蛋白编码基因中四倍简并位点碱基转换与颠换的规律研究

以同源性在７０％以上的６组同源蛋白为材料，从系统发生的角度研究发生在四倍简并位点上的转换和颠换的关系。考虑碱基组成对碱基替换的影响后，转换对颠换的优势在四倍简并位点也存在，但不如线粒体ＤＮＡ中显著。比较不同转换或颠换之间的关系发现，不同转换或颠换以十分接近的比率发生，Ａ－Ｇ转换与Ｃ－Ｔ转换的比率为０．９９：１，各种颠换相对于Ｔ－Ｃ转换的比率在０．６５－０．７３之间。进一步讨论了转换对颠换存在优势的原因，推测它可能与体内存在的诱变剂有关。

相邻碱基组分与产生SNP的转换或颠换在植物基因组中的研究

碱基替换突变是形成物种多态性和造成生物进化的根本原因之一.近年的研究表明:基因组的碱基组分在不同程度上与碱基替换突变的发生相关.以水稻全基因组3611007个SNPs(包括45462个编码区SNPs和242811个内含子区SNPs)和拟南芥全基因组32019个SNPs为研究对象,研究突变位点周围的碱基A&T(A和T)的使用频率和点突变类型的相关性,结果表明:水稻和拟南芥全基因组上转换和颠换的比值(Ts/Tv)以及紧邻突变位点(上下游各1个碱基)上A&T碱基的个数负相关.统计了6种SNP的AT2(直接相邻的碱基是A或T的个数)和AT0(直接相邻碱基是C或G的个数),发现水稻和拟南芥都是C/G型SNP的AT2/AT0值最大,说明C/G型SNP可能受直接临近区域上A&T碱基的影响最大.在水稻全基因组SNPs中,A&T碱基影响突变的范围局限在突变位点上下游2个碱基内.拟南芥A&T碱基影响其全基因组SNPs的范围不超过上下游4个碱基.

抗癌药甲基苄肼诱发转基因小鼠(Muta^(TM) Mouse)cⅡ基因A:T→T:A碱基颠换

目的:研究甲基苄肼诱发转基因小鼠MutaTMMouse主要致癌靶器官的cⅡ基因突变谱以及可能的致突变机理,为抗癌药物引发二次肿瘤提供风险-效益评估的依据。方法:甲基苄肼(150 mg.kg-1)连续5 d腹腔注射,14 d后处死动物并取脏器,经λDNA体外包装进行cII筛选,计算突变率并测序分析突变谱。结果:cⅡ突变率在肺、脾、肾分别为128.8×10-6,194.2×10-6和245.0×10-6,比对照组增加约6～9倍;甲基苄肼诱发脾cⅡ突变主要为A:T→T:A碱基颠换。结论:甲基苄肼在体内实验系统产生的腺嘌呤(A)或胸腺嘧啶(T)上的烷化损伤可能是诱发A:T→T:A突变的原因。

6种鳗鲡(Anguilla)线粒体DNA COⅠ序列的比较研究

采用基因测序的方法,对6种鳗鲡的COⅠ基因片段进行了PCR扩增和测序。结果表明,6种鳗鲡COⅠ基因片段的长度都为652bp,4种碱基组成非常相似,并且A+T的含量都大于G+C的含量。6种鳗鲡COⅠ基因片段核苷酸序列之间有105bp的差异,其中有18处发生碱基颠换,87处发生碱基转换。非洲鳗鲡和欧洲鳗鲡COⅠ基因片段核苷酸序列差异最大为54bp,同源性为91.72%,而美洲鳗鲡与欧洲鳗鲡COⅠ基因片段核苷酸序列差异最小为24bp,同源性为96.32%。

