小麦及其近缘种中基因组特异性DNA重复序列的研究进展

本文对小麦族植物中基因组特异性DNA重复序列的分类、基本特征、分离和鉴定方法、在小麦遗传改良中的应用以及未来研究的发展趋势进行了简述。综合已有的研究结果可以看出基因组特异性DNA重复序列是小麦族植物基因组特异性形成的重要构成部分。对基因组特异性DNA重复序列的研究是认识小麦族植物基因组的有效途径之一,基因组特异性DNA重复序列的应用将进一步促进小麦族植物分子细胞遗传学和普通小麦遗传改良研究的进展。

埃及血吸虫基因组内存在着曼氏血吸虫基因组“特异的”DNA重复序列

目的 探索埃及血吸虫基因组内是否存在曼氏血吸虫基因组“特异的”高度重复序列Sm1- 7。方法 以埃及血吸虫基因组 DNA为模板 ,用根据 Sm1- 7设计并合成的寡核苷酸引物进行多聚酶链式反应 (PCR)扩增 ,选取扩增产物中长约 30 0 bp的 DNA片段 ,经过预处理后与去磷酸化的质粒载体 p Bluescript (KS+)进行连接 ,连接产物转化至大肠杆菌 JM10 9。重组质粒经纯化后作DNA序列测定。结果 从埃及血吸虫基因组 DNA中成功地扩增出与曼氏血吸虫基因组重复序列Sm1- 7同源的重复序列。通过 DNA序列测定显示 ,除个别碱基不同外 ,从埃及血吸虫基因组获得的重复序列与曼氏血吸虫基因组重复序列 Sm1- 7完全相同。灵敏度分析显示该重复序列在埃及血吸虫基因组内的拷贝数远低于其在曼氏血吸虫基因组内的拷贝数。结论 曼氏血吸虫基因组“特异的”DNA重复序列 Sm1-

PSR(Puccinia Striiformis Repeat)序列的基因组特异性和指纹遗传稳定性研究

以 PSR331S3( Puccinia striiformis repeat)为探针 ,对感染小麦条锈菌 P.striiformis f.sp.tritici模式菌系的叶片和常用繁殖寄主健康叶片总 DNA进行 Southern分析 ,结果显示PSR331S3具有良好的指纹分辨力和基因组特异性。对系列单孢系的指纹分析表明 ,PSR位点在有丝分裂中是稳定遗传的 。

日本血吸虫中国大陆株雌性特异性DNA片段及重复序列的分离与鉴定

目的 分离鉴定日本血吸虫基因组 DNA的雌性特异性片段及 DNA重复序列。方法 分别提取雌、雄日本血吸虫基因组 DNA ,制备检测子和驱动子 ;利用代表性差异分析 (RDA)及 PCR进行扣除杂交 ,获得目的 DNA片段 ;对所获目的 DNA片段用低熔点凝胶回收 ;转质粒载体、重组质粒载体的阳性克隆筛选、测序 ;用 Southern blotting对目的 DNA片段进行鉴定。结果 RDA及 PCR获得 5个目的 DNA片段 ;并转质粒载体测定了 5个目的 DNA片段 (P1～ P5 )的序列。 Southern blotting显示 DNA片段 P1和 P2均与雌、雄基因组 DNA强烈杂交 ;DNA片段 P3与雌性基因组 DNA的杂交强度明显高于与雄性基因组 DNA的杂交强度 ;DNA片段 P4和 P5仅与雌性基因组 DNA杂交 ,但不与雄性基因组 DNA杂交。结论 DNA片段 P1和 P2为日本血吸虫 DNA重复序列 ,并以多拷贝存在于日本血吸虫基因组 DNA中 ;DNA片段 P3存在于日本血吸虫性染色体 W和 Z上 ,在性染色体 W的拷贝数多于在性染色体 Z上的拷贝数 ;DNA片段 P4和 P5仅存在于日本血吸虫性染色体 W上 ,为日本血吸虫雌性特异性片段。

