元细胞的线粒体呈明显损伤状态。结论:去势5月龄和18月龄两种大鼠模型均存在类似女性绝经后血清高FSH、LH、低E2的内分泌表现;同时,去势5月龄大鼠切除卵巢8周以后,随着雌激素水平的急剧下降,生殖轴中枢下丘脑线粒体和18月龄大鼠同样存在衰老变化。因此,这两种大鼠模型均可以模拟女性绝经后生殖轴内分泌紊乱和下丘脑衰老的状态。

基于COI基因全长序列的假眼小绿叶蝉地理种群遗传分化研究

假眼小绿叶蝉Empoasca vitis(Gthe)是我国大陆茶区分布最广、为害最重的茶树害虫,其种群世代重叠严重,数量大。从我国13个主要产茶省份各选出一个重点产茶县(市),采集假眼小绿叶蝉标本,首次扩增得到其线粒体CO I基因全长序列,并以此探讨了假眼小绿叶蝉13个地理种群间的遗传多样性、分子变异、遗传分化程度及基因流水平。在13个地理种群中共得到了176条CO I基因序列,发现了113个变异位点,形成了105个CO I单倍型。总群体单倍型多样性Hd为0.9720,种群内单倍型多样性在0.804—1.000范围内,总群体和各种群的Tajima's D检验结果均不显著,说明茶园假眼小绿叶蝉的进化符合中性模型,种群数量较为稳定。AMOVA分子变异分析结果表明,茶园假眼小绿叶蝉的遗传分化主要来自于种群内部。Mantel检验显示各地理种群的遗传距离与地理距离之间不具有显著的相关性。总群体的遗传分化系数Gst为0.03652,固定系数Fst为0.10876,基因流Nm为4.097,表明地理种群间存在较频繁的基因交流,遗传差异较小。推测,20世纪90年代以来的省际之间频繁的茶树鲜叶贩运、异地茶苗的大批量调拨等因素促进了假眼小绿叶蝉的长距离迁移,加强了不同种群间的基因交流。

史氏鲟和达氏鳇养殖亲鱼群体遗传多样性分析

利用线粒体控制区序列片段(史氏鲟,425bp,达氏鳇,434bp)分析检测了两个养殖场留做后备亲鱼的史氏鲟和达氏鳇的遗传多样性。在所检测的养殖史氏鲟后备亲鱼4个年龄群体共34个体中,发现5个单倍型,共有11个多态位点,占碱基总数的2.6%,无简约信息位点。不同单倍型之间有1～10个变异位点,占碱基总数的0.2%～2.4%。各单倍型之间的遗传距离为0.002～0.024。单倍型多样性Hd=0.768,平均核苷酸差异数k=4.367,核苷酸多样性Pi=0.011。而分别来自2个养殖场的2个达氏鳇养殖群体都是1个群体仅1个单倍型,2个单倍型之间仅有2个碱基差异,遗传距离为0.005,遗传变异极度缺乏。结果提示在利用史氏鲟和达氏鳇后备亲鱼进行繁殖育苗时要充分注意近交的影响。

中国西北地区回族非综合征型聋患者耳聋相关基因研究

目的研究中国西北地区回族非综合征型感音神经性聋(nonsyndromic sensorineural hearing loss,NSHL)患者GJB2、SLC26A4及线粒体DNA1555A>G(mitochondrial DNA 12SrRNA 1555A>G,mtDNA 1555A>G)三种常见聋病基因的流行病学特征。方法收集中国西北地区420例回族NSHL患者外周静脉血,采用盐析法提取全血DNA后用多聚酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增目的基因片段,对A1w26I酶切阳性的mtDNA 1555A>G标本、GJB2基因编码区及SLC26A4基因的第8、19外显子进行DNA测序。结果 420例NSHL患者中,11例为mtDNA 1555A>G突变所致,占2.62%(11/420);41例为GJB2基因突变所致,包括纯合和复合杂合突变,占9.76%(41/420),是最常见的致聋病因,其中c.235delC等位基因突变频率为6.90%(58/840),占所有致病等位基因的51.33%(58/113),是GJB2最常见的突变方式;20例为SLC26A4双等位基因改变,占4.76%(20/420),其中c.919-2A>G等位基因突变频率为5.0%(42/840),占所有等位基因碱基改变的68.85%(42/61),是SLC26A4的热点突变形式。结论本研究为本组17.14%(72/420)的NSHL患者明确了病因,GJB2是中国西北地区回族NSHL患者最常见的致聋基因,c.235delC是其最主要的突变形式;c.919-2A>G是SLC26A4基因的热点突变。

