2 型糖尿病患者线粒体常见基因突变PCR检测的局限性

目的:研究北京地区汉族人群中线粒体DNA(m itochondrial DNA,m tDNA)多位点突变频率与2型糖尿病之间的相关性。方法:采用直接PCR、PCR-限制性片段长度多态性(restriction fragm ent length polymorph ism,RFLP)、PCR-时相温度梯度凝胶电泳(temporal temperature grad ient gel electrophoresis,TTGE)法筛查m tDNA 4977片段缺失、线粒体tRNALeu(UUR)A3243G突变和m tDNA T14577C突变。结果:在250例2型糖尿病患者及142例健康对照外周血基因组总DNA中,未发现m tDNA 4977缺失、线粒体tRNALeu(UUR)A3243G突变及m tDNA T14577C突变。结论:m tDNA 4977缺失、线粒体tRNALeu(UUR)A3243G突变及m tDNA T14577C突变在外周血中没有检出,采用常规PCR法检测2型糖尿病患者外周血线粒体DNA突变具有较大的局限性。     

线粒体基因组全序列研究与动物分子系统发生的关系

线粒体DNA(m tDNA)基因组全序列作为研究动物系统发生的模型系统,是生物学家研究系统进化最有力的工具,它是惟一可以提供基因组水平上进行系统研究的分子标记。本文就目前已知的脊椎动物种属间m tDNA的序列特征、基因组结构特点、碱基组成特征进行对比,阐述在脊椎动物种属间各种群演变的关系,以及各种群进化的相对速率,说明m tDNA序列的比较是生物进化研究中可信度很高的分子证据。1线粒体在动物进化研究中的意义线粒体是真核生物细胞中能执行呼吸机能的一个相对独立的细胞器,线粒体DNA(m tDNA)基因组从它的形成开始,就伴随核基因组…     

常染色体显性遗传视神经萎缩的线粒体DNA含量减少

背景:常染色体显性遗传视神经萎缩(ADOA)是一种最常见的遗传性视神经病形式。ADOA的病因是编码发动蛋白相关线粒体蛋白的OPA1基因突变,从而扰乱了线粒体的生物合成及其正常功能的维持。目的:研究OPA1基因的突变谱并评估突变引起的线粒体含量的改变。方法:16例临床疑似ADOA的韩国患者纳入本研究。采用单链构象多态性PCR和测序分析OPA1基因的突变谱,采用实时PCR定量线粒体DNA(m tDNA)含量。结果:发现8处不同的OPA1基因突变,其中5处为新发现的突变。实时定量PCR分析m tDNA拷贝数显示出极好的线性及精确性。OPA1基因突变患者(…     

线粒体DNA与人类肿瘤相关性的研究进展

线粒体普遍存在于除哺乳动物成熟红细胞以外的所有真核细胞中。细胞生命活动所需能量80%是由线粒体提供的,所以它是细胞进行生物氧化和能量转换的主要场所;同时线粒体也是细胞核外唯一具有基因组,且能不依赖于核DNA (nuclear DNA nDNA)进行复制、转录和翻译的细胞器。有研究证实线粒体DNA (mitochondrial DNA,mtDNA)突变与人类衰老、神经退行性疾病、心肌病、肿瘤及糖尿病等多种疾病密切相关,近年来,mtDNA与人类肿瘤的关系越来越受到     

中医药抗衰老研究进展

衰老是生命的自然过程,主要指生物体细胞、组织、器官在结构与功能上表现出来的种种退化。延缓衰老或抗衰老研究,是衰老生物学和老年医学研究的热点和重点。1中医对衰老的认识中医传统主要认为衰老是由阴阳失调、脏腑虚衰、精气神亏耗所致。近年来中医学衰老学说多集中在肾虚衰老说、脾胃虚弱衰老说、津液不足衰老说、肾虚血瘀衰老说、气虚血瘀衰老说、脾肾两虚夹瘀衰老说、多脏器虚损与气滞血瘀痰浊衰老说。其中虚实夹杂多因素致老说日益引起关注[1]。近年来,随着科技及分子生物技术的迅猛发展,国内外阐释衰老的原因及抗衰老的机理均已深入到基因水平,分子生物学在中医药抗衰老研究中的应用也日趋成熟。其中中医药对线粒体DNA、端粒、细胞凋亡的影响等研究尤为活跃。2中医药对线粒体DNA的影响线粒体DNA是由16565个碱基对构成的双股环状DNA,有特殊遗传特征,m tDNA未受组蛋白的保护,易受自由基袭击及某些药物副反应损伤,由于不具有核酸校读作用,故错误率较高,其突变率是细胞核DNA的10~100倍。自1989年Linnane等提出m tDNA突变的积累是衰老的重要原因以来,人们开始关注线粒体DNA与衰老的关系的研究。线粒体DNA是细胞能量转化系统...     

