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。

线粒体DNA编码细胞色素氧化酶亚基基因突变与疾病

细胞色素氧化酶在人体内分布十分广泛 ,它的突变与人类疾病发生有密切的关系 ,通过分析线粒体DNA编码细胞色素氧化酶亚基基因的结构特点及其突变引起的主要疾病和其临床表现 ,比较了人类常见疾病和线粒体DNA编码细胞色素氧化酶亚基基因突变位点之间的关系 。

郑州地区4种尸食性苍蝇线粒体DNA中细胞色素氧化酶亚基基因序列检测

目的:通过检测尸食性苍蝇线粒体DNA(mtDNA)中细胞色素氧化酶亚基(COⅠ)中305bp基因序列,鉴定尸食性苍蝇的种类,解决依据形态学不能鉴定苍蝇幼虫种类的难题。方法:随机采集郑州市区、郊区等不同放置地点的实验动物尸体上的2科4种共17个苍蝇的成虫、蛹、卵为样本,提取上述样本的mtDNA进行PCR扩增,产物检测与纯化、正反双向测序,并使用相关软件进行序列拼接、比对及进化距离分析,并构建种内和种间的系统发育树。结果:种内进化分歧均数小于1%,种间进化分歧均数大于1%,具有统计学意义。结论:尸食性苍蝇mtD-NA中COⅠ序列分析能有效地对尸食性苍蝇的种类进行鉴定,该方法简便、快捷、准确,可作为法医鉴别尸食性苍蝇种类的可靠依据。

西方蜜蜂的线粒体DNA细胞色素氧化酶亚基-Ⅰ～细胞色素氧化酶亚基-Ⅱ富含A+T非编码区单倍型类群(续)

因此，根据A．m．的COI—COIINC单倍型类群分析的原始数据，A．m.非洲世系为DraI RFLP谱图表征的3个COI—COII NC单倍型类群（表1）。在A．耽进化过程中，阿尔卑斯山以北直至乌拉尔山的宽阔地域及其比邻的突尼斯、摩洛哥、撒哈拉沙漠近地中海地带等地是A．m.的一个自然分布区。

西方蜜蜂的线粒体DNA细胞色素氧化酶亚基-Ⅰ~细胞色素氧化酶亚基-Ⅱ富含A+T非编码区单倍型类群

西方蜜蜂（Apis砌ZZ澹ra）的线粒体DNA（mitochondrial DNA，mtDNA）细胞色素氧化酶亚基-I（cytochrome C oxidase subunit I,COI）～细胞色素氧化酶亚基-II（COII）富含A＋T非编码区（AT-rich noncoding region，NC）属于高变异DNA序列，既呈现mtDNA长度变异又呈现mtDNA序列变异，它作为mtDNA多态性标记广泛地应用于A．m．地理亚种的DraI酶限制性片段长度多态性（restriction fragment length polymorphism, DraI RFLP）分析和单核苷酸多态性（ single nucleotide polymorphism, SNP）分析。在本文中，A．m．非洲世系mtDNA的28种DraI RFLP谱图被归纳为3种COI—COIINC单倍型类群，即P0、Q元件组成类群，P1、Q元件组成类群以及P2、Q元件组成类群；A．m.西部欧洲世系mtDNA的90种DraI RFLP谱图被归纳为1种COI—COIINC单倍型类群，即P、Q元件组成类群；A．砚东部欧洲世系mtDNA的25种SNP谱图被归纳为1种COI—COIINC单倍型类群，即Q元件组成类群；A．m．亚洲世系mtDNA的29种DraIRFLP谱图被归纳为3种COI—COIINC单倍型类群，即P0、Q元件组成类群，P0’、Q元件组成类群以及P1＇,Q元件组成类群。本文综述了这个研究进展。

基于部分线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(mtCOI)DNA序列的6种蝙蝠(翼手目:蝙蝠科)的分子系统进化关系

对贵州5种蝙蝠科蝙蝠的部分线粒体细胞色素氧化酶亚基ⅠDNA序列进行了测定,并结合从Genbank获得的爪哇伏翼的相应序列,以Pteropus dasymallus,P.scapulatus,Rousettus aegyptiacus为外群,运用贝叶斯法(Bayes-ian),最大似然法(Maximum Likelihood,ML)分析了这6种蝙蝠科蝙蝠的分子系统进化关系。结果表明:在贝叶斯,ML树中,这6种蝙蝠科的蝙蝠可分为3个分支:亚洲长翼蝠是第1个独立出来的分支;白腹管鼻蝠是继亚洲长翼蝠之后第2个分离出来的分支;第3个分支又分为两支,一支由大鼠耳蝠和小鼠耳蝠组成,另一支由南蝠和爪哇伏翼组成,支持将这4种蝙蝠同归于蝙蝠亚科的结论,从一定程度上否定了鼠耳蝠属和管鼻蝠亚科之间的姐妹类群关系,也不支持将鼠耳属提升为亚科。