高血压大鼠线粒体DNA拷贝数与端粒长度的相关性研究

目的探讨高血压大鼠外周血液白细胞线粒体DNA拷贝数和端粒长度的变化,以及二者之间的相关性。方法 SD大鼠40只,随机分为3组:高血压组(15只)、假手术组(15只)和空白对照组(10只)。高血压组采用双侧肾动脉后支结扎,术后予以8%NaCl饲料的方法构建高血压大鼠模型。选取术后4个月为观察终点,利用鼠尾血压计测量血压,随后行眶下静脉丛取血,提取血液基因组DNA,Real-time PCR法测量相对线粒体DNA拷贝数和端粒长度。结果术后4个月时与假手术组比较,高血压组大鼠血压显著升高[(178.36±10.21)比(128.47±8.74)mm Hg,P<0.01],线粒体DNA拷贝数显著增加[(1.49±0.43)比(1.09±0.51),P<0.05],端粒长度显著缩短[(0.83±0.23)比(1.04±0.29),P<0.05]。高血压组大鼠线粒体DNA拷贝数与端粒长度变化呈负相关(r=-0.589,P<0.05)。结论高血压大鼠模型可出现外周血白细胞线粒体DNA拷贝数升高和端粒长度缩短,且二者呈负相关。

军事噪声性听力损失群体中mtDNA和GJB2基因变异研究

目的探讨线粒体基因及GJB2基因突变与军事噪声性听力损失(noise induced hearing loss,NI HL)易感性的关系,为易感个体的基因筛查及相关分子流行病学研究提供科学依据。方法调查了北京某部349名接触军事噪声的官兵,收集军事噪声性听力损失易感者和耐受者外周血标本182份,提取DNA,PCR扩增线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)目的片段及GJB2编码区,产物直接基因测序。结果基因序列分析共发现98种mtDNA和12种GJB2变异基因型,其中41种存在于12SrRNA;在易感者中发现4例mtDNA突变均为T1095C合并G7642A,在耐受者中未发现该突变;另有3例耐受者均为961delT+insC(其中一人合并235delC杂合),而易感者中未发现该突变。结论证实12SrRNA确为线粒体高突变区。T1095C合并G7642A突变在这些无相同遗传背景但受相同环境因素影响的人群中集中出现,强烈提示该突变可能为导致NI HL的致病性突变。3例有961delT+in-sC的耐受者均长期暴露于噪声环境,这与该突变应为条件致病性突变的推测相符,但与NI HL无明显相关性。

都柳江粗唇种群线粒体DNA Cyt b基因和D-loop序列组成及遗传多样性

以采自都柳江40尾粗唇（Leiocassis crassilabris）个体为样品,采用PCR和DNA测序技术对粗唇都柳江种群Cyt b基因和D-loop序列进行了分析。获得了长度分别为1 118 bp、776～778 bp的粗唇Cyt b基因、Dloop序列。2段序列的碱基组成均为A＋T的含量高于G＋C的含量,但Cyt b基因碱基变异率（0.27%）显著低于D-loop的碱基变异率（3.34%～3.35%）。对粗唇D-loop序列结构进行了分析,识别了其终止序列区、中央保守区和保守序列区等的特征序列。都柳江粗唇40个个体Cyt b基因、D-loop序列中分别有3、20个多态位点,分别定义了4、10种单倍型。都柳江粗唇种群Cyt b基因和D-loop序列的单倍型多样性指数、核苷酸多样性指数和平均核苷酸差异数分别为0.146、0.000 13、0.150和0.404、0.003 17、2.444。都柳江粗唇种群遗传多样性较低,开展该种鱼类种群遗传多样性的研究和保护十分必要。

