鸡W染色体基因CTIF在鸡胚组织中的表达研究

该文对CTIF在胚胎发育过程中的表达进行初步研究。通过设计特异性扩增W拷贝、Z拷贝以及同时扩增W和Z拷贝的引物(CTIF-W、CTIF-Z及CTIF-ZW),对其在胚胎的不同日龄的组织的mRNA表达量进行分析,并通过FAD(fadrozole)诱导性反转探索其对性别表型的响应。结果显示,CTIF-W在孵化6 d的胚胎性腺中的表达高于尾部,且随胚胎发育表达量逐渐升高,而CTIF-Z和CTIF-ZW的表达趋势相似;而在6 d鸡胚的其他组织中,CTIF-ZW在肾中的表达显著高于其他组织,说明CTIF在发挥某些基础功能的同时可能还与肾脏的发育或功能相关。CTIF-Z在多数组织中表达量均呈现出雄性高于雌性,而CTIF-ZW在雌雄之间的表达量差异则相对较小,表明W拷贝可能在一定程度上调控了雌性中Z拷贝的表达。CTIF-W和CTIF-Z在12 d的胚胎组织中均表达,且均高度表达于脾脏组织中;CTIF-Z在大多数组织中雄性表达高于雌性。此外,CTIF-W表达受雌性向雄性性反转的影响而显著降低,而CTIF-Z则没有响应。综上,CTIF在鸡胚的肾脏和脾脏中高度表达,且其Z拷贝在雌雄组织之间存在剂量效应,而W拷贝可能在雌性中作为Z拷贝的补偿以保证其生物学功能的发挥。

柴达木牛和蒙古牛Y染色体基因组遗传多样性与父系起源研究

旨在从基因组水平探究柴达木牛和蒙古牛的父系遗传多样性和起源进化关系。本研究采用全基因组重测序技术对柴达木牛品种5个不同地理群体共计22个个体和蒙古牛23个个体的Y染色体单拷贝基因区进行SNP扫描,使用生物信息学方法分析其父系遗传多样性和系统发育关系。结果表明,22头柴达木牛共定义了4种单倍型,其单倍型多样度为0.610±0.093,核苷酸多样度为0.074±0.015,而23头蒙古牛共确定了10种单倍型,其单倍型多样度为0.925±0.025,核苷酸多样度为0.137±0.013,表明柴达木牛相比蒙古牛其父系遗传多样性较低。构建的系统发育树和单倍型网络图表明,22头柴达木牛明显地分为Y1(18.2%)和Y2(81.8%)两个单倍型组,其中Y2为优势单倍型组,Y2单倍型组又包括Y2a(18.2%)与Y2b(63.6%)两种亚单倍型组,其中Y2b亚单倍型组占优势,表明柴达木牛有Y1与Y2两个父系起源;蒙古牛也拥有Y1(17.4%)和Y2(82.6%)两个父系起源,但Y2单倍型组以Y2a为主要亚单倍型组(47.8%)。上述结果表明,柴达木牛和蒙古牛具有相似的父系遗传组成,但考虑到柴达木牛的父系遗传多样性较低,故建议加大该品种内群体间种公牛的基因交流,提高其遗传多样性水平。本研究为明确柴达木牛和蒙古牛父系遗传差异,开展其种质资源的保护和开发利用提供了理论依据。

牦牛Y染色体基因组单纯型微卫星丰度分析

微卫星或简单序列重复(SSRs)广泛分布于真核生物基因组中,其在物种基因组结构组成和功能中发挥着重要作用。本研究以2021年报道的牦牛(Bos grunniens)Y染色体基因组序列为研究对象,利用生物信息学方法系统分析了其单纯型微卫星的丰度状况。结果表明,在牦牛Y染色体基因组(26.36 Mb)中共发现12699个1~6个碱基重复的单纯型SSRs,总长为0.33 Mb,平均长度为25.68 bp,相对频率和相对密度分别为481.77 loci/Mb和12371.73 bp/Mb,提示牦牛Y染色体基因组包含约1.25%的单纯型SSRs。6类单纯型SSRs在牦牛Y染色体上分布不均匀,其中二碱基重复的SSRs最为丰富,总数为5835个(45.95%),平均长度为27.82 bp,而单碱基和三、四、五、六碱基重复的SSRs所占比例分别为29.79%、9.66%、8.81%、5.57%和0.22%。不同类别的单纯型SSRs其不同重复单元的重复次数存在差异,其中以A、AC、AAC等为重复单元的单纯型SSRs在牦牛Y染色体上所含比例相对较高;各重复单元重复次数的范围分别集中在12~20次(单碱基)、7~21次(二碱基)、5~10次(三碱基)、4~8次(四碱基)、4~5次(五碱基)和4~8次(六碱基)。本研究结果为深入了解牦牛Y染色体基因组重复DNA序列组成和特征特别是单纯型SSRs的丰度状况提供了参考,为后续探明牦牛Y染色体基因组结构组成和发掘牦牛Y染色体特异性SSRs标记、构建Y染色体遗传图谱等奠定了基础。

