用两种探针对正常与不育男性的白细胞和精细胞基因组DNA进行Southern印渍杂交分析

分子探针在分析尚未弄清楚生化缺陷的遗传疾病上提供了有力的研究工具,它可能帮助寻找生化缺陷的基础,从而提供更合理的诊断和治疗。我们在不明原因男性不育的研究中,见到其配偶具正常生育能力,患者本人精液常规分析数据正常,其不育原因不明,但对不明原因不育男性的基因分析,国内外均尚无报道,也无特异探针。

单细胞基因组学分析的技术前沿

基因组学已经深刻地改变了生命科学的诸多领域的面貌。目前它的主要内容是新的全基因组碱基序列的测定和在全基因组范围内鉴定那些在不同水平上影响生命活动的基因群的功能和相互作用。为达此要求,近年出现的第二代测序(深度测序)技术和基因芯片技术发挥了关键作用,但是两者都需要足够的高质量的核酸样品。所以,在只有或只能用单细胞或极少量细胞的情况下,如果没有特殊手段,上述分析往往不能常规、方便地进行。文章以DNA扩增为主线,综合阐述了目前在单细胞(特别是微生物)全基因组测序和大基因组的靶向重测序,以及对单细胞或微量细胞进行的基于深度测序或芯片杂交的功能基因组分析,如转录组、ChIP和DNA的CpG甲基化分析等的最新策略和技术,评价了单细胞基因组测序和功能基因组学各技术的特点并对发展前景进行了展望。

血细胞基因组DNA的无机盐析法提取

血细胞基因组ＤＮＡ的无机盐析法提取吴有光匡渤海周洪龙飞（医学遗传室南昌３３０００６）基因分析及遗传病的基因诊断，多用血细胞作材料提取基因组ＤＮＡ，国内外学者一般用苯酚——氯仿等有机溶剂萃取经裂解的血细胞基因组ＤＮＡ［１］，笔者参照Ｐｒｏｍｅｇａ公司...

单细胞基因组测序技术新进展及其在生物医学中的应用

随着单细胞基因组测序技术的建立与发展,对细胞基因组特征的分析进入了单细胞水平。单细胞的基因组分辨率不但使研究人员能够在单细胞尺度上分析肿瘤细胞的异质性,也使得传统上难以检测的稀有细胞的基因组研究成为可能。这些稀有细胞往往具有重要的生物学意义或临床价值,如癌症患者血液中循环肿瘤细胞(circulatingtumorcell,CTC)的基因组检测或三代试管婴儿植入前胚胎细胞的遗传缺陷诊断与筛查(preimplantation genetic diagnosis/screening, PGD/PGS)。本文总结了近年来发展的各种单细胞基因组扩增技术及其优缺点,并介绍了单细胞基因组测序技术在肿瘤生物学和临床检测中的应用,以期为单细胞基因组测序技术在临床检测中应用开发提供参考。

结晶型硫化镍诱导的人支气管上皮细胞系转化细胞基因组不稳定性分析

目的 检测结晶型硫化镍对基因组不稳定性的影响 ,从而进一步探讨镍化合物致癌的分子机制。方法 采用随机扩增多态性DNA(randomamplifiedpolymorphicDNA ,RAPD)技术对经结晶型硫化镍在诱导人支气管上皮细胞系 (16HBE)的恶变细胞中的基因组不稳定性进行分析。结果 本实验所选用的 7条随机引物均能扩增出清晰、明显的条带 ,条带数在 1～ 6条之间。 7条引物中第 4条、第 5条和第 7条两条扩增的片段在实验组和对照组之间无明显差异 ,其余 4条引物均有差异。对于同一随机引物他们都具有特异的带型。结论 结晶型硫化镍能诱发

《人类细胞基因组学国际命名体系(ISCN2020)》更新内容的介绍与解读

人类细胞基因组学国际命名体系(An International System for Human Cytogenomic Nomenclature,ISCN)是用于描述通过染色体核型分析、荧光原位杂交、微阵列、多种特定区域的检测技术以及高通量测序等技术所检测到的基因组重排结果的国际通用准则。2019年,人类细胞基因组学国际命名委员会对ISCN进行了修订,并于2020年10月正式颁布。本文对《人类细胞基因组学国际命名体系(ISCN2020)》的更新内容进行了介绍和总结。

