核化线粒体的进化加速作用与转基因人模型分析

生物分子钟的应用在当代生物研究领域具有十分重要的意义。然而，分子钟仅能用于粗略估计不同种群生物间的进化时程，间接表明进化可能不是或不仅仅是由于中性突变通过遗传渐变所造成；相反，染色体DNA与外源性DNA之间，以及染色体DNA相互之间的大量基因重组，则可能是推动进化进程的更大动力之一。鉴于人体内的线粒体DNA是一种外源性环状DNA，人类可认为是一种天然发生的整合了外源性线粒体DNA的转基因物种。本文引入转基因人分析法并应用这一方法探讨与人类进化过程相关的基因重组。通过对人、小鼠、大鼠进行核化线粒体组学分析，发现人类染色体基因组含有大量与线粒体DNA同源的核酸片段；人体基因组内核化线粒体基因在重组数与总碱基长度上均较小鼠和大鼠高出数倍。人体内大量存在的线粒体DNA介导的基因重组可能在促进人类进化中发挥了一定的作用。     

基因片段的序列分析在中药质量研究中的应用

综述常用于中药质量研究的基因片段，介绍基因片段的序列分析在中药品种鉴定资源评价、亲缘关系及中药材道地性研究中应用的进展，为中药在基因水平的更深、更系统的研究及药用动植物的开发和可持续利用提供资料，常用于中药研究的DNA基因片段，主要包括叶绿体DNA、核DNA、线粒体DNA三大类。基因片段的序列分析在中药质量研究中初步显示了优越性，也向我们提出了许多新的课题。     

中国地鼠线粒体Cyt b基因测序及其分子进化

目的 测定中国地鼠线粒体DNA细胞色素b基因部分序列,分析其分子系统进化关系.方法 提取中国地鼠肝脏的总基因组DNA.设计合成特异引物进行PCR扩增,经检测进行测序.用Blast与GenBank中啮齿类其他常用实验动物的物种细胞色素b基因进行同源序列比较,分析其碱基组成及变异情况,并用邻接法、最大简约法、最小进化法构建了分子系统树,在分子水平上探讨中国地鼠和常用啮齿类实验动物的进化关系.结果 获得了中国地鼠线粒体Cyt b基因的部分序列,共 936 bp.结论 中国地鼠和金黄地鼠的亲缘关系最近,与小鼠、大鼠存在的差异相对大,与豚鼠的亲缘关系最远 ,与传统的分类地位基本吻合.     

动物线粒体基因重排

线粒体基因重排是否与重组有关一直存在争议,虽然在天然动物种群中从未明确发现重组的线粒体DNA单倍型,但多数动物却含有线粒体基因重组所需的酶,且在患者和雄性个体的肌肉组织中也常检测到低水平重排的线粒体DNA分子.因此重组对于线粒体DNA复制和修复可能是必须的.随着大规模基因组测序能力不断提高,基因结构比较作为分子系统学分析的工具已在越来越多的领域中得到应用,各分类阶元线粒体基因组结构的阐明已成为一种有效的系统发育信息的来源.线粒体基因重排机理的阐明对于人线粒体DNA相关疾病及动物的系统发育研究具有重要意义.     

线粒体基因突变糖尿病的现状及筛查与诊治的建议

线粒体基因组是细胞内惟一独立于细胞核染色体之外的遗传物质。由于受精卵的线粒体几乎全部来源于卵细胞，线粒体基因突变所致疾病呈母系遗传，即女性患者的子女均可能从母亲一方遗传获得致病基因而患病，而男性患者的子女理论上均不得病。1981年Anderson等发表了人类线粒体DNA（mtDNA）的全序列，从此开辟了研究mtDNA突变与人类疾病的新领域。本文在总结线粒体基因突变相关糖尿病国内研究现状基础上提出在中国人中进行筛查及诊治的初步建议。     

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。     

人肝癌SMMC-7721细胞株部分线粒体基因表达的研究

目的:观察人肝癌SMMC-7721细胞株部分线粒体DNA(mtDNA)基因表达的情况.方法:根据人线粒体DNA(mtDNA)基因序列,利用primer premier 5.0生物软件设计了4对PCR引物,分别是扩增D-loop区、ND6、ATPase8-ATPase6、16sRNA基因,采用RT-PCR方法对SMMC-7721细胞线粒体DNA上D-loop区及其他3个基因的表达进行了检测,并与其在正常人肝细胞株(L02)线粒体中的表达作了比较.结果:我们发现,与正常人肝细胞株(L02)相比,在SMMC-7721细胞中,D-loop区、ND6、ATPase8-ATPase6基因表达总体是增高的,16sRNA基因表达基本不变,同时在同一基因两条链(重链和轻链)之间的表达也存在差异.结论:我们认为,由于线粒体DNA编码的多肽均是氧化磷酸化酶复合物的亚单位,这些基因表达的异常可能造成细胞对氧利用障碍,细胞能量产生减少,成为造成SMMC-7721细胞主要以糖酵解的方式提供能量的重要原因之一.     