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。

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。

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。

6种鼠类细胞色素氧化酶亚基Ⅰ基因的分子进化分析

目的了解无锡市鼠类细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(COI)基因的特征和鼠类分子系统进化关系。方法对褐家鼠、黄胸鼠、小家鼠、黑线姬鼠、社鼠、白腹巨鼠的COI基因进行了扩增测序,分析了基因特征、颠换率、遗传距离,在Gen Bank中对序列进行相似性比对,利用MEGA4.1构建分子系统树。结果 6种鼠类的COI基因序列扩增长度为706~724 bp,GC含量为40.3%~42.0%;种内颠换率为0.00%~2.17%,遗传距离为0.000~0.023;种间颠换率为8.82%~15.02%,遗传距离为0.099~0.193;每种鼠类为单系群的支持值都为100。结论鼠类的COI基因具有种属特异性,可以用于鼠类的分类鉴别。

缺血缺氧与线粒体DNA编码细胞色素氧化酶基因损伤

细胞色素氧化酶是线粒体呼吸链氧化磷酸化过程中的关键酶 ,缺血缺氧与线粒体DNA编码细胞色素氧化酶基因损伤关系密切。

基于细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ序列的DNA微条形码技术鉴别11种生鲜肉制品掺假的研究

建立并优化了基于细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(cytochrome C oxidase subunitⅠ,COⅠ)序列的DNA微条形码(DNA mini-barcoding)技术,以检测生鲜肉制品中11种常见肉类的掺假情况。样品经真空冷冻干燥处理、提取DNA后,采用通用引物进行聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增,目标条带扩增产物经切胶、回收、纯化后,进行克隆测序,并将测序结果提交到GenBank数据库(http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi)中进行Blast比对,筛选出适合猪肉、牛肉、羊肉、鸡肉、鸭肉、鸽子肉、马肉、驴肉、鹅肉、兔肉、鼠肉等11种肉类扩增的通用引物COⅠ-A,并对PCR扩增条件进行优化,建立18个掺假模型,以对低经济价值肉类的最低掺入比例进行考察验证。结果表明:11种肉类的PCR扩增效率均为100%。在这18个掺假模型中,牛肉和羊肉中掺入6种低经济价值肉类(猪肉、鸡肉、鸭肉、马肉、驴肉、鼠肉)的最低检出比例均为5%,而在鹅肉、鸽子肉和兔肉中其最低检出比例为10%。本方法前处理简单,灵敏度高,重现性好,可作为高经济价值生鲜肉制品中掺假低经济价值肉类的有效检测方法。

基于细胞色素氧化酶Ⅰ亚基基因的动物分子系统学概述

DNA分子作为动物分类标记不受形态特征、发育阶段及环境等因素影响。线粒体细胞色素氧化酶Ⅰ亚基（COI）基因进化速率适中，作为动物分子系统学研究的分子标记十分理想。目前，该基因在动物系统发育关系重建、种群遗传变异和分化、行为起源与进化、近缘种或种下分类单元的鉴定、生物地理与系统发育的关系以及DNA条形码等领域的应用研究正在逐步深入。

幽门螺杆菌对胃癌细胞线粒体DNA编码的细胞色素氧化酶基因表达的影响

背景:既往研究表明胃黏膜细胞核基因组有线粒体DNA(mtDNA)片段整合,且这种整合与幽门螺杆菌(H.pylori)感染有关,并参与胃癌的发生。mtDNA片段与核基因整合后,是否会引起所编码基因表达的改变,这种改变是否与H.pylori感染有关尚不明确。目的:观察H.pylori作用于胃癌细胞后线粒体编码基因细胞色素氧化酶(COX)Ⅰ、COXⅡ和COXⅢmRNA表达的变化,探讨H.pylori致胃癌的分子机制。方法:将6μl/mlH.pylori培养滤液与胃癌细胞分别作用4h、8h和12h,收集细胞,提取RNA,应用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测各时间点COXⅠ、COXⅡ和COXⅢmRNA的表达。结果:H.pylori作用4h后,线粒体COXⅠ、COXⅡ和COXⅢmRNA的表达有所降低,8h时下降更明显,12h时段下降速度减缓;除COXⅡ4h时与对照组无差异外,其余各时间点的表达量均显著低于对照组(P<0.05)。结论:H.pylori可引起胃癌细胞线粒体编码基因COXⅠ、COXⅡ和COXⅢmRNA表达下调,影响线粒体的功能。