环境低剂量镉暴露与阿根廷女性外周血细胞基因组低甲基化相关

镉在以往的体外毒理学研究被证实能够通过表观遗传学机制造成细胞毒性，但低剂量镉暴露造成人群表观遗传学效应的环境卫生流行病学研究仍然较缺乏。最近瑞典Lund大学职业与环境医学系的Hossain等对生活在阿根廷Andean platau地区的202名女性进行了研究，

微生物单细胞基因组技术及其在环境微生物研究中的应用

单细胞及单细胞基因组学研究是近年生命科学研究的热点之一,微生物单细胞基因组学研究是继微生物元基因组学(又称宏基因组学,Metagenomics)之后新发展起来的,可有效获取环境中大量无法培养的微生物遗传信息的技术。微生物单细胞基因组技术包括单细胞获取、全基因组扩增、全基因组测序以及数据分析等步骤,目前该技术在环境微生物研究中的应用主要集中于探索未被元基因组技术或其它常规技术探测到的新型功能基因,或是对环境中物种丰度极小的未培养微生物的发现,以及对微生物细胞生命进化过程的研究等。本文对微生物单细胞基因组技术中单细胞获取和全基因组扩增所涉及到的不同方法以及应用此技术对环境微生物取得的主要研究进展进行综述。

不同单细胞全基因组扩增方法的比较及MALBAC在辅助生殖中的应用

单细胞全基因组扩增(whole genome amplification,WGA)是指在单细胞水平对全基因组进行扩增的新技术,其原理是将分离的单个细胞的微量全基因组DNA进行扩增,获得高覆盖率的完整的基因组后进行高通量测序,用于揭示细胞异质性。目前,WGA方法主要包括引物延伸预扩增(primer extension preamplification PCR,PEP-PCR)、简并寡核苷酸引物PCR(degenerate oligonucleotide primed PCR,DOP-PCR)、多重置换扩增(multiple displacement amplification,MDA)、多次退火环状循环扩增(multiple annealing and looping-based amplification cycles,MALBAC)等。本文对不同的单细胞WGA方法的原理及应用情况分别进行了阐述,并对其扩增效率进行评价和比较,包括基因组覆盖度、均一性、重现性、SNV(single-nucleotide variants)和CNV(copy number variants)检测力等。综合对比不同单细胞WGA方法后发现,MALBAC的扩增均一性最高、等位基因脱扣率最低、重现性最好,且对于CNV和SNV的检测效果最好。本文还阐述了MALBAC技术在人类单精子减数重组、非整倍体分析以及人类卵细胞基因组研究中的应用。

仲彬草属物种细胞质基因组PCR-RFLP分析

应用PCR-RFLP技术对32份仲彬草属和2份外类群共34份材料细胞质基因组DNA进行遗传变异分析。选用的16个引物中4个叶绿体引物和5个线粒体引物可扩增出稳定而明显的PCR产物,其扩增产物用15种限制性内切酶进行酶切。结果发现,所有的135种引物/酶组合中,得到清晰稳定的83种引物/酶组合,其中在32份仲彬草属材料中有40种引物/酶组合(占48.2%)能检测到多态性,但多态性水平较低。32份仲彬草属物种间的遗传相似系数在0.833以上,平均值为0.903。聚类分析表明,细胞质基因组PCR-RFLP标记能将全部供试材料区分开,32份仲彬草属材料聚为4类。同种不同居群细胞质间的遗传变异很小,分别聚在一起;种间的细胞质遗传差异大于种内不同居群间的遗传差异;而形态相似、地理分布一致的物种有聚类在一起的倾向。因此,利用细胞质基因组PCR-RFLP标记不仅可检测到仲彬草属种间多态性,也可检测到种内多态性。细胞质基因组PCR-RFLP标记能为仲彬草属物种系统学研究提供有价值的资料。

