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中药DNA条形码分子鉴定技术的应用与展望
中药材品种广泛,存在多基原的情况,质量差异较大,使临床用药安全性和有效性难以得到保证.因传统中药鉴定方法的局限性,对准确鉴别多基原中药材带来了一定的挑战.为了保证中药临床用药安全有效可控,中药鉴定学已成为重要的研究课题之一,也是当前中医药事业急需解决的关键技术要求.DNA基因鉴别是从基因层面对中药材进行快速、准确的鉴定,包括DNA分子标记法、核酸探针杂交法和DNA条形码技术,其中DNA条形码技术应用为广泛.DNA条形码是利用标准的DNA片段对物种进行鉴定的技术,2015年版《中国药典》收载了DNA条形码技术指导原则,建立了动物类采用细胞色素C氧化酶亚基KCOI)序列为主,转录间隔区间(ITS)2为辅;植物类采用ITS2/ITS为主,叶绿体psbA-tmH为辅的中药材鉴定体系.该技术的广泛应用为中药鉴别提供更高效快速的方法,并且有效地应用于多基原中药材的鉴别中,使中药品种混乱现象得到极大改观.文章首先对DNA条形码技术的原理、目的及意义、标准片段的选择进行介绍,着重阐述该技术在中药鉴定中的应用以及存在的局限性,并提出展望,以期为中药材的鉴定研究提供参考.
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基因序列在原虫分子系统学中的应用
原虫中可能包含核基因、线粒体基因、质粒基因、RNA基因等.其中核基因、线粒体基因等基因由于进化速率相对恒定,并具有进化的保守性,可作为衡量不同进化单位亲缘关系的指标,常用于原虫系统发生的研究.本文重点综述了核基因中的18S rRNA基因、ITS序列、β-tubulin基因、Actin基因、TRS序列和线粒体基因中的Cytb基因、HSP70基因及kDNA等在原虫分子系统学中的应用,为这些基因的进一步研究提供参考.
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糖尿病伴耳聋患者四例临床及线粒体基因分析
目的 对4例2型糖尿病伴耳聋患者行线粒体基因测序,明确线粒体基因与临床表型之间的关系.方法 对山东省内分泌与代谢病医院2014至2015年期间收治的4例有母系遗传糖尿病家族史伴耳聋的2型糖尿病患者进行研究,用聚合酶链反应对线粒体3069~3842片段进行直接测序,有突变或有意义者行线粒体全基因(除D环区外)测序,以明确是否有线粒体基因突变.结果 在1例患者中发现有T3535C同义突变,由稀有密码子突变为常用密码子.对此患者进一步行线粒体全基因测序(除D环区外),发现G9053A、T10609C、C10920T、G13759A、G13928C、A15326G共6个错义突变.结论 本研究发现了6个线粒体错义突变,其中C10920T突变与患者母系遗传糖尿病伴耳聋临床表型相关.
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线粒体基因A3243G突变阳性糖尿病患者的临床特点分析
目的 探讨线粒体基因(mtDNA) A3243G突变阳性糖尿病患者的血糖、血压特征,及其与mtDNA突变负荷间的关系.方法 选择福建医科大学附属第一医院2006-2017年初筛的mtDNA A3243G突变阳性的20例糖尿病患者及20例mtDNA A3243G突变阴性的糖尿病患者,通过直接测序进一步确认致病性突变.收集这些糖尿病患者的血糖、血压等临床资料并进行分析总结.对突变阳性患者外周血和(或)尿沉渣组织的DNA进行聚合酶链反应(PCR)-限制性片段长度多态性(RFLP)分析,计算突变负荷(即突变型mtDNA所占的比例).结果 经测序确认为mtDNA A3243G突变阳性的糖尿病患者20例,其中9例为单纯糖尿病,11例合并线粒体脑肌病.mtDNAA3243G突变阳性组的体质量指数(BMI)、糖化血红蛋白低于对照组[(17.81±2.07)比(25.23±4.01)kg/m2,(7.56±2.18)％比(9.58±2.50)％;均P＜0.01],血乳酸高于对照组[(3.60±1.97)比(1.72±0.40) mmol/L,P＜0.05].单纯糖尿病患者的突变负荷、舒张压、血乳酸水平低于糖尿病合并脑肌病患者[(15.03±6.03)％比(55.84±14.67)％,(69.6±9.7)比(78.0±7.5)mm Hg,(1.94±0.25)比(4.49±1.91) mmol/L,均P＜0.05],年龄、BMI高于糖尿病合并脑肌病组[(51.2±15.6)比(32.6±10.0)岁,(19.0±2.1)比(16.8±1.5)kg/m2,均P＜0.05].同时对6例患者的尿液和血液进行mtDNA A3243G突变定量检测,发现尿液的突变负荷大于血液中的突变负荷.结论 mtDNA A3243G突变单纯糖尿病患者突变负荷低于糖尿病合并脑肌病/肌病患者.对于BMI＜20 kg/m2、血乳酸偏高的母系遗传糖尿病患者,很有必要进行mtDNA突变检测,尿沉渣组织更适合可用于mtDNA诊断.