糖尿病线粒体ND1基因3316 G→A突变的功能研究

目的 探讨线粒体ND1基因3316 G→A突变对线粒体生物学功能的影响及其在糖尿病发病中的作用.方法 利用真核表达载体pcDNA3.1B和大肠杆菌DH5α构建野生型和线粒体DNA的ND1基因3316 G→A突变型重组子pcDNA3.1B-ND1;设计特异性siRNA序列干扰Hela细胞内源性线粒体DNA表达,使其内源性ND1基因沉默;经脂质体转入野生型和突变型重组子pcDNA3.1B-ND1,使其在Hela细胞内表达.通过RT-PCR、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳和荧光显微镜,从mRNA水平→蛋白质水平→线粒体膜电势位检测干扰效果,以筛选有效干扰siRNA序列.结果 线粒体ND11和线粒体ND12 siRNA序列均具有一定的干扰效果,后者效果明显优于前者;转入3316 G→A突变型重组子pcDNA3.1B-ND1的Hela细胞表达的线粒体蛋白低于野生型.结论 线粒体DNA的ND1基因正常表达对维持正常的呼吸链功能和细胞增殖至关重要,携有3316 G→A突变基因的糖尿病的发病与线粒体蛋白表达下降有关.     

线粒体DNA突变与珠蛋白生成障碍性贫血相关性的研究进展

线粒体DNA基因突变与疾病发生关系的研究是当前生物医学研究领域的热点。人体内线粒体DNA的缺失或突变可导致氧化磷酸化及能量供应异常。随着对线粒体基因的深入研究,线粒体DNA拷贝数、结构等的改变与人类多种疾病有密切关系。既往珠蛋白生成障碍性贫血的研究主要集中在核基因方面,近年来,线粒体DNA突变可能参与珠蛋白生成障碍性贫血的发生、发展有关的报道逐渐增多,为深入研究其与线粒体DNA基因突变的关系奠定了坚实的理论基础。     

线粒体相关疾病蛋白质组学研究进展

作为后基因时代的一门新学科,蛋白质组学研究技术为线粒体蛋白质组的研究提供了有力的支持,使得从整体上研究线粒体蛋白质组在生理、病理过程中的变化成为可能. 本文回顾了近年来国外学者应用蛋白质组学研究方法揭示相关疾病线粒体蛋白质存在相应的变化,以及通过对线粒体蛋白质组的研究去发现线粒体蛋白质在疾病发生发展中的作用,从而为寻找与疾病密切相关的疾病特异性蛋白提供线索.     

胆固醇酯转移蛋白转基因家兔制作及生物学特性分析

摘要: 目的 制作肝脏特异性高表达人胆固醇酯转移蛋白（CETP）转基因家兔并对其生物学特性分析进行分析。方法 利用显微注射方法制作CETP转基因家兔,利用Western Blot、Real-time PCR和CETP活性鉴定试剂盒鉴定模型家兔中人CETP转基因的表达和活性。结果 PCR检验结果显示我们成功获得CETP转基因家兔,转基因主要在肝脏特异性表达,其血浆CETP活性相对于非转基因家兔明显升高。结论 本研究首次成功建立了高表达人CETP的转基因家兔,为研究CETP功能和其参与心血管疾病的机制提供了良好模型。     

慢病毒载体法制备荧光素酶转基因小鼠

目的基于慢病毒介导的转基因方法制备荧光素酶(Luc)转基因小鼠。方法制备携带Luc基因的慢病毒,将其注入小鼠单细胞受精卵卵周隙以感染受精卵,然后将胚胎移植进假孕母鼠体内以获得仔鼠,应用小动物活体成像仪及PCR等在蛋白和DNA水平上筛选和鉴定Luc转基因小鼠。结果移植慢病毒隙感染后的成活胚胎63枚。将其移植至3只假孕母鼠,其中2只怀孕,共生仔鼠11只;利用小动物活体成像仪检测Luc表达,在蛋白水平证实11只F0代中,3只(命名为S1、S2、S3)表达Luc;DNA水平检测证实,3只Luc阳性小鼠的基因组中整合有外源转基因Luc。此外,Luc转基因首建鼠基因组中整合的Luc转基因可稳定遗传至下一代,并能正常表达。Luc转基因小鼠主要脏器如睾丸、肾脏、胃、肠、肺、脑、胸腺、肝脏和心脏等均可见Luc信号,但不同脏器间Luc强度有差异。结论成功制备Luc报告基因转基因小鼠。     

Suppression of induced atherosclerosis in h-apo AI transgenic mice by overex pression of human apo AI in the aortic wall

