基于毛细管电泳的基因分析方法及肿瘤遗传背景研究

基于毛细管电泳的基因分析方法及肿瘤遗传背景研究

石先哲[1]2004年在《基于毛细管电泳的基因分析方法及肿瘤遗传背景研究》文中提出恶性肿瘤是与遗传明确相关的“基因病”之一,肿瘤遗传背景研究对肿瘤发生的早期预防及肿瘤基因治疗具有重要意义。 本论文以自制线性聚丙烯酰胺为分离介质,建立了检测错配修复基因突变的单链构象多态性-毛细管电泳分析方法,并系统研究了温度、甘油添加剂等因素对单链DNA 构象分析的影响。结果表明:温度对不同碱基序列的单链DNA 构象影响不同;甘油通过与分离介质中的硼酸反应,改变了分离介质的特性,从而提高了单链DNA构象的分离。在毛细管电泳上建立了检测hMLH1 基因启动子区甲基化的限制性内切酶PCR 法和甲基化敏感的单链构象分析法,提高了甲基化的检出率。在ABI 310 型基因分析仪上,用多色荧光标记检测和自制分析试剂盒,建立了检测微卫星不稳定性和杂合性缺失的方法,并系统研究了尿素变性剂和温度对微卫星分析和微卫星片段长度的影响。结果表明在60℃下,分离介质中添加8mol/L尿素可以完全消除二级结构,使微卫星片段的标定长度趋于其真实长度;建立的方法可以同时检测5 个微卫星位点,而且能检测出单碱基漂移和定量检测杂合性缺失。利用上述基于毛细管电泳的基因分析平台,筛查了家族性胃癌、多原发癌和散发性癌症中错配修复基因hMLH1、hMSH2 和癌基因K-ras 的突变,hMLH1 基因启动子甲基化以及微卫星不稳定性情况。结果在hMLH1 基因的exon8、exon12 和exon16 上发现突变,其中exon16 T1775G点突变是国际上未曾报道过的一种新的hMLH1 基因突变形式,而且可能是我国胃癌家系突变热点。此外还发现hMLH1 基因突变与多原发癌的发生关系密切;散发性肿瘤中,造成错配修复基因hMLH1 功能失活的主要原因是hMLH1 启动子甲基化,hMLH1 基因突变只起次要作用;而且有错配修复基因hMLH1 功能缺陷容易导致微卫星不稳定发生和癌基因K-ras 突变。

陈雷[2]2007年在《利用毛细管电泳技术检测猪亲本与其子代DNA甲基化差异及遗传背景研究》文中指出DNA甲基化作为一种重要的表观遗传修饰,在维持正常细胞功能、遗传印记、胚胎发育以及人类肿瘤发生中起着重要作用,是目前新的研究热点之一。随着对甲基化研究的不断深入,各种各样甲基化检测方法被开发出来以满足不同类型研究的要求。毛细管电泳是近年来迅速发展起来的一种分离分析技术,并成功地用于基因分析。本研究通过甲基化敏感的单链构象分析法与毛细管电泳技术相结合建立一种高效、灵敏、自动化的DNA甲基化检测方法。本研究以叁个纯种亲本大白猪、长白猪和梅山猪及其正反交大白猪×长白猪、长白猪×大白猪、大白猪×梅山猪和梅山猪×大白猪杂交猪为试验对象,应用单链构象多态性-毛细管电泳分析方法检测肌肉组织IGF2第二启动子甲基化状态,从不同杂交组合角度,比较了亲本与子代之间在启动子甲基化水平上的差异,并进一步结合生产性状资料进行了相关分析。获得的主要结果如下:1.建立了检测基因启动子甲基化状态的单链构象多态性-毛细管电泳分析方法。2.利用上述基于毛细管电泳的基因甲基化分析平台,测定了IGF2第二启动子与MYF5启动子的甲基化状态。3.肌肉组织中,IGF2基因第二启动子发生甲基化的比率表现为杂种猪均低于纯种猪。4.对不同品种间IGF2启动子甲基化水平的差异进行了比较,长白猪与其他六个猪种之间差异达到极显着水平(p<0.01)。梅山猪与大梅猪之间差异达到显着水平(p<0.05)。5.利用SAS统计学软件,对IGF2启动子甲基化水平与生产性状资料进行了关联分析:在65头大白、长白及其杂种猪中,IGF2启动子甲基化水平对一系列背膘厚性状、眼肌高、眼肌面积、肥肉率、瘦肉率相关性差异显着(p<0.05)或极显着(p<0.01)。对于肉质性状,IGF2启动子甲基化水平与性状的相关性不明显。6.在120头梅山及梅大、大梅杂种猪中,IGF2启动子甲基化水平与眼肌高、眼肌面积相关性差异显着(p<0.05)或极显着(p<0.01)。对于肉质性状,IGF2启动子甲基化水平与背最长肌含水量相关性差异显着(p<0.05),与背最长肌pH值,背最长肌失水率,背最长肌系水率,背最长肌肌肉色值相关性差异极显着(p<0.01)。

