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关键词： biochemistry   molecular biology  

ISBN: (数字)9780128197547 ISBN: (纸本)9780128197530

摘要： Epigenetics and Reproductive Health, a new volume in the Translational Epigenetics series, provides a thorough overview and discussion of epigenetics in reproduction and implications for reproductive medicine. Twenty international researchers discuss epigenetic mechanisms operating during the formation of male and female gametes, fertilization and subsequent embryo and placental development, particularly in mammals and transgenerational epigenetic inheritance. This volume also addresses aberrant epigenetic changes influencing male and female infertility, pregnancy related disorders, and those potentially linked to therapeutic manipulations and assisted reproductive technologies. Emphasis is placed on identifying biomarkers for early detection of aberrant epigenetic mechanisms. Later chapters examine the possibility of correcting these epigenetic dysfunctions, as well as current challenges and next steps in research, enabling new translational discoveries and efforts towards developing therapeutics.

关键词： Neurosciences  

摘要： Auditory hallucinations are prevalent in many neuropsychiatric disorders and are also a cardinal symptom of schizophrenia. Most research on the mechanism of auditory hallucinations has focused on functional imaging of the auditory cortex. Recent research has revealed structural and functional interaction between the striatum and the neocortex. Previous studies in our laboratory have shown that dopamine infusion into the posterior caudatoputamen (CPu), the “auditory striatum,” produce activation of the rat auditory cortex. To establish the next projection site from these neurons, we virally infused an anterograde AAV-GFP into this region of the auditory striatum which resulted in expression mainly at the same rostral-caudal level of the lateral globus pallidus (LGP) as the infusion site. Since antipsychotic drugs target D2 dopamine receptors on neurons of the indirect pathway (CPu-LGP) to alleviate psychotic symptoms, we transfected terminals in the LGP with a retrograde AAV-Jaws-GFP to neuroanatomically discriminate the indirect pathway. Inactivation of the striatal indirect pathway neurons with Jaws stimulation resulted in significant activation of the auditory cortex via c-Fos expression. Conversely, activation of these same striatal indirect pathway neurons with stimulation of ChannelRhodopsin-2 (ChR2) showed no significant change in auditory cortex activation. The results of these studies will elucidate a potential alternative neural circuit mechanism underlying the pathophysiology of auditory hallucinations in neuropsychiatric disorders.

关键词： 医学   医学遗传学  

ISBN: (纸本)9787309151459

摘要： 本教材是针对部分医学院校独立开设的“细胞与遗传实验”课程编写的教材。教材从细胞到个体、人群; 从正常的细胞结构、遗传物质到细胞损伤的观察与研究、遗传疾病分析。兼顾基础和临床两个方面, 涉及细胞与遗传的多种实验技术和方法, 并设计了综合性的实验, 以开拓学生的实验思路和创新能力。当然, 本教材也可作为传统实验课程的指导用书。本教材的核心内容以中英文形式呈现, 也适应了Bachelor of Medicine and Bachelor of Surgery（MBBS）学生实验学习的需要。