基于全长cDNA序列的小麦cSNP发掘

以测序得到的来自小麦不同基因组的基因序列为源序列,用AutoSNP软件,在GenBank中的小麦EST库中检测到一批cSNP,开辟了一条发掘小麦基因组特异候选cSNP的新途径。在2089个源序列中,检测到1296个cSNP,其中有397个来自A基因组,322个来自S基因组,420个来自D基因组;另外,A和D基因组共有的SNP有154个,A和S,S和D,A、S和D基因组共有的SNP各仅有1个,这一结果也同时表明,小麦的3个基因组供体种中,A、D基因组关系比较近,而它们与S基因组的关系比较远。统计分析表明,小麦中SNP出现的频率约为0.914‰。

6种鳗鲡(Anguilla)线粒体DNA COⅡ基因序列分析及其系统发育

采用基因测序的方法,对6种鳗鲡的COⅡ基因片段进行了PCR扩增和测序。结果表明,6种鳗鲡COⅡ基因片段的长度都为412bp,4种碱基组成非常相似,并且A+T的含量都大于G+C的含量。6种鳗鲡COⅡ基因片段核苷酸序列之间有46bp的差异,其中有6处发生碱基颠换,40处发生碱基转换。非洲鳗鲡(Anguilla mossambic)和日本鳗鲡(A.japonica)COⅡ基因片段核苷酸序列差异最大为27bp,同源性为93.45%,而日本鳗鲡和菲律宾鳗鲡(A.mormorata)COⅡ基因片段核苷酸序列差异最小为5bp,同源性为98.79%。

小麦和水稻叶绿体基因组进化中核苷酸替代的种属特异性

以玉米叶绿体基因组为参照序列,采用三序列比较法系统分析了小麦和水稻分化过程中叶绿体基因组核苷酸替代的发生方式.结果表明,小麦中存在(A+T)/(G+C)替代偏差,水稻则无,该差异对小麦和水稻分化后叶绿体基因组G+C含量产生不同的影响,替代使小麦叶绿体基因组G+C含量降低、水稻叶绿体基因组G+C含量表现增加.无论在编码区、非编码区,还是不同功能基因区,小麦叶绿体基因组转换与颠换的比值都显著低于水稻.小麦和水稻叶绿体基因组进化中核苷酸替代呈现种属特异性.

儿茶素对羟自由基诱发 SOD 基因序列改变的影响

利用基因克隆与测序技术 ,研究了儿茶素对羟自由基诱发 SOD基因序列改变的影响 ,结果表明 :Fe( ) /H2 O2 产生的羟自由基可诱导西红柿叶片 SOD基因中 G→ A,G→ C间的颠换 ,且 Fe( )浓度越高 ,颠换率越高 ,尤其是 G→ C的颠换 ,但儿茶素的加入明显抑制这种颠换 ,且 (一 ) - EGCG>(一 ) -ECG>(一 ) - EGC>(一 ) - EC,呈浓度—效应关系 ,而儿茶素本身不能使

遗传距离的错误观点和病毒进化踪迹的探索

通过对病毒基因序列的遗传距离(K)的演算,发现公式中的p和q应理解为转换率和颠换率;计算所得的K值是一个百分率,更适合于显示生物进化的时间概念。因此建议将遗传距离改名为进化率。并从进化率计算中的规律性变化,探索了病毒进化的信息。

单核苷酸多态性(SNP)分型的主要方法及研究进展

近年来,随着现代分子生物学的发展,遗传标记也在不断的发展与进步。目前,基因的单核苷酸多态性（SNP）已成为继RFLP,SSR之后的第三代分子遗传标记。SNP是指在基因组水平上单个核苷酸变异引起的DNA序列多态性,包括单碱基转换、颠换、插入及缺失等形式,具有数量丰富,分辨率高,覆盖基因组范围大,遗传稳定等主要优点。因此,SNP可广泛应用于农学、医学及生物进化等相关领域,作为稳定的分子遗传标记从而开展相关研究。