刘舒媛[3]2011年在《男性不育与POLG基因CAG-叁核苷酸重复的相关性研究》文中研究说明全世界已婚孕龄夫妇存在生育困难的发病率高达10%-15%,男女因素大约各占50%。目前普遍认为精子功能缺陷是造成男性不育的最主要原因之一。精子活力是衡量精液质量和男性生育力的一项重要指标。炎症、免疫因素、理化因子等均会导致精子活力降低,其中能量障碍为一个重要原因,ATP是精子活力的首要能量来源,精子需要位于其尾部中段的线粒体氧化呼吸链提供ATP维持精子的活力和生育能力。线粒体DNA突变可影响ATP生成,从而直接或间接影响精子活力,进而引起精子发生障碍或弱精子症。DNA聚合酶γ(DNA po1ymerase gamma,polγ)是在mtDNA的复制和修复中起重要作用的核酶,并被认为是线粒体中唯一起聚合酶作用的酶。POLG基因的突变将会影响polγ的复制、校正活性,可能导致线粒体基因组的突变并最终影响ATP的产生。人类polγ在N端编码区出现CAG-叁核苷酸重复序列,这个序列基因包含10个连串的编码Gln的CAG密码子。迄今为止,已发现POLG基因CAG-叁核苷酸重复与人类疾病相关,如帕金森综合症、亨廷顿舞蹈症等,因此科学家们推测POLG基因区域的重复长度多态性可以作为评价基因在人类疾病中的作用的一个十分有用的标志。目前有很多关于POLG基因CAG-叁核苷酸重复与男性不育相关性的研究,但是不同人群的研究得到的却是不一致的结果。因此,本课题研究中国人群男性不育与POLG基因CAG-叁核苷酸重复的相关性,并试图得出男性不育与POLG基因CAG-叁核苷酸重复相关性的确切结论。本课题同时开展中国不同群体POLG基因CAG-叁核苷酸重复分布的检测和男性不育病例组和对照组POLG基因CAG-叁核苷酸重复的关联性研究,然后运用Meta分析并结合得到的群体分布结果和病例-对照研究的数据,综合分析男性不育与POLG基因CAG-叁核苷酸重复的相关性。一方面,我们对中国6个不同地区的汉族群体的健康个体进行POLG基因CAG-叁核苷酸重复基因分型,以得到中国汉族人群POLG基因CAG-叁核苷酸重复的分布情况,为男性不育与POLG基因CAG-叁核苷酸重复相关性研究提供中国汉族人群的基因背景。同时对中国不同少数民族群体(独龙族、佤族、傈僳族、怒族、白族、撒拉族、藏族、土族、蒙古族和哈尼族爱伲人)的健康个体进行POLG基因CAG-叁核苷酸重复基因分型,观察各民族群体中POLG基因CAG-叁核苷酸重复的分布特点。另一方面,对367例少/弱精症男性不育患者和323例健康可育正常对照进行POLG基因CAG-叁核苷酸重复基因分型,通过病例对照研究分析中国人群少/弱精症男性不育与POLG基因CAG-叁核苷酸重复的相关性。最终,通过对比不同群体间POLG基因CAG-叁核苷酸重复分布的差异,同时搜集现有报道的关于男性不育与POLG基因CAG-叁核苷酸重复相关性的病例对照研究文献设计一个Meta分析,以综合评价POLG基因CAG-叁核苷酸重复在男性不育发病中的作用,并分析各项研究间产生不一致结论的原因。我们的研究结果显示:中国各群体最普遍的POLG等位基因是(CAG)10,各群体间最主要的POLG基因型为10/10;6个不同地区的汉族群体最主要的突变基因型为10/11,各少数民族最主要的突变基因型为9/10和10/11;在所研究的6个汉族群体中均未发现有POLG基因突变纯合子(not10/not10),而在少数民族群体中检测到POLG基因突变纯合子(not10/not10):独龙族6/6、沧源佤族11/11。在6个不同地区的汉族群体中POLG基因CAG-等位基因频率和基因型频率分布差异没有统计学意义,但是汉族群体与独龙族、沧源佤族、哈尼族爱伲人、撒拉族、福贡怒族、西藏藏族和贡山怒族等群体的等位基因频率分布的差异均有统计学意义,研究的各少数民族群体间的等位基因频率分布差异也有统计学意义。在世界范围内比较发现,各不同种族、民族群体POLG基因CAG-叁核苷酸重复的分布有显着差异。病例、对照组POLG基因CAG-叁核苷酸重复等位基因的分型结果显示,正常对照组和男性不育组中最常见都是(CAG)10等位基因,频率分别为:病例组97.96%,对照组97.52%,POLG基因CAG-叁核苷酸重复数在病例组中分布为7、9、10、11和12,对照组中的分布为9、10、11和13。男性不育组和正常对照组最主要的POLG基因型为10/10,该基因型频率分别为:病例组96.46%,对照组95.05%。统计结果显示:病例组和对照组POLG CAG-等位基因和基因型频率分布差异无统计学意义(P=0.588,OR=0.821,95%CI:0.403-1.675和P=0.357,OR=O.705.95%CI:0.334-1.488).我们的结果提示,中国人群男性不育与POLG基因CAG-叁核苷酸重复不相关。基于我们的研究结果,我们搜集现有关于男性不育与POLG基因CAG-叁核苷酸重复相关性的病例对照研究报道数据,构建了一个较为周密详尽的Meta分析。本次Meta分析纳入了包括本研究在内的10项相关研究文献,共计包含2680例男性不育病例和1677例正常对照,采用多种遗传比较模式(杂合子比较、纯合子比较、隐性遗传比较、显性遗传比较)对男性不育病例组和正常对照组间POLG基因CAG-叁核苷酸重复的分布频率进行定量的综合分析。综合分析研究结果发现,男性不育与POLG基因CAG-叁核苷酸重复没有相关性。我们的研究提示,POLG基因CAG-叁核苷酸重复的分布在不同群体间存在较大的不同,中国汉族群体的(CAG)10等位基因频率和10/10基因型频率高于其它群体的频率分布,并且各群体间突变型等位基因和基因型的分布也有差异,我们研究的病例和对照组的频率分布与中国汉族群体的频率分布相符,但差异没有统计学意义。Meta分析显示,男性不育与POLG基因CAG-叁核苷酸重复没有相关性。基于以上结果,我们推测,①不同群体间POLG基因CAG-叁核苷酸重复分布的遗传背景差异影响着该群体与男性不育的相关性,②POLG基因CAG-叁核苷酸的重复次数在不同群体可能有不同的变异范围,超出变异范围的重复次数可能导致疾病的发生,而并非所有变异的重复次数都与疾病的发生相关,③POLG基因CAG-叁核苷酸的重复可能只是男性不育的一个微效基因,可能它与基因调控网络中的其它位点相互作用与男性不育相关。因此,我们提出,POLG基因CAG-叁核苷酸的重复并不是男性不育易感性的关键位点。但是,鉴于polγ的重要功能,在今后的关于男性不育遗传相关性的研究可考虑从与POLG基因调控相关联的其它基因(如线粒体DNA等)入手,通过基因间的相互作用研究基因与男性不育的相关性。