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线粒体基因 tRNALeu(UUR)A3243G突变糖尿病的研究进展
线粒体基因突变糖尿病(DM)的发现是近年来DM分子遗传学研究领域中的重要进展,其中多见也受瞩目的是线粒体基因tRNALeu(UUR)A3243G突变导致的2型糖尿病伴耳聋(MIDD).由于它是一种线粒体单基因突变遗传病,因此成为研究DM分子遗传学、病理生理学以及病因治疗学的重要前沿.本文就近十年来其临床表型、病理机制、检测方法及临床治疗等方面的研究进展作一系统综述.
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中国人群线粒体基因C3394T及A12026G突变与2型糖尿病相关性的Meta分析
目的 研究中国人群线粒体基因C3394T及A12026G突变与T2DM相关性. 方法 检索中国知网、万方、维普、Pubmed数据库,对2001～2013年中国人群线粒体基因C3394T、A12026G突变与T2DM相关性的随机对照试验(RCTs)文献进行检索.经质量评价和资料提取后,对符合质量标准的RCTs进行Meta分析. 结果 共纳入11个RCTs.7个RCTs结果显示,C3394T突变合并OR(95％ CI)为7.48(3.17～17.76),4个RCTs结果显示,A12026G突变合并OR(95％ CI)为1.88(1.14～3.11).结论 中国人群线粒体基因C3394T及A12026G突变与T2DM有相关性,且是其发病的危险因素之一.
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人类线粒体基因控制区序列的变异频率与碱基构成特点分析
目的探讨人类线粒体基因控制区的多态频率和变异类型.方法搜集基因文库记录的86个人类线粒体基因D环控制区序列,并与标准剑桥序列进行比对分析.结果 86个序列中共在181个位点发现1 253个碱基变异,主要变异形式为碱基转换(占71 75%),其次为碱基插入(16.04%)和缺失(8.62%),碱基颠换较少,仅占3.59%.核酸位点16 189、303～315、514～523是变异频率较高,且具有基因长度不稳定的区域.结论线粒体基因D环区为高度多态变异区,其变异频率的确定可为针对线粒体基因多态性与疾病发生风险评估的其他研究提供参考.
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三氧化二砷诱导白血病患者线粒体DNA的非编码区基因突变
三氧化二砷(As2O3)促白血病细胞分化和凋亡的作用机制至今尚不完全明了.线粒体基因(mt-DNA)是细胞核外遗传物质,其非编码区(D-loop区)包括重链复制起点等重要序列,对编码区有影响.
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线粒体糖尿病一例家系分析
线粒体糖尿病在临床上十分少见,截止2005年国内报道的线粒体基因nt3243A→G突变糖尿病家系33个,患者共104例[1].以下对我们新发现的1例线粒体糖尿病家系分析如下.
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线粒体神经胃肠脑肌病
线粒体病为一大类由线粒体基因或(和)核基因异常所致的多系统疾病,多数患者表现为骨骼肌、心肌和中枢神经系统的损害,其他系统如胃肠道和周围神经等也可以被累及并成为主要临床表现之一.其中线粒体神经胃肠脑肌病是1976年Okamura等[1]首次描述的一种以胃肠道损害为主要表现的线粒体病,过去在文献报道中采取了不同的名称来描述该病的临床特点,同义词包括肌神经胃肠脑病,眼外肌麻痹,白质脑病,小肠假性梗阻及多神经病,眼胃肠肌萎缩,感觉性多神经病、眼外肌麻痹及假性肠梗阻线粒体脑肌病等.
