基于线粒体细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ基因序列的帘蛤科贝类分子系统发育研究

对21种帘蛤科贝类线粒体细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ(cytochrome c oxidase subunit I,COI)基因核苷酸序列进行了分析,以探讨这一序列在种质鉴定、分子系统发生研究中的应用价值。测序结果表明,所有物种扩增片段长度均为707 bp(含引物),序列A+T含量(62.4%—67.8%)明显高于G+C含量。物种间共有变异位点379个,其中简约信息位点334个;此区段共编码235个氨基酸,种间共有氨基酸变异位点100个。以COI基因片段序列为标记,用中国蛤蜊(Mactra chinensis)作外群,构建了35种帘蛤科贝类(其中14种贝类COI序列从GenBank下载)的系统发生树,结合拓扑结构分析和序列比对分析,结果表明:支持将短文蛤(Meretrix petechinalis)和丽文蛤(M.lusoria)订为文蛤(M.meretrix)的同物异名的观点,建议将丽文蛤和短文蛤订为文蛤的地理亚种;支持将薄片镜蛤(Dosinia corrugata)和D.angulosa订为2个独立种的观点;认为将波纹巴非蛤(Paphia undulata)和织锦巴非蛤(P.textile)订为2个独立种是合适的。COI基因序列含有丰富的遗传信息,适合作为帘蛤科贝类种群遗传结构和系统发生研究的分子标记。

亚洲黑熊四川亚种Ursus thibetanus mupinensis线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅲ基因的克隆与初步分析

根据已报道的部分哺乳动物线粒体细胞色素C氧化酶(Cytochrome C Oxidase)亚基Ⅲ基因(mtCOXⅢ)的相关信息设计引物,运用PCR技术,首次从亚洲黑熊四川亚种(以下简称四川黑熊,Ursus thibetanus mupinensis)的肌肉组织总DNA中成功克隆了mtCOXⅢ基因的编码序列,并对其进行了初步分析.结果表明:四川黑熊mtCOXⅢ基因序列全长784 bp,ORF是783 bp,编码261个氨基酸的蛋白质,该蛋白的等电点为6.47,分子量为29840.6 Da.四川黑熊的mtCOXⅢ与已报道的部分哺乳动物的mtCOXⅢ基因具有很高的同源性.进一步分析发现,四川黑熊线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅲ功能位点的位置、种类和数量均与已报道的部分哺乳动物具有很高的相似性.

冠心病患者线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅱ基因片段的重排

采用玻璃粉微量吸附法获取DNA直接作为PCR反应的模板 ,利用巢式PCR技术 ,检测冠心病患者血细胞内编码细胞色素C氧化酶亚基Ⅱ的线粒体DNA扩增片段多态性 ,探讨线粒体DNA的片段缺失与动脉粥样硬化发生发展的关系。研究发现在全部冠心病患者编码细胞色素C氧化酶亚基Ⅱ的基因中出现了大约 10 0bp的缺失片段 ,其中 1例冠心病患者中还出现了大约 45 0bp核基因组和 6 0 0bp的线粒体DNA扩增片段 ,而在正常对照老人中没有出现片段的重排现象。表明冠心病患者中存在该基因片段的缺失和模板量减少的现象 ,该基因可能参与了冠状动脉粥样硬化的形成与发展 ,编码呼吸链复合物一些亚基线粒体DNA片段的重排可能是动脉粥样硬化进行性发展的恶化因素。

阿尔茨海默病患者血液细胞线粒体内细胞色素C氧化酶亚基Ⅱ基因存在缺失

目的 调查 2 5例老年痴呆患者血细胞线粒体中细胞色素C氧化酶亚基Ⅱ基因的突变情况 ,探讨线粒体DNA突变与阿尔茨海默病 (AD)性老年痴呆发生发展的关系。 方法 采用微量法提取血细胞总DNA直接作为PCR模板 ,进行巢式PCR扩增 ,最后采用DNA序列分析鉴定突变。 结果 在正常老人组 ,只扩增了 2 80bp的线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅱ基因 (COX2 )扩增片段 ,而在老年痴呆患者中出现了 4 6 4bp和 2 80bp的多态性扩增片段 ,并且发现了 1个 32 0bp的新的线粒体DNA缺失片段 ,1位AD患者的COX2基因存在一种新的缺失后重组现象 ,COX2基因的 1条单链在np75 0 3处断裂 ,另 1条单链在np7785处断裂 ,这两个断裂的游离片段通过插入 1个额外的胞嘧啶核苷酸重新连接起来。 结论 老年痴呆患者中的COX2基因存在片段扩增多态性。

