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关键词： 双酚A   性早熟   饮食习惯   基因   多态性   甲基化  

摘要： 研究背景双酚A(Bisphenol A,BPA)是目前世界上产量最大的一种化工原料,广泛应用于食品包装容器的生产和使用,在存储和运输过程中可能从容器中溢出进入食物,人体主要通过摄入这些食物被BPA暴露。BPA具有拟雌激素样活性,BPA暴露对女童特发性中枢性性早熟(Idiopathic Central Precocious Puberty,ICPP)发生的影响目前研究结论不尽一致。下丘脑-垂体-性腺(Hypothalamic-Pituitary-Gonadal,HPG)轴相关激素及受体基因多态性可能与BPA诱发女童ICPP的遗传易感性有关。DNA甲基化酶(DNA methyltransferases,DNMTs)及HPG轴相关目的基因甲基化水平改变可能是BPA诱发女童ICPP的表观遗传调控机制。研究目的分析BPA暴露水平对女童ICPP发生的影响,了解饮食习惯对BPA暴露水平的影响,分析BPA暴露与目的基因多态性对女童ICPP的交互作用,分析BPA暴露与目的基因CpG岛甲基化水平的关系,探讨BPA暴露与女童ICPP关系的表观遗传调控机制。研究方法本次研究于2017年7月-2018年8月至上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心儿童内分泌遗传代谢科专科门诊招募以“性早熟”就诊的6-9岁初诊女童157名,其中确诊为ICPP的女童共56名;同时通过网络招募6-9岁正常对照女童56名。157名性早熟女童及56名正常女童均完成问卷调查,并采集尿液进行尿液BPA浓度检测。56名ICPP女童及56名正常女童均采集血样进行目的基因多态性及CpG位点甲基化水平检测。研究结果(1)非条件Logistic回归模型多因素分析结果发现,尿BPA浓度校正前(ng/ml)、尿比重校正后(ng/ml-SG)及尿肌酐校正后(ng/mg Cr)浓度梯度每升高一个等级,女童患ICPP的风险依次增加1.703倍(P=0.010)、1.090倍(P=0.037)及0.984倍(P=0.046)。(2)线性回归模型进行多因素分析结果发现,尿BPA浓度尿比重校正后浓度(ng/ml-SG)(P=0.021)及尿肌酐校正后浓度(ng/mg Cr)(P=0.049)升高均与0min基础LH水平降低有关;尿BPA浓度校正前浓度(ng/ml)(P=0.014)、尿比重校正后浓度(ng/ml-SG)(P=0.014)及尿肌酐校正后浓度(ng/mg Cr)(P=0.006)升高均与0min基础FSH水平降低有关;尿比重校正后浓度(ng/ml-SG)(P=0.027)升高与0min LH/FSH比值下降有关。(3)有序多分类Logistic回归模型多因素分析结果发现,夏天饮用金属易拉罐装碳酸饮料习惯对女童尿液BPA浓度梯度校正前浓度梯度(ng/ml)、尿比重校正后浓度梯度(ng/ml-SG)及尿肌酐校正后浓度梯度(ng/mg Cr)均有影响,均表现为夏天不饮用金属易拉罐装碳酸饮料的习惯是女童尿液BPA浓度位于低浓度组的保护因素。(4)尿BