心力衰竭患者心肌线粒体脱氧核糖核酸损伤与衰竭心肌线粒体酶活性的关系

目的 :为探讨心肌线粒体脱氧核糖核酸 (mt DNA)获得性损伤对衰竭心肌线粒体酶活性改变的影响 ,确立 mt DNA损伤在衰竭心肌发病中的作用。 方法 :对 2 8例慢性心力衰竭患者活检心肌 ,用定量聚合酶链式反应 (PCR)及生化方法 ,观察衰竭心肌中常发缺失型突变 mt DNA4977和 mt DNA7436 缺失率与线粒体呼吸酶活性和心脏功能受损之间的关系。 结果 :慢性心力衰竭患者活检心肌中的 mt DNA存在不同程度的缺失突变损伤 ,两种缺失类型合计的缺失率在0 .10 2 %～ 1.745 %之间 ;mt DNA缺失率与心肌生化水平上的线粒体呼吸酶活性改变相关性良好 ;同时与整体水平上的心脏泵功能受损呈一致性关系。 结论 :心肌 mt DNA损伤与心肌线粒体呼吸功能下降和心脏功能受损程度密切相关 ,提示 mt DNA损伤可能参与了心力衰竭的形成与发展。

线粒体脱氧核糖核酸缺失与病毒性心肌疾病患者心功能损伤的关系

目的：探讨不同心功能状态病毒性心肌疾病患者外周淋巴细胞线粒体脱氧核糖核酸（ｍｔＤＮＡ）缺失率，为进一步 明确ｍｔＤＮＡ损伤在病毒性心肌疾病发病中的作用提供分子依据。 方法：将８３例病毒性心肌疾病患者分为病毒性心肌炎组（ＶＭＣ组，ｎ＝５０）和扩张型心肌病组（ＤＣＭ组，ｎ＝３３）， ２３例健康献血者为对照组。用定量多聚酶链反应（ＰＣＲ）法检测患者外周淋巴细胞ｍｔＤＮＡ９７７碱基对（ｍｔＤＮＡ４９７７）和 ｍｔＤＮＡ７４３６碱基对（ｍｔＤＮＡ７４３６）缺失率，并分析ｍｔＤＮＡ缺失程度与心脏扩大及心功能状态的关系。 结果：ＶＭＣ组和ＤＣＭ组外周淋巴细胞ｍｔＤＮＡ缺失率显著高于对照组（Ｐ＜０．００１）；ｍｔＤＮＡ缺失率的高低与心 功能损害呈一致性改变，ＮＹＨＡ心功能 Ｉ级与Ⅳ级者 ｍｔＤＮＡ缺失率分别比对照组高 １２．４倍和 １１０．３倍；ｍｔＤＮＡ缺 失率与心功能分级、心胸比率及心腔内径呈正相关，与左心室射血分数（ＬＶＥＦ）呈负相关；ｍｔＤＮＡ４９７７和ｍｔＤＮＡ７４３６缺 失率与 ＬＶＥＦ的相关系数分别为－０．６８１和－０．６７５（Ｐ均＜０．０５）。 结论：ｍｔＤＮＡ缺失突变与病毒性心肌疾病患者心功能的损伤密切相关，可能在该病?

基于mtDNA Cytb基因对甘肃4个马群体遗传多样性和系统发育的研究

为了研究甘肃境内部分马群体的遗传多样性、遗传结构和母系起源,试验采用DNA测序技术对甘肃4个马群体(岔口驿马49匹、河曲马20匹、山丹马30匹和肃南马34匹)共133个个体血样的线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)中的细胞色素b(cytochrome b,Cytb)基因进行PCR扩增,并对4个马群体的Cytb基因序列特征、遗传多样性、遗传距离、遗传分化与变异进行了分析,结合其他马群体的Cytb基因序列构建了系统发育树单位型网络关系图。结果表明:4个马群体Cytb基因序列全长1140 bp,A+T含量(54.6%)大于G+C含量(45.4%),共检测到46个多态位点,33种单倍型;总单倍型多样度为0.9332±0.0100,总核苷酸多样度为0.00385±0.00017,总平均核苷酸差异为4.3714,平均Tajima's D值和Fu's Fs值分别为-1.0352和-13.057;4个马群体间的遗传距离、遗传变异系数和基因流的范围分别为0.0035~0.0042,0.01923~0.09132,4.975~25.504;4个马群体内的遗传变异(94.54%)远大于其群体间的遗传变异(5.46%);4个马群体的33种单倍型分散于6个支系(A~F)中。说明甘肃4个马群体间亲缘关系较近,都具有较高的遗传多样性且均为多母系起源。

