基因组印迹——导致基因亲源依赖性表达的机制

基因组印迹使来自父方和母方的基因虽核苷酸组成相同但具不同活性,这种差异起始于配子形成过程。被印迹者不表达或表达活性低。至少部份基因在精子或卵子形成过程中被印迹,来自父方或母方的该基因在后代体细胞中保持“沉默”。亲代双方基因组由于印迹分布形式不同而在胚胎发育中具不同功能,两者的正常互补为胚胎正常发育所需。甲基化修饰为基因组印迹的主要形式。     

基因组印迹研究

一小部分哺乳动物被基因组印迹所控制,这个过程使得只从来源于1条染色体的基因得以表达,这个染色体可以来源于卵子或精子,亲代特异性起源基因调节受DNA和染色质表观遗传修饰所控制,基因组印迹是1个研究基因组功能表观遗传控制的有用模型,这里我们以老鼠为模式生物来回答一些问题,包括印迹基因的角色、单座位基因表达的调节、印迹功能和机制的进化.     

常染色体印迹和X染色体失活的分子连接

在经典孟德尔遗传中,亲代双方各贡献1套染色体给子代以便母源和父源编码信息平等表达,哺乳动物中X染色体失活(XCI)和常染色体印迹违反了这个遗传平等法则,在XCI,两个雌性X染色体的1条被沉寂以便使XY和XX个体X连锁的基因剂量等同,在基因组印迹中亲代标记决定胚胎两条常染色体座位的哪1条被表达,虽然XCI和印迹表现不同,现在分子证据显示它们分享很多共同的特征,它们包括顺式控制中心,长距离调节和差异DNA甲基化,也许XCI和印迹最令人感兴趣的1个是它们与非编码和反义RNAs相联,最近的数据也表明两者都迁涉到组蛋白修饰和染色质相关因子如CTCF,总而言之,证据表明XCI和基因组印迹可能有1个共同的起源,这里我们假定在哺乳动物中X连锁剂量被偿需求是基因组印迹进化的主要驱动力,我们假定印迹最早为了XCI而固定在X染色体上,随后被常染色体获得.     

人类基因组印迹与遗传病

在哺乳动物,来自母方和父方的染色体可能具有不同的功能。用鼠做的实验表明存在一种染色体印迹,这种印迹标明了相应染色体的亲代来源。作者在本文里讨论了印迹     

哺乳动物早期发育的染色体印迹和染色体间的相互作用

本文探讨了哺乳动物染色体的印迹现象。指出,染色体印迹不仅与配子发生过程中染色体结构及分子变化有关,而且与胚胎发生中同源染色体及其片段的机能活性有关。亲代基因组及其片段在胚胎发生早期出现的机能不一致性和互补性,为发育中同源染色体相互作用的假说提供了有力证据。     

羊水细胞染色体多态和结构异常的遗传学分析

目的分析胎儿羊水细胞染色体多态和结构异常的亲代来源,为临床遗传咨询提供科学依据。方法对4123例高危孕妇行羊膜腔穿刺,共4097例羊水细胞培养成功并进行染色体核型分析。对于分析结果为染色体多态或染色体结构异常的病例,召回胎儿父母进行外周血染色体核型分析。结果 4097例羊水共检出染色体多态核型40例,35例召回胎儿父母进行染色体检查,结果显示胎儿的染色体多态均遗传自亲代一方,随访33例婴儿发育正常,2例失访;检出染色体结构异常核型20例,召回20对父母进行染色体检查,发现15例遗传自亲代一方,5例为新发染色体突变。随访15例核型与亲代一方一致的婴儿均发育正常,3例发生染色体新发突变胎儿因胎儿超声或染色体微阵列结果异常而选择引产,另有2例失访。结论羊水细胞染色体核型分析结果为染色体多态性或结构异常时应召回父母做染色体检查以明确亲代来源。胎儿染色体多态及染色体平衡型结构重排源自亲代一方,且父母无异常临床表型时可建议继续妊娠,染色体结构异常为新发突变时应结合其他检查结果谨慎咨询,预防不良妊娠结局。     

基因组印迹与糖尿病

基因组印迹是来自精子和卵子的等位基因或染色体在发育过程中,由于甲基化程度不同导致单等位基因表达。近年来的研究表明,新生儿暂时性糖尿病（TNDM）与染色体6q24父源印迹基因过量表达有关,进一步研究发现6q24附近的ZAC/HYMAI基因父源复制以及ZAC/HYMAI基因CpG岛的异常甲基化可能在TNDM发生中起关键作用。     

家族性热性惊厥相关基因研究──Ⅰ·从家族表型分析遗传特点

热性惊厥（FC）是一种儿科常见疾病，具有明显的遗传倾向。我们对83个简单型FC家族进行了家系分析，并比较了不同性别的亲代在传递FC时，FC患病情况如首发年龄、首发最高体温、首发持续时间、首发发作次数和复发次数的差别。在排除了一系列有关因素影响后，我们推测FC为常染色体显性遗传的、具有不完全的外显率和表现度的单基因病，并存在与亲代的性别的某种相关性。这种相关可能体现了一种非孟德尔遗传特性，即基因组印迹，需做进一步的分子遗传学研究。     