缺氧对大鼠大脑皮质细胞色素氧化酶亚基Ⅰ、Ⅳ表达协同性的影响

本文探讨缺氧对细胞色素氧化酶 (cytochromeoxidase ,COX ,即complexⅣ )的mtDNA和nDNA编码亚基Ⅰ、Ⅳ表达及其协同性的影响。实验用成年雄性Wistar大鼠随机分为对照组、缺氧 2、5、15和 3 0d组。缺氧大鼠于低压舱内模拟海拔 5 0 0 0m连续减压。对照组大鼠于舱外同时喂养 (舱外海拔高度为 3 0 0m)。用半定量逆转录 PCR法测定大脑皮质COXⅠ、ⅣmRNA量 ,用Westernblot分析大脑皮质线粒体COXⅠ、Ⅳ蛋白量 ,以两个亚基的蛋白量、mRNA量的比值反映亚基表达的协同性。结果显示 ,缺氧 2、5d ,COXⅠmRNA增加 ,缺氧 15、3 0d时下降至对照水平。缺氧 2、5和 15d时 ,COXⅣmRNA显著增加 ,缺氧 3 0d时降低 ,与对照组差异非常显著。COXⅣ、ⅠmRNA比值在缺氧 15d时最高 ,其它各缺氧组与对照组的差异无显著意义。各组COXⅠ、Ⅳ蛋白量及其比值均无显著差异。上述结果表明 ,缺氧可影响COXⅠ、ⅣmRNA的表达及其协同性 ,但对蛋白的表达及其协同性没有显著影响 ,提示转录后调节是缺氧过程中线粒体内COXⅠ。

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.

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。

乳腺癌线粒体细胞色素氧化酶-Ⅱ基因突变检测

目的研究乳腺癌患者线粒体DNA(mtDNA)细胞色素氧化酶-Ⅱ区基因突变情况。方法采用聚合酶链反应和DNA测序相结合的方法,对20例乳腺癌患者癌组织和和癌旁组织线粒体DNA的细胞色素氧化酶-Ⅱ区扩增并测序,检测突变情况。结果 20例乳腺癌患者癌组织中共有4例mtDNA细胞色素氧化酶-Ⅱ区存在突变,癌旁组织中共有2例mtDNA细胞色素氧化酶-Ⅱ区存在突变。在20例乳腺癌组织中共有4个位点发生了突变,其中引起编码氨基酸改变的突变有1个。结论 mtDNA细胞色素氧化酶-Ⅱ区突变与乳腺癌发生、发展有相关性。

骨髓增生异常综合征与线粒体细胞色素氧化酶基因突变初探

骨髓增生异常综合征(MDS)与线粒体基因突变的关系是近年来血液肿瘤发病机制研究的热点。本研究旨在分析MDS患者线粒体细胞色素氧化酶基因COI和COII是否存在不同于正常组织的突变,这些突变是否为"热点突变"。18例MDS患者纳入本研究,患者年龄20-70岁。18例中RA2例,RCMD 3例,RAEB 7例,AML(MDS转化)5例,MPD/MDS 1例。分别提取MDS患者骨髓单个核细胞和颊粘膜细胞的总DNA,用PCR方法扩增线粒体细胞色素氧化酶基因COI和COII的高度突变区,以获得528 bp(7181-7709)基因片段,产物经纯化后双向测序,将结果与DNA文库标准序列和患者自身正常组织对应序列比较,对突变结果进行分析。结果表明:所检测的18例患者线粒体细胞色素氧化酶基因COI和COII中高度突变区528 bp的片段中共发现3个单核苷酸序列突变,分别为7674 T→C,7353 A→G和7702 Ins G。前2个突变存在于相同个体的颊黏膜细胞和骨髓细胞,导致编码的异亮氨酸改变为蛋氨酸,蛋氨酸改变为缬氨酸。7702 Ins G插入仅见于骨髓细胞,导致移码,这可能与MDS细胞突变有关。结论:本研究病例中没有发现文献报道的细胞色素氧化酶基因COI和COII"热点突变",但发现3个新突变,提示mtDNA突变在MDS发病中仍然是一个异质性很大的复杂现象,可能是疾病过程中的一个前期或伴随现象。

基于细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ序列位点特异性聚合酶链反应鉴别鹿茸及其伪品

目的:基于细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)序列建立一种新的PCR鉴定方法,以快速鉴别出梅花鹿、马鹿茸片与驯鹿茸片。方法:采集不同来源的鹿茸片共60批。通过比较梅花鹿、马鹿与驯鹿等其他伪品的COⅠ基因序列差异,根据SNP鉴别位点设计梅花鹿茸、马鹿茸同驯鹿茸的鉴别引物Cne-F、Rt-F、Co-R,并对影响聚合酶链反应(PCR)结果的主要因素变性时间、退火温度、退火时间、延伸时间等进行方法学考察和优化。结果:该实验构建的双位点特异PCR鉴别体系,基于COⅠ的鉴别位点,可通过PCR扩增获得294 bp的梅花鹿、马鹿特异片段,而产生514 bp的驯鹿特异片段,伪品及阴性对照无条带。结论:该实验建立对梅花鹿、马鹿及驯鹿等其他伪品鹿茸的PCR鉴别方法简便、可靠。