线粒体DNA与心血管疾病相关性的研究进展

线粒体作为人体的能量工厂,具有自己独立的基因组——线粒体DNA(mtDNA)。心肌作为一种高耗能组织,线粒体的正常供能至关重要,而mtDNA在一定程度上可以影响线粒体的供能。根据最新的全球疾病负担研究,心血管疾病(CVD)是导致死亡的主要原因,冠心病是CVD患者主要的死亡原因之一。mtDNA作为一种新发现的生物标志物,与冠心病的发生机制、潜在的治疗靶点、对预后的预测等具有很强的关联性,本文就mtDNA与冠心病相关性的研究进展进行综述。

基于mtDNA Cytb基因序列的新疆两个地方黄牛品种遗传多样性和系统发育研究

为了探讨新疆地方黄牛品种的遗传多样性和母系起源,试验以新疆2个地方黄牛品种(哈萨克牛72头和阿勒泰白头牛34头)为研究对象,利用PCR技术扩增其线粒体DNA(mtDNA)细胞色素b(Cytb)基因序列并进行多态位点、单倍型、核苷酸多样度(Pi)、单倍型多样度(Hd)及平均核苷酸差异(K)和中性检验分析,并与我国部分黄牛品种的mtDNA Cytb基因序列进行综合分析以探讨二者的母系起源。结果表明:哈萨克牛和阿勒泰白头牛Cytb基因序列全长为463 bp, A、T、C三种碱基含量均为32.3%、27.0%、 26.2%,G碱基含量分别为14.5%和14.6%;A+T含量均为59.3%,G+C含量分别为40.7%和40.8%,A+T含量高于G+C含量;共检测到19个多态位点,包含12个转换、4个颠换和3个颠换/转换,其中单一多态位点10个,简约信息位点9个,导致6个氨基酸发生错义突变;19个多态位点共定义了24种单倍型(即Hap-1~24),总单倍型多样度为0.701±0.046,总核苷酸多样度为0.003 45±0.000 46,平均核苷酸差异为1.598;72头哈萨克牛Cytb基因序列的单倍型多样度为0.674±0.059,核苷酸多样度为0.003 28±0.000 53,且中性检验结果不显著(0.050.10);哈萨克牛和阿勒泰白头牛的优势单倍型均为Hap-1、Hap-6、Hap-3,起源于德国普通牛和瘤牛两大混合母系,以德国普通牛血统为主。说明哈萨克牛和阿勒泰白头牛的遗传多样性较匮乏,且有两个共同的母系祖先。

传明酸多肽组合物改善线粒体功能及炎性色沉的研究

利用4种细胞模型,研究了单用传明酸及传明酸+精氨酸/赖氨酸多肽+谷胱甘肽(传粒亮TXATidePro™)组合物对人皮肤成纤维细胞(HFF-1)细胞代谢活性及线粒体形态学水平的影响;对人角质形成细胞(HaCaT)ATP生成、mtDNA拷贝数及细胞自噬水平的影响;对RAW264.7细胞TNF-α及IL-1β水平的影响;以及对B16F10细胞黑色素水平的影响。结果表明,传粒亮TXATidePro™组合物较对照组及单用传明酸显著促进细胞代谢活性,改善线粒体质量,提升ATP生成,降低mtDNA损伤,促进细胞自噬,抑制TNF-α及IL-1β,降低黑色素含量。传粒亮TXATidePro™组合物可通过改善皮肤细胞线粒体及自噬功能达到抗炎、提亮淡斑及抵抗炎性色沉的作用。