一例18q21.2q21.32杂合缺失所致Pitt-Hopkins综合征患儿的遗传学分析

目的探讨1例全面发育迟滞伴智力障碍患儿的遗传学病因。方法采用染色体G显带核型分析、拷贝数变异测序(copy number variation sequencing, CNV-seq)以及染色体高分辨技术对患儿及其父母进行变异筛查, 并明确其亲代来源。结果患儿及其父亲的染色体核型均为46, XY, del(18)(q21.1q21.3), 母亲为46, XX。CNV-seq提示患儿为arr[19]18q21.2-q21.32(chr18:48 422 190-58 039 582)×1, 即存在约10.58 Mb缺失, 涉及TCF4基因, 而父母均未发现相同缺失。经染色体高分辨技术发现患儿父亲18号染色体长臂的部分片段(18q21.1q21.3)插入到了5号短臂(5p13.1)。结论染色体G显带核型分析与CNV-seq技术能有效诊断Pitt-Hopkins综合征, 染色体高分辨技术有助于明确染色体异常的亲代起源。     

抗癌基因

抗癌基因是存在于正常细胞中的必要基因,是具有抑制癌细胞各种特性作用的基因。它在正常细胞转变为癌细胞的过程中失活或消失。这从下述几个不同的研究结果中可以说明。 1.用细胞融合法对抑制癌的染色体的判别将正常细胞与癌细胞融合而产生的杂种细胞移植给裸鼠时,将失去致瘤性和癌细胞的各种性质。如将杂种细胞传代培养,会出现与原来癌细胞性质相似的细胞。在该细胞中,往往看到来源于正常细胞的某一特定染色体的丢失。由此可断定这条染色体存在着抗癌基因。再用微细胞融合法,将一条特定的正常人染色体植入癌细胞后,与亲代细胞     

大的DNA分子通过形成环而浓缩并利于其转入哺乳动物细胞中

哺乳动物染色体中的功能元件都包含成千上万个碱基对。基因表达调控研究的多种调节序列分散于整个基因和其侧翼序列中。而且基因位点中的顺式作用元件可以在非常长的距离内发挥作用。将这些选择性调控序列克隆入质粒并转染入哺乳动物细胞 ,将有助于基因表达的研究。但是 ,基于质粒的转染研究不能重演天然染色体中这些调节序列的活性。并且一些调控元件被分成小片段后会丧失其功能。为了准确研究特殊的调控序列的功能 ,可以在完整的基因位点上对特殊元件进行修饰。细菌中的同源重组可以在细菌和 P1人工染色体中进行精确修饰。但将修饰后的大…     

组蛋白的供需调节DNA复制叉进程

真核生物的DNA半保留复制时，亲代核小体在复制又之前打开，再重新组装，亲代组蛋白完整转移到子代分子的前导链，新合成的组蛋白与随从链组装成新的核小体。但是究竟组蛋白动力学在解链过程中如何协调复制叉进程从而维持染色体稳定还不清楚。来自法国和丹麦的研究人员利用质谱分析和免疫印迹的方法发现一种Asf1-（H3-H4）-MCM复合物，     

Y染色体基因与男性生殖

哺乳动物性染色体(X和Y)从常染色体进化而来并参与性别决定和生殖特性。Y染色体是最小的染色体,在进化过程中,许多限雄基因被删除。Y染色体基因点突变或缺失可导致男性不育和/或男性生育力下降。比如Y连锁基因性别决定区域的丢失或微缺失,可导致XY男性展现女性特征;Y染色体无精子症因子b区域丢失RNA结合基序导致精子发生停滞在减数分裂期。另外Y染色体丢失及Y染色体基因的异位表达与各种男性疾病密切相关,包括一些体细胞癌。由于缺少体内模型以及Y染色体在人类和啮齿动物间的差异,Y染色体基因对人类疾病的影响还存在很多未知的情况。本综述主要讨论Y染色体基因以及它们在男性不育和肿瘤发展中的功能。     

Swyer综合征的分子遗传学分析

本文采用一组覆盖Y染色体长短臂及着丝粒部位的特异性DNA探针,对6例Swyer综合征患者进行了较全面的Southern印迹分析。研究结果表明,除了1例Swyer病人缺失了pDP34的检测片段外,在所有的患者中,未发现其Y染色体性别决定区内有任何可检测片段的丢失。因此,这些46,XY或47,XYY女性等Swyer综合征患者的病因可能有以下两种可能:一是Y染色体上的性别决定基因TDF或X染色体和常染色体上与性别决定有关的基因发生突变,致使这类病人发生性别反转;二是这些病人的Y染色体缺失了包括TDF在内的微小片段,但没有相应的探针将其检测出来。     