谭世明[4]2011年在《采用外显子组测序确定TSC22D2为多癌家系疾病易感基因的初步研究》文中提出[前期研究结果]癌家族(cancer family)是一种复杂性疾病,表现为多种癌肿在家族中聚集发生。其发病机制尚未明了,可能涉及到多种肿瘤易感基因介导肿瘤发生发展的分子事件。目前多癌家系的文献报道甚少,其主要原因是在于家系样本缺乏以及缺乏有效的手段来检测和研究癌家族的关键作用分子。我室肖岚博士在湖南长沙发现了一个比较罕见的多癌家系,6代成员有患者15人,涉及到结肠癌(colon carcinoma)、胃癌(gastric cancer)、乳腺癌(breast carcinoma)、子宫内膜癌(endometrial cancer)、乳腺纤维瘤(breast fibroids)等在内的多种肿瘤,甚至有的患者先后多次罹患几种不同的肿瘤。对该家系24个核心成员进行外周血样本的采集,采用高通量的SNP芯片进行了全基因组扫描和连锁分析(linkage analysis),确定染色体3q24-26与多癌家系疾病位点紧密连锁,为进一步筛查致病基因及致病突变提供了重要方向。[本文研究思路]针对易感区段3q24-26,利用基因功能注释和传统测序法对易感基因进行突变筛查具有很大的主观性,在屡次尝试无果的情况下,本文拟采用外显子组测序来寻找与疾病连锁的突变位点。首先,采用序列捕获芯片对家系中具有代表性的系内成员进行外显子组捕获。经高通量测序,序列比对及高级数据分析,结合易感区段染色体3q24-26来筛查潜在的突变位点;然后,通过直接测序证实这些实突变位点家系中是否在与致病单体型共分离;最后,将在当地人群中对这些位点进行大样本验证。[本文研究结果]1、外显子组测序筛查到染色体3q24-26区域上潜在的3个突变位点外显子组测序(Exome Sequencing)是一种新型的基因组分析技术,只需针对全基因外显子(exon)区域的DNA即可,采用Nimblegen公司可以覆盖人18000个编码外显子(coding exons)及551个编码miRNA外显子的HD2芯片对家系中的叁个具有代表性的系内成员(一个单一肿瘤患者、一个多种肿瘤患者和一个致病单体型非携带者)进行外显子组捕获。经Illumina GA高通量测序平台测序,数据结果与参考基因序列进行比对,采用NCBI db SNP数据库、Hapmap8数据库、千人基因组计划(1000 genome project)、炎黄计划(YanHuang project)四个数据库进行筛查,我们初步筛选到386个未知突变位点。我们将范围缩小到与家系疾病位点连锁的染色体3q24-26区域上,最后筛查到潜在的叁个突变位点。2、突变位点在家系内和正常人群中的筛查证实TSC22D2 (c.-91T>C)基因是该家系的致病基因和致病突变采用直接测序的方法在多癌家系里面验证了外显子组测序结果,我们发现3q24-26区段TSC22D2基因(c.-91T>C)在家系中与致病单体型共分离。进一步的研究工作还需将在当地人群中进行这个突变位点的大样本的验证,我们在500例正常人群外周血gDNA样本中进行该位点的突变筛查,未发现突变。至此,该位点为家系的致病基因及致病突变在遗传学上得到初步证实。