关键词： 杜鹃花属   物种界定   群体遗传学   分化机制  

摘要： 杜鹃花属（Rhododendron）是一个北半球广布的灌木类群，种类丰富，形态多样，在森林生态系统中占据重要地位，其物种界定以及物种形成机制等问题一直备受关注。美容杜鹃(Rhododendron calophytum Franch.)属于常绿杜鹃亚属云锦杜鹃亚组（***），是我国特有种，也是亚高山针叶林、针阔混交林下层的主要建群种，其自然分布较广泛、形态变异丰富，与传统分类中的四川杜鹃（*** Franch.）和井冈山杜鹃(*** ***)形态相似，较难区分。　　本研究对分布于横断山及周边地区的美容杜鹃（包括四个变种）及其近缘种四川杜鹃和井冈山杜鹃进行了广泛群体取样（52个个体），通过谱系转录组分析和形态性状比较对美容杜鹃进行了物种界定，并在此基础上对其进行群体遗传结构研究。主要结果如下:(1)基于筛选得到的2430个直系同源基因(OGs)，重建了高分辨率的系统发育树，发现美容杜鹃及其所有变种都不是单系类群，且四川杜鹃和井冈山杜鹃被嵌在美容杜鹃的群体中。(2)对系统发育树的三个分支(CladesⅠ-Ⅲ)进行了形态性状比较，发现三者间不存在明显差异。因此，基于构建的高分辨率系统发育关系和形态学证据，我们建议将四川杜鹃和井冈山杜鹃并入美容杜鹃。此外，我们不建议将花冠形态、花斑形态以及柱头颜色等性状作为物种鉴别的主要依据，应结合地理分布、花丝是否被毛、花柱有无毛被等性状综合考虑。(3)细胞质基因和核基因的群体遗传学分析均表明美容杜鹃具有较为明显的群体遗传结构，各个支系间已经发生了一定的遗传分化。我们推测支系之间的地理隔离是群体遗传分化的主要驱动因子。　　本研究在取样齐全的基础上，结合分子和形态学证据，解决了美容杜鹃的物种界定问题，对杜鹃花属这一复杂类群的物种界定和物种分化机制研究有较重要的参考价值。

关键词： 栎属   2b-RAD   叶绿体基因组   转录组   遗传分化  

摘要： 栎属(Quercus L.)普遍存在种间自然杂交和基因渐渗现象。对栎属渐渗现象进行研究,有助于揭示栎属物种形成、局部适应等进化事件的机理。栎属树种在秦岭山地表现初典型的还把替代分布特征,本研究分别在秦岭的西部小陇山国家级自然保护区、秦岭中段太白山国家级自然保护区、秦岭东部河南宝天曼国家级自然保护区按100 m海拔间隔进行取样,包括白栎组物种[辽东栎(Quercus wutaishansea Mary)、锐齿槲栎(Quercus aliena Blume *** Maximowicz ex Wenzig)和短柄枹栎(Quercus serrata *** ***)]和麻栎组物种[(栓皮栎(Quercus variabilis Bl.)和麻栎(Quercus acutissima Carruth.)],采用2b-RAD简化基因组测序技术以探明栎类群体遗传结构和海拔之间的关系。在每个栎类物种的纯林分布区,对五种栎树进行取样,通过比较基因组学从核质基因中筛选出正选择基因,通过基因的功能推测和探究栎类树种适应性进化的分子机理。主要结果如下:1.本研究基于简化基因组测序开发的全基因组SNPs,对220个样本进行Structure分析、主成分分析及物种树构建,揭示了秦岭地区五种栎树群体遗传结构特征,发现秦岭地区五种栎树各群体遗传多样性较低,分布于较高海拔的辽东栎、锐齿槲栎和短柄枹栎群体遗传多样性高于栓皮栎和麻栎。种间基因渐渗比例较高,共检测出103个基因渐渗个体,其中陕西太白山样本R-3、R-23两个体基因混合系数接近0.5,疑似杂交一代个体。辽东栎、锐齿槲栎和短柄枹栎之间基因渐渗方向呈双向,但在栓皮栎和白栎组物种间只能从栓皮栎渐渗入白栎组物种,各物种的渐渗程度与海拔呈线性相关,陕西太白山样地最突出(R=0.8653和0.8691)。2.五种栎树叶绿体基因组比较分析。加入分析的树种包括辽东栎、锐齿槲栎、短柄枹栎、栓皮栎和麻栎,另外加入了8个壳斗科物种进行比较分析。栎类树种叶绿体基因组非常保守,但是基因组长度存在差异,IR/SC边界的侧翼基因进入也存在微结构差异。本研究还分析了核苷酸变异位点,检测到若13个高变异位点,如mat K-rps16、trn S-GCU-trn G-GCC、trn G-GCC-trn R-UCU、trn T-GGU-psb D、ycf3-t RNA-GGA、trn F-GAA-ndh J、trn M-CAU-atp E、rpl32-t RNA-UAG,仅有少数高变异位点位于编码区,如ndh J、atp E、ndh F、ndh D、ycf1。有4个分布于叶绿体基因组的SSC区,分别为ndh F、rpl32-t RNA-UAG、ndh D、ycf1,其余9个高变异位点位于LSC区。其中,ndh F和trn T-GGU-psb D基因间隔区的分化程度最高。上述结果为后续分析提供候选分子标记。对辽东栎、锐齿槲栎、短柄枹栎和栓皮栎叶绿体基因进行选择压力分析,检测到基因rps12,pet A,ndh A,ndh B,ycf1五个基因的Ka/Ks>1;而对本研究中白栎组物种叶绿体基因和栓皮栎进行比较分析,发现基因pet A受正选择,为栎属物种在适应不同海拔环境时的差异提供了可能的解释。3.五种栎树比较转录组学分析。对辽东栎、锐齿槲栎、短柄枹栎、栓皮栎、麻栎进行了比较转录组分析。原始数据经过质控,clean reads分别为62,588,802(辽东栎)-96,373,990(短柄枹栎),组装,聚类得到35,527(辽东栎)-72,737(短柄枹栎)个unigenes,被注释的unigene为62.73%(栓皮栎)-72.60%(辽东栎)。筛选出单拷贝直系同源基因,用于选择压力分析和系统发育树的构建,检测出86个正选择基因,经过GO注释和KEGG富集检测出植物碳代谢(Carbon metabolism)RBCS,核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶小亚基基因。RBCS具有低温光合保护机制,这一发现可能进一步地阐明了气候区或生态位不同的栎属树种之间遗传分化的发生原因,加深了对栎类树种对环境适应性的了解。本次分析补充和完善了栎属基因数据库资源,为今后开展与栎属相关遗传学以及组学方面的研究提供了基础资料。综上所述,通过群体遗传结构分析,发现栎类树种同组间更容易发生种间渐渗,发生种间渐渗的程度与海拔具有线性相关性。在选择压力下,栎类树种的光合相关基因例如pet A基因和碳代谢相关基因RBCS受到强烈正选择,推测与环境适应性相关。本研究结果为深入认识栎类树种响应和适应环境变化提供了分子证据。