蓖麻蚕线粒体基因组细胞色素氧化酶亚基Ⅲ的序列及其分子进化分析

测定了蓖麻蚕Samiacynthiaricini线粒体基因组 (mtDNA)含完整的细胞色素氧化酶亚基Ⅲ (COX3)、tRNA Gly和部分的NADH亚基Ⅲ (ND3)基因的DNA片段序列。COX3基因编码框包含 789个核苷酸 ,编码 2 6 2个氨基酸的蛋白质。通过同源性比较 ,发现COX3基因的 3′端比 5′端要保守 ,其编码的蛋白在C端有两个保守序列存在。COX3的下游为 6 6bp的tRNA Gly基因。蓖麻蚕的COX3与家蚕COX3同源性最高 ,核苷酸和氨基酸序列同源性分别是 80 2 %和 85 6 %。根据COX3氨基酸序列进行了 12种无脊椎动物的分子进化树分析 ,认为在采用线粒体基因序列进行分子进化分析时 ,应该综合考虑物种的繁殖模式及生态特点。

微波对大鼠脑线粒体细胞色素C氧化酶亚基转录水平的影响

目的 观察微波辐照对大鼠大脑皮层和海马组织线粒体编码基因COXⅠ和核编码基因COXⅣmRNA表达水平的影响 ,探讨微波辐照是否影响线粒体能量代谢。方法 平均功率密度为 3mW /cm2 和 3 0mW /cm2 微波急性辐照大鼠 1h后 ,应用RT PCR检测大鼠大脑皮层和海马组织COXⅠ和COXⅣ基因转录水平的变化。结果 3mW /cm2 微波辐照后 0、3、2 4h ,大鼠脑海马和大脑皮层COXⅠ、COXⅣmRNA表达无显著变化。 3 0mW /cm2 微波辐照后 0、3、2 4h ,大鼠脑海马和大脑皮层COXⅠmRNA表达均明显降低 ,而COXⅣmRNA表达无显著变化。结论 微波辐照下调大鼠大脑皮层和海马线粒体编码基因COXⅠmRNA表达 ,并存在剂量依赖关系 。

过氧化氢导致线粒体DNA编码细胞色素C氧化酶基因突变与其编码蛋白结构与功能关系的研究

目的 探讨过氧化氢 (H2 O2 )导致线粒体DNA(mtDNA)编码细胞色素C氧化酶 (COX)基因损伤(突变 )后对其编码蛋白结构与功能的影响及两者之间的关系。方法 采用生物信息学技术 ,运用计算机同源模建的方法模拟人天然COX亚单位和其突变体的空间结构 ,并利用已有的实验数据 ,结合模建的结果进行了结构、功能的分析、研究。结果 在COXⅠ的三维结构中突变的部位 (残基 2 97～ 30 6 )位于分子的最外部 ,而该区域参与了与B亚基 (相当于COXⅡ亚基 )的作用 ,该部位的突变使突变部位附近残基的侧链结构环境发生了极大的变化 ,导致附近的电荷性质、亲疏水性质和空间特性出现变化 ,这些变化对酶复合物的形成有直接的影响 ;COXⅡ突变后 ,组成分子结构的“椅靠”部分和“椅面”部分之间的夹角略有增大 ,而“椅靠”和“椅面”之间的夹角的变化将会影响整个酶分子的稳定性。结论 H2 O2 导致的mtDNA编码COXⅠ、COXⅡ亚基基因突变使其编码的COX蛋白空间结构发生改变 ,这种改变是其功能改变 (如酶蛋白活性下降 )的主要原因。