俄广鑫[5]2014年在《家鸡SSR和MHC位点的进化关系及群体遗传结构分析》文中研究说明DNA分子多态性为鉴定物种的遗传多样性和群体结构提供了重要信息。在研究各种家养动物的群体内遗传多样性和群体间遗传关系和结构中,微卫星DNA标记(SSR)是应用最为广泛的遗传标记之一。迄今为止,有许多研究应用这些中性基因座对来自全世界各大洲和不同生产、管理及历史背景的家鸡群体遗传多样性和群体遗传结构进行了评估和分析,发现群体遗传结构与它们的地理分布基本一致,而遗传多样性水平则与其管理背景相关。鸡主要组织相容性复合物(MHC)位于鸡16号染色体上,是基因组中最高变异区域。MHC区域编码的基因在免疫系统内起到主要作用,许多MHC基因编码的蛋白参与抗原与T细胞呈递过程。所以研究MHC区域的多样性有助于理解病原与宿主间的相互作用。目前,尽管MHC区域的受选择的性质还不清楚,但已有叁种假设,如杂合优势、稀有等位基因优势和波动选择,用于解释MHC的高度遗传多样性。本研究旨在比较MHC区域多态性和常染色体微卫星体系所代表的基因组水平遗传多样性和群体结构的异同,探索MHC的进化机制,评价MHC区域的遗传多样性是否适用于研究群体的遗传关系。本研究通过对来自不同大洲、不同背景及培育历史的25个家鸡和野生原鸡群体进行研究,主要结果如下:1.采用7个MHC微卫星基因座对500份家鸡和原鸡样品进行遗传多样性分析,在25个群体中共发现了94个等位基因,其中在基因座LEI0258、GAB0001和MHC0371上检测到的等位基因数最多,分别为43、12和12个;除了MCW0312、MHC-D和MHC-T的多态信息含量(PIC)较低外,其他各基因座的PIC均大于0.5,呈现较高的多态性;MHC基因座的期望杂合度与群体间的FST呈显着的负相关(R2=-0.9629)。2.将MHC区域单个基因座和单倍型水平上的NA、HO和HE与29个常染色体微卫星基因座所代表的基因组水平上的遗传多样性进行比较,发现大多数群体MHC区域的遗传多样性要明显高于基因组水平;但是也有个别特殊群体相反,例如按血系B15进行定向培育的实验品系R22。3.通过估测群体间的遗传分化,表明各大洲地方群体间在MHC区域所表现的变异要小于29个基因座所代表基因组水平上的变异;基因组水平与MHC区域的FST之间无相关性(MHClocus-wise vs29SSR, R2=0.4128; MHC haplotype vs29SSR, R2=0.3145)。4.在群体遗传结构分析中,25个群体在基因组水平上的变异遵循着地理来源和管理历史的差异;而MHC区域的变异则没有体现出上述特征。5.为了验证以上试验结果,本研究又开展了相关验证试验,即采用大样本量、大地理距离和管理背景差距的5个群体,深入分析MHC的群体结构特征,进一步印证了上述结果。

梁俊, 李杨瑞, 方锋学[6]2010年在《利用SSR标记与毛细管电泳对甘蔗属进行的遗传分析》文中提出为探讨甘蔗属内不同种之间的遗传多样性,利用SSR标记与毛细管电泳技术,对来自甘蔗属3个不同种的12个材料19对引物进行检测,共检测到229个DNA多态性条带,19对引物扩增的DNA条带范围集中在100~260bp之间。12个甘蔗材料的Jaccard遗传相似度,最小0.09,最大0.65,平均为0.26。通过遗传相似性系数分析,UPGMA聚类图内12个甘蔗材料可分为两个群,叁个割手密种材料分为一个亚群,甘蔗栽培品种与甘蔗热带种合为一个亚群。结果表明:热带种比割手密种具有和甘蔗栽培品种更亲近的遗传关系;SSR分子标记与毛细管技术结合,相比别的分子标记技术或电泳技术,具有更准确、简便、自动化等优点。

