小鼠基因组测序及其与人类基因组的比较

据美国 Science.2002,298:1863报道。2002年12月中旬,来自世界各地的生命科学家报道了他们在小鼠(Mus musculus)基因组测序方面的重大进展。苦战三年破解了小鼠 DNA 序列的科学家们目前正在研究 DNA 序列的实质,并不断发现许多令人兴奋的信息。

首期基因组作图接近尾声

人类和小鼠基因组全面作图工作进展顺利。且主要由于自动化的快速发展,该研究进程大大超过了预期目标。 基因组作图的一期目标是确定出人类基因组上的5000个遗传标记及小鼠基因组上的6000个遗传标记。目前,巴黎Genethon公司Jean wissenbach/s研究组已经定位出人类基因组上的3300个标记,而美国麻省理工大学(MIT)Eric Lander/s研究小组已定位出小鼠基因组上的4200多个标记。

Eμ—myc转基因小鼠:一种高发生率的自发性淋巴瘤和早期B细胞白血病模型

肿瘤基因的转建对自然环境中的细胞的影响可利用转基因小鼠来评定。转基因小鼠是将一个基因插入小鼠基因组,随后通过正常繁殖而延续。作者将命名为Eμ-myc的DNA序列导入小鼠,该序列是从小鼠浆细胞瘤中分离出来的,瘤细胞中正常myc基因已连接到Ig重链强化基因上。在这种转基因小鼠中,Eμ—myc转基因仅在B淋巴细胞中表达,使B淋巴细胞较正常增殖快;小鼠出生前,前B细胞群即扩增到约正常的5倍,而B细胞却略减少。因此,由Eμ—myc基因引起的B细胞增殖是有限制的和良性的,但是,这些小鼠亦发生B细胞性淋巴瘤。

小鼠模型与人类疾病

小鼠是人类疾病理想的动物模型，不仅因为小鼠在生理上与人类极为相似而且小鼠的遗传资源非常丰富，其大量的遗传变异可作为研究人类疾病的借鉴。另外，高分辨率的小鼠遗传及物理连锁图谱已经建成，小鼠基因组的测序工作不久即将完成，而且修饰小鼠基因组的技术（包括建立转基因小鼠、基因敲除、以及改建小鼠染色体的技术）也已具备；分析复杂遗传病的方法也相继建立……。这些进展加速了对小鼠疾病基因位点的鉴定与克隆，同时也促进了新模型的建立。从而使得小鼠成为人类疾病动物模型的首选。 "小鼠遗传学分析的技术与资源"，将简要介绍用于建立人类疾病的动物模型的基本技术与方法，以及现有的小鼠遗传资源。在以后各部分中，将列举涉及多种人类疾病的 100多个小鼠模型。其中大多数的模型的变异，在小鼠与患者的表型极为相似；因而有助于人们理解人类疾病及寻找有效的预防、治疗方法。

糖尿病肾病小鼠模型的研究进展

近年来,糖尿病肾病（diabetic nephropathy,DN）已成为导致终末期肾病的主要原因之一。我国2010年进行的流行病学调查显示：20岁以上人群DM患病率已达9.7%,DM前期患病率高达15.5%。DN临床标本的稀缺性突出了DN动物模型的重要。良好的动物模型对DN发病机制的研究和治疗药物的研发至关重要。

小鼠体内艾滋病病毒被去除

一个美国科研团队在新一期英国《自然·通讯》上发表报告说,他们将抗逆转录病毒疗法与基因编辑技术相结合,成功从小鼠基因组中清除了艾滋病病毒,向治愈人类艾滋病迈进一步。目前,主流抗逆转录病毒疗法是联合使用至少3种抗病毒药物,最大限度抑制病毒复制,但不能彻底清除病毒,患者需终身服药。

小型化PCR仪温度单元优化与实现

高精度、低成本的小型化聚合酶链式反应(PCR)仪的研发对病毒现场快速检测具有重要意义。PCR仪温度单元的快速性、准确性和均一性对样品DNA的扩增效率起决定性作用。针对小型化PCR仪温度单元设计,提出有限元结合遗传算法对基座热包覆结构进行优化。采用基于H桥驱动器的分段比例积分微分(PID)控制方案,实现小型化PCR温度循环控制。搭建了一台16孔PCR仪样机,并对相关指标进行测试与验证。该样机成本仅为600元,可外接24 V电源进行工作,在50μL反应体系中可将稳态误差保持在±0.2℃,升降温速率分别可达到2.7℃/s和2.2℃/s,温度单元表面均一性<0.1℃。通过对15样本的小鼠基因组鉴定,验证了仪器的性能表征。验证结果表明,所提出的优化方案成本低且能大幅提升小型化PCR仪温度单元性能,缩短完成反应所需时间,为病毒现场应急检测设备的研发提供重要技术支撑。

