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。

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。

细胞色素氧化酶P4502C19基因多态检测联合血清肝素辅助因子Ⅱ对下肢动脉硬化闭塞症介入术后再狭窄的预测价值

目的探讨细胞色素氧化酶P4502C19(CYP2C19)基因多态检测联合血清肝素辅助因子Ⅱ(HCⅡ)对下肢动脉硬化闭塞症(ASO)介入术后再狭窄的预测价值。方法收集2017年1月至2021年5月于绵阳市第三人民医院行介入治疗的146例ASO患者的临床资料,根据随访期间再狭窄发生情况将其分为再狭窄组(n=27)和无再狭窄组(n=119)。收集患者性别、年龄、体重指数(BMI)、吸烟史、心脑血管病史、高同型半胱氨酸病史、病变血管支数、术前狭窄情况、支架植入情况、纤维蛋白原水平、总胆固醇水平、红细胞计数、CYP2C19基因多态性、HCⅡ活性,分析ASO介入术后再狭窄的影响因素。结果有吸烟史、支架植入、CYP2C19慢代谢型及HCⅡ活性均为ASO支架植入术后发生再狭窄的独立危险因素(P﹤0.05)。受试者工作特征(ROC)曲线结果显示,HCⅡ活性预测ASO支架植入术后再狭窄的截断值为95.80%,曲线下面积(AUC)为0.809(95%CI:0.719~0.900),灵敏度为74.80%,特异度为88.24%,Kappa=0.566。CYP2C19基因多态检测对ASO支架植入术后再狭窄的预测灵敏度为66.67%,特异度为89.07%,Kappa=0.537。联合检测对ASO支架植入术后再狭窄的预测灵敏度为96.30%,特异度为86.55%,Kappa=0.682。结论ASO介入术后再狭窄与吸烟史、支架植入情况、CYP2C19基因多态性及HCⅡ活性有关,CYP2C19基因多态性及HCⅡ活性检测均可用于预测ASO介入术后再狭窄,但联合检测可提高其诊断效能。

湖北省庙河地区钉螺细胞色素C氧化酶1基因差异的研究

目的 比较湖北省庙河沿岸地区钉螺CO1基因序列的差异 ,探讨光壳螺与肋壳螺差异的原因。方法 在该地区选 7个点 (上游 4个点 ,下游 3个点 )采集钉螺 ,用CTAB法提取钉螺基因组DNA ,PCR方法扩增CO1基因 ,纯化后测序 ,运用ESEE软件排序并比较变异位点 ,观察各点钉螺的CO1基因单倍体型 ,运用PHYLIP软件计算遗传距离 ,绘制基因进化树。结果 获得CO1基因大小为 638bp ,上游和下游累积变异位点数分别为 2 9和 46,两者差异具有显著性 ;各采集点内钉螺按变异位点多少可分为两组 ;各采集点间存在有相同的基因单倍体型 ;上游和下游螺群之间的遗传距离为 0 0 2 2 1± 0 0 10 5 ;在FITCH绘制的基因进化树上 ,上游和下游地区钉螺交错分布在同一亚种不同的两个分支中。结论 在不同的生态环境下 ,下游地区钉螺CO1基因的变异强度比上游大 ;庙河各采集点螺群间存在一定的基因流动 ;庙河地区螺群属湖北钉螺湖北亚种 (O h hupensis) ,可能存在着两种不同进化速率的螺群。

中国汉族人群不同性别细胞色素氧化酶CYP2C19基因多态性的比较

目的 考察性别对中国汉族人群细胞色素氧化酶CYP2C19遗传多态性的影响。方法 应用限制性片段长度多态性分析法 (PCR RFLP)对 14 0名男性和女性中国健康志愿者进行了基因多态性分析。结果 男性中基因型为野生型纯合子wt mt占 4 4 2 3% (2 3 5 2 ) ,基因型为杂合子wt m1和wt m2占 4 4 2 3% (2 3 5 2 ) ,基因型为突变型纯合子m1 m1和m1 m2占 11 5 4 % (6 5 2 ) ;而女性中基因型为野生型纯合子wt wt占 35 2 3% (31 88) ,基因型为杂合子wt m1和wt m2占 5 0 0 % (44 88) ,基因型为突变型纯合子m1 m1和m1 m2占 14 82 % (13 88)。在本实验中未发现m2 m2基因型。结论 在中国男性和女性受试者中 ,wt wt和m1 m1的发生率无显著差别。性别对中国汉族人群细胞色素氧化酶CYP2C19遗传多态性的影响在统计学上无差别。