血吸虫细胞色素C氧化酶亚基I基因的克隆与近缘种属关系分析

从生物化学的角度比较血吸虫不同虫株的遗传进化差异.以日本血吸虫湖北株成虫基因组总DNA为模板,设计特异性引物扩增获取血吸虫线粒体细胞色素C氧化酶基因片段,转化大肠杆菌DH5α,筛选阳性克隆,测序,对克隆得到的coⅠ基因作进化分析.结果表明:无论是在核苷酸序列还是在氨基酸序列上,日本血吸虫湖北株与其近地域株(云南、江苏、湖南)均具有较高的同源性,coⅠ基因的相似性分别为98%、98%和97%,但与不同种属血吸虫(曼氏、湄公、埃及、马来)的一致性则较低,分别为76%、84%、76%、85%,由此证实日本血吸虫湖北株与其它近地域株具有较近的亲缘关系.

羊驼细胞色素C氧化酶VIc亚基基因序列的测定与分析

本研究通过克隆分析羊驼细胞色素c氧化酶VIc亚基基因的序列，对羊驼细胞色素c氧化酶的VIc亚基基因的结构和功能进行了初步探索。实验利用免疫印迹技术（Southern blotting）对已有羊驼皮肤cDNA文库进行筛选并测序，结果表明该基因大小为424bp，含一个完整的ORF，位于36～266bp，编码77个氨基酸。对该基因序列分析表明：该基因编码的蛋白质含有疏水性区域、一个跨膜区并具有信号肽。同源性分析表明，核苷酸序列同源性为76％～100％。

稻纵卷叶螟线粒体基因组及细胞色素C氧化酶基因分析

线粒体基因是研究生物系统进化的重要分子标记,本文对迁飞昆虫稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis线粒体DNA进行扩增及注释,结果表明:稻纵卷叶螟线粒体基因组全长15377bp,AT含量为82%,基因组结构为鳞翅目所特有的CR-M-I-Q结构。以细胞色素C氧化酶基因(COX)为分子标记,对有翅类昆虫22个物种进行系统树构建,发现与昆虫翅的发生高度吻合。对存在于PCGs终止密码子判定的争议予以阐明并提出注释建议,有利于今后动物线粒体基因组序列注释的统一规范。

线粒体细胞色素C氧化酶RNAi慢病毒载体的构建

目的:通过构建携带细胞色素C氧化酶基因的RNAi慢病毒载体,获得可供转染的滴度,为下一步研究该基因缺陷在真核细胞中的影响提供物质基础。方法:根据线粒体细胞色素C氧化酶设计的两条互补的单链寡核苷酸退火后形成双链,插入到pENTR/U6质粒缺口末端,连接在质粒上生成含RNAi盒的pENTR/U6载体;通过重组作用将pENTR/U6载体的RNAi盒重组到pLenti6/BLOCK-iT-Dest载体上,构建含U6启动子、靶序列和PolⅢ终止子表达框的MTCOX-IshRNA表达重组体;经脂质体导入293FT细胞,包装成慢病毒,收集病毒上清并检测其滴度。Westernblotting检测干扰后细胞内线粒体细胞色素C氧化酶I亚基的表达。结果:将目的序列成功连接到载体上,并经测序分析证实载体构建成功;成功包装成高滴度的慢病毒。Westernblotting检测结果证实构建的MTCOX-IshRNA表达重组体可显著抑制线粒体细胞色素C氧化酶I亚基的表达。结论:成功构建了携带细胞色素C氧化酶基因的RNAi慢病毒载体。