多组学分析预测双硫死亡相关基因在肾透明细胞癌中的作用

目的肾透明细胞癌的肿瘤微环境与双硫死亡之间的关系尚不明确,本研究旨在探索双硫死亡相关基因在肾透明细胞癌中的作用。方法选择15个双硫死亡相关基因,并且使用癌症基因组图谱肾透明细胞癌数据库、单细胞RNA测序、单细胞空间RNA-seq、基因突变、预后影响、通路富集、药物敏感性和体外实验来表征它们的表达谱。结果肿瘤微环境分析显示C1和C2亚型之间存在不同的免疫浸润和突变模式,且C1患者预后较差。发现5个双硫死亡相关基因(SLC7A11,ACTN4,IQGAP1,ACTB和DSTN)是肾透明细胞癌的独立预后因素。其中,DSTN是最有效的肿瘤抑制基因,在肿瘤样本中显著下调,尤其在癌相关成纤维细胞中明显下调。单细胞药物敏感性分析显示,DSTN high的癌相关成纤维细胞表现出较强的药物敏感性。最后,本研究证实了DSTN在肾透明细胞癌组织及细胞系中的异常下调。结论DSTN可能是肾透明细胞癌潜在的诊断和治疗靶点。

应用AFLP法检测小鼠高、低转移性肝癌细胞株基因组的遗传差异

目的 应用AFLP技术检测小鼠高、低转移性肝癌细胞株基因组的遗传改变 ,以期发现与肿瘤转移相关的DNA片段或基因。方法 肿瘤组织基因组DNA经限制性内切酶酶切 ,连接特异性接头 ,采用 2 5对与接头相识别的引物进行扩增 ,扩增产物经含溴化乙锭的 1 5 %琼脂糖凝胶电泳 ,紫外透视仪分析、照相 ,回收差异片段 ,克隆测序。结果 2 5对引物均扩增出清晰条带 ,2 1对引物扩增结果显示高低转移性肝癌无差异 ,4对引物扩增结果显示二者之间有差异 ,表现为扩增带的有无 ,4条回收片段中的 1条片段克隆成功并测序。结论 AFLP技术适用于肿瘤易感基因的筛选 ,小鼠肝癌的转移可能与基因组不稳定性有关 ,所得差异片段是否与转移相关有待进一步鉴定。

不同细胞器基因组转录的ncRNA的序列特征分析和识别

统计分析了不同细胞器基因组转录的非编码RNAs(non-coding RNAs,ncRNAs)的kmer频数、约化后的碱基组分、结构-序列模式中三联体偏好.并以上述三种特征提取方法分别构成特征向量表示ncRNA序列,利用支持向量机,对四类细胞器基因组转录的ncRNAs的序列进行识别.分析两种不同的碱基约化方式发现,嘌呤/嘧啶约化(MN约化)更能反应不同细胞器基因组转录的ncRNAs的序列信息;考虑结构和碱基种类的结构-序列模式(stru-seq mode)中的三联体短片段(k=3),揭示出ncRNA与编码蛋白质的mRNA或蛋白质相互作用可能存在局域结构三联体偏好.在Jackknife检验下,预测总精度最高达到83.10%.采用不同参数的预测结果表明,结构-序列模式(stru-seq mode)中的短片段(k=3)结构有助于不同细胞器基因组转录的ncRNAs区别.

用CRISPR/Cas9系统消除潜伏的HIV前病毒基因组及其感染细胞的研究进展

艾滋病在全球采用联合抗逆转录病毒治疗后发病率及死亡率呈持续下降趋势,使之成为一种可管理的慢性传染病。但因受各种因素制约,艾滋病仍然是全球一个重要公共卫生问题。HIV/AIDS持续存在的主要原因是现有的治疗无法清除人体中存在的HIV潜伏库,由于这种库的存在,HIV/AIDS患者必须终生使用抗病毒药物来抑制病毒复制和反弹。成簇规律间隔短回文重复序列和相关核酸酶Cas9(CRISPR/Cas9)系统几年前以一种简单、快速及易操作的基因编辑技术问世,多项研究表明其在HIV感染的细胞和在动物模型实验中具有消除或破坏HIV储存库或HIV感染细胞的潜力,可能由此产生治愈HIV/AIDS的方法。本文分析了CRISPR/CAS9系统应用于消除潜伏HIV的结果,并对可能产生的问题和趋势进行了讨论。