贵州三个地方猪种的系统发育分析

采用PCR产物直接测序方法首次测定贵州3个地方猪种(白洗猪、从江香猪、黔北黑猪)共计57个个体线粒体DNA控制区的全序列,将它们与GenBank上已知的25个国内外猪种一起计算遗传距离,并构建系统发育树。结果表明,3个贵州地方猪种mtDNA D-loop区的序列长度为1 254-1 314 bp之间,贵州地方猪种遗传距离在0.002 9-0.007 2之间,白洗猪与黔北黑猪、从江香猪之间的距离最大,均为0.007 2。系统发育分析的结果支持中国家猪分别有南北两个母系起源的观点,且各地方猪种之间可能有基因交流。

线粒体DNA标记在头足纲动物分子系统学中的应用

动物线粒体DNA(mt DNA)具有在细胞中大量存在、缺少重组、多为母系遗传、缺少内含子以及进化速率高等特点,广泛应用于比较和进化基因组、种群遗传、物种鉴定和不同分类水平上的系统发生学研究。头足类作为软体动物门中的重要经济种类,其分类和系统进化研究历来是热点领域。本研究主要对头足类动物mt DNA组成与特点(包括基因组成、重排等)、常用mt DNA标记对其不同分类阶元的适用性以及线粒体基因片段和全基因组在头足类系统演化中的作用进行了阐述,并对其未来发展进行展望。

辣椒细胞质雄性不育相关线粒体基因片段的克隆及序列分析

【目的】探究3种不同类型辣椒细胞质雄性不育材料的不育分子机理,寻找与雄性不育相关的基因。【方法】采用高盐-蛋白酶K法提取辣椒细胞质雄性不育系及其保持系的绿色叶片线粒体DNA(mtDNA),根据已报道的辣椒细胞质雄性不育相关基因orf456序列设计特异引物,利用PCR反应,从3种不同类型辣椒细胞质雄性不育材料线粒体基因组中均扩增出330 bp左右大小的条带。【结果】经克隆测序及序列分析表明,3种不同类型辣椒细胞质雄性不育材料所获片段序列完全一致,大小为330 bp,命名为CMS330,与orf456核酸序列同源性达99%。【结论】3种不同类型辣椒细胞质雄性不育材料具有相似的不育分子机理。

基于线粒体COI基因序列的内蒙古沙葱萤叶甲种群遗传多样性及遗传分化

沙葱萤叶甲Galeruca daurica(Joannis)是一种近年来在内蒙古草原上猖獗发生为害的新害虫,为明确内蒙古沙葱萤叶甲不同地理种群间的遗传多样性及遗传分化,本研究测定了内蒙古8个地理种群的197头沙葱萤叶甲的线粒体COI基因417 bp序列,利用Dna SP 5.0、Arlequin 3.11和Network 4.6.1.0等软件对沙葱萤叶甲种群间的遗传多样性、遗传分化、分子变异等进行分析。在所分析的197个COI序列中,共有43个变异位点和62个单倍型,其中2个单倍型为各种群共享,每个种群具有3个及以上的独享单倍型。总种群的单倍型多态度指数Hd为0.9466,不同地理种群单倍型多态度Hd在0.8889-0.9600。总群体固定系数Fst为0.0315,基因流Nm为15.37。中性检验结果不显著(Tajima's D=-1.6300,0.10>P>0.05),说明内蒙古沙葱萤叶甲在较近的历史时期内没有出现种群扩张现象。分子变异分析(AMOVA)结果表明,沙葱萤叶甲的遗传分化主要来自种群内部(96.34%),而种群间未发生明显的遗传分化。各种群间遗传分化程度与地理距离无显著相关性。不同地理种群的单倍型在中介网络图上散布在不同的分布群中,未形成明显的地理分布格局。结果表明沙葱萤叶甲不同地理种群遗传多样性高,基因交流程度高,遗传分化不明显且与地理距离无显著相关性。