关键词： 血液病   血液形态学检验   骨髓活检   免疫分型   细胞遗传学   联合检查  

摘要： 目的:探讨血液病进行血液形态学检验、骨髓活检、免疫分型和细胞遗传学联合检查特点.方法:该次研究对象共有100例,均是随机选取该院2015年4月—2017年12月所接收的血液病患者,让这100例患者首先接受单独的血液形态学检验,然后再接受多种诊断方式联合检验,对比单独血液形态学检验与多种诊断联合检验的 检出率.结果:在该次研究当中,所选取的100例患者均接受了血液形态学检验,经分析发现对患者进行单独的血液形态学检验,最终对疾病的检出率为45%,但对所选取的100例患者应用血液形态学检验、骨髓活检、免疫分型和细胞遗传学进行联合检验,血液疾病的检出率是100%.两种诊断方法差异有统计学意义(x2 ＝8.49 , P＜0.05).结论:在血液病的临床诊断工作当中,血液形态学检验是最为基础也是最为常规的一种临床诊断方法.患者在接受血液形态学检查之后,若是出现诊断不明确的情况,临床工作者则可以根据患者的具体情况给予患者血液形态学检验、骨髓活检、免疫分型和细胞遗传学的联合使用检查,以此来提高患者所患血液病的确诊率,进而为患者疾病后续的治疗提供更加准确、可靠的科学依据.