两种锦鸡和环颈雉线粒体DNA(mtDNA)的比较研究

本文以10种限制性内切酶分析雉科中环颈雉(Phasianus colchicus),红腹锦鸡(Chrysolopyus pictus)和白腹锦鸡(Chrysolophus amherstiae)线粒体DNA(mtDNA)。雉属与锦鸡属之间的遗传距离P为0.076(0.061—0.085),红腹锦鸡与白腹锦鸡的P为0.012。推算雉属和锦鸡属的分化大约发生在3.8×10~6年以前,红腹锦鸡与白腹锦鸡的分化大约在6×10~5年以前。这些结果表明:1.在雉科系统发生中,雉属与锦鸡属是近缘的属;2.红腹锦鸡和白腹锦鸡的分化较晚,关系密切,可能只是两个亚种。

猪孤雌激活早期胚胎线粒体分布及mtDNA拷贝数变化的研究

本研究通过线粒体分子探针标记技术检测孤雌激活早期胚胎线粒体的分布变化,运用实时荧光定量PCR技术检测mtDNA拷贝数的变化,揭示早期胚胎发育过程中线粒体分布、mtDNA拷贝数变化趋势。结果表明,成熟卵母细胞电激活后,由2-细胞胚胎开始,卵裂球内线粒体分布均匀且密集,每个细胞均有分布,卵裂球之外的空隙未见线粒体分布,直到囊胚形成,线粒体均有分布。孤雌激活4-细胞胚胎mtDNA拷贝数显著高于8-细胞胚胎mtDNA拷贝数(907210.77±145520.77,186224.33±103308.00,P<0.05),但显著低于2-细胞胚胎、桑椹胚、囊胚的mtDNA拷贝数(1563422.54±224666.51、1697626.25±176999.53和1752301.29±101146.64,P<0.05)。孤雌激活扩张囊胚mtDNA拷贝数最高,为2812545.67±156819.31,显著高于其他发育时期胚胎的mtDNA拷贝数(P<0.05)。由此可见,孤雌激活早期胚胎发育进程中线粒体分布及mtDNA拷贝数会发生变化。

衰老小鼠脑老化过程中线粒体结构功能与mtDNA缺失的生物学规律

目的:研究小鼠脑老化过程中线粒体的生物学变化规律,探讨衰老的机制。方法:实验于2002-01/2003-04在广州体育学院科学实验中心及中山大学医学院完成。利用电镜对线粒体进行观察计数,Clark氧电极法测定线粒体呼吸链细胞色素C氧化酶及NADH脱氢酶活性,分光光度法测定抗氧化酶活性,聚合酶链反应检测mtDNA3866bp片段缺失率。结果:与5月龄小鼠比较,20月龄的老年小鼠脑线粒体数量减少、体积增大,线粒体呼吸控制率减小,而ADP/O比值无显著性差异,呼吸链NADH脱氢酶、细胞色素C氧化酶活性下降,mtDNA3866bp片段缺失率增加,而抗氧化酶活性却增大。通过各指标间的相关分析发现呼吸控制率与mtDNA缺失率显著相关(r=0.739,P<0.01),NADH脱氢酶、细胞色素C氧化酶活性与mtDNA缺失率亦显著相关(r=0.582,P<0.05,r=0.810,P<0.01),但抗氧化酶活性与mtDNA缺失率无相关性(r=0.256,P>0.05)。结论:推测衰老时mtDNA的损伤积累可引起呼吸链酶复合物活性下降,导致呼吸链功能减退致生物衰老。

