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沙门氏菌Ⅲ型分泌候选基因yiiG的比较基因组分析
目的:研究沙门氏菌Ⅲ型分泌候选基因yiiG的分布和进化。方法利用序列比对检测yiiG分布,通过比较基因组学和进化树重建分析基因进化史。结合RNA-seq数据,分析yiiG和其他沙门氏菌毒性基因表达相关性。生物信息预测YiiG蛋白是否含有公认的Ⅲ型分泌系统(T3SS)分泌信号。结果 yiiG在S.enterica种内enterica亚种高度保守,在其他亚种多变;S.bongori种内无分布。在沙门氏菌外其他菌属中,仅在部分志贺氏菌和大肠杆菌中有yiiG分布。所有yiiG所在基因组近邻区域位置保守。 S.enterica种内enterica亚种的大量血清型中,yiiG基因上游存在一个head-to-head排列的高同源未注释基因( yiiGRrc)。 RNA-seq数据分析揭示yiiG在细菌侵染环境刺激下表达、表达水平和T3SS相关毒性基因高度相关。各种新效应蛋白预测软件分析提示YiiG具有T3SS分泌/转运信号。结论 yiiG基因座为一个古老、遗传重组活跃的热点区域;yiiG与沙门氏菌毒性高度相关;另外,新鉴定的yiiG密切相关基因yiiGRrc,为进一步理解yiiG基因家族及其功能分化研究奠定基础。
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疾病基因克隆的策略及主要方法
目录一、定位克隆 (positional cloning) 策略 (一)家系连锁分析法 (二)等位基因共占法 (三)人群相关分析法 (四)cDNA筛选二、消减杂交 (subtractive hybridization) 策略 (一)消减杂交法和抑制性消减杂交法 (二)差示反转录PGR法和差异消减显示法 (三)代表性差异分析法和Sl核酸酶介导的缺失基因探针富集法 (四)基因组错配扫描法 (五)比较基因组杂交法 (六)DNA微阵列杂交系统三、两类策略的联系
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比较基因组杂交技术在软组织肉瘤诊断中的应用
比较基因组杂交(CGH)技术是在荧光原位杂交(FISH)基础上,结合消减技术发展起来的一种能快速、全面分析染色体基因组获得和缺失的分子遗传学方法.它不需要特殊探针,能进行全基因组检测,并可在正常中期染色体上定位.目前CGH技术是对整个染色体扫描分析常用的技术,在软组织肉瘤的诊断和研究中有重要意义.
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乳腺叶状肿瘤染色体异常的比较基因组杂交分析初探
乳腺叶状肿瘤是一种较少见的乳腺肿瘤,近年来其发病率有逐渐增高的趋势.2003年WHO新分类中将其分为良性、交界性、恶性3种,其不同的病理类型反应了该瘤由良性发展为恶性的过程[1].
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微阵列比较基因组杂交技术在产前诊断中的应用
在遗传和环境因素共同影响下,大约3%的婴儿有严重的出生缺陷,其中5%~10%将会发展成智力障碍,所以产前诊断是优生优育的必要保障。从20世纪60年代染色体显带技术发展以来,染色体核型分析就成为产前诊断的金标准[1],该技术能够检测到染色体数量变化、平衡/不平衡易位、倒位和显微镜下可见的大片段缺失和重复等问题。但目前该技术还存在一定的局限,如由于分辨率较低不能够检测出少于5 Mb片段的染色体异常;同时,产前染色体(羊水、绒毛染色体)条带较少增加了异常检出的难度;诊断前需要细胞培养的过程延长了出终报告的时间;对于结果的分析也依赖于检验人员的水平(图1A)[2]。以上这些因素都限制了染色体核型分析技术在高通量自动化分析中对亚显微镜染色体结构异常的发现。
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食管、贲门癌染色体异常分析及意义
目的:研究食管、贲门癌细胞染色体异常及意义.方法:16例食管癌,3例贲门癌采用比较基因组杂交技术,以不同荧光染料分别标记正常人胎盘DNA和癌细胞DNA,与人中期染色体杂交,用荧光显微镜观察摄取图像,通过专用分析软件,确定染色体DNA的扩增和缺失.结果:食管、贲门癌同一患者可出现多条染色体扩增和缺失,可出现整条染色体或长臂或短臂或某一染色体上DNA位点的扩增或缺失,常见扩增有3q,17q,20q,8q,9q,11q,5p,17p;缺失为4q,4p,9q,18q;6例有8q扩增者,病变均侵犯食管壁全层、邻近组织且伴淋巴结转移.染色体DNA扩增数目多的见于Ⅱ期患者,Ⅰ期少.结论:食管、贲门癌细胞染色体DNA扩增和缺失与病变的发生、发展、转移和分期有关.