关键词： UV-B辐射   克隆植物   表观遗传记忆   DNA甲基化   跨世代效应  

摘要： 太阳光中的紫外-B(UV-B)辐射在植物的生长发育过程中发挥着重要的调控作用,随着人类工业化和现代化的进程,臭氧层衰减及其所伴随的地表UV-B辐射增强变得不可忽略。研究表明表观遗传变异及其所诱导的表型可塑性与植物适应新的胁迫环境密切相关。然而,相比于大量的胁迫环境中植物的表观遗传变化的报道,UV-B胁迫下植物的相关研究十分缺乏,而这对于全面揭示UV-B辐射对植物的效应,尤其是克隆植物在各生态系统中的广泛分布至关重要。在本研究中,克隆植物活血丹(Glechoma longituba)母株分别处于四种不同频率的UV-B辐射环境中(即无UV-B辐射,1天的UV-B辐射,20天UV-B辐射以及40天UV-B辐射),而子株生长于自然光条件下。41天实验结束时对母株以及各级子株的生长相关指标(生物量分配、叶面积、比叶面积SLA)以及防御性指标(紫外吸收化合物含量)的测定来确定UV-B辐射对活血丹生长及其表型的影响。并在此基础之上结合甲基化敏感多态性分析(MSAP)技术对表观遗传学指标(DNA甲基化水平)进行分析,从而探讨以下科学问题:(1)活血丹对其曾经经历过的UV-B辐射能否形成表观遗传学记忆?(2)如果能,那么不同UV-B辐射频率所形成的记忆印记程度是否不同?(3)母株的不同UV-B环境对活血丹子株生长的影响。本研究所获得的主要结果如下:(1)对其曾经经历过的UV-B辐射,克隆植物活血丹能够形成表观遗传记忆,具体表现为DNA总甲基化水平的下降。并且对不同的辐射频率所形成的记忆印记有所不同,总甲基化程度随着辐射频率的增长而逐步降低。(2)母株的UV-B辐射记忆可以跨世代进行传递,但记忆的时效性因辐射频率而异。对短期UV-B辐射(1天)所形成的记忆是短暂可逆的,而中高频率的辐射(20和40天)所诱导记忆相对较稳定。(3)母株所经历的不同UV-B辐射会导致子株以及克隆基株不同的生长行为,从而表现为不同的生存策略。例如,若母株处于低频UV-B辐射环境中,后代分株表现随机生长,即生长相关指标(生物量,叶面积及SLA)在各个分株之间随机变化;当母株处于中频辐射环境中时,后代分株表现为均匀生长;而母株遭受高频辐射时,生长投资倾向于年长的子代分株。然而,防御性物质紫外吸收物的投资分配有所不同,母株处于低频辐射环境中,更多的防御物质倾向于分配给较老的分株,而母株如果处于中、高频辐射环境中,则结果完全相反,防御物质将更多的分配给较年轻的分株。最终,在低频辐射环境中克隆基株的总生物量得到了提高,但在中高频辐射中则受到了抑制。(4)活血丹的生长指标受到母株UV-B辐射所形成的DNA甲基化变化的显著影响,而后代各级分株的紫外吸收物含量以及SLA变化与其母株的表观遗传记忆关系密切。综上所述,UV-B辐射下克隆植物的表观遗传记忆和表型可塑性的跨代效应是频率依赖性的,并且不同环境引起的表观遗传和表型的变化可能导致克隆植物的不同生长行为。本研究结果有助于我们全面深入理解UV-B辐射对植物的作用机制,以及克隆植物对环境的适应性对策。

关键词： 抑郁症   低频振幅   右侧额中回   症状严重度   CACNA1C基因   中介分析   抑郁症   快感缺失   CACNA1C基因   多位点基因评分   低频振幅   抑郁症   CACNA1C基因   默认模式网络   中介分析   抑郁症   5-HT   早期疗效   大脑自发活动   SSRIs   抑郁症   低频波幅   多位点基因得分   DA   早期疗效   抑郁症   快感缺失   大脑自发活动   DA   5-HT  