簇毛麦基因组特异DNA序列标记的建立和应用

为建立簇毛麦基因组特异DNA序列的分子标记,以普通小麦中国春、绵阳11、川农17和R111以及多年生簇毛麦、硬粒小麦-多年生簇毛麦双二倍体TDB-3为材料,用120条随机引物进行RAPD分析,筛选出一个多年生簇毛麦的特异性RAPD片段,克隆测序表明该片段全长为937 bp(记为OPM2937)。以OPM2937的DNA序列为基础设计了一对特异引物,并用该特异引物对多年生簇毛麦、二倍体簇毛麦以及中国春-二倍体簇毛麦附加系CSDA1V^CSDA7V与小麦-多年生簇毛麦衍生后代进行了扩增,结果表明,凡具有簇毛麦染色体的材料均可扩增出目标DNA片段,而不具簇毛麦染色体的材料均未能得到扩增。将OPM2937在NCBI中进行序列比对,发现它是一个新的序列,说明OPM2937为簇毛麦基因组的一个特异序列,该DNA序列标记可用于快速跟踪检测小麦背景中的簇毛麦染色体。

多聚酶链式反应扩增日本血吸虫基因组DNA重复序列

目的 探索日本血吸虫基因组内是否存在DNA重复序列。方法 分别根据曼氏血吸虫基因组特异的DNA重复序列单位Sm1- 7和埃及血吸虫基因组特异的DNA重复序列单位TheDraIRepeat设计并合成了寡核苷酸引物 ,然后以日本血吸虫基因组DNA为模板 ,用自备的多达 12种的反应缓冲液进行多聚酶链式反应 (PCR)优化扩增。结果 分别成功地从日本血吸虫基因组中扩增出与曼氏血吸虫基因组“特异的”DNA重复序列单位Sm1- 7和埃及血吸虫基因组“特异的”DNA重复序列单位TheDraIRepeat同源的DNA重复序列。PCR反应提示该两种重复序列在日本血吸虫基因组内的拷贝数均较低。同时 ,日本血吸虫与曼氏血吸虫表现出较好的同源性。结论 日本血吸虫基因组内可能存在着长度为 12 1bp的DNA重复序列 。

卫星、小卫星和微卫星DNA——真核生物基因组的串状重复序列

卫星、小卫星和微卫星ＤＮＡ——真核生物基因组的串状重复序列姜运良（山东农业大学动物科技学院，山东泰安２７１０１８）关键词卫星小卫星微卫星串状重复序列真核生物基因组中编码蛋白质（酶）的结构基因只占很少的一部分（１０％～２０％），其余大部分是重复序列。根...

基因组中的重复DNA序列

综述了基因组中常见的重复DNA序列 ,介绍了其可能的产生机理、分布情况和生物学功能。

离子束重组酵母菌Han0458基因组重复序列的分布特征

重复序列是基因组的重要组成部分,对生物的进化、遗传和基因的表达调控有重要作用。为了进一步认识低能离子注入对酵母菌基因组结构的生物学效应,本研究利用生物信息学方法,在离子束重组酵母菌株Han0458全基因组de novo测序的基础上,对其基因组重复序列的分布特征进行了研究。结果表明,重组菌株Han0458基因组串联重复序列227,825 bp,散在重复序列107,439 bp,共占基因组长度的2.46%,重复序列在基因组中出现的频率为0.25个/Kb。微卫星DNA中重复单元拷贝数大多低于15次,其优势碱基类型为三碱基重复,重复单元基序为AAC的微卫星序列数目最多;小卫星DNA重复单元拷贝数小于微卫星DNA,主要分布1~3次,重复单元大于15 bp的小卫星序列数目随着重复单位长度的增加呈下降趋势。散在重复序列中长末端重复序列(LTR)数目最多,滚环(RC)平均长度最长。本研究结果为低能离子注入介导的酵母菌基因组突变与进化提供了分子证据。