非动脉性前部缺血性视神经病变患者白细胞内相对性线粒体DNA含量增多

目的:研究非动脉性前部缺血性视神经病变(NAION)患者可能出现的相对性线粒体DNA(m tDNA)含量改变。方法:对19例NAION患者与32例对照者进行比较,2组年龄、性别分布及种族相匹配。自白细胞中提取DNA,在荧光染料存在下,进行2对引物竞争性PCR扩增,1对引物针对m tDNA ND1基因,另1对基因为内参βactin基因。结果:对照组的平均相对性m tDNA含量(0.93±0.11,95%CI0.89～0.97)较NAION患者组(2.40±1.05,95%CI1.90～2.91)显著减少(P<0.001)。相对性m tDNA含量与Snellen视力无相关性(r=-0.37,P=0.022)。结论:NAION患者相对性m tDN…     

适用于线粒体基因组测序的高纯度线粒体DNA提取和鉴定方法优化

目的 优化线粒体DNA(mtDNA)提取和纯度鉴定方法以满足线粒体基因组测序的要求.方法 利用简化的蔗糖密度梯度离心法、DNA酶Ⅰ并结合质粒提取试剂盒提取纯化mtDNA、尽量降低核DNA(nDNA)污染的可能.获得的mtDNA经NanoDrop检测、琼脂糖凝胶电泳和荧光定量PCR绝对定量法测定nDNA/mtDNA拷贝数...     

与线粒体聚合酶γ基因突变相关的表型谱

最近,有研究报道具有不同临床症状患者编码线粒体DNA(m tDNA)聚合酶γ(POLG1)催化亚基的基因发生突变,提示患者及其家族的基因型与表型之间存在复杂的关系。对来自欧洲不同诊断和研究中心患者的POLG1进行测序,并详细说明其表型谱,以进一步提高对其复发风险的认识。在38例患者中     

核外基因——mtDNA及其表达体系

生物的遗传物质不是只构成一个信息系统，而是几个信息系统。例如，在动物特别是多细胞动物中，一般有两个遗传信息系统指导它的整个生命活动，即核染色体DNA(nDNA)和线粒体DNA(m-tDNA)；而在真核植物细胞里，一般有三个遗传信息系统，即nDNA、mt-DNA和叶绿体DNA(cpDNA)。很多人把线粒体和叶绿体的遗传信息系统称为真核细胞的第二遗传信息系统，或称核外基因及其表达体系。     

游离线粒体DNA拷贝数与疾病的研究进展

<正>线粒体作为真核细胞内的重要细胞器,除了维持细胞正常的生理功能外还参与细胞凋亡及死亡过程。游离DNA包括游离核DNA(nDNA)和游离线粒体DNA(mtDNA),与nDNA相比mtDNA有更多的拷贝数。另外,由于mtDNA缺乏有效的损伤修复系统,更容易造成复制转录水平及拷贝数的变化。mtDNA性状和数量的改变与人类多种疾病密切相关。本研究就近年来mtDNA拷贝数与疾病的相关研究作简     

线粒体DNA的转录机制

真核生物的基因由核基因和线粒体基因(mtDNA)共同组成,mtDNA的生物合成是一个非常复杂的过程,需要核基因和mtDNA共同协同调节完成,大多线粒体蛋白在由核基因编码好后经特殊通道输送到线粒体内参与线粒体的各项生物合成.线粒体DNA转录需要核基因编码的几种蛋白,包括一个线粒体RNA聚合酶(POLRMT),线粒体转录因子A(TFAM),线粒体转录因子B1(TFB1M)或者线粒体转录因子B2(TFB2M)两者之一.本文对哺乳动物线粒体转录各因子的功能、 各因子间的相互作用以及线粒体转录的调节进行了综述.     