摘要： 研究背景抑郁症(major depressive disorder,MDD)是以情绪低落、思维迟缓和意志活动减退等为主要临床特征的一类精神疾病。目前全球约有3.5亿人受其困扰。该病常反复发作,已成为影响人类身心健康的重大精神疾患。世界卫生组织(world health organization,WHO)预计,到2030年MDD将升至全球疾病总负担的首位。目前对于抑郁症确切的发病机制仍不清楚。现行的诊断标准主要依据患者的临床症状群,缺乏明确的生物学诊断标准,因此诊断一致性较差。确定可靠的生物学诊断标记物,是研究者一直关注且不断探寻的问题。更值得关注的是,当前MDD的治疗仍然存在起效慢、个体间差异大以及总体有效率不高等问题。如果在用药前就可预判患者对某种抗抑郁药是否反应,特别是对于抗抑郁药早期疗效的预测,将有助于临床选药或者及时调整用药策略,以提高临床疗效。综上,确定抑郁症的发病机制,探寻可靠而稳定的临床诊疗标记物已成为当下急需解决的重要问题。作为一种复杂的疾病,MDD的遗传度大约31～42%。虽然目前关于MDD的遗传学研究较多,但未能发现肯定的致病基因。由于遗传效应并不能简单地表现在行为层面上,换句话说,遗传效应并不能直接转化为疾病表型。因此,中介表型作为一种连接遗传因素与疾病表型之间的一种稳定的特质而被提出。借助神经影像技术,以大脑结构或功能作为中介表型探讨遗传因素对于疾病表型的影响,即是影像遗传学。在寻找潜在影像遗传学中介表型的探索性研究中,本课题研究组采用多元回归的分析方法,发现电压依赖性L 型钙离子通道α1C亚基(calcium voltage-gated channel subunit alphal C,CACNA1C)基因与快感缺失相关的灰质网络密切相关。而且有研究提示CACNA1C可显著影响单胺系统的功能,如五羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)和多巴胺(dopamine,DA)能系统,这两个系统是MDD的发生和转归过程中最为重要的。MDD起病和转归并非由某一个或某几个基因进行调控的,近年来人们开始关注遗传通路,其中5-HT、DA通路基因在抑郁症发病机制中的作用得到了广泛研究。如果能以影像遗传学中介表型为切入点,针对MDD的某一特征性临床表型如疗效或快感缺失,综合考虑遗传学和神经影像学指标,将有助于更全面地理解MDD诊疗过程中的重要影响因素,从而为今后临床实践中抑郁的诊疗搭建更具实践性和可操作性的评估框架。因此,本研究将采取逐步递进的方式,分别从以下两个方面进行研究:(1)基于本课题研究组前期研究发现的与MDD密切相关的CACNA1C基因,分别探讨该基因的单个核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)、多个SNP累积效应对抑郁症大脑功能的影响,以及多个SNP累积效应对与MDD密切相关的默认模式网络(default mode network,DMN)的影响,以阐明CACNA1C基因和MDD的关系以及在该基因影响下大脑中介表型在抑郁症发病和疗效预测中的作用;(2)基于遗传通路(DA通路、5-HT通路),纳入两个遗传通路基因多态性,阐明通路内以及这两条通路间基因多态性对脑功能的影响,进一步全面综合分析通路基因对脑功能的调控在抑郁症发病以及疗效预测中的价值。第一部分 基于CACNA1C基因多态性的抑郁症影像遗传学研究第一章 右侧额中回的异常活动在CACNA1C rs11832738与抑郁严重程度之间的中介作用目的:本研究旨在探究CACNA1C基因rs11832738多态性与抑郁症(major depressive disorder,MDD)对大脑自发活动产生的交互作用,并确定受交互作用的大脑自发活动是否介导了CACNA1C rs1 1832738 与 MDD 之间的关联。方法:共招募116例MDD患者和66例健康对照(healthy control,HC)。将MDD组和HC组的被试按照基因型进一步分为两组:G等位基因携带者(GG/GA基因型,MDD组,n=61;HC组,n=26)和AA纯合子组(MDD组,n=55;HC组,n=40)。MDD的诊断依据《精神障碍诊断与统计手册》第四版。抑郁严重程度采用汉密尔顿抑郁量表24项(Hamilton depression scale-24,HAMD-24)。所有受试者在基线时都进行了功能磁共振(functional magnetic resonance imaging,fMRI)扫描,随后利用 fMRI 数据进行低频振幅(amplitude of low-frequency fluctuation,ALFF)的计算,以反映自发大脑活动的水平。以年龄、性别、学历和头部运动作为协变量,采用双因素方差分析(two-way fa