凌英会[7]2010年在《中国主要地方马群体遗传多样性及系统进化研究》文中进行了进一步梳理中国拥有丰富的马种资源,长期以来与我国农业生产息息相关,但对中国马种遗传多样性和起源进化的研究还不够系统和深入。本文采用基因组微卫星标记、线粒体D-loop高变区序列和Y染色体DNA叁类DNA分子标记分别从全基因组、母系及父系叁个方面对中国地方马群体的遗传多样性和起源驯化进行系统的分析,从而为马种遗传资源的保护和开发利用提供科学依据。1.应用世界粮农组织(FAO)和国际动物遗传学会(ISAG)推荐的27对微卫星引物,对26个中国地方马群体和2个引进品种,共1273份样品进行了遗传多态性检测。通过统计各种遗传多样性参数、分析群体遗传分化程度和系统聚类,研究了中国地方马群体遗传多样性和群体间遗传关系。结果显示:中国地方马群体具有较高的等位基因数、多态信息含量和遗传杂合度等遗传参数,表明中国地方马群体具有丰富的遗传多样性。其中,平均观察杂合度(Ho)为0.743,各群体的平均PIC都在0.69以上。中国地方马群体遗传多样性参数明显高于纯血马。中国地方马群体遗传多样性存在着一定的群体间差异。部分马群体具有较多的特有等位基因(NPA)。但总体遗传分化程度较低,群体间的遗传变异仅占2.4%。系统发育树将中国地方马种分成五个主要类群。这五大类群基本上与中国马种的五大地理区域分布相一致,包括长江流域及以南类群;青藏高原类群;西北类群;东北类群和内蒙古类群。主成分分析和Structure分析进一步支持了系统聚类结果。2.通过测序所获得659条家马和28条普氏野马mtDNA D-loop区序列。统计显示,共发现82个变异位点,定义出178个家马单倍型。在普氏野马序列中仅发现了2种单倍型。中国地方马群体的单倍型多样度和核苷酸多样度都表明中国家马群体mtDNA具有较丰富的遗传多样性。178个家马单倍型定义了9个支系(A-I),新定义H和I两个支系。中国地方马群体的单倍型在A、D和F叁大支系中占有明显的优势。NETWORK网络关系分析支持中国家马群体存在9个主要进化分枝(A-I)。中国家马9个支系分布存在着地理偏倚性。F支系个体在长江以北地区含量比较高,在长江以南地区比较低。G支系在长江以南的大部分地方马群体中所占比例比其它地区地方马群体的比例明显要高。中国家马具有丰富的遗传多样性和广泛的支系分布表明,中国很有可能是家马驯化中心之一,并支持中国家马具有多个母系起源。联合GenBank中家马序列(增加334条序列,共1021条序列)分析发现,来自欧洲、中东、亚洲各个区域家马群体mtDNA,支系分布存在比较明显的差异性。远东地区马mtDNA类型与F支系具有显着的相关性,新定义的I支系马在亚洲地区分布具有明显的优势,这两个支系很有可能与中国马种最早的驯化事件相关。3.六个Y-DNA微卫星标记,在家马、普氏野马及家驴雄性样本中得到很好的扩增,形成明显的微卫星峰图,并在家马、普氏野马及家驴之间显示出等位基因差异。总体上,家马的Y-DNA遗传变异非常有限。本研究在家马的Y染色体非重组区首次发现的遗传变异信息——在Eca.YA16位点上,发现了一种新的单倍型(单倍型B),通过两种测序方法获得变异序列并证实其可靠性。统计发现单倍型B个体主要分布在中国的西南及长江流域以南区域。