超声、磁共振及染色体基因检测联合诊断胎儿颅脑异常的临床价值

目的:探讨超声(US)、磁共振(MRI)及染色体基因检测联合诊断胎儿颅脑异常的临床价值。方法:回顾性分析影像检查提示胎儿颅内可能存在异常的孕妇120例作为研究对象。通过对胎儿染色体微阵列分析(CMA)及颅脑US、MRI检查比较,对MRI与US的诊断结果符合率进行分析。结果:MRI与US诊断结果符合率差异无统计学意义(P>0.05)。US、MRI及CMA联合诊断结果中,特异性90.83%,灵敏性90.00%,假阳性10.83%,假阴性10.00%。结论:US、MRI可有效诊断胎儿颅内发育异常情况;MRI较US对透明隔间腔检查占优;有指征的孕妇应该进行US、MRI及CMA联合诊断。

染色体基因芯片分析在临床遗传病诊断中的应用和结果解读

人类基因组的变异包括基于单个碱基或小片段插入缺失的单核苷酸多态性(SNP)和影响很多碱基的基因组拷贝数变异(CNV),CNV包括基因组的缺失和扩增等,片段从小于1 kb到Mb级不等。CNV与很多人类疾病相关[1~3]。由染色体微缺失和微扩增等导致的疾病称为基因组病,随着检测手段的提高,被认知的基因组病数量快速增加。染色体微缺失和微扩增在各种表型的患者中均有发现。

植物病原细菌(Ralstonia solanacearum)染色体基因组分泌信号肽计算机分析

应用SignalP 3.0、TMHMM 2.0、THUMBUP、big-PI、TargetP1.01、Lipop 1.0、TatP 1.0等7种软件对植物病原细菌Ralstonia solanacearum GMI1000染色体基因组3448个氨基酸序列进行预测分析。结果表明,该物种染色体基因组分泌信号肽ORFs有178个,占其基因组编码ORFs的5.2%,其中有150个ORFs属于Ⅰ型分泌信号肽,28个ORFs属于Ⅱ型分泌信号肽。在178个ORFs中具RR-motif信号肽结构的有13个,其中11个属于Ⅰ型信号肽,2个属于Ⅱ型信号肽。通过软件预测未发现Comc型信号肽与细菌素-信息素型信号肽结构。在染色体分泌信号肽ORFs中,有116个具可预测功能,其余62个为功能未知的推定蛋白。已知功能主要集中于细胞代谢、细胞调控及转运、细胞膜结构等领域,这些功能是该物种在长期进化过程中与环境中各种因子发生互作,相互适应的结果。

郏县红牛Y染色体基因组遗传多样性与父系起源研究

本研究旨在从基因组水平研究郏县红牛Y染色体遗传多样性与父系血统来源,为郏县红牛品种遗传资源的保护与利用提供科学依据。利用全基因组重测序数据,对16头郏县红牛Y染色体基因组X-退化区单拷贝基因区进行扫描和分析,共覆盖到Y染色体上7个单拷贝基因。使用发表的5头黄牛Y染色体基因组单倍型作对照,构建郏县红牛Y染色体单倍型最大似然法(ML)系统进化树及网络图,结果表明:16头郏县红牛在Y染色体X-退化区单拷贝基因区域中共发现有178个位点具有多态性,涵盖7个Y染色体单拷贝基因;并定义了5种郏县红牛Y染色体单倍型,分别将其命名为JXR1~5,其中JXR4为优势单倍型,占50.0%;郏县红牛Y染色体单倍型多样度为0.717±0.095,核苷酸多样度为0.0618±0.0198;系统发育树和单倍型网络图表明,郏县红牛有Y2a、Y2b和Y3a 3种亚单倍型组,其中Y2b为主要亚单倍型组。本研究从Y染色体基因组水平证实郏县红牛有Y2和Y32个父系起源。

嵌合Neomycin基因的腺相关病毒末端反向重复顺序(ITRs)折叠结构在真核细胞染色体基因组上的整合作用研究

腺相关病毒(AAV,Adeno associated Virus)是一类线状单股DNA的微小病毒。腺相关病毒因共具有定点整合(19q13 qter)及非病原性等特点而在基因转移与治疗中可望作为较为理想的载体。其在宿主染色体DNA上的整合需要辅助病毒共转染。根据Cavalier-Smith的线状SS DNA分子复制模式,即复制过程中3′OH端作为引物在DNA聚合酶的作用下合成另一姊妹股DNA分子,然后共价地连接到亲代未折叠的5′端回纹末端而进行DNA复制。