辽宁沿海日本海马线粒体控制区序列变异及其在海龙科鱼类系统分析中的应用

为研究日本海马野生群体的种质资源及遗传多样性状况,实验采用PCR扩增法获得日本海马线粒体DNA的控制区序列片段,同时利用GenBank数据库中已有的14种海龙科鱼类控制区同源序列对其进行序列比较及系统进化分析。结果显示,日本海马控制区序列片段长度为557~558 bp,其A、T、G、C 4种碱基的平均含量分别为34.3%,29.7%,14.1%,21.9%。在控制区序列片段中,共检测到16个多态性核苷酸位点,定义了16种单倍型,其核苷酸多态度和单倍型多态度都较低(π=0.0032±0.0021,h=0.70±0.02)。利用GenBank数据库中已有的海马控制区同源序列,采用邻接法、最大似然法和贝叶斯法构建了分子系统树。结果显示,采用最大似然法和贝叶斯法构建的分子系统树拓扑结构与邻接法构建的分子系统树拓扑结构不完全相同但基本一致,系统进化分析结果与形态分类学的观点一致。研究表明,线粒体DNA控制区序列在海龙科不同阶元间变异较大,适合于海龙科鱼类种间、群体水平的研究以及作为系统进化分析的分子标记。

9种拟步甲16S rDNA部分序列及其亲缘关系

测定了9种拟步甲的16SrDNA部分基因序列,并与GenBank中的1种步甲的基因序列作同源性比较,计算其核苷酸使用频率并构建了分子系统树.在获得的435bp的序列中,A+T约占74.4%,颠换(transversion)取代的速率大于转换(transition)取代的速率,其中277个核苷酸位点存在变异.结果表明:属内种间的碱基序列差异范围为3.4%～6.2%;族内属间为9.4%～11.0%;科内族间为10.8%～17.7%;科与科间的差异达到46.7%～50.3%.分子系统树表明:拟步甲科为一单系群,其中琵甲族较为进化,漠甲族与漠王族相对原始;琵甲族与土甲族的亲缘关系较近;漠甲族、漠王族与鳖甲族的亲缘关系较近.本结果与传统的分类观点相吻合.

中国近海路氏双髻鲨群体线粒体DNA控制区序列比较分析

采用线粒体DNA控制区序列比较分析了路氏双髻鲨日照和霞浦群体的遗传结构及遗传多样性现状。研究结果显示:在长度为548 bp的mtDNA控制区序列上,34尾路氏双髻鲨个体仅检测到5个单倍型,两群体均呈现出较低的遗传多样性水平,日照群体的单倍型多样度(h)、核苷酸多样度(π)以及两两序列比较的平均碱基差异数(p)(h=0.6000±0.1305;π=0.0046±0.0031;p=2.5333±1.4856)略高于霞浦群体(h=0.5109±0.0955;π=0.0024±0.0017;p=1.2899±0.8373);邻接关系树显示,5个单倍型明显分为两支,净遗传距离为0.016;群体遗传分化指数为Fst=-0.047(P=0.914),表明两群体之间不存在显著差异,确切P检验结果也表明两群体存在随机交配现象(P=0.731);核苷酸不配对分布呈双峰类型,其中一个峰对应类群内序列差异,另外一个峰对应两个类群序列间差异。研究表明,路氏双髻鲨较小的有效群体导致了较低的遗传多样性,其资源状况已不容乐观。

几种肿腿蜂mtDNA COⅡ-COⅢ区域序列及分子系统进化分析

部分硬皮肿腿蜂属Sclerodermus的寄生蜂用于我国蛀干害虫的生物防治,取得很好的效果,但这些肿腿蜂近缘种的外部形态特征十分相似,本研究的目的是利用分子手段鉴定肿腿蜂近缘种。对近年来我国用来防治蛀干害虫的肿腿蜂近缘种mtDNA COⅡ-COⅢ基因区域进行了序列测定与分析。结果显示所测定的1700 bp的片段中,含有COⅡ基因部分序列,完整的tRNA-Asp基因、tRNA-Lys基因、ATPase6基因和ATPase8基因以及部分COⅢ基因。对基因序列整体分析结果表明,管氏肿腿蜂与川硬皮肿腿蜂的序列相似性最高,为100%,白蜡吉丁肿腿蜂与松脊吉丁肿腿蜂Sclerodermus sp.(No.2)的序列相似性最低为96.88%。1700 bp的序列中包含68个变异位点,平均遗传距离为0.011。分子系统树分析结果表明,白蜡吉丁肿腿蜂与其他5个种(管氏肿腿蜂、川硬皮肿腿蜂、落叶松吉丁肿腿蜂、松脊吉丁肿腿蜂、苹小吉丁肿腿蜂)亲缘关系最远,形成一个单系群。另外一个大群又分为4个亚群,而Sclerodermus sp.(No.1)的所有个体在该大群内与其他种亲缘关系最远,单独形成一个亚群。本研究首次获得我国常用于生物防治的6种肿腿蜂的mtDNA COⅡ-COⅢ序列,对比不同基因序列分析,mtDNA ATPase6基因最适合区分6种不同肿腿蜂,可以作为肿腿蜂近缘种分类鉴定的有效基因。