基于全基因组De novo测序的异常汉逊酵母菌株792基因组重复序列的分布特征研究

重复序列是基因组的重要组成部分,对生物的进化、遗传和基因的表达调控有重要作用.本研究利用生物信息学方法,在异常汉逊酵母菌株792全基因组de novo测序的基础上,对基因组重复序列的分布特征进行了研究.结果表明,其全基因组中重复序列总长346 417bp,其中,串联重复序列238 164bp,散在重复序列108 253bp,占基因组长度的2.52%,平均每4.05Kb就有一个重复序列.微卫星DNA序列中重复单元拷贝数大多低于15次,其优势碱基类型为三核苷酸重复,重复单元基序为AAC的微卫星序列数目最多;小卫星DNA序列重复单元拷贝数小于微卫星DNA,主要分布1~3次,重复单元大于15bp的小卫星序列数目随着重复单位长度的增加呈下降趋势.散在重复序列中长末端重复序列(LTR)数目最多,滚环(RC)平均长度最长.本研究结果为汉逊酵母菌的分子定向育种和SSR分子标记的开发提供理论基础.

我国棉花枯萎菌生理小种特异性DNA扩增片段的筛选及序列测定

利用 RAPD技术 ,以随机引物对我国棉花枯萎菌的 3个生理小种 (3、7、8号小种 )共 2 6个菌株进行 PCR扩增 ,从产生的 140个 RAPD分子标记中寻找到了不同小种的特征性条带 ,OPF- 10 513 (3号小种 )、OPF- 0 83 71(7号小种 )及 OPF- 12 70 3 (8号小种 )。将其纯化后克隆到 p GEM- T Easy质粒载体上 ,并获得了 DNA特异性片段的核酸序列。

中间偃麦草2Ai-2染色体DNA文库构建及特异性序列的克隆

以二体异附加系Z2与其普通小麦亲本宛7107杂交F1的花粉母细胞为材料,用原位杂交方法确定其中的单价体为中间偃麦草2Ai-2染色体;在此基础上,以显微分离、回收、LA-PCR (Linker-adaptor PCR) 扩增了该条染色体,扩增产物长度在0.15～3 kb之间,主要分布在0.2～2 kb。以α-32P-dCTP标记的中间偃麦草的基因组DNA为探针,对LA-PCR扩增产物进行杂交,证实扩增产物来自中间偃麦草。将扩增片段纯化后连接到质粒载体pUC18上,构建了2Ai-2染色体DNA文库。该文库包含约5×105个克隆。随机选取500个克隆进行分析,发现插入片段长200～1 500 bp,平均580 bp。点杂交结果表明,56%为低/单拷贝序列,44%为重复序列。从文库筛选到4个中间偃麦草克隆。RFLP结果表明,3个为多态性低拷贝(Mag065、Mag088、Mag139),1个为高度重复序列克隆(Mag104)。GISH结果表明,Mag104为中间偃麦草染色体专化重复序列。

棉花基因组重复序列研究进展

本文对棉族基因组中DNA重复序列的划分、特点进行了概括 ,介绍了重复序列在基因组的作用和棉花重复序列 18S - 2 6SrDNA、 5SrDNA的同步进化 ,并对重复序列在起源和进化、分子标记辅助选择及染色体操作中的应用进行了展望。

应用牛EST数据和人类基因组序列定位100个牛基因特异性标记

评价了应用牛 EST数据和人基因组序列来完善牛的全基因组或特异染色体连锁图谱的方法。根据牛的 EST序列设计引物来扩增牛的相应基因 ,而根据人基因组序列来设计引物扩增侧翼内含子 ,以此来增加片段长度而利于测序。以此方式得到序列标签 (STS) ,然后在 MARC(美国家禽研究中心 )的 4公畜的参考家系中检测 SNP(单核苷酸多态 ) ,根据 SNP多态来定位相应的基因。通过此方法及 SNP质谱基因分型系统 ,我们在牛的遗传图谱上定位了 10 0个EST,其中 70个是从牛 EST-人基因组比较图中随机挑选的。另外 30个位于牛 19号染色体上 ,将牛 19号染色体同源序列 (BTA19)作图到相应的人类 17号染色体 (HSA17) ,表明基因间距离和次序均有明显差异。共有 80 %的成功扩增子发现 SNP,表明这是一个有效的、基于 EST的遗传标记方法。我们证明了基于 SNP和 EST构建连锁图谱的可行性 ,及利用 EST、比较作图信息、人类序列数据来挖掘牛基因组中的 SNP的合理性。