Cu/ZnSOD基因敲除小鼠耳蜗易于出现mtDNA缺失突变-ROS对组织损伤的特异性研究

目的　探讨ROS对各种组织mtDNA的损伤情况 ,耳蜗mtDNA是否为ROS损伤的标靶。方法　应用套式PCR及分子克隆测序技术对 10只Sod1基因敲除小鼠及 5只同系野生型小鼠耳蜗、脑、肝脏、肾脏、脾脏、心脏及皮肤组织进行研究。结果　 1 各组织mtDNA可检测到 3种缺失 ,常见的缺失为mtDNA386 7bp和mtDNA372 6bp缺失 ,mtDNA4 2 36bp缺失不常见。 2 mtDNA缺失在不同组织的含量有明显的不同 ,肝脏和肾脏组织含量最高 ,耳蜗、心脏和大脑组织其次 ,脾脏及皮肤组织含量最低。与野生型小鼠比较 ,Sod1基因敲除小鼠mtDNA在不同组织的缺失量是野生型小鼠的 3- 2 0倍 ,其中耳蜗组织mtDNA缺失量约是WT小鼠的 15倍。结论　缺乏Sod1的保护 ,ROS可以攻击各种组织mtDNA ,但具有明显的组织特异性 ,耳蜗mtDNA是其损害的敏感标靶。     

Deletions are easy detectable in cochlear mitochondrial DNA of Cu/Zn superoxide dismutase gene knockout mice

目的：探讨ROS对各种组织mtDNA的损伤情况,耳蜗mtDNA是否为ROS损伤的标靶。方法：应用套式PCR及分子克隆测序技术对10只Sod1基因敲除小鼠及5只同系野生型小鼠耳蜗、脑、肝脏、肾脏、心脏及皮肤组织进行研究。结果：1.各组mtDNA可检测到3种缺失,常见的缺失为mtDNA3867bp和mtDNA3726bp缺失,mtDNA4236bp缺失不常见。2.mtDNA缺失在不同组织的含量有明显的不同,肝脏和肾脏组织含量最高,耳蜗、心脏和大脑组织其次,脾脏及皮肤组织含量最低。与野生型小鼠比较,Sod1基因敲除小鼠mtDNA在不同组织的缺失量是野生型小鼠的3-20倍,其中耳蜗组织mtDNA缺失量约是WT小鼠的15倍。结论：缺乏Sod1的保护,ROS可以攻击各种组织mtDNA,但具有明显的组织特异性,耳蜗mtDNA是其损害的敏感标靶。     

线粒体DNA突变和疾病的关系研究进展

线粒体是细胞能量生成的场所,人类线粒体DNA(mtDNA)上有37个编码基因,其中有13个蛋白质基因,2个rRNA基因和22个tRNA基因。mtDNA突变是引起多因素疾病和部分遗传疾病的重要原因之一,本文就线粒体基因组学、mtDNA疾病模型,mtDNA疾病的临床特征以及mtDNA疾病的防治进展进行综述。     

线粒体脑肌病中线粒体DNA的部分缺失

在2例Kearns－Sayre综合征（KSS）和2例慢性进行性眼外肌麻痹（CPEO）患者的骨骼肌线粒体DNA（mtDNA）中发现存在单一的大片段缺失突变。缺失的长度2．5～5．5kb，突变只发生在部分线粒体DNA中，突变型mtDNA占全部mtDNA的60．5％～84．6％。在10例其它的线粒体脑肌病患者骨骼肌标本和外周血标本及数例正常骨骼肌和胎肝标本的mtDNA中均未发现缺失突变。上述发现支持mtDNA的缺失突变为KSS和CPEO主要病因的观点。     

氧化损伤在HIV相关神经认知损害中的作用

目的研究由活性氧诱导的DNA氧化损伤在感染了艾滋病毒的患者中枢神经系统组织中的积累。方法利用感染人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV-1)的患者的尸检脑组织的额叶皮质来分析HIV-1亚型,采用免疫荧光染色、定量聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)和PCR克隆测序分析脑细胞中核和线粒体DNA损伤。结果中枢神经系统感染HIV会导致大脑细胞中核和线粒体DNA基因组的损伤。对HIV相关的神经认知功能障碍患者的尸检皮质组织进行检测可以发现有高水平的核和线粒体DNA 8-氧鸟嘌呤(8-hydroxyguanine,8-oxoG)损伤。在HIV相关的神经认知障碍的一个亚型脑组织中有逐渐增加的线粒体DNA突变和缺失,这与病情已经得到控制的情况大为不同。结论在HIV相关的神经认知障碍患者的中枢神经系统中高水平的氧化损伤对HIV引发神经细胞和胶质细胞的神经免疫和凋亡发挥了重要作用。     