鸡W染色体基因GPBP1在胚胎组织中的表达研究

鸡W染色体为进化过程中保留下来的Z染色体高度退化后的拷贝,在机体发育和代谢等过程中发挥着重要作用。以鸡W染色体上富含GC启动子的结合蛋白(GPBP1)基因为对象,对其在胚胎发育过程中的表达和功能进行初步研究;根据GPBP1基因在W和Z染色体上序列的不同,设计特异性引物扩增其W拷贝(GPBP1-W)、Z拷贝(GPBP1-Z)及同时扩增W和Z拷贝(GPBP1-ZW),采用qPCR及Western blot技术分析其在胚胎发育过程中不同组织的表达量,并通过FAD诱导性反转探究其对性别表型的响应。结果表明:GPBP1-W在孵化6 d的胚胎性腺中高表达,且表达量随胚胎发育而升高。GPBP1-W和GPBP1-Z在所检测的孵化12 d的胚胎组织中均有表达,其中mRNA高表达于脾脏组织中,蛋白高表达于性腺组织中;GPBP1-Z mRNA和蛋白质在雄性组织中的表达量高于雌性。GPBP1-W表达受雌性向雄性性反转的影响而显著降低,但GPBP1-Z的表达不受性反转的影响。这一研究提示,鸡性染色体基因GPBP1在鸡胚的性腺和脾脏中表达量高,且其Z拷贝在性别间和各组织中存在剂量效应和转录后调控作用,而W拷贝可能在雌性的部分组织中作为Z拷贝的补偿以保证其生物学功能的发挥。

新Y染色体基因座DYS716在山西汉族人群中的遗传多态性研究

目的:筛选新的Y染色体基因座,调查其在山西汉族人群中的等位基因频率分布。方法:在Y染色体基因组DNA中查找候选的基因座,用GDB基因库引物序列进行PCR扩增,再用银染方法显带。结果:本研究选择了Y染色体基因座DYS716,该基因座为5-核苷酸复杂重复序列,重复单位是cactc&cattc。在114例山西汉族无关男性个体血样中共检出了5个等位基因,20例女性DNA无扩增产物且50组家系调查无突变。其基因多样性为0.636 1,在法医学应用方面,其个人识别能力(DP)和非父排除率(PE)均为0.636 1。结论:新Y染色体基因座DYS716具有较高的遗传多态性,在法医学及人类遗传学方面具有应用价值。

基于微阵列的染色体基因组检测技术在复发性流产诊断中的应用

目的运用基于微阵列的染色体基因组检测技术(CMA)对复发性流产患者的胚胎组织进行染色体检测,探讨CMA对复发性流产的诊断作用及其应用价值。方法选取51例复发性流产患者,收集流产的胚胎组织,并提取每份标本的完整基因组DNA进行CMA检测。结果51例患者绒毛组织进行染色体分析,其中13例(25.49%)未见异常,9例(17.65%)呈多态性,29例(56.86%)有异常。在染色体异常的病例中,染色体的数目异常共计18例(35.29%),其中,最常见数目异常发生在16、21、15及X染色体;染色体结构异常总计10例(19.61%),染色体数目合并结构异常1例(1.96%)。染色体基因组拷贝数变异(CNV)总计11例,在所有染色体异常的类型中占比37.93%,其中常染色体发生基因拷贝数变异共10例,X染色体CNV1例;致病性CNV4例,意义不明确的CNV7例。结论胚胎早期发生染色体异常是导致复发性流产的主要发病原因之一,其中胚胎的染色体数目异常是最为常见的类型。染色体三体是最常见的胚胎染色体数目异常,且通常发生在16、21、15及X这四种染色体上。CMA检测技术将复发性流产的胚胎染色体诊断和分析提高到了基因组水平,具有高分辨率、自动化、程序化全基因组扫描的优势,然而,对于没有发生基因组拷贝数变异的胚胎组织染色体的畸变,CMA则具有一定的局限性,需要进一步进行G显带和FISH等技术检测。

切割染色体基因的自动装置

三菱油化生化实验室宣布,他们设计的装置能精确而自动地切割染色体基因所需要的部位,从而快速地克隆目的基因,促进人基因的分析研究.这将对与特定的疾病有关的基因分析探针的开发和人染色体的分析等作出重要的贡献.现在该公司与京都的企业共同研究.称为微型自动切割器(AMD)的这种装置的原理很简单.