基于线粒体DNAD-loop全序列的麒麟鸡遗传多样性研究

【目的】从线粒体DNA(mtDNA)D-loop全序列角度评估麒麟鸡的遗传多样性水平,以期阐明麒麟鸡的品种形成。【方法】通过PCR产物直接测序法对麒麟鸡保种群的黄羽、白羽和黑羽3个资源群及8个地方鸡品种进行mtDNA D-loop全序列测定,分析遗传变异,并进行中性检测,构建单倍型中介网络图,探究麒麟鸡的群体历史。【结果】麒麟鸡mtDNAD-loop全序列为1231~1232bp,C+G含量(39.8%)低于T+A含量(60.2%),总体核苷酸多样性为0.00630±0.00054,明显高于其他8个地方鸡品种。3个资源群黄羽、白羽和黑羽麒麟鸡的单倍型多样性分别为0.777±0.076、0.816±0.060、0.710±0.057,核苷酸多样性分别为0.00699±0.00115、0.00662±0.00090、0.00546±0.00062,遗传多样性水平基本上与群体规模呈正相关。麒麟鸡与8个地方鸡的双参数遗传距离为0.008~0.009,净遗传距离为0.003~0.005,均大于其他地方鸡之间的遗传距离。90份麒麟鸡样本共检测到45个突变位点,定义了17个单倍型,其中独享型单倍型9个,单倍型多样性为0.773±0.039。黄羽、白羽和黑羽麒麟鸡的单倍型数量分别为12、7、5个。8个地方鸡品种定义了19个单倍型,其中河田鸡的单倍型数量最多(8个),宁都黄鸡的最少(3个),没有与麒麟鸡共享的单倍型。中性检测结果显示,除了黑羽麒麟鸡外,供试鸡种在品种水平上近期均未经历明显的种群扩张。麒麟鸡单倍型类群主要分布在进化枝A、B、C和E,优势单倍型类群是B(30.0%)和E(64.4%);8个地方鸡单倍型类群主要为A和B。【结论】独特的单倍型提示麒麟鸡具有独立的品种形成历史,相对较高的遗传多样性水平将有利于其保护和利用工作的开展。

基于线粒体D-loop区序列的4个黄尾鲴养殖群体遗传多样性分析

【目的】黄尾鲴(Xenocypris davidi)是以腐殖质、有机碎屑为饵料,兼食浮游生物和底栖动物的的淡水经济鱼类,是浙江省自然水域鱼类增殖放流的主要品种之一。了解人工繁育对黄尾鲴遗传多样性的影响,可为自然水域黄尾鲴的增殖放流策略设计和实施提供参考。【方法】对浙江长兴、八里店、双浦和湖南醴陵4个黄尾鲴养殖群体的线粒体DNA(mtDNA)D-loop序列进行PCR扩增和测序,通过序列分析研究4个群体的遗传多样性。【结果】黄尾鲴线粒体D-loop序列长度为1038~1093 bp,碱基A+T含量(65.3%)显著高于C+G含量(34.7%),平均转换/颠换比值(TS/TV)为4.6。在128条黄尾鲴的D-loop序列中共检测到101个变异位点,包括97个简约信息位点;界定了19种单倍型,其中长兴、双浦、八里店和醴陵群体的单倍型数目分别为5、12、4和2;单倍型多样性(h)介于0.226~0.915之间,核苷酸多样性(π)介于0.00640~0.01433之间。4个黄尾鲴养殖群体的遗传多样性具有一定差异,不同养殖群体间遗传距离为0.03782~0.88756,遗传分化系数为0.78903(P<0.01),群体内变异占整个遗传变异的21.10%,其中长兴群体和八里店群体的遗传分化系数最低,双浦和醴陵群体的遗传分化系数最高,遗传变异主要发生在群体间。【结论】4个黄尾鲴养殖群体的遗传多样性具有一定差异。黄尾鲴遗传变异和种群结构的信息可为其遗传多样性变化的研究提供参考,有助于黄尾鲴的资源保护。

单核苷酸多态性核酸试纸快速检测线粒体DNAG11778A位点突变

目的建立一种以单核苷酸多态性核酸试纸快速检测Leber’s遗传性视神经病变(Leber’s hereditary opticneuropathy,LHON)线粒体DNA中G11778A位点突变的新方法。方法与结果32例阳性(突变)和5例阴性(正常)临床血样标本经DNA提取、PCR扩增和单碱基延伸反应处理后,采用单核苷酸多态性核酸试纸条方法对标本的线粒体DNAG11779A位点进行了检测,其符合率为100%。本研究还使用该方法对10例口腔黏膜上皮细胞样本进行了随机检测,结果表明单核苷酸多态性核酸试纸条检测结果和DNA测序结果完全一致。结论该方法简便、快速、准确、经济,适合于各级医院尤其是中小医院LHON的G11778A位点突变的快速筛查,它不仅可以为LHON的临床诊断和鉴别诊断提供有力的依据,而且具有重要的临床推广价值。