ｅｔｈｏｄｓ　Ｂｏｔｈｈ ａｐｏＡＩｔｒａｎｓｇｅｎｉｃｍｉｃｅａｎｄｎｏｒｍａｌＣ57ｍｉｃｅｗｅｒｅｆｅｄｗｉｔｈｅｉｔｈｅｒａｒｅｇｕｌａｒｃｈｏｗｏｒａｈｉｇｈ ｆａｔｄｉｅｔｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ 5%ｐｏｒｋｌａｒｄ ,1 2 5%ｃｈｏｌｅｓｔｅｒｏｌａｎｄ 0 2 5%ｓｏｄｉｕｍｃｈｏｌａｔｅｆｏｒ 14ｏｒ 2 4ｗｅｅｋｓｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ ＨｕｍａｎａｐｏＡＩｍＲＮＡｗｅｒｅｄｅｔｅｃｔｅｄｂｙＮｏｒｔｈｅｒｎｂｌｏｔ ＰｌａｓｍａａｐｏＡＩｌｅｖｅｌｓｗｅｒｅｍｅａｓｕｒｅｄｕｓｉｎｇａｒａｄｉ…     

利用肝癌小鼠动物模型改进临床生物化学与检验实验的研究

目的增加学生对《赖氏法测定血清丙氨酸氨基转移酶（ALT）》实验的学习兴趣。方法利用赖氏法测定Ras转基因肝癌小鼠与对照组小鼠的血清丙氨酸氨基转移酶（ALT）的活性,以提高学生的认识和教学效果。结果 Ras转基因肝癌小鼠的血清ALT活性显著高于对照组小鼠。结论利用肝癌小鼠动物模型改进临床生物化学与检验实验,实验结果较为理想,增加了学生学习的主动性,提高了教学效果,可予推广应用。     

IL-33转基因小鼠骨髓造血干/祖细胞向髓系细胞分化的能力增强

目的利用IL-33转基因小鼠研究IL-33对造血干/祖细胞的增殖和分化影响。方法利用流式细胞仪分析IL-33转基因小鼠及同窝野生对照小鼠的外周血、脾脏、骨髓细胞的免疫表型及造血干细胞分化不同阶段细胞的数量变化;利用体外成克隆实验和细胞周期分析研究IL-33对于造血干细胞增殖能力的影响。结果与野生型小鼠相比,IL-33转基因小鼠B细胞和T细胞在外周血中都明显降低,粒细胞在外周血和骨髓中都有明显增加;IL-33转基因小鼠的骨髓造血干细胞和多能祖细胞数量减少,共同淋系祖细胞数量减少,共同髓系祖细胞和粒单系祖细胞数量增加;IL-33转基因小鼠的造血干细胞处于S-G2-M的细胞增多;体外单克隆实验发现IL-33转基因小鼠造血干细胞形成的集落数增加。结论 IL-33转基因小鼠造血干细胞增殖能力增强,更易向髓系细胞分化。     

实时荧光定量PCR法检测转基因小鼠拷贝数

目的利用实时荧光定量PCR法鉴定转基因小鼠外源基因插入拷贝数。方法以TG-CARK转基因首见鼠为研究对象,选取小鼠的高度保守基因Fabpi为内参,利用绝对定量的实时荧光PCR法鉴定转基因小鼠拷贝数,并与传统的Southern blot方法的定量结果进行比较。结果实时定量PCR鉴定的转基因拷贝数与Southernblot法完全一致,三只TG-CARK首见小鼠的拷贝数分别为1,7,45。结论实时定量PCR技术具有高准确性、高稳定性、高通量和低成本的优点,是比传统杂交技术更好的鉴定小鼠转基因拷贝数的方法。     

登革病毒高度保守的HLA-A*1101限制性T细胞表位鉴定和体内免疫反应研究

目的：鉴定登革病毒2型（DENV-2）HLA-A*1101限制性T细胞表位并探讨其诱导的T细胞反应的特征。方法：基于DENV-2的氨基酸序列,采用T细胞表位预测软件预测HLA-A*1101限制性候选T细胞表位;基于HLA-A*1101转基因小鼠,采用ELISPOT实验、ELISA实验和CD8+T细胞（CTL）杀伤实验研究候选表位的HLA-A*1101限制性和所诱导的T细胞反应的特征。结果：在合成的14条候选表位中,9条肽（NS1161-170、NS1263-272、NS36-15、NS4b44-53、NS333-42、C58-67、E30-38、NS3576-584和NS4a72-80）免疫HLA-A*1101转基因小鼠可诱导产生肽特异性分泌IFN-γ的T细胞。除了分泌IFN-γ,C58-67和NS3576-584特异性T细胞也可分泌TNF-α,而E30-38特异性T细胞更可同时分泌TNF-α和IL-6。DENV-2感染的HLA-A*1101转基因小鼠体内也可检测到针对NS4b44-53、NS333-42、C58-67、E30-38、NS3576-584和NS4a72-80的分泌IFN-γ的T细胞。采用上述6条肽的混合物免疫HLA-A*1101转基因小鼠所诱导的效应细胞可显著杀伤DENV-2感染的小鼠脾单核细胞。结论：本研究鉴定出了9条全新的DENV-2特异性HLA-A*1101限制性T细胞表位。     