基于线粒体细胞色素C氧化酶Ⅰ基因序列的细胞种属鉴别及细胞交叉污染分析

目的建立一种快速、简便、敏感和特异的基于线粒体细胞色素C氧化酶I(cytochrome C oxidase subunit I,CoI)基因序列的细胞基质检测方法,用于细胞种属鉴别和不同种属间的细胞交叉污染分析。方法①提取非洲绿猴肾细胞(Vero细胞)、狗肾细胞(MDCK细胞)和牛肾细胞(MDBK细胞)基因组DNA,以PCR扩增相应细胞的线粒体CoI基因保守区的基因条码序列,将扩增产物经琼脂糖凝胶电泳检测其基因片段的大小,并与文献报道的来源于ATCC相应细胞系线粒体CoI基因保守区的基因条码序列片段大小进行对比,以确定细胞的种属类别;②用Vero细胞、MDCK细胞和MDBK细胞的线粒体CoI基因保守区的基因的特异性引物分别与相应细胞和其他不同种属的细胞的基因组DNA进行PCR扩增,检测方法的特异性;用不同浓度的细胞基因组DNA与相应细胞的线粒体CoI基因保守区的基因的特异性引物进行PCR扩增,检测方法的灵敏度;③以不同种属细胞的线粒体CoI基因保守区的基因的特异性引物分别与多种细胞混合液提取的细胞基因组DNA进行PCR扩增,检测细胞间的交叉污染。结果 Vero细胞、MDCK细胞及MDBK细胞线粒体CoI基因保守序列中的基因条码序列片段大小,与来源于ATCC相应细胞系线粒体CoI基因保守序列中的基因条码序列片段大小相符。该方法具备较好的特异性,检测灵敏度为1.0 ng/μL,不同种属间细胞的交叉污染可被检出。结论该方法可有效地判断细胞的种属来源,亦可用于不同种属间细胞交叉污染的分析。

基于线粒体COⅠ和Cytb基因探讨北鲍南养对皱纹盘鲍群体遗传结构的影响

为探讨近三十年来我国皱纹盘鲍养殖模式对群体遗传结构产生的影响,利用线粒体细胞色素C氧化酶亚基(COⅠ)基因和细胞色素b(Cytb)基因分析了定殖漳州的群体、大连培育蓬莱越冬群体、荣成培育福建越冬群体及长山列岛(砣矶岛、大钦岛、南隍城岛)皱纹盘鲍群体的遗传多样性与群体遗传结构。结果显示,在259个个体730 bp的COⅠ序列片段中检测到48个变异位点和30个单倍型,6个群体的单倍型多样性为0.586~0.897,核苷酸多样性为0.0056~0.0081。259个个体730 bp的Cytb序列片段中检测到59个变异位点和32个单倍型,6个群体的单倍型多样性为0.605~0.909,核苷酸多样性为0.0077~0.0120。基于COⅠ和Cytb基因的群体间Fst值以及AMOVA结果表明,绝大部分群体之间存在显著的遗传分化,并且遗传变异主要来源于群体内。现行的皱纹盘鲍北鲍南养模式加强了不同群体之间的基因交流,使不同遗传背景的种群二次接触,导致皱纹盘鲍6个群体均具有较高的单倍型多样性和核苷酸多样性;而各养殖群体中的不同选育条件则可能是造成显著遗传分化的重要原因。本研究对分属南北沿海的6个皱纹盘鲍群体的遗传评估将为我国皱纹盘鲍资源的合理利用以及养殖模式对遗传结构的影响提供科学依据。

基于形态学和线粒体COI基因分子标记的安西自然保护区普氏野马马胃蝇幼虫鉴定分析

马胃蝇Gasterophilus spp.是马科动物体内常见的一类寄生虫,目前全世界报道了9种马胃蝇。马胃蝇不同物种具有明显的地域分布特征,不同地区感染马胃蝇的物种组成结构差异明显。为了探究甘肃安西极旱荒漠国家级自然保护区内普氏野马Equus ferus感染马胃蝇幼虫的物种组成,2021年对保护区内的野马进行了驱虫保健,并解剖死亡个体,采获马胃蝇幼虫875只;利用体视解剖镜对特征明显的三龄幼虫进行了形态学观察及鉴别,根据三龄幼虫领部棘刺,以及各体节棘刺形态、口脊骨页部形态平滑、伪头小刺结构清晰等特征,明确了三龄幼虫均为黑腹胃蝇Gasterophilus pecorum;对于形态难以鉴定的一、二龄幼虫,采取了扩增其线粒体细胞色素氧化酶亚基(COI)基因并与GenBank数据库中马胃蝇属序列对比的分子鉴定方法,经过比对分析,确认一、二龄幼虫均与黑腹胃蝇序列聚为一支,且与黑腹胃蝇遗传距离最近。综上,确认甘肃安西极旱荒漠国家级自然保护区马胃蝇种类均为黑腹胃蝇。