人类肿瘤的染色体基础

近两年内,由于肿瘤细胞培养方法的改进以及人类染色体高分辨显带技术的应用,已证明大多数肿瘤存在染色体异常。关于染色体异常与细胞癌基因的知识已经相互汇合在一起。例如,Burkitt淋巴瘤的人类细胞癌基因myc(c-myc)位于8号染色体,当它与14号染色体上的免疫球蛋白重链基因或2号和22号染色体上的免疫球蛋白轻链基因重排的时候,就被激活了。这些发现提示,染色体异常在人类恶性肿瘤中起到重要作用,可能代表着在分子水平上癌基因活性改变的机制。     

男子不育症相关的Y染色体基因组学

由于Y染色体存在性别决定基因和精子发生相关基因,男子不育相关的Y染色体基因组学逐步形成,对男子不育症有了全新的诠释。研究发现:缺乏基因重组的Y染色体不但不会逐渐丢失其重要基因,更不会逐渐消亡,而且也处于不断进化中;人类Y染色体有独特的短串重复序列-微卫星DNA和中度Alu家族重复序列,可能与男子不育症的发生有关;Y染色体上约有107个基因列在基因库,在MSY区域约有156个转录单位,其中78个编码蛋白质有27个蛋白质家族已被确认,11个蛋白质仅在睾丸组织中表达,与调节精子的发生相关;Y染色体所特有的基因不但调节着睾丸的生精功能,可能对前列腺、大脑等人体组织器官也有重要作用。     

男性不育患者ICSI治疗后子代Y染色体微缺失基因的研究

目的 探讨亲代胞浆内单精子注射技术(intracytoplasmic sperm injection,ICSI)治疗时精液情况与子代AZF基因缺失率的相关性.方法 应用多重PCR技术,检测81例ICSI妊娠、42例体外受精(in vitro fertilization,IVF)妊娠及50例自然妊娠的男性及其子代外周血中AZF基因缺失情况.结果 自然妊娠组亲代、IVF组、ICSI组亲代AZF缺失率比较差异无统计学意义(0,0,6.2％,P=0.05),自然妊娠组子代与IVF组、ICSI组子代AZF缺失率比较差异有统计学意义(2％,0,10.3％,P=0.02).ICSI组中亲代精液正常者、少精症、严重少精症、梗阻性无精症者AZF缺失率比较差异无统计学意义(0,4.8％,10.5％,12.5％,P=0.33),ICSI组中四组子代AZF缺失率比较差异有统计学意义(0,4.5％,13.6％,27.8％,P=0.02).结论 IVF、ICSI的操作过程不会增加Y染色体微缺失的发生率及扩大AZF缺失片段,子代Y染色体AZF缺失的新生突变可能与亲代精液情况存在关联.     

乳腺癌中17号染色体存在生长抑制基因的功能证据

在乳癌中17号染色体的重排或缺失是最常观察到的遗传改变。分子遗传研究提示这条染色体上存在着数个肿瘤抑制基因,这些基因的功能缺失可能是乳腺癌病理发生过程中的关键事件,除了位于17p13.1的p53基因以外,乳癌中17号染色体上至少还存在另外3个肿瘤抑制基因。实验证明17p13.3和17q12-qter在乳腺癌中经常发生杂合性丢失(LOH),通过遗传连锁分析已将BRCA-1基因定位于17q21。     

限制性片段长度多态性分析

不同个体在DNA结构上存在着差异,在不编码蛋白质的区域及没有重要调节功能的区域,DNA结构的个体差异更为明显。基因组中一个特定的基因座位(DNA序列)若存在两种或两种以上的状态(等位基因),而且其中任何一个等位基因在人群中的频率不低于1％,这一现象被称为多态性。DNA多态性本质上是染色体DNA中核苷酸数目或排列顺序的个体差异,这些差异多数为中性突变,不引起表型改变。DNA多态性可应用不同的方法进行检测,如DNA序列分析、PCR片段长度多态性(PCR-FLP),单链DNA构型多态性等。当DNA     

重点与普通中学学生父母教养方式的比较研究

目的 比较重点与普通中学学生父母教养方式的差异。方法 采用随机抽样方法，抽取南昌市一所重点中学和一所昔通中学高一、高三年级学生共187人，对被试施以父母教养方式评价量表。结果（1）重点中学与普通中学的父母教养方式大致相同，但父母亲的情感温暖与理解方面存在极显著的差异。（2）普通中学与重点中学学生父母双方的教养方式都具有较高的一致性，而且重点中学学生父母明显地更为一致。（3）重点中学学生父母在对待男女孩教育上父亲情感温暖与理解、母亲拒绝否认、母亲惩罚严属三个因子上存在差异，在父亲惩罚严属和拒绝否认这两个因子上存在极显著差异。而在普通中学只有父亲拒绝否认存在差异。结论重点舆普通中学学生父母教养方式存在一定差异。