转基因中国仓鼠卵细胞中单胺囊泡转运体抗毒性作用的研究

目的:研究转基因中国仓鼠卵(CHO)细胞中单胺囊泡转运体(VMAT_2)的抗毒性作用。方法:利用转PC12细胞基因到CHO细胞中形成的转基因CHO细胞(cDNA-CHO),采用MTT比色法检测1-甲基-4-苯基吡啶离子(MPP~+)对CHO细胞野生株(wtCHO)和cDNA-CHO细胞的毒性作用,并观察利血平——VMAT_2的特异性阻滞剂对MPP~+毒性作用的影响。结果:在MPP~+ 0.5mmol/L以上浓度cDNA-CHO细胞对MPP~+敏感性比wtCHO低得多;cDNA-CHO和wtCHO对鱼藤酮(rotenon)的敏感性无显著差异;加入利血平后,上述保护作用消失,cD-NA-CHO对MPP~+敏感性与wtCHO细胞无差异,而单独予以wtCHO细胞利血平则不能改变它对低浓度MPP~+的敏感性。结论:此保护机制是由转基因细胞中VMAT_2引起的,VMAT_2在转基因的非神经细胞系(CHO细胞系)中也能将MPP~+转运至囊泡内,从而保护细胞,同时也提示PC12细胞内具有抗毒性作用的成分。     

睾丸间质细胞Prl3c1过表达转基因小鼠建立与生物学功能初步研究

目的 建立睾丸prolactin family 3,subfamily c,member 1(Prl3c1)过表达转基因(TG)小鼠,并对其功能进行初步研究.方法 设计引物扩增insulin like 3(Insl3)、Prl3c1、Insl3PA片段,通过融合PCR,形成Insl3-Flag-Prl3c1-Insl3 PA片段,构建pPrl3c1转基因载体,测序验证.通过受精卵原核注射,建立TG小鼠.免疫荧光、Western blot方法鉴定转基因表达情况.采用ELISA方法检测3月龄TG小鼠与野生型对照(WT)小鼠睾酮基础水平;并测定5 U/10 g人绒毛膜促性腺激素(human chorionicgonadotropin,HCG)刺激后,TG与WT小鼠睾酮水平(n=6).结果 免疫荧光与Western blot检测结果表明转基因片段表达于TG小鼠睾丸间质细胞.TG小鼠睾丸形态学未见明显异常.此外,TG小鼠基础睾酮水平与WT小鼠差异无统计学意义[(2.61 ±0.34) ng/mL vs (2.51 ±0.35) ng/mL,P＞0.05],但在HCG刺激后,TG小鼠睾酮水平低于WT小鼠[(5.35±0.83) ng/mL vs(7.56±1.17) ng/mL,P＜0.01].Western blot检测结果表明Prl3c1过表达减弱HCG刺激的STAR表达(P＜0.01).结论 成功建立了Prl3c1 TG小鼠,体内功能研究显示Prl3c1参与睾酮产生.     

钙蛋白酶抑制蛋白转基因小鼠的构建和鉴定

目的 将人的钙蛋白酶抑制蛋白（calpastatin,CAST）外源基因整合到C57BL/6J小鼠中,构建高表达CAST的转基因小鼠模型。方法 利用Gateway技术构建pRP.EX3d-EF1A-CAST-IRES-eGFP载体,回收片段后通过显微注射法将目的基因片段注入到C57BL/6J小鼠受精卵中,将其胚胎移植至同期发情的假孕受体母鼠输卵管内获得子代小鼠。采用PCR方法鉴定出阳性的转基因小鼠,确定首建鼠,通过与C57BL/6J小鼠回交后互交数代建系。利用RT-PCR和Western blotting方法检测CAST基因和蛋白在各组织中的表达情况。结果 将90枚注射受精卵移植到3只假孕鼠中,3只均怀孕,移植成功率100%,产下23只子鼠,经PCR鉴定得到2只转基因阳性首建鼠,阳性率为9%。子代小鼠进行RT-PCR检查显示,CAST基因在转基因小鼠的心、肝、脾、肺、肾、脑和骨骼肌中均有表达;Western blotting检查显示,CAST蛋白表达在转基因小鼠中显著高于同窝阴性小鼠。结论 通过显微注射法成功构建CAST高表达的转基因小鼠,为进一步研究CAST奠定了良好的模型基础。