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应用比较基因组杂交技术研究淋巴瘤细胞遗传学异常与临床的关系
淋巴瘤是起源于淋巴组织的常见恶性肿瘤,在我国淋巴瘤发病率约为2/10万.淋巴瘤是一组异质性肿瘤性疾病,生物学行为极其复杂.虽然国内外对淋巴瘤的分子细胞遗传学进行了很多研究,但对淋巴瘤的发病机制和复杂的生物学行为尚难以阐明.我们采用比较基因组杂交技术 (CGH)从全基因组水平对淋巴瘤遗传学异常进行检测,探讨淋巴瘤的分子细胞遗传学异常及其发生发展以及疗效等临床特征的关系.
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布鲁菌强毒株与疫苗株基因间的比较基因组研究
目的:比较我国布鲁菌强毒株与不同疫苗株基因组间的差异,寻找布鲁菌强毒株及不同种群布鲁菌所特有的基因。方法利用布鲁菌全基因组DNA芯片,进行牛、羊布鲁菌强毒株及我国常用布鲁菌疫苗株M5株(羊种)、S2株(猪种)、S19株(牛种)和104M株(牛种)间比较基因组学研究,寻找布鲁菌强毒株及不同种群布鲁菌特有的基因。结果在牛和羊布鲁菌强毒株中共发现263个在所有疫苗株中缺失的基因;发现BMEII0827-BMEII0849基因片段在牛布鲁菌疫苗株与强毒株中均缺失,而在羊及猪布鲁菌中能检测到;在猪布鲁菌疫苗株中比牛、羊布鲁菌缺失了一个BMEI1684-BMEI1702的基因片段。结论通过DNA芯片比较基因组学的研究,寻找到布鲁菌强毒株及不同种群布鲁菌所特有的基因,为布鲁菌致病机制的研究提供了靶标。
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微阵列比较基因组杂交诊断Wolf综合征1例及文献复习
Wolf-Hirschhorn综合征(WHS)是由于4号染色体短臂末端缺失所引起的一种较为罕见的染色体病,因此也称为4p-综合征.该病的主要临床表现是:具有特殊面容、生长发育障碍、智力低下、肌张力减退、癫痫、先心病、骨骼畸形等各种异常.新生儿发病率为1/50 000[1],男女患者比例1∶2,国内罕见报道.
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多重连接探针扩增技术在胎儿染色体非整倍体快速检测中的临床应用
染色体异常是临床上通过产前诊断可以预防的常见出生缺陷,染色体异常包括染色体非整倍体异常(如三体综合征、单体综合征、嵌合体等)、染色体非平衡结构异常(包括染色体缺失、重复)等,其临床表型为智力低下、生长发育异常、器官畸形等。细胞培养后进行染色体核型分析技术是诊断染色体异常的“金标准”,但操作复杂、报告周期长、有细胞培养失败风险等。分子诊断技术包括荧光原位杂交技术(FISH)、微阵列比较基因组杂交技术(aCGH)、短串联重复序列分析和荧光定量PCR技术、多重连接探针扩增(multiplex ligation-dependent probe amplification,MLPA)技术等,在很大程度上促进了染色体异常的检测效率,其中,MLPA是2002年由荷兰学者Schouten研究建立的1种分子诊断技术,该技术结合分子杂交、连接和PCR技术半定量检测,于同一反应管内可同时检测出40个不同核苷酸序列的拷贝数变化[1]。与染色体核型分析技术相比,MLPA技术具有快速、高通量、特异度好、敏感度高的特点。本研究通过分析3651例行产前诊断的胎儿,对MLPA技术的临床应用进行评价。
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比较基因组杂交技术及其在医学遗传学中的应用
比较基因组杂交(comparative genomic hybridization,CGH)是1992年Kallioniemi创立的基于荧光标记和分子、细胞遗传学技术鉴定基因组DNA的获得、丢失和扩增,并且可以把这些遗传变异定位在正常的中期染色体上的一种技术[1],也称之为中期CGH (metaphase- CGH).主要特点是在一个实验中,用1张中期染色体涂片(metaphage spreads),就能在全基因组范围内分析大的DNA 拷贝数的不平衡改变,检测和定位DNA序列拷贝数的获得和丢失,即基因剂量的变化而不需要分裂的细胞.在其创立初期主要应用于肿瘤基因组学的研究.