线粒体肌病和脑肌病患者线粒体基因缺失的研究

目的 探讨线粒体肌病和脑肌病的骨骼肌线粒体ＤＮＡ（ｍｔＤＮＡ）缺失情况。方法 从１例线粒体肌病和１例脑肌病（ＭＥＲＲＦ）患者骨骼肌活检标本中,提取总ＤＮＡ,以限制性内切酶ＰｖｕⅡ酶切,与ｍｔＤＮＡ全长探针进行分子杂交。结果 线粒体肌病和ＭＥＲＲＦ患者分别为１５ｋｂ和５ｋｂ和ｍｔＤＮＡ基因缺失。结论 ｍｔＤＮＡ基因缺失是线粒体肌病和脑肌病的重要病因之一。     

神经肌肉性疾病的病理与血液PCR检测线粒体DNA缺失分析

目的 :探讨神经肌肉性疾病的临床表现与病理、血液 PCR检测之间的关系。　方法 :采用肌肉活检病理检查与血液 PCR检测有无线粒体脱氧核糖核酸 ( mt DNA)缺失的方法 ,对 2 0例神经肌肉性疾病患儿进行临床分析研究。　结果 :神经肌肉性疾病主要表现为肌无力 ,肌肉病理检查多为非特异性的肌萎缩、肌营养不良改变 ,血 PCR分析发现 6例有 mt DNA缺失。　结论 :神经肌肉性疾病病因复杂、表现多样 ,肌肉病理改变是该病发生的结果而不是原因 ,血液 PCR检测对线粒体肌病的诊断有很高的价值     

鱼藤酮致线粒体氧化损伤的作用和机制

鱼藤酮是线粒体呼吸链上复合体I的经典抑制剂之一。大量的研究表明当鱼藤酮作用于活体的动物或细胞 时,可导致线粒体功能紊乱、ROS生成增加,蛋白质、脂质、核酸遭受氧化损伤。以线粒体与ROS的生成、鱼藤酮促 线粒体ROS生成机制、鱼藤酮促DNA损伤机制为中心,阐述鱼藤酮致线粒体氧化损伤的相关作用和机制;同时探讨 鱼藤酮作用下线粒体DNA(mtDNA)的损伤及其可能存在的mtDNA突变。     

Delta mtDNA4977 is more common in non-tumoral cells from gastric cancer sample

BACKGROUND: The aim of this study was to determine the frequency of delta mtDNA4977 in tumoral cells as compared with adjacent normal cells in gastric cancer. METHODS: In order to investigate whether a high incidence of mutation exists in mitochondrial DNA of gastric cancer tissues, we screened one of common region of the mitochondrial genome by PCR amplification and Southern blot followed by DNA sequence analysis. DNA isolated from these cells was used to amplify hypervariable regions ATPase8/6, COXIII, ND3, ND4 and ND5 of delta mtDNA4977. RESULTS: In 107 cancer patients, delta mtDNA4977 was detected in 6 cases (5.60%) of the tumoral tissues and 18 cases (16.82%) of the non-tumoral tissues that were adjacent to the tumors. Levels of delta mtDNA4977 deletions were found to be more in non-tumoral tissues than in adjacent tumoral tissues. There was no correlation of patients with certain clinical parameters like age, sex, tumor location and tumor size; however, there was an obvious relationship with intestinal-type of gastric cancer. CONCLUSIONS: Unknown genetic aspects, ambiguous environmental factors and reactive oxygen species (ROS) can cause the delta mtDNA4977 mutation rate to be increased in gastric cancer. The results suggest that percentage level of delta mtDNA4977 is less common and intolerable in tumoral tissue, probably because of high metabolism and ROS generation. We supposed that the cells initially had delta mtDNA4977 transform to tumoral cells and the existed deletion conferred metabolic disadvantage; thus, cells containing such a mtDNA deletion would be overgrown by other cancer cells without this mtDNA deletion. As a result, the presence of delta mtDNA4977 will be low in tumoral cells.