序列特异性DNA断裂蛋白质

序列特异性ＤＮＡ断裂蛋白质是在序列特异性ＤＮＡ结合蛋白质及小分子ＤＮＡ断裂试剂基础上设计合成的。其基本原理是在含有ＤＮＡ结合域的蛋白质上引入一个金属螯合剂并螯合一个适当的金属离子，其中序列特异性ＤＮＡ结合蛋白质具有与ＤＮＡ特定序列结合的能力，从而可以起导向物的作用；而引入的金属螯合剂与金属离子复合物具有断裂ＤＮＡ的功能，两者协同作用可以达到序列特异性断裂ＤＮＡ的目的。

盐酸小檗碱与DNA作用的序列特异性研究

基于分子吸收和发射测量,研究了盐酸小檗碱与特定序列DNA间的相互作用。结果发现双链DNA中含有不配对G碱基时,其与盐酸小檗碱作用后产生的光谱特征将明显不同于完全互补的双链DNA。该特征可被用于检测1个错配碱基的双链DNA。利用Hyperchem Professional软件包计算了4种寡聚核苷酸的电荷分布情况,并在此基础上进一步探讨了盐酸小檗碱与寡聚核苷酸之间的作用机理。

基因组特异性引物扩增细菌转录产物标记后用于DNA芯片分析

DNA芯片能够在一个载体上同时分析至少两种实验条件下,上千个基因的表达.但是,DNA芯片分析时要求有足够的RNA来产生探针,尤其是在进行细菌RNA杂交时(50μg细菌总RNA约含2μg mRNA).我们研制出一种以计算机为基础推测最小引物数量的方法,这些引物与假定基因组的全部基因都能特异性配对.例如,通过这个推测方法获得37个寡核苷酸片段,能够扩增出结核分枝杆菌基因组的全部基因.我们检测了基因组特异性引物(Genome directed primers,GDPs)的有效性,并在DNA芯片上检测基因表达时与随机引物进行了比较性研究.我们用这两种引物制备荧光标记探针,并在芯片上与960个位点的细菌基因杂交.与随机引物比较,GDPs更敏感、特异,尤其是在从哺乳动物RNA样品中检测结核杆菌RNA的时候.

分子生物学教材中的真核生物基因组重复序列

现行的高校分子生物学教材中主要以重复频率为依据对重复序列进行分类,对于小卫星DNA及微卫星DNA是属于高度或是中度重复序列存在不同见解。提出依据重复频率及空间结构分布两个方面对重复序列进行分类,并建议按照重复频率将小卫星DNA及微卫星DNA归属于中度重复序列。

柔红霉素与DNA作用的序列特异性研究

采用紫外 -可见光谱法和紫外 -可见光谱电化学法研究了柔红霉素 (DNR)与不同寡聚核苷酸之间的相互作用 .结果表明 ,DNR优先作用于寡聚核苷酸的 Cp G位点 ,然后是 Ap G和 Ap C.因为 DNR可与鸟嘌呤之间形成 3个氢键 .与双链寡聚核苷酸作用时 ,DNR最先插入的位点是 (Cp G) 2 碱基对之间 ,其次是 (Tp G)(Cp A)和 (Gp C) (Ap C)碱基对之间 .当 DNR与存在未配对 G碱基的 DNA链作用时 ,因游离的 DNR量增加使其电化学活性增加 ,导致 DNA构象和构型的变化 ,使 DNA生理功能受到损伤 ,DNA碱基增色效应显著上升 .此法可用于 G碱基未配对 DNA链的检测 .