线粒体DNA编辑技术及其在生物医学中的应用

线粒体拥有一套独立的基因组,参与维持线粒体功能。对线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)进行编辑,可以为其基因功能、相关疾病机理和治疗研究提供重要线索。但由于mtDNA所处环境和损伤修复机制的特殊性,可用于mtDNA编辑的工具较为有限。近年来,随着核酸酶技术和碱基编辑技术的快速发展,可靶向线粒体的核酸酶工具和碱基编辑器相继问世,为mtDNA编辑提供了有力工具。本文总结了近年来针对动物mtDNA而开发的一系列靶向基因编辑工具的主要进展及其在生物医学领域的应用,重点围绕mtDNA碱基编辑器DdCBE,并对mtDNA编辑目前存在的问题与应用前景做了初步展望,以期为线粒体基因编辑新工具的开发,及其在基础研究、疾病模拟和临床治疗等场景中更广泛的应用提供有益参考。

肌少症与线粒体功能相关性的系统评价

探讨线粒体功能与肌少症相关性。方法 选择 Pubmed、中国知网、万方等数据库为信息来源,检索各数据库从建库至2022年2月发表关于肌少症与线粒体功能的文献。2名研究者独立完成文献筛选和资料提取。结果 共纳入16篇,肌少症中mtDNAcn、ATP、PGC-1α低于对照组,ROS高于对照组,MFN及DRP1的作用不明确。结论 线粒体功能指标mtDNAcn、ATP、ROS、PGC-1α的异常与肌少症发生相关;需进一步探索线粒体功能障碍在肌少症发病中的作用,为开发靶向疗法提供依据。

小麦线粒体DNA的高效提取方法

以小麦黄化苗为材料,通过简单差速离心、DNaseⅠ处理得到无核DNA杂质的线粒体,用SDS和蛋白酶K裂解线粒体,经酚/氯仿抽提除去蛋白,并用RNase A消化而得到单纯线粒体DNA(mtDNA)。对所提取的mtDNA进行紫外吸收光度分析,A260/A280平均为1.92,A260/A230平均为2.09,平均每克黄化苗可提取mtDNA26.85μg;并对mtDNA进行琼脂糖凝胶电泳和RAPD扩增,均得到清晰的电泳图谱。结果表明:此提取方法得到的mtDNA,不但产率高、结构完整,而且能有效去除核DNA、RNA和蛋白质等杂质,获得高质量的mtDNA用于PCR反应和各种遗传学分析。研究还发现,通过调整线粒体裂解温度(先50℃裂解1h,再37℃裂解1h),亦可大幅度提高mtDNA的产率。

线粒体DNA用作分子标记的可靠性和研究前景

mtDNA作为分子标记的广泛应用 ,使得系统进化、生物地理、群体遗传、人类学及法医鉴定等领域的研究得到前所未有的发展。但随着对线粒体基因组遗传特性的了解不断加深 ,以mtDNA作为分子标记的潜在问题便逐渐暴露出来。本文从 7个方面对mtDNA应用的可靠性问题进行了讨论 ,并对今后线粒体基因的应用前景做了初步分析。

小麦线粒体DNA快速提取体系的建立

为了建立小麦线粒体DNA(m tDNA)快速提取体系,以小麦黄化苗为材料,分别研究了材料的研磨、线粒体的抽提和m tDNA的提取及纯化过程中众因素的影响。结果表明,经高速组织匀浆捣碎机研磨小麦黄花苗,简易的密度梯度离心技术快速抽提大量的高纯度的线粒体,5%SDS和蛋白酶K裂解线粒体及有机溶剂抽提去除蛋白质可获得纯度较高的m tDNA。该方法比常规方法具有简捷、快速、经济等优点。

草鱼和鲤鱼线粒体 DNA 的分离纯化及其 COI 基因的分子克隆

本文报道配合使用差速离心和DNaseI核酸酶处理等步骤,从草鱼和鲤鱼新鲜肝组织分离线粒体DNA(mtDNA)的实验方法。这种方法经济简便,纯化的mtDNA产率多,纯度高,经限制性内切酶消化后进行琼脂糖凝胶电泳分离,可以得到清晰的DNA片段谱带,并可直接用于构建酶切图谱和线粒体基因的分子克隆。用这样的mtDNA,我们已克隆了草鱼和鲤鱼的细胞色素氧化酶亚基I基因(COI基因)。