大肠癌细胞线粒体DNA与NIH3T3细胞核基因组整合的荧光原位杂交分析

目的:观察大肠癌细胞突变的线粒体DNA(mtDNA)转染小鼠胚胎成纤维细胞NIH3T3后,mtDNA与转染细胞核内基因组的整合情况。方法:将携带大肠癌细胞突变mtDNA的重组质粒pcDNA3.1(+)-Sw480 mtDNA、pcDNA3.1(+)-NHWBC mtDNA及空质粒pcDNA3.1(+)通过脂质体法转染NIH3T3细胞。同时用PCR法制备3条相应的绿色荧光蛋白标记的mtDNA探针。分离转染的NIH3T3细胞核内染色体,用荧光原位杂交(FISH)法检测mtDNA探针与核内基因组的整合情况。结果与结论:瞬时转染的NIH3T3细胞核基因组上存在mtDNA的同源序列。外源肿瘤细胞mtDNA与NIH3T3细胞核内基因组发生整合。

鸭白细胞介素2全基因组结构分析

依据鸡白细胞介素2(chIL-2)全基因组序列设计引物探针,以简易基因组抽提法获得的鸭外周血单核细胞基因组DNA为模板,用长距离聚合酶链式反应(LD-PCR)扩增出鸭白细胞介素2(duIL-2)全基因片段。经序列测定,得到的duIL-2基因组DNA序列全长为3528bp。运用生物信息学方法对duIL-2的基因、启动子结构和cDNA序列编码的成熟蛋白进行系统分析,结果表明,duIL-2基因具有典型的4个外显子和3个内含子结构,和已知禽类及哺乳类同系物基因总体结构具有明显的相似性。鸭和鸡及其他哺乳动物IL-2基因的启动子序列具有显著的保守性,都具有AP-1、NF-AT、CD28RE、OCT、TATAbox转录起始因子结合位点和预测的转录起始位点。duIL-2cDNA序列编码的成熟蛋白进化分析表明,鸭和鹅的亲缘关系最近,和哺乳动物的亲缘关系较远,显示出明显的种属差异。

基因芯片在细菌基因组学和细胞微生物学研究中的应用

利用基因芯片可以鉴定病原菌在不同宿主微环境中受到差异调节的基因、直接或间接由转录因子控制的基因,以及编码多步骤代谢和生物合成途径中各种组分的基因;通过比较基因组学研究,评价相关菌种和菌株的自然群体内遗传多样性的范围和特性,并在ORF水平描述病原体和共生体之间的差异;同时也可进行感染组织细胞基因表达分析,研究病原体和宿主之间复杂的相互作用关系。

单细胞全基因组扩增技术与应用

同一组织中的细胞往往具有类似的结构和功能,然而通过对单个细胞进行测序分析后,发现每个细胞都具有一定异质性.单细胞全基因组扩增技术是进行单细胞测序的前提,该技术可用于揭示单细胞基因组结构差异,同时在肿瘤研究、发育生物学、微生物学等研究中发挥重要作用,并成为生命科学研究技术的热点之一.单细胞全基因组扩增技术的难点在于单细胞的分离和全基因组的扩增.本文介绍了单细胞全基因组扩增技术中常用的单细胞分离技术和单细胞全基因组扩增技术,并对各技术间的优缺点进行比较,同时着重讨论该技术在肿瘤研究、发育生物学和微生物学研究中的应用.

玻璃化冷冻牛GV卵母细胞全基因组甲基化模式初探

旨在研究玻璃化冷冻对牛GV期卵母细胞全基因组甲基化的影响。本研究收集新鲜、玻璃化冷冻的牛GV卵母细胞,采用单细胞全基因组甲基化测序(ScWGBS)技术对新鲜、玻璃化法冷冻牛GV卵母细胞的全基因组甲基化水平进行检测,旨在揭示两者DNA甲基化模式的差异。结果表明,玻璃化冷冻不会对牛GV卵母细胞的全基因甲基化水平造成显著影响。基于基因本体(GO)和信号通路(KEGG)对140个差异甲基化区域(DMRs)进行分析,发现DMRs主要参与细胞发育、细胞骨架组织等功能,主要富集在PI3K-Akt信号通路、GnRH信号通路等,并筛选出与卵母细胞成熟(TSC2)、细胞骨架(NUDC)、细胞活力(MAFK)等相关的基因。上述结果,可为提高GV卵母细胞玻璃化冷冻效率奠定信息基础和研究方向。