细胞色素C氧化酶缺乏的可逆性线粒体肌病1例

目的:了解细胞色素C氧化酶缺乏的可逆性线粒体肌病临床特征及基因突变特点。方法:回顾分析1例婴儿细胞色素C氧化酶缺乏的可逆性线粒体肌病的临床资料及基因检测结果。结果:本例患儿系婴儿起病,生长发育落后,入院时呼吸衰竭,需气管插管下呼吸机辅助呼吸,神经系统查体未见异常,动脉血气分析pH 7.212、血乳酸6.3 mmol/L、二氧化碳分压73.8 mm Hg、肌酸激酶1193 U/L、肌酸激酶同工酶155 U/L及乳酸脱氢酶560 U/L。头颅磁共振成像(MRI)示脑白质髓鞘化进程落后。入院后抗感染及辅助治疗效果不佳,持续高乳酸血症、肌酶水平异常升高。经辅酶Q_(10)、左卡尼丁治疗,临床症状明显改善。基因检测示线粒体基因组存在m.14674 T>C突变,来源于母亲。结论:婴幼儿持续呼吸衰竭、血乳酸水平高需警惕线粒体肌病,基因检测有助于及时诊断,细胞色素C氧化酶缺乏的可逆性线粒体肌病临床表现无特异性,早期诊治预后良好。

基于细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ基因探讨云南省家鼠鼠疫疫源地黄胸鼠的遗传特性

目的对云南省家鼠鼠疫疫源地的黄胸鼠细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因的序列进行分析,探讨云南省不同地理种群黄胸鼠的遗传特性。方法2016-2019年对在大理白族自治州(大理州)、保山市、德宏傣族景颇族自治州(德宏州)、临沧市、玉溪市、文山壮族苗族自治州(文山州)和西双版纳傣族自治州(西双版纳州)7个地区捕获的黄胸鼠408份肝、脾标本进行基因组DNA提取。应用PCR技术扩增COⅠ基因,通过生物信息学分析软件开展COⅠ基因序列的核苷酸、单倍型分析,采用邻接法构建分子系统发育树,并作群体分子方差分析(AMOVA)、基因流、遗传分化指数(F_(st))的计算。结果共成功扩增云南省7个地区黄胸鼠种群408份肝、脾标本的COⅠ基因序列,分析结果显示,在639 bp的COⅠ基因序列中,碱基T、C、A、G的平均含量分别为29.67%、25.67%、27.67%和16.99%,黄胸鼠种群COⅠ基因的碱基含量A+T高于C+G。7个种群共定义了23个单倍型,单倍型多样性为0.433~0.846,核苷酸多样性为0.00282~0.01973,各种群整体的单倍型多样性排序由高到低分别为德宏州>玉溪市>保山市>文山州>西双版纳州>临沧市>大理州,核苷酸多样性较高的为文山州、德宏州和玉溪市种群。分子系统发育分析显示,7个种群单倍型共分成3个大支;单倍型网络关系图显示,不同地理种群的单倍型交叉混杂分布;群体F_(st)分析表明,除保山市与西双版纳州、临沧市、文山州,西双版纳州与临沧市、文山州,临沧市与文山州种群间外,其余各地理种群间遗传差异均有统计学意义(均P<0.05);基因流数据显示,玉溪市与大理州、保山市、西双版纳州种群出现了一定程度的遗传分化,其他种群间基因交流缺乏。AMOVA分析结果表明,7个黄胸鼠种群的遗传变异主要来自种群内,种群间的变异程度较低。结论7个地区的黄胸鼠种群表现出丰富的遗传多样性,部分地理种群间出现遗传分化,研究为黄胸鼠的分子生态学研究提供了参考依据。

抗霉素A抑制PC12细胞线粒体COⅡ基因表达

采用不同浓度的抗霉素 A(一种能提高线粒体内活性氧水平的线粒体抑制剂 )处理 PC12细胞 ,利用血细胞计数、台盼蓝排除法以及 MTT法进行细胞活性检测。实验证明 ,当抗霉素 A的浓度达到 15 0 μmol/L时 ,PC12细胞开始出现损伤 ;进一步采用 RNA斑点杂交和 RT-PCR技术分析发现抗霉素 A所致的细胞损伤和线粒体内细胞色素 C氧化酶亚基 (CO )基因表达下降有关。本研究证实线粒体介导的活性氧的产生能早期诱导线粒体细胞色素氧化酶的活性的改变 ,逐步引起