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线粒体基因D-Loop区单核苷酸变异与多囊卵巢综合征的相关性研究
目的 探讨线粒体基因D-Loop区变异与多囊卵巢综合征(PCOS)发病及临床症状的相关性.方法 收集北京大学第三医院生殖中心就诊的PCOS患者77例,男性因素或输卵管因素的不孕症患者45例,进行血DNA抽提和线粒体片段的扩增,测序分析PCOS与非PCOS组基因变异的差异,以及与临床症状的相关性.结果 PCOS组与对照组D-Loop区均发现数个单核苷酸变异,其中195C/T、410A/T、491T/C、16094T/C、16173C/T、16185C/A、16225T/C、16313T/C和16321G/A是NC_001807.4线粒体数据库中报道过的多态性位点(SNPs);此外,还出现146T/C、150T/C、152T/C、248A/-、16184C/-、16190C/T、16195C/-、16300T/C、16306T/C、16322T/C和16364T/C 11个SNPs.16184C/-位点在PCOS组与对照组比较,差异有统计学意义(P=0.034),而且在月经紊乱组与非紊乱组差异有统计学意义(P=0.034).结论 线粒体高变区单核苷酸变异位点中,除已报道的SNPs外,其余可能是中国汉族人特有的线粒体多态性位点.其中,16184C/-可能与PCOS的发病和月经周期的紊乱有关.
关键词： 多囊卵巢综合征 线粒体基因 线粒体基因D-Loop区 单核苷酸多态性 月经紊乱 -
线粒体病的临床治疗现状
线粒体的主要功能是产生三磷酸腺苷(ATP)和活性氧,调节细胞内氧化还原平衡和细胞凋亡.线粒体基因和核基因的突变可以导致线粒体功能异常,出现ATP合成下降、无氧代谢增加、氧自由基产生过多和细胞凋亡,导致神经系统、骨骼肌和心肌等器官的损害.对这一疾病的异常病理生理过程给予纠正,形成了药物、运动、饮食和对症治疗[1]等不同方法.
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线粒体DNA1555位点突变、非综合征性聋与氨基糖甙类抗生素关系研究
氨基糖甙类抗生素致聋是导致儿童重度感音神经性聋的主要原因,而且具有家族聚集性与易感性.目前认为线粒体DNA1555位点突变是导致氨基糖甙类所致非综合征聋的主要遗传基础.本文试图从线粒体基因1555位点突变结构特点、发病机理、突变的外显率、临床意义等方向作一综述.
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线粒体基因A1555G突变检测试剂盒在药物性耳聋分子诊断中的应用
目的探讨应用试剂盒方法在大规模耳聋患者群中检测线粒体基因A1555G突变的可行性.方法采用线粒体基因A1555G突变检测试剂盒分析324例个体,其中属于25个母系遗传耳聋家系的有56个耳聋患者,散发性耳聋患者257个,正常个体11个,母系遗传耳聋家系中的耳聋患者多有氨基糖甙类抗生素接触史,部分检测结果以A1w26酶切和测序方法验证试剂盒检测的准确性.结果线粒体基因A1555G突变检测试剂盒检测结果证实24个家系中55个耳聋患者携带有A1555G突变,另1个耳聋家系中的一名耳聋患者不携带此突变,11个正常个体及257个散发性耳聋患者中无此突变,试剂盒检测方法与Alw26I酶切法和测序结果完全吻合.讨论线粒体基因A1555G突变是氨基糖甙类抗生素致聋的主要原因,其患者多分布于母系遗传特点的家系,线粒体基因A1555G突变检测试剂盒在分析线粒体基因A1555G突变方面具有简单、低耗、结果直观的特点,短检测周期为3小时30分钟,适合A1555G突变的大规模筛查或用药前预防性检查.
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Prev-DAF试剂盒分析线粒体基因1555A-G突变
目的建立应用标准试剂盒方法检测线粒体基因1555A-G(mtDNA1555A-G)突变的程序,进行母系遗传耳聋家系的基因型分析.方法采用Prev-DAF试剂盒分析14个母系遗传耳聋家系,共检测耳聋患者34个,正常个体11个,并以Alw26酶切和测序方法验证试剂盒检测的准确性.结果Prey-DAF试剂盒检测结果证实13个家系中33个耳聋患者携带有mtDNA1555A-G突变,另1个耳聋家系中的一名耳聋患者不携带此突变,11个正常个体中无此突变,试剂盒检测方法与Alw26I酶切法和测序结果完全吻合.结论在中国,mtDNA1555A-G氨基糖甙类抗生素致聋的家系多,分布广,Prev-DAF试剂盒在分析线粒体基因1555A-G突变方面具有简单、低耗、结果直观的特点,适合在中国用于进行此突变的大规模筛查或预防性检查.