关键词： 四季金花茶   遗传多样性   遗传结构   保护遗传学  

摘要： 四季金花茶(Camellia perpetua *** et ***)为山茶科(Theaceae)山茶属(Camellia),为桂西南喀斯特地貌,石灰岩特有种。因具有较高的观赏价值和经济价值,近几年被疯狂盗挖,其种群和个体数量急剧减少。本文选取叶绿体DNA(cpDNA)小单拷贝区域(small single Copy,SSC)的一个片段(5191bp),并结合10对微卫星(SSR)引物标记,对四季金花茶12个种群351个个体,遗传多样性和种群遗传结构进行研究,并根据研究结果确定保护单元的划分,提出保护策略。研究结果主要如下:1)基于cpDNA片段序列结果:cpDNA片段(ndhF、rpl32、trnL-UAG和CCSA四个基因及其间隔区)长度为5191bp,共存在37个变异位点,16种单倍型。物种水平上,四季金花茶具有较高水平的遗传多样性(h=0.903,π=0.00069)。种群水平上,3个野生种群和2个移栽种群只有一种单倍型,7个移栽种群含有多种单倍型。单倍型Network网络图成发射状,错配分布图呈现单峰,表面四季金花茶种群存在扩张。单倍型Network网络图中单倍型H1位于网络图中央且频率最高,推测其为祖先单倍型。AMOVA分析表明变异主要发生在种群间(74.31%)。集中分布种群遗传多样性高于地理孤立种群,Mantel检测显示,遗传距离与地理距离显著相关,地理隔离是导致其遗传分化的主要原因。2)基于微卫星(SSR)分子标记结果:结果显示四季金花茶具有较高水平的遗传多样性。物种水平上,平均等位基因数(N)为6.133,平均有效等位基因数(N)为3.386,平均观测杂合度(H)和期望杂合度(H)分别是0.611和0.636。其中外坡屯(WP)种群的遗传多样性最高(N=7.5,H=0.63),企鸟屯(QN)种群的遗传多样性最低(N=4.0,H=0.513),固定指数F在-0.083.181之间。集中分布区种群各项参数均高于地理孤立种群。四季金花茶遗传分化水平较低,遗传分化系数(F)在0.011-0.11之间,基因流较大,各种群间基因流均大于1,遗传变异主要来自种群内(92.13%)。STRUCTURE结果显示,K=6为最佳分组,3个野生种群和一个地理孤立移栽种群各自独立聚成组,其他村民家中移栽种群相互混杂,表明野生种群之间存在一定的遗传分化,移栽种群为来自不同地点的自然种群的集合。3)基于叶绿体全基因组测序:使用Illuminad对端测序法对四季金花茶叶绿体进行全基因组测序。结果显示:四季金花茶叶绿体全基因组全长156.804 bp,具有典型的四方结构,其中反相重复序列区(IRs)长25.996 bp,大单拷贝序列区(LSC)和小单拷贝序列区(SSC)长度分别为86.570、18.242 bp。共注释122个基因,包括编码蛋白基因86个,tRNA基因28个和rRNA基因8个。四季金花茶叶绿体基因组全序列GC含量37.32%。4)提出保护策略:根据四季金花茶的遗传多样性和遗传结构研究结果,对于四季金花茶提出针对性保护策略。就地保护:3个野生种群划分为3个保护单元进行就地保护;迁地保护:村民移栽家中种群,各种群多样性均较高,遗传结构相似,应根据实际情况应选取一个种群迁入种质资源库或移栽回附近自然生境保护其种质资源。