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髓母细胞瘤的比较基因组杂交分析
髓母细胞瘤是儿童常见的恶性脑肿瘤,并占其中枢神经系统肿瘤的10%~20%.临床上髓母细胞瘤表现为不良的生物学行为,患者的预后很差[1].
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054 用比较基因组杂交法对胚胎胎儿发育异常者进行滋养层细胞遗传学分析
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歪嘴哭综合征二例
例1:女,因“噜沫、气促,发现哭闹时歪嘴37 min”入院。患儿为第4胎第2产,生后1 min(Apgar)评分10分,出生胎龄41周+4,出生体质量2900 g。因其母“胎膜早破35 h”在本院经阴道娩出,收入我院新生儿科,生后发现噜沫、气促,哭闹时右侧嘴角歪斜,唇及唇周稍发绀,肌张力阵阵增高,生后无呻吟,出生时无产伤及窒息。患儿父母否认近亲婚配。患儿母亲系乙型肝炎病毒携带者,否认心律失常、否认感染及发热病史、否认家族性遗传病史。顺产1子,人流史2次。体格检查:体温36℃,脉搏132次/min,呼吸60次/min,血压75/52 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),体质量2900 g,身长49 cm。成熟儿貌,精神反应可,前囟平软,头部无包块;左下眼睑稍隆起肿胀,肤色青淤(图1);未满意检查到双侧眼球及瞳孔;哭时嘴角向右侧歪斜(图2),安静时双侧嘴角对称,口周稍发绀,双眼眼裂可见,不能睁眼,左耳廓发育不良(图3),左手拇指畸形(图4);无呻吟及三凹征,双肺呼吸音粗,闻及少许中粗湿音;心率132次/min,律齐,心音有力,心前区闻及Ⅱ/Ⅵ级收缩期杂音;腹软,平坦,肝肋下、剑突下各2 cm,脾未扪及;脊柱、四肢正常;原始反射引出。入院后行全身各系统检查。实验室检查:血常规:白细胞(WBC)13.23×109/L,中性粒细胞(N)0.511,淋巴细胞(L)0.373,血红蛋白(Hb)172 g/L,血小板(PLT)307×109/L。血生化:肌红蛋白>1000 ng/ml,肌钙蛋白正常,肝肾功能、电解质、超敏C反应蛋白(hsCRP)正常。胸部X线正位片:双下肺纹影稍增多,余心、肺未见确切异常。头部CT:双侧眼眶内未见正常眼球影,双侧眼眶内见钙化灶,部分眼肌稍显增粗,右眼眶内可见稍低密度团块影,右侧视神经较细,左侧眼眶内团块状稍低密度影,结构紊乱,可见分隔,左侧视神经显示不佳;右侧眼眶内无眼球。心脏彩色多普勒超声:新生儿卵圆孔未闭、动脉导管未闭。产前我院多次超声检查提示:胎儿双侧眼球畸形(图5、6)。孕妇仍坚持妊娠至足月分娩。患儿腹部、头颅超声未见异常。外院行微阵列比较基因组杂交技术检测染色体,未发现微缺失和重复。诊断:①歪嘴哭综合征;②双眼畸形;③左耳廓畸形;④新生儿吸入性肺炎;⑤新生儿卵圆孔未闭;⑥新生儿动脉导管未闭。
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人和大鼠自噬相关新基因WIPI-3的电子克隆和序列分析
目的:人和大鼠WIPI-3基因的电子克隆和序列分析.方法:综合运用基因电子拼接和比较基因组分析等生物信息学手段进行新基因的电子克隆和注释.通过拼接CR593190、NM_019613和BC000974 cDNA序列获得人WIPI-3 cDNA全长序列,通过拼接EST序列CB727439、CB737031、BF557312、BG663387和预测的CDS获得大鼠WIPI3基因的cDNA序列.结果:成功克隆了人和大鼠自噬相关新基因WIPI-3的cDNA,上述两个新基因序列均得到了人类基因组序列和EST序列的双重支持,另外经RT-PCR验证电子克隆的基因序列也是正确的,而且序列均已被GenBank收录,其编号分别为:AM182326和NM_001039587.其中,人WIPI-3基因修正了目前基因库中注释的WIPI-3序列,而大鼠基因则是国际上首次克隆,并被确定为参考序列.结论:基因电子拼接结合种属同源基因比较分析,可大大提高电子克隆的精确性,这种方法可有效用于新基因的克隆和注释.