章杰[8]2014年在《猪皮下脂肪组织发育过程mRNA转录组鉴定和差异分析》文中进行了进一步梳理脂肪组织不仅是机体重要的能量代谢器官,还作为重要的内分泌器官分泌一些脂肪因子如脂联素、瘦素、抵抗素等,对肥胖、糖尿病以及心血管等代谢疾病都有重要的作用。近年来,猪作为研究人类能量代谢和肥胖的模型越来越受到关注,因为两者在结构和功能上存在许多相似性,比如身体大小、消化道系统、解剖学、代谢、脂肪分布、饮食习惯和病理学特征。同时,了解猪脂肪组织生长与发育的机制有助于改善猪肉生产效率。目前对于脂肪组织的研究较多集中在人类身上,这是由于肥胖已经成为影响人类健康的重大疾病之一,但对猪脂肪组织的研究还比较有限,因此可以借鉴在人类身上的研究,做到两者之间相辅相成。脂肪组织可以分为皮下脂肪和内脏脂肪两大类,它们在结构和功能上呈现出显着的差异,皮下脂肪组织主要作为能量储存组织在体内调节能量平衡,而内脏脂肪组织的解剖学位置、静脉回流模式及其本质的和特有的功能都易于发生脂质代谢异常,从而导致心血管疾病和代谢疾病的发生。另外,皮下脂肪占总体脂的60%-70%,因此减肥都是基于皮下脂肪减少的基础之上。本研究以猪四个不同发育阶段背部皮下脂肪组织为研究对象,通过石蜡切片分析了脂肪组织细胞体积的差异;通过液相色谱测定了脂肪细胞因子的含量,探究脂肪组织生长和发育过程中脂肪细胞因子的差异;利用数字基因表达谱(DGE)方法,鉴定出了新的mRNA转录本和高表达的转录本;通过差异分析筛出在不同发育阶段脂肪组织中差异表达的基因,分析了线粒体基因在脂肪组织生长和发育过程中的作用:对转录组数据和脂肪表型指标做了关联分析,揭示了引起脂肪组织生长和发育的生物学过程。利用石蜡切片对四个发育阶段的背部皮下脂肪组织细胞形态和结构分析结果表明,猪在出生后(Birth)到7年(7 y),脂肪细胞体积呈现持续极显着增长模式(P<0.01);脂肪细胞体积在猪刚出生时非常小,在出生后到30天(30 d)增长极显着(P<0.01);从30天到180天(180 d)、180天到7年的过程中,相互之间也呈现极显着的增长(P<0.01)。对猪四个发育阶段脂肪相关的代谢因子的测定结果显示,猪在出生后到7年的发育过程中,与脂肪相关的代谢因子的水平呈现显着的下降(P<0.05),并且脂肪代谢因子相互之间还存在显着的相关性(r>0.6,P<0.05)。通过DGE对12个背部皮下脂肪组织进行转录组测序,每个文库分别获得3.66~6.5 M (million)的原始数据,大约3.32~6.06 M clean tags和141,865~270,124种clean tags:通过比对,12,618个基因被鉴定出来用于后续分析;对在四个发育阶段文库中表达量最高的10个基因进行分析,发现7个基因(TUBAIB、ND2、COX2、ATP8、COX3、ND1、SCD)在四个发育阶段中共同高表达,只是排序发生了变化。为了评估实验结果的可靠性和操作稳定性,对平行实验的结果做了相关性分析,结果显示,生物学重复之间相关系数r>0.95(P<0.05),表明本研究所用生物学个体具有非常强的重复性,不同生物学个体之间mRNA表达谱的变异非常低,实验操作稳定性强,结果可靠,后续的分析结果是可信、可靠的。差异基因分析筛选出脂肪组织Birth与30 d共有807个基因差异表达,;Birth与180 d共有差异基因649个;Birth与7 y有1,263个基因差异表达:30 d与180 d有708个基因差异表达;30 d与7y有266个基因差异表达;180 d与7 y有767个基因差异表达。通过GO和Pathway分析,将这些差异基因富集到氧化应激、免疫过程、细胞凋亡、能量代谢、胰岛素刺激、细胞循环、血管生成和基因翻译等生物学过程和通路。分析差异基因的分布,结果发现线粒体DNA编码的13个基因中,其中有9个为差异表达的基因:QTL分析显示有298(9.11%)个差异基因分布在影响脂肪和肉质的QTL区域。对转录组数据进行短时间序列(STEM)分析,其中有5种表达类型的差异基因显着富集的类型;进而对脂肪代谢因子和转录组数据做了关联分析,结果显示显着富集的差异基因与脂肪代谢因子的水平显着相关,其中上调基因富集于能量代谢和血管生成等生物学过程;下调基因富集于细胞循环、类固醇、胆固醇、核糖体生物合成和代谢过程等生物学过程。对差异基因是否是已知衰老基因的分析显示,HAGE数据库中有288个与人类衰老潜在相关的基因,其中61个基因为本研究鉴定出的差异基因,达到显着富集的水平(P=3.17×10-6);功能富集分析发现这61个基因与DNA修复、细胞凋亡、转录和免疫等过程相关。通过Q-PCR验证DGE结果,两者之间有很好的相关性(r>0.7,P<0.05),说明DGE结果准确可靠。通过本研究,探讨了导致猪不同生长发育阶段脂肪组织差异的分子机制,筛选出了在不同生长发育阶段间差异表达的基因以及有较大研究价值的GO和Pathway,初步揭示了不同生长发育阶段脂肪组织形态和功能差异的分子基础,可为研究相关疾病及肥胖的发生机理提供科学依据,为临床治疗提供理论指导,也可为猪脂肪组织的沉积提供理论依据。