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。

子一代实验室钉螺细胞色素c氧化酶I、细胞色素b基因序列分析

目的 了解钉螺子一代 (F1)实验室钉螺群 (湖北钉螺湖北亚种 )内的遗传变异。 方法 实验室饲养的F1钉螺 ,单个抽提基因组DNA ,PCR扩增细胞色素c氧化酶I(COI)、细胞色素b(Cytb)基因并测序 ,用GENETYX MACver .9软件进行同源排序、DNA和氨基酸序列分析 ,同时与GenBank相同基因序列比较。 结果 实验室螺群内 ,COI基因差异为 12 .2 % ,94个氨基酸发生变化。Cytb基因差异 6.4% ,有 2 5个氨基酸发生变化。湖北亚种与滇川亚种COI基因序列差异率为 13 .5 %。与GenBank中湖北钉螺滇川亚种Cytb基因序列比较 ,差异为 13 .6% ,在 2 0 3个氨基酸中 6个氨基酸发生变化。 结论 F1实验室钉螺群内核苷酸与氨基酸序列均发生变异。

青石斑鱼细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(COXⅠ)基因的克隆鉴定及表达分析

细胞色素氧化酶(Cytochrome oxidase,COX)是线粒体内呼吸链电子传递的终末复合物,是线粒体氧化能力的关键调节物质。细胞色素C氧化酶亚基I(COXⅠ)是细胞色素C氧化酶具有酶催化活性的3个亚基之一。本研究以本实验室构建的青石斑鱼消减杂交cDNA文库中长587bp的EST序列为基础,采用RACE-PCR方法克隆鉴定出青石斑鱼(Epinephelus awoara)细胞色素C氧化酶亚基I基因。研究结果表明:青石斑鱼COXⅠ全长1659bp,5'端非编码区3bp,3'端非编码区105bp,开放阅读框1551bp,编码516个氨基酸。序列分析表明,青石斑鱼COXⅠ与线纹刺尾鲷COXⅠ同源性最高,达96.9%。采用半定量RT-PCR方法研究COXⅠ基因在青石斑鱼各组织中的表达特征,结果表明COXⅠ基因在正常的青石斑鱼和注射了副溶血弧菌灭活疫苗的青石斑鱼的脾、肝、心、头肾、肾、肌肉和鳃中都有转录表达。注射副溶血弧菌灭活疫苗后,除了鳃组织,其他组织中COXⅠ基因表达量较对照组都有显著提高(P<0.05),而鳃组织中的COXⅠ基因表达量没有显著变化。

家鸭细胞色素C氧化酶Ⅲ(COⅢ)基因的克隆及序列分析

线粒体是存在于绝大多数真核细胞内的一种基本的、重要的细胞器,是细胞进行氧化磷酸化的场所。不同脊椎动物同源基因序列的比较显示,细胞色素b(Cytb)、细胞色素C氧化酶Ⅰ(COⅠ)、细胞色素C氧化酶Ⅱ(COⅡ)、细胞色素C氧化酶Ⅲ(COⅢ)基因最保守,同源性最高,ATPase6、ATPase8基因、ND基因变异比较大。以家鸭(Anas platyrhynchos)肝脏的线粒体DNA为模板,按照GenBank已经公布的潜鸭族(AF090337)的全序列及其绿头鸭的mtDNA部分序列(L22476、L16770、L22477)设计合成特异引物进行PCR扩增,克隆并测定了线粒体细胞色素C氧化酶Ⅲ亚基(COⅢ)的全序列784bp以及ATPase6基因的3′端和tRNA-Gly基因的5′端序列共934bp。用DNAStar分析软件对家鸭与GenBank中7种禽类的COⅢ序列进行比较分析,显示家鸭与这些动物的COⅢ基因具有较高的同源性,与同科潜鸭属中的Aythya americana的相似性最高为90.6%,与同目不同科的加拿大雁、小天鹅、白额雁的相似性分别为89%、88.6%、88.6%。根据家鸭与其他7种禽类的COⅢ基因序列相似性所建立的进化树,与传统的分类地位基本吻合。

细胞色素氧化酶P4502C9基因多态性与冠心病及血脂水平的关系

目的探讨细胞色素氧化酶P450 2C9(CYP2C9)基因多态性与冠心病和血脂水平的相关性。方法应用聚合酶链反应和基因测序方法,检测218例经冠状动脉造影确诊冠心病或有明确心肌梗死的患者及200例经冠状动脉造影排除冠心病的对照者的CYP2C9基因型,并对突变基因型者和野生基因型者的血脂按常规方法测定并进行比较分析。结果冠心病组突变型CYP2C9*3基因发生率显著高于非冠心病对照组(P<0.05),突变型CYP2C9*3基因型者和野生型CYP2C9*1基因型者血脂水平差异无统计学意义。结论CYP2C9基因多态性与冠心病的发生可能相关,但未发现与血脂水平有相关性。

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.