Nampt/PBEF/visfatin在呼吸系统疾病的研究应用

尼克酰胺磷酸核糖转移酶（Nampt）又名内脏脂肪素（vis-fatin）和前B细胞克隆增强因子（PBEF）。因为Nampt已经分别被人类及小鼠基因组命名委员会指定为该基因和蛋白质的官方命名,故在本综述中,统一使用官方命名Nampt。由于Nampt具有调节尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）合成、代谢、炎症反应、细胞通透性、血管生成等多种生物学功能,进而在急性肺损伤、慢性阻塞性肺病、肺癌等多种呼吸系统疾病中发挥重要作用。深入研究Nampt与肺部疾病的关系,可能为相关疾病的诊断和治疗提供新靶点。本文就Nampt在呼吸系统相关疾病中的研究进行综述。

贝叶斯一致性分析法在全基因组系统发生树分析上的应用

构建系统发生树时,其拓扑结构会在不同的基因组区域产生不一致性。对此问题,贝叶斯一致性分析法(BCA)可在全基因组规模上进行系统发生树分析,并进而对不一致性信息进行量化统计。采用此方法对由C3H/Hu小鼠(Mus musculus)和129Sv小鼠回交多代产生的129S1小鼠进行系统发生树分析,输入相应的一组序列文件,用若干生物信息学软件(如VCFtools,Repeat Masker,PAUP*4.0,Mr Model Test,Mr Bayes等)对其进行屏蔽重复序列、序列比对等处理,辅以Perl语言脚本,最终得到全基因组范围不同区段系统发生树不一致信息。在小鼠10号染色体的所有99个基因座中,支持129S1和129Sv品系小鼠为姐妹关系的拓扑结构占了84.7%(后验概率最高),这证明了C3H/Hu小鼠对129S1小鼠基因组的贡献程度较小。结果表明,贝叶斯一致性分析法有助于基因组不同区段进化历史的研究。

能帮助干细胞保持其多能性的蛋白质

据2011年3月30日Hao Wu （Nature, 2011, [Epub ahead of print] ），美国北卡罗来纳大学的研究组发现了一种新方法，蛋白质Tetl能帮助干细胞保持其多能性。在最新的两项研究中，该研究组宏观地观察到蛋白质在小鼠基因组中的位置，揭示了其令人惊奇的双重功能，并提供了蛋白质的首个基因组内的位置及其产物——5-羟甲基胞嘧啶，被称为DNA的“第六个碱基”的基因组。该发现是理解细胞分化及癌症发展背后的分子机制的一大重要步骤。

淋巴因子和干扰素

893917 小鼠β1干扰素启动子的分离及其功能特性[英]Dirks,W.…//J.InterferonRes.-1989,9(1).-125～133[译自 DBA,1989,8(9),89-05063]使用小鼠β1干扰素 cDNA 片段作为探针,经集落杂交法,从小鼠基因组库中分离一个交叉反应性杂交克隆。

诱陷载体——一种哺乳类遗传学研究的新工具

科学的突破往往以技术的进步为先导.约10年前发现的小鼠胚胎干(ES)细胞就代表着这种技术进步,并由此形成了将遗传替代物引入小鼠基因组的有效手段.例如:若能筛选出用于某一种质粒载体和细胞基因组DNA序列间同源重组的ES细胞,就有办法建立携带任何克隆基因突变的小鼠品系.

基于ERIC-PCR指纹图谱技术的小鼠肠道菌群失调分析方法的建立

目的采用常规菌群分析方法和ERIC-PCR技术对正常小鼠和抗生素相关性腹泻小鼠模型分别进行肠道菌群检测,结合细菌培养和DNA指纹图谱检测结果分析小鼠肠道内主导菌群数量和种类的改变情况,建立利用ERIC-PCR技术分析小鼠肠道菌群失调的检测方法。方法先利用常规菌群分析方法鉴定正常小鼠和抗生素相关性腹泻小鼠的菌群状况,再提取其基因组DNA,最后以肠杆菌科基因间重复序列(ERIC)为模板,利用ERIC-PCR方法获得正常小鼠和模型小鼠的肠道菌群指纹图谱,与常规菌群分析结果作比较,验证ERIC-PCR技术的准确性。结果常规菌群分析结果表明四种优势菌群在数量上出现明显的变化,证实造模成功。经ERIC-PCR技术成功获得两组小鼠粪便基因组DNA图谱,两组间呈现具有一定对比性的特异性指纹图谱。结论从小鼠粪便基因组经ERIC-PCR后的图谱中特异性条带的分布、数目和亮度来看,能说明肠道菌群的分布状况存在明显差异,结合常规菌群分析方法作对比,说明ERIC-PCR技术是一种分析小鼠肠道菌群失调高效快捷的检测方法。

年轻的LINE1重塑干细胞命运

反转录转座子是通过将RNA中间体反转录成cDNA,以“复制和粘贴”机制在基因组中进行转座的DNA重复序列,在基因组稳定性和物种多样性中发挥重要作用[1].反转录转座子种类丰富,占小鼠基因组的40%左右[2].尽管大多数反转录转座子在漫长进化过程中变异、退化,但一些新进化的年轻反转录转座子仍保留转座活性.其中,长散在核元件(long interspersed nuclear element,LINE)是目前仍十分活跃的自主反转座元件,也是比例最大的一类非LTR反转座子[3].