ZFX、ZFY基因与动物进化关系的分析

本文对ChinaHolsteinZFY,ZFX基因外显子片段进行克隆、测序,并利用NCBI和BLAST犤5、6、7犦与Japaneseblack、Sheep、Horse、Pig、Human的ZFY、ZFX的同一外显子同源序列进行对比分析,结果表明:本文分析的锌指蛋白基因ZFY和ZFX外显子片段在上述各物种间,种属距离越远,种属间SNP的差异越大。对ChinaHolstein及Japaneseblack间的ZFY、ZFX对比分析表明:同种属内不同品种间的SNP也存在差异,但同源性高于种间。同种属或品种内ZFY与ZFX的同源比较ZFY的SNP高于ZFX,ZFY在进化过程中较ZFX更活跃,而ZFX较为保守,该结果与国外多数学者的研究结果一致犤2、3、13犦,对ZFY与ZFX的SNP性质进行研究发现ZFY中的碱基颠换率为16.22%、ZFX为16%.本文结果可作为奶牛胚胎早期性别鉴定的基础方法。

人类皮肤颜色基因的SNP统计分析

与人类皮肤颜色相关的6个主导基因,依次为SLC24A5,OCA2,SLC45A2,MLPH,MC1R和ASIP,对其5’端、3’端、内含子区和CDS区进行分析,发现5-’UTR SNP为0个,皮肤颜色基因的SNP发生的频率为每598个碱基一个,属于转换型变异的SNP约占全部SNP的2/3.充分证明人类皮肤颜色基因区5-’UTR是极为保守的,但CDS区却为SNP的高发区.同时通过四类人群肤色基因的SNP差异程度来构建他们的亲源关系,最近的亲源关系存在于中国人与日本人间.

香蕉EST-SNP标记的开发

为发掘出一批香蕉的SNP位点、进一步研究香蕉的遗传关系、相关性状的定位等打下基础,从美国国立生物技术信息中心(National Center for Biotechnology Information,NCBI)的dbEST数据库下载46665条香蕉EST序列,经生物信息学方法分析发掘EST-SNP位点,并对其所在核酸序列进行功能注释分析。通过对46665条EST进行拼接,共得到3490条重叠群(contigs),在含有4条以上重叠群中发现有39条重叠群中含有SNP位点,从中筛选出127个候选SNP位点,其碱基突变类型中转换、颠换分别占SNP位点总数的63.78%、36.22%。通过序列比对分析发现了34个与香蕉相关基因,证明NCBI中的香蕉EST数据库数据量大,能够发掘出SNP标记对香蕉进行品种鉴定、分类和遗传多样性分析。

肉鸡腹脂双向选择系中RNA编辑位点的鉴定研究

旨在准确获得肉鸡腹脂双向选择系脂肪组织中的RNA编辑位点信息,进而为脂肪相关研究提供更多的信息来源。本研究以东北农业大学肉鸡高、低腹脂双向选择品系第十九世代肉鸡为试验材料,使用转录组测序(RNA-seq)和基因组测序数据识别肉鸡腹部脂肪组织RNA编辑位点。通过生物信息学手段,设定严格的数据过滤与筛选策略,构建RNA编辑位点候选集。结果表明,在候选集中,通过对RNA编辑位点的分类和注释,在低脂系肉鸡脂肪组织中发掘转换型RNA编辑位点28个,颠换型RNA编辑位点101个,插入缺失型RNA编辑位点71个;在高脂系肉鸡脂肪组织中,发掘转换型RNA编辑位点30个,颠换型RNA编辑位点84个,插入缺失型RNA编辑位点77个。绝大多数RNA编辑位点落在内含子、基因间区域及基因上游区域(内含子区41.91%,基因间区域33.08%,基因下游20.59%,基因上游2.94%和外显子区1.47%)。试验验证了4个候选RNA编辑位点,其中3个位点落在与脂肪形成有重要关系的ATP1B3、SLC6A6和FLNB基因区域。本研究鉴定和验证了存在于肉鸡脂肪组织中的RNA编辑位点,为进一步研究RNA编辑影响脂肪组织生长发育的分子机制奠定了基础。