民猪细胞色素C氧化酶Ⅰ基因的克隆、多态性检测及冷诱导研究

采用克隆测序和PCR-SSCP方法对民猪COXⅠ基因序列及多态性进行了检测与分析,采用实时荧光定量PCR法对同一饲养水平下经冷诱导处理的民猪和长白猪肌肉、肝脏组织中COXⅠ基因的表达变化进行分析。结果表明:民猪的COXⅠ基因序列与其他猪种相比,存在18个核苷酸突变,导致5个氨基酸发生变化;C260T、G275A和C1253T位点民猪以B等位基因占优势,大白猪、长白猪、北京黑猪、野猪则是A等位基因占优势;冷诱导后低温组民猪COXⅠ基因的表达量与常温组民猪和低温组长白猪相比,均显著下降(P<0.05)。据此推测冷诱导可导致COXⅠ基因表达量降低从而产生更多的ATP为机体提供能量抵御寒冷,COXⅠ基因可能是一个与猪的抗寒性显著相关的候选基因。

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。

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.

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。

细胞色素氧化酶CYP2C9基因多态性及其与心血管药物代谢及疾病关系研究进展

细胞色素氧化酶P4502C9是人类肝脏中一种重要药物代谢酶,代谢约10%临床上常用药物,包括一些心血管系统疾病的用药。细胞色素氧化酶P4502C9基因具有高度多态性,在基因编码区和非编码区存在许多单碱基突变,这种基因多态性对心血管系统疾病的一些重要用药的代谢差异产生重要的影响,并可能和某些疾病的发生相关。

细胞色素氧化酶CYP3A4基因多态性研究进展

CYP3A4是人类肝脏及肠道中一种主要的细胞色素P450酶,约占成人肝脏P450酶总量的25%,体内许多药物、内源性化合物和环境污染物都由它代谢,大约有38个类别共150多种药物是它的底物,涉及抗癫痫药、抗精神病药。

细胞色素氧化酶CYP1A2基因多态性与利培酮治疗汉族精神分裂症患者疗效的关联研究

目的:探对细胞色素氧化酶CYP1A2基因多态性与利培酮治疗汉族精神分裂症患者疗效的相关性。方法:给予93例汉族精神分裂症患者单一利培酮治疗12周;治疗前后阳性与阴性症状量表(PANSS)、个人和社会功能量表(PSP)及认知功能评估;采用微测序分型技术(SNa Pshot SNP)检测患者及100名汉族正常对照者(对照组)CYP1A2基因5个位点(rs2069514,rs2472304,rs35694136,rs4646427,rs762551)多态性,分析CYP1A2基因多态性与利培酮疗效的关系。结果:两组间5个多态性位点的基因型、等位基因频率及SNPs单倍型比较差异无统计学意义;5个多态性位点不同基因型患者间的临床疗效比较差异无统计学意义;多重线性回归分析发现部分多态性位点与利培酮治疗精神分裂症后阴性症状、一般病理学症状、PANSS总分、注意转移力、注意集中力的疗效有关。结论:未发现细胞色素氧化酶CYP1A2多态性是汉族精神分裂症的易感基因相关证据;CYP1A2基因多态性与利培酮治疗的疗效相关。

阿托伐他汀对自发性高血压大鼠血压和细胞色素P450表氧化酶2C11基因表达的影响

目的 研究阿托伐他汀降低自发性高血压大鼠（SHR）血压的作用是否与其调节细胞色素P450表氧化酶2C11（CYP2C11）基因表达的作用有关。方法 18只SHR随机分为SHR模型组、阿托伐他汀50和10mg·kg^-1组；6只Wistar-Kyoto大鼠（WKY）作为正常对照组。阿托伐他汀ig给药，每日1次，共10周。分别于给药前和给药后每2周测量大鼠尾动脉收缩压（SBP）；RT-PCR和Westem印迹法分别检测心、肝、肾及主动脉组织中CYP2C11 mRNA和蛋白质表达；ELISA方法检测尿液中14，15-二氢二十碳三烯酸（DHET）含量；并测定血脂含量。结果 阿托伐他汀50mg·kg^-1组在给药后第6～10周和10mg-kg^-1组在给药后第10周SBP明显低于SHR模型组。在CYP2C11 mRNA和蛋白质表达中，SHR模型组心、肾和主动脉均明显高于WKY组；给药10周后，阿托伐他汀50mg·kg^-1组的4种组织和10mg·kg^-1组的心、肾和主动脉的表达明显高于SHR模型组。治疗前SHR各组尿液中DHET的含量均显著高于WKY组，给药后阿托伐他汀50mg·kg^-1组的含量明显高于SHR模型组；同时，阿托伐他汀50mg·kg^-1组血脂水平明显低于SHR模型组。结论 阿托伐他汀可上调CYP2C11基因的表达，并增加其代谢产物表氧化二十碳三烯酸。这可能是其降低血压的作用机制之一。