周爱国[9]2016年在《白甲乌鳢种质分析、白化特征机理及其热休克蛋白基因的研究》文中进行了进一步梳理本研究以珍稀的白甲乌鳢作为研究材料,利用形态学、生物学、组织学、分子生物学等方法对白甲乌鳢和乌鳢进行了比较研究,综合探讨了其分类归属、皮肤白化特征机理及其引种养殖过程中的抗应激能力等问题。1,基于形态学方法的部分鳢属鱼类系统发育关系本章运用传统形态度量法与框架法对5种鳢89个个体的11个可数和29个可量性状进行了测量。主成分分析显示所有5个主成分的累积贡献率达到78.928%。主成分分析散点图显示白甲乌鳢和乌鳢重迭最大。聚类分析显示各种间可完全区分,其中白甲乌鳢和乌鳢亲缘关系最近。通过X射线摄影发现白甲乌鳢和乌鳢形态结果较为相似。由此可知,白甲乌鳢和乌鳢较为相近,无明显区别,杂交鳢也偏向于父本乌鳢。2,基于毛细管电泳的AFLP标记技术探讨部分鳢属鱼类亲缘关系本章采用AFLP-毛细管电泳技术研究了8种鳢属鱼类的系统发育关系。共筛选出10对选择性扩增引物组合,扩增总条带范围为114-206,一致性条带为0-12,多态性条带为114-196。聚类结果显示,依相似系数0.58的水平,乌鳢、白甲乌鳢、杂交鳢和斑鳢聚为一支,且乌鳢和白甲乌鳢的亲缘关系最近,月鳢和带鳢聚为一支,而线鳢和小盾鳢分别单独聚为一支。该技术能有效区分鳢属鱼类的亲缘关系,为种质资源的开发利用提供一定的分子佐证材料。3.基于白甲乌鳢线粒体DNA全序列及其12s RNA、Cytb和CO1基因与D-Loop控制区序列的鳢科鱼类系统发育关系本章首先测定了白甲乌鳢线粒体DNA全基因组序列,全长16558bp,与乌鳢一致。利用MEGA6.0软件构建鳢科鱼类的遗传距离,其中白甲乌鳢和乌鳢之间的遗传距离为0.002。采用NJ、ME和ML法分别构建分子系统树,其中白甲乌鳢、乌鳢和乌斑杂交鳢单独聚为一支。同时比较分析了其12s rRNA、Cytb和CO1基因及其D-Loop控制区序列,白甲乌鳢和乌鳢单倍型序列之间的最大遗传距离均小于0.010,分别为0.006、0.002、0.002和0.004;分子系统树显示它们所有单倍型均单独聚为一支,且交叉排列,进一步得出白甲乌鳢应作为乌鳢白化变异种的结论。4,白甲乌鳢与乌鳢基本营养成分、皮肤黑色素含量及其组织学分析选取同一养殖水域的白甲乌鳢和乌鳢。分析肌肉基本营养成分发现白甲乌鳢较乌鳢有更高的食用营养价值,同时测定其皮肤黑色素含量显着低于乌鳢。光学显微镜观察白甲乌鳢与乌鳢鳞片和皮肤黑色素细胞在分布、密度、形态、大小和生长状态等方面存在明显差异。h&e和黑色素染色技术比较观察皮肤显微结构发现白甲乌鳢皮肤色素层趋于退化,且无明显黑色素细胞分布。利用透射电子显微镜对比分析皮肤超微结构发现白甲乌鳢皮肤黑色素细胞的黑色素体密度较小,排列混乱,呈现多种形状,真皮层的各层细胞排列不规则,无层次性。可见,黑色素细胞和黑色素沉积的缺乏、黑色素体密度较小等是导致白甲乌鳢皮肤白化现象的组织学原因。5,白甲乌鳢酪氨酸酶(tyr)基因的克隆,表达及其分子特征克隆了白甲乌鳢和乌鳢tyr基因cdna全长,两者序列一致。同源比对发现,与硬骨鱼类相似性较高,而与细菌类相似度较低。相对实时荧光定量pcr结果显示tyr基因在白甲乌鳢和乌鳢9大组织(皮肤、眼睛、肌肉、心脏、肝脏、脾脏、肾脏、鳃和肠道)中均有表达。其中,白甲乌鳢眼睛组织表达量最高,而乌鳢皮肤组织的表达量最高。对比相同组织发现,乌鳢皮肤组织tyr基因表达量极显着高于白甲乌鳢(18.66倍)。细胞免疫荧光观察亚细胞定位于内质网、高尔基体、细胞质膜等部位,与预测结果一致。可见,tyr基因可能作为参与乌鳢皮肤黑色素细胞发育、分化和功能调节的重要因子,其低表达是皮肤出现白化特征的关键因素之一。6,白甲乌鳢小眼畸形相关转录因子(mitf)基因的克隆,表达及其分子特征分析克隆了白甲乌鳢和乌鳢mitf基因cdna全长,两者序列一致。同源比对发现,与硬骨鱼类相似性较高,而与昆虫类相似性较低。相对实时荧光定量pcr结果显示mitf基因在白甲乌鳢心脏组织表达量最高,而在乌鳢肌肉组织表达量最高。对比相同组织发现,乌鳢皮肤mitf基因表达量极显着高于白甲乌鳢(8.77倍)。细胞免疫荧光观察亚细胞主要定位于细胞核,与预测结果一致。可见,mitf基因可能作为参与白甲乌鳢皮肤体色调控,其低表达可能与皮肤出现白化特征密切相关。7,白甲乌鳢sox10基因的克隆,表达及其分子特征分析克隆了白甲乌鳢和乌鳢sox10基因cdna全长,两者序列一致。同源比对发现,与硬骨鱼类的相似性较高,而与其它脊椎动物相似性较低。相对实时荧光定量pcr结果显示sox10基因在白甲乌鳢眼睛组织的表达量最高,而在乌鳢皮肤组织中表达量最高。对比相同组织发现,乌鳢皮肤sox10基因表达量极显着高于白甲乌鳢(14.44倍)。细胞免疫荧光观察亚细胞主要定位于细胞核,与预测结果一致。可见,sox10基因可能参与白甲乌鳢体色调节,其低表达是皮肤出现白化特征的重要因素之一。8,白甲乌鳢hsp60基因的克隆,表达及其分子特征分析克隆了白甲乌鳢hsp60基因cdna和基因组dna全长,符合hsp60基因家族的特征。同源比对发现,与硬骨鱼类相似性极高,而与细菌类的相似性较低。相对实时荧光定量PCR发现正常对照组(0h)HSP60基因的表达存在显着组织特异性。相比于常温处理组(26℃),经热处理(37℃)后的白甲乌鳢脑、肾脏、肝脏和脾脏组织HSP60基因的表达量均极显着的升高,而低温处理组(8.5℃)除脑组织表现出极显着性降低外,其他组织均无显着差异。注射迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)(菌株NO.DL1476)不同时间(0-,6-,12-,24-,36-,48-,72h)后的HSP60基因在白甲乌鳢大脑、脾脏和肾脏组织中不同时间均出现极显着的升高;在肝脏中一直处于高表达状态。可见,HSP60基因在应对外界不良环境因子、维持机体稳态、保证正常生命活动起到重要调节作用。9,白甲乌鳢HSP70基因的克隆,表达及其分子特征分析克隆了白甲乌鳢HSP70基因cDNA和基因组DNA全长,符合HSP70基因家族的特征。同源比对发现,与所用物种相似性均很高。相对实时荧光定量PCR发现正常对照组四大组织的表达存在高度特异性。相比于常温处理组,热处理后的四大组织HSP70基因均表现出极显着的升高,而低温处理组均无显着差异。经过注射迟缓爱德华氏菌不同时间后的四大组织均出现极显着的升高。结果说明HSP70基因在调节机体免疫反应及保护其致病的过程中发挥极其重要的作用。10,白甲乌鳢HSP90基因的克隆,表达及其分子特征分析克隆了白甲乌鳢HSP90基因cDNA和基因组DNA全长,符合HSP90基因家族的特征。同源比对发现,与硬骨鱼纲的鱼类相似性很高,而与细菌类相似性较低。相对实时荧光定量PCR发现正常对照组四大组织存在特异性表达。相比于常温处理组,热处理后的四大组织HSP90基因均表现极显着升高,而低温处理组均无显着性差异。经过迟缓爱德华氏菌注射不同时间后的四大组织均出现了极显着的升高,在肝脏组织中一直呈现高表达。可见,HSP90基因能够有效的应对热应激和病原菌感染,对正常生命活动起到重要的调节作用。