P53基因研究进展

P53基因是一种抗癌基因,是当前肿瘤分子生物学研究的热点。已证明在一些人和动物肿瘤中存在P53基因的突变,然而P53基因249密码子第3碱基位置G→T颠换是肝细胞癌所特有,这与黄曲霉毒素B_1引起的实验突变一致。因此在分子水平上为黄曲霉毒素B_1与肝癌的相关性提供了证据。突变P53蛋白可能干扰或阻断野生型P53负性调节功能而发挥作用。

突变分子机理的某些方面

我们都希望对突变进行分子水平的了解,即了解突变在分子水平上是如何发生的。一般所说的突变分子机理,就是指的初级突变损伤在分子水平上是如何产生、形成及修复的。众所周知,生物体的遗传信息是贮存在DNA的碱基顺序中,通过DNA的自我复制把遗传信息一代一代地传下去。在后代个体发育过程中,遗传信息则以密码的形式,经过转录和翻译,使后代表现出和亲代相似的遗传性状。因此,只要改变DNA的碱基顺序就可能引起突变,这也就是我们谈的突变分子机理的遗传学基础。

至少6个突变基因型冬虫夏草菌在冬虫夏草子座中表达的动态变化

本研究检测了在冬虫夏草成熟过程中突变基因型冬虫夏草菌在子座中表达的动态变化。根据冬虫夏草菌基因内转录间隔区(ITS)序列中大量散在的点突变,设计了8个单核苷酸多态性(SNP)延伸引物,采用SNP质谱基因分型法测定各个SNP位点的单核苷酸延伸反应,观察冬虫夏草子座中转换突变和颠换突变基因型菌在冬虫夏草成熟过程中表达的动态变化。其中5个SNP延伸引物(067721-211,067721-240,067721-477,067721-531和067721-581)位于rDNA ITS1和ITS2段,用于区分GC和AT偏倚基因型,但不区分2个AT偏倚基因型。另外3个延伸引物(067740-324,067740-328和067740-360)位于rDNA 5.8S段,用于区分2个AT基因型。采用PCR+EcoRⅠ限制性酶切法检验2个GC偏倚基因型冬虫夏草菌在冬虫夏草成熟过程中表达的动态变化。结果表明:冬虫夏草子座rDNA ITS1-5.8S-ITS2片段的8个SNP位点的质谱图谱显示冬虫夏草子座中存在至少5个冬虫夏草菌转换突变和颠换突变等位基因。它们的表达在冬虫夏草成熟过程中呈现动态变化。067721-211和067721-477位点的AT偏倚型等位基因的峰高明显高于GC偏倚型;随着冬虫夏草的成熟,这2个位点的AT型等位基因峰高大幅度下降。SNP质谱图不仅显示转换突变的等位基因,颠换突变等位基因也有很高的检出率,它们的峰高在一些位点甚至超过GC和AT基因型等位基因;随着冬虫夏草的成熟,颠换突变等位基因的检出率和峰高趋于下降。在区分2个AT偏倚基因型的研究中,AB067744和AB067740 2个基因型的等位基因同时存在于未成熟冬虫夏草子座中。随着冬虫夏草的成熟,AB067744基因型等位基因的峰高明显降低,而AB067740基因型等位基因的峰高明显升高。PCR产物EcoRⅠ酶切试验发现子座中存在2组GC偏倚型菌,具有完全不同的成熟模式。综上,冬虫夏草子座中存在至少6个突变基因型冬虫夏草菌,其表达随着冬虫夏草的成熟呈现动态变化。这些突变基因型菌表达的动态变化对于冬虫夏草子座的萌发和成熟具有重要菌物学意义。

甘沟

第一次过甘沟是1988年12月去马兰基地出差,也就是乌鲁木齐冬天下雨的那一天,坐的是日产五十铃客货两用车,密封条件相当不错。可进了甘沟才知道所有的期望全都湮没在了浓密无尽的灰尘中,简易公路非常窄,上下勉强只能错过两辆车,路面破烂不堪,为躲避路坑行车往往要左右避让。