Y染色体复制另一染色体基因

人类Y染色体既是“退化者”又是“模仿者”。“退化者”是较老的看法。科学家认为,此男性染色体曾有数千个与X染色体共同的基因。但是在哺乳动物演变(进化)早期,Y染色体明显开始迅速退化。今天,它是以前自身的影子,最多包含几十个功能性基因。“模仿者”是一种新理论。最近研究人员发现了Y染色体上的基因。这些研究人员推断,此基因起源于第3染色体上一个类似的基因。此项新发现支持一种旧理论,即Y染色体为有益于男性健康和生育的基因提供住所。

采用比较基因组杂交方法分析原发性食管癌染色体异常

背景与目的:有研究表明原发性食管癌常有染色体的改变,包括染色体基因组异常扩增和缺失。比较基因组杂交技术可以显示这些染色体的异常变化。本实验采用比较基因组杂交技术研究和分析原发性食管癌染色体基因组的变化特点及其与预后的关系。方法:采用比较基因组杂交技术检测16例食管癌组织中染色体的异常改变,并分析染色体异常与预后的关系。研究的病例中7例食管癌术后2年内死亡(对照组),9例术后生存3年以上(生存组)。结果:食管癌患者中多数染色体基因组发生改变,最常见的染色体基因组高扩增频率发生在1q/p,2q/p,3q,5q/p,8q/p,9q/p,11q/p,17和20q/p染色体区段上,在染色体1q/p,4p,9p,18q和xp中常见染色体基因缺失。染色体7q/p和19扩增频率和染色体4q/p和18q缺失频率,生存组与对照组间存在显著性差异。结论:食管癌患者染色体区段基因易发生异常扩增和缺失,生存组与对照组存在明显差异。

姐妹染色体过早分离基因5黏附相关因子B(PDS5B)下调Wnt5a表达抑制A549人肺癌细胞增殖

目的探讨姐妹染色体过早分离基因5黏附相关因子B(PDS5B)对A549肺癌细胞株生物学功能的影响及可能的分子机制。方法沉默或过表达A549人肺癌细胞的PDS5B后,噻唑蓝(MTT)法及集落形成实验检测肺癌细胞的增殖情况;划痕实验及TranswellTM检测细胞迁移的情况;Western blot法检测A549细胞PDS5B及无翅基因5a(Wnt5a)的蛋白表达;共同转染PDS5B小干涉RNA(siRNA)及Wnt5a siRNA,TranswellTM检测细胞迁移的情况。结果与转染阴性对照组相比,转染PDS5B siRNA后,PDS5B蛋白表达明显下降且A549细胞增殖能力、细胞集落形成率、迁移能力均明显提高,Wnt5a的表达升高;过表达PDS5B后,则结果相反;共转实验显示Wnt5a可以抵抗PDS5B对A549细胞的抑制作用。结论PDS5B通过下调Wnt5a表达抑制肺癌细胞增殖。

以“基因在染色体上”一节为例谈科学思维的培养

以“基因在染色体上”一节为例,阐述如何寻找知识间的联系,发现问题,大胆假设,并利用“假说-演绎法”尝试分析问题、解决问题的全过程,启发学生尊重科学事实,培养演绎推理的科学思维和敢于质疑、探索求真的科学精神。

融入生物科学史的5E教学设计--以“基因在染色体上”为例

文章以“基因在染色体上”的教学设计为例,具体阐述如何将5E教学模式作为教学路径,将生物科学史中科学家的发现和经典实验过程作为教学情境,设计探究性问题,使学生积极参与教学活动,从思维层面重走科学家的探究历程,主动建构概念,培养学生的科学思维能力和科学探究能力,提升学生的生物学学科核心素养。

还原真实科学史 发展学科核心素养——以“基因在染色体上”为例

通过展示真实科学史实情境,以基因在染色体上的探索过程为主线进行教学,学习了归纳推理、假说演绎、批判性思维等科学思维方法.帮助学生深入理解基因位于染色体上的重要概念.学生获取了必备知识,锻炼了科学思维,体验了科学发展的过程,认同科学发展过程的曲折和不易,也为以后遗传学内容的学习打下良好的基础.

基于核心素养培育的高中生物学单元教学设计——以“基因与染色体的关系”教学为例

本文阐述单元教学的内涵,构建单元教学设计模型,并据此模型进行“基因与染色体的关系”教学实践,以“基因与染色体的关系”为明线,以“科学思维的发展”为暗线,通过设置核心问题,设计相契合的教学活动,配以评价学习成果的评价量表,展示单元教学设计在实际教学中的应用,为生物学学科核心素养的培育提供教学参考。