王喜梅[10]2005年在《I、XI型胶原基因序列分析及其多态性与瘢痕疙瘩易感性相关研究》文中进行了进一步梳理瘢痕疙瘩(Keloid,KD)是病因不明的皮肤纤维增生瘤,是仅与人类相关的整形外科常见病症。既可由微小的损伤如蚊虫叮咬、痤疮、穿耳孔引起,也可因烧伤、创伤、手术所致;瘢痕疙瘩所造成的影响一方面是外观变形、变丑。使患者羞于见人,诸多社交障碍,局部痛痒、反复溃烂、持续折磨造成患者心力交瘁;另一方面常会波及到功能障碍。目前对于瘢痕疙瘩的治疗,局部药物应用仅能部分减轻其疼痛、瘙痒的临床症状;外科手术治疗应慎选,因切除后如不采取其他措施则迅速复发、而瘢痕疙瘩的范围也会随之再扩大,达不到治疗的目的,是整形外科顽症之一。 临床观察发现瘢痕疙瘩常有一定的“体质性”,既不同的患者对创伤愈合表现出不同的转轨,在组织损伤后这种转轨的差异就表现为部分患者正常瘢痕愈合,而另一部分患者则产生瘢痕疙瘩。这种创伤愈合的不同转归除与外在因素如致伤原因、感染程度等有关外,更应与患者的遗传背景有关。关于瘢痕疙瘩的病因和治疗,人们从外科学、遗传学、药理学、分子生物学等各方面做了大量的探讨,但至今尚未找到确切的病因和行之有效的治疗方法。瘢痕疙瘩形成的病理基础是细胞外基质(extracellular metrix,ECM)成分尤其是胶原的异常过度积累。Ⅰ型胶原在ECM的结构中占很大比例,是其主要和重要成份之一,与创伤后修复密切相关;而Ⅺ型胶原也日益受到人们的重视,发现它基因结构的变化会对组织的塑形产生影响。因此,形成瘢痕疙瘩的核心问题是Ⅰ、Ⅺ型胶原等ECM基因如何被异常激活并高水平表达胶原蛋白,最终造成胶原的过度沉积。 现已证实:Ⅰ、Ⅺ型胶原基因在瘢痕疙瘩中的表达明显高于其他相关基因,其

参考文献:

[1]. 基于毛细管电泳的基因分析方法及肿瘤遗传背景研究[D]. 石先哲. 中国科学院研究生院(大连化学物理研究所). 2004

[2]. 利用毛细管电泳技术检测猪亲本与其子代DNA甲基化差异及遗传背景研究[D]. 陈雷. 华中农业大学. 2007

[3]. 男性不育与POLG基因CAG-叁核苷酸重复的相关性研究[D]. 刘舒媛. 北京协和医学院. 2011

[4]. 采用外显子组测序确定TSC22D2为多癌家系疾病易感基因的初步研究[D]. 谭世明. 中南大学. 2011

[5]. 家鸡SSR和MHC位点的进化关系及群体遗传结构分析[D]. 俄广鑫. 中国农业科学院. 2014

[6]. 利用SSR标记与毛细管电泳对甘蔗属进行的遗传分析[J]. 梁俊, 李杨瑞, 方锋学. 广西植物. 2010

[7]. 中国主要地方马群体遗传多样性及系统进化研究[D]. 凌英会. 中国农业科学院. 2010

[8]. 猪皮下脂肪组织发育过程mRNA转录组鉴定和差异分析[D]. 章杰. 四川农业大学. 2014

[9]. 白甲乌鳢种质分析、白化特征机理及其热休克蛋白基因的研究[D]. 周爱国. 华南农业大学. 2016

[10]. I、XI型胶原基因序列分析及其多态性与瘢痕疙瘩易感性相关研究[D]. 王喜梅. 郑州大学. 2005

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基于毛细管电泳的基因分析方法及肿瘤遗传背景研究
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