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线粒体DNA突变与遗传性耳聋
遗传性耳聋是指由于人类个体基因（包括核基因及线粒体基因）异常所致的耳聋。它可以分为非综合征型遗传性耳聋（non-syndromic hearing impair?ment）和综合征型遗传性耳聋（syndromic hearing im?pairment）两大类。综合征型遗传性耳聋通常为染色体结构或功能异常引起的一类同时伴有多种其他临床表现或疾病的耳聋，这类患者约占遗传性耳聋的30%。非综合征型遗传性耳聋患者耳聋为其特异性症状，一般不伴有其他临床表现或疾病，约占遗传性耳聋的70%。根据遗传方式的不同，可以将非综合征型遗传性聋分为如下四种：常染色体显性遗传（DFNA）、常染色体隐性遗传（DFNB）、性染色体连锁（X连锁隐性遗传DFNX和Y-连锁遗传DFNY ）以及线粒体突变母系遗传。[1]在这四种非综合征型遗传性耳聋中，因线粒体DNA突变率高，检测手段复杂，故线粒体突变母系遗传的研究较少。本文探讨线粒体DNA突变导致耳聋的机制。
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一母系遗传氨基糖苷类抗生素致聋家系线粒体DNA A1555G突变检测
目的 应用耳聋基因芯片对一母系遗传氨基糖苷类抗生素致聋家系和散发的非综合征性耳聋患者进行分子病因学研究.方法 采集一母系遗传耳聋家系2代共12人和散发非综合征耳聋患者68人的外周静脉血,从白细胞中提取DNA,聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增,应用耳聋基因芯片检测中国人常见的药物性耳聋相关基因--线粒体DNA A1555G突变.结果 家系中有7份样品存在线粒体DNA 12S rRNA 1555位点A→G的突变.其余样品为A1555G点突变阴性;而散发的耳聋患者中未检测出一例携带此突变.结论 线粒体DNA A1555G点突变是导致该家系致聋的主要因素之一,具有母系遗传耳聋特点.
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五子衍宗汤对Leber遗传性视神经病变患者线粒体基因突变比率的影响
目的 观察中药五子衍宗汤对Leber遗传性视神经病变(LHON)患者线粒体基因突变比率的影响.方法 将符合要求的30例LHON患者分为治疗组和对照组,治疗组口服五子衍宗汤及辅酶0m片,对照组口服辅酶Q10片,疗程90天.观察治疗前后患者外周血白细胞线粒体基因突变比率.结果 治疗前后两组线粒体基因突变比率差异有统计学意义(P<0.05);治疗前后2组mtDNA突变比率差比较,差异有统计学意义(P<0.05).结论 五子衍宗汤及辅酶Q10均能降低LHON患者线粒体基因突变比率,但五子衍宗汤联合辅酶Q10组的疗效优于单纯辅酶Q10组.
关键词： 五子衍宗汤 Leber遗传性视神经病变 线粒体基因 -
老年黄斑变性患者线粒体基因及表达产物的研究
老年黄斑变性(age-related macular degeneration,AMD)是当前严重的老年性致盲眼病之一.新近研究表明,老年性疾病的发生与发展涉及细胞质中线粒体DNA(mitochondrialDNA,mtDNA)突变及其参与编码的电子传递链酶复合物活性[1],我们通过检测AMD患者mtDNA突变和电子传递链酶复合物活性,探讨AMD发病与线粒体基因及其表达产物的关系.一、对象与方法1.对象:选择湿性AMD患者26例,年龄(64.6±5.6)岁;干性AMD患者10例,年龄(63.9±9.3)岁;另选正常对照者20例,年龄(62.1±6.2)岁.实验分为3组,各组间年龄差异无显著性(F=1.69,P＞0.05).根据现行临床AMD诊断标准、经荧光素眼底血管造影、Humphery视野计及视觉诱发电位检测确诊为AMD患者.
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中国皮划艇、举重运动员线粒体高变区Ⅱ同质序列多态性分析
目的:通过对线粒体基因(mtDNA)高变区Ⅱ(HVR-Ⅱ)作序列多态性分析,探讨与人类运动能力相关的基因标记及其分子机制.方法:受试者均为中国汉人,其中皮划艇运动员123人,举重运动员70人,对照组132人.通过特异性扩增mtDNA HVR-Ⅱ片段并测序,分析其序列多态性变化.结果与结论:中国皮划艇、举重运动员和普通汉人对照的mtDNA HVR-Ⅱ具有很高序列多样性,遗传变异性大,遗传多样性丰富.3组人群mtDNA HVR-Ⅱ同质性序列多态性无显著性差异,并具有共同特征:(1)碱基替换频率高于重排频率,碱基替换以转换为主,碱基转换中以嘌呤转换为主,嘌呤转换中以A-G频率高;(2)重排以碱基插入为主,其中插入C频率高,其次为CC;(3)3组人群mtDNA HVR-Ⅱ与HVR-Ⅰ具有相似的碱基替换频率.在HVR-Ⅱ中,np73位点的A-G多态性频率具有明显的种族和地域差异.