广西仫佬族线粒体DNA高变Ⅰ区多态性分析

目的探讨广西仫佬族人群线粒体DNA高变Ⅰ区的多态性特征,了解仫佬族群体的母系遗传结构。方法收集91例仫佬族无关男性个体的外周血样本,目标序列用引物L15947和R16488进行PCR扩增,用ABI3730测序仪正反向测序;计算多态性位点、核苷酸多态性、平均配对差异数目等多态性指标,以及仫佬族与各民族之间的遗传距离,ME法构建遗传进化树。结果与修正后的剑桥标准序列(rCRS)比对,91例样本的线粒体高变Ⅰ区序列共界定了74种单倍型,核苷酸多态性为0.0188±0.010,平均核苷酸差异为6.618±3.154;遗传距离显示仫佬族与南方各少数民族及南方汉族的亲缘关系较近,与北方汉族的亲缘关系较远,进化树中仫佬族与南方少数民族聚为一类。结论仫佬族在母系遗传上属于典型的南方侗傣族群,可能经历过群体扩张或选择效应;高变Ⅰ区序列具有较高的多态性,可用于法医个体识别、民族起源等方面的研究。

美国红鱼细胞色素b基因和控制区基因序列的初步分析

采用PCR技术扩增了美国红鱼线粒体DNA的细胞色素b和控制区基因片段,PCR扩增产物直接测序,分别得到1140bp和623bp的核苷酸序列。将所得序列与从Genbank中查到的美国红鱼序列进行比较,分析了序列中碱基的组成及变异情况,为美国红鱼的合理开发利用及养殖发展规划的制定提供遗传学数据,为保护中国海域生物种质资源多样性提供科学依据。

长吻鮠肝脏线粒体DNA的研究

采用密度梯度离心法及ＤＮａｓｅⅠ、ＲＮａｓｅ消化法制备并纯化了长吻鮠 （ＬｅｉｏｃａｓｓｉｓＬｏｎｇｉｒｏｓｔｒｉｓ）肝脏线粒体ＤＮＡ（ｍｔＤＮＡ）．用９种限制性内切酶对ｍｔＤＮＡ进行了分析．ＸｈｏⅠ、ＢｇｌⅡ、ＥｃｏＲⅠ、ＰｓｔⅠ、ＢｇｌⅠ、ＢａｍＨⅠ、ＸｂａⅠ、ＨｉｎｄⅢ、ＳａｌⅠ在长吻 ｍｔＤＮＡ分子上分别具１、３、３、２、１、２、４、７、０个切点．ｍｔＤＮＡ分子量约１０．３１×１０５道尔顿，大小为１６．６９ｋｂ．根据单酶和双酶解片段的数目和分子量，建立了长吻 ｍｔＤＮＡ的限制性酶切图谱．

线粒体DNA在消化系恶性肿瘤发生发展中的作用机制研究进展

线粒体DNA(mt-DNA)是核外遗传信息的重要载体。近期研究结果显示,mt-DNA与多种恶性肿瘤的发生、转移密切相关,且可用于癌症的早期诊断和靶向治疗。因此进一步研究mt-DNA在消化系恶性肿瘤中的作用机制,对于筛选和鉴定肿瘤分子标志物用于抗肿瘤药物靶点、癌症诊断及预后分析均有重要的临床意义。本文对近年mt-DNA与消化系恶性肿瘤的潜在联系、临床应用及治疗靶点的研究进展进行综述。