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比较基因组杂交技术在大肠癌研究中的应用
比较基因组杂交(comparative genomic hybrid-ization CGH),是1992年Kallioniemi[1]等创建的一种将削减杂交和染体荧光原位杂交(fluorescencein situ hybridizati,FISH)结合的方法,可用于检测两个(或多个)基因组间相对DNA拷贝数变化(如丢失、缺失、增加和扩增等),并将这些异常定位在染色体上,又称DNA拷贝数核(DNA copy-numberkaryotype)技术.
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组织病理新技术的发展与应用
随着现代生物医学技术的快速发展和广泛应用,许多新的组织病理技术和相关仪器不断涌现,各学科之间相互渗透和影响,使病理学新的研究方法与技术层出不穷.这些新技术、新方法、新仪器的应用极大提高了病理学研究水平和疾病诊断的准确性.本文简要介绍组织病理实验研究与临床诊断的一些新方法和新技术.
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比较基因组杂交方法在头颈部鳞癌研究中的应用
摘要比较基因组杂交(CGH)是一种将消减杂交和荧光原位杂交(FISH)相结合的分子细胞遗传学技术,可在全部染色体区带上检测基因组间DNA拷贝数增减变化并定位.本文综述了CGH检测头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)的研究结果及其应用.
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食管鳞状细胞癌基因组改变的确认
食管癌是具侵袭性的癌症之一,居全球恶性肿瘤病死率的第六位。全球约70%的食管癌患者在中国,食管鳞状细胞癌是常见的病理类型(>90%)。目前,临床上对于食管鳞状细胞癌的早期诊断和治疗非常有限,患者5年生存率仅为10%。然而,直到目前对于导致食管鳞状细胞癌发病的完整基因组事件仍知之甚少。本组对158例食管鳞状细胞癌病例进行一次全面的基因组分析:其中17例食管鳞状细胞癌病例进行全基因组测序,71例进行外显子测序,在71例进行外显子测序的53例加上另外的70例未使用全基因组和全外显子测序,并进行阵列比较基因组杂交分析。本实验确定8个明显突变的基因,其中有6个是众所周知的肿瘤相关基因( TP53、 Rb1、CDKN2A、PIK3CA、 NOTCH1、NFE2L2),另两个基因在食管鳞状细胞癌中未被描述(AD-AM29、FAM135B)。值得注意的是,FAM135B被确定为新的肿瘤相关基因,并鉴定其促进食管鳞状细胞癌细胞恶性程度的能力。此外,MIR548K是编码在扩增11q13.3~13.4区域的microRNA,它是一种新的癌基因,功能实验证明MIR548K增强食管鳞状细胞癌细胞的恶性表型。本组还发现几个重要的组蛋白调控基因MLL2(又称作KMT2D)、ASH1L、MLL3(KMT2C)、SETD1B、CREBBP 和EP300在食管鳞状细胞癌中频繁发生改变。信号通路分析结果揭示一些体细胞变异主要与Wnt、细胞周期以及Notch信号通路相关。基因组分析结果表明,食管鳞状细胞癌和头颈部鳞状细胞癌共享某些共同的致病机制,且食管鳞状细胞癌的形成与饮酒有关。本文着重探讨新的生物学标志物和致瘤性的途径,提高食管鳞状细胞癌的治疗策略。
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枯草芽孢杆菌TLO3的全基因组测序及与枯草芽孢杆菌168和XF-1的比较基因组学研究
目的:为了解枯草芽孢杆菌TLO3的全基因组及分子生物学功能.方法:通过三代联合二代测序技术对枯草芽孢杆菌TLO3进行全基因组测序并使用相关软件对其进行基因组组装、基因预测与功能注释;并与B.sub-tilis168及XF-1进行比较基因组学分析.结果:枯草芽孢杆菌TLO3全基因组由1条环状染色体和质粒组成;比较基因组研究发现TLO3在细胞复制、重组和修复等过程的基因数量明显高于XF-1和168,抗菌基因簇与XF-1相似.结论:枯草芽孢杆菌TLO3在具有抗菌性的同时,还有更强的生存能力,可能更好地适应口腔复杂环境.