过氧化氢导致肠上皮细胞线粒体DNA编码基因损伤的研究

目的 :探讨过氧化氢 (H2 O2 )对肠上皮细胞线粒体DNA编码细胞色素C氧化酶、ATP合成酶基因的损伤作用。方法 :肠上皮细胞株 (SW - 4 80 ) ,采用 4mmol·L-1H2 O2 处理细胞后进行线粒体DNA的提取 ,对细胞色素C氧化酶 (COXⅠ、COXⅡ、COXⅢ )基因、ATP合成酶 (ATPase 6亚基、ATPase8亚基 )基因进行PCR扩增 ,并将PCR产物进行直接测序。结果 :细胞色素C氧化酶COXⅠ从 6 80 3～ 6 84 8出现大范围的点突变及 70 2 7出现点突变 (TC) ,在 732 9(CG)、7341(TG)、735 2 (GA)出现点突变 ,在 7337出现缺失突变 (缺T) ;COXⅡ序列在 82 19～ 82 6 0段出现大范围的点突变 ;Atpase 8亚基基因在 8385～ 85 4 3段出现大范围的点突变。结论 :H2 O2 可明显损伤mtDNA编码的细胞色素C氧化酶及ATP合成酶基因。

失血性休克大鼠肠上皮细胞线粒体DNA COXⅠ基因突变与其编码蛋白质结构功能关系的研究

目的探讨失血性休克缺血缺氧导致线粒体DNA(m tDNA)编码细胞色素C氧化酶(COX)基因损伤(突变)对其编码蛋白结构与功能的影响及两者之间的关系。方法采用生物信息学技术,运用计算机同源模建的方法模拟牛天然COX亚单位和要研究的突变体的空间结构,并利用已有的实验数据,结合模建的结果进行了结构、功能的分析、研究。结果COXⅠ突变区30-32肽段吻合程度比其它肽段降低,使COXⅠ的三维结构发生了改变;同时COXⅠ突变位点是残基101Arg突变成Leu,和362Val突变为侧链体积较大的M et,使突变部位附近残基的侧链结构环境发生了极大的变化,导致附近的电荷性质、亲疏水性质和空间特性出现变化,这导致COX全酶三维结构的稳定性下降和整个酶复合物的形成受到了影响。结论失血性休克缺血缺氧导致m tDNA编码COX基因损伤(突变)后使其编码的COX蛋白空间结构发生改变,这种改变是其功能改变(如酶蛋白活性下降)的主要原因。

6种帘蛤科贝类及4个地理种群文蛤线粒体COI基因片段序列分析

对文蛤（Meretrix meretrix L.,1758）、青蛤（Cyclina sinensis G.,1791）、硬壳蛤（Mercenaria mercenaria L.,1758）、江户布目蛤（Protothaca jedoensis L.,1874）、薄片镜蛤（Dosinia corrugata R.,1850）和菲律宾蛤仔（Ruditapes philippinarum A.,1850）6种帘蛤科贝类和4个地理种群文蛤（大连、连云港、湛江、防城港）的细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ（COⅠ）基因片段的核苷酸序列进行了分析,以探讨这一序列在种质鉴定、种群遗传结构和分子系统发生研究中的应用价值.测序结果表明,所有物种扩增片段长度均为709 bp,序列A＋T含量（62.2%-67.6%）明显高于GC含量.物种间共有变异位点311个,其中简约信息位点202个;文蛤4个地理种群间共有变异位点46个,其中简约信息位点2个.此区段共编码235个氨基酸,种间共有氨基酸变异位点85个;文蛤种群间只有1个氨基酸变异位点.以COⅠ基因片段序列为标记,用大竹蛏（Solen grandis）作外群,构建了帘蛤科贝类的系统发生树,其拓扑结构显示4个地理种群文蛤首先聚为1个单元,然后与青蛤聚在一起,最后所有帘蛤科物种聚为一枝,与外群相区别,其结果与传统形态分类基本一致,说明COⅠ基因适合作为该科贝类种群遗传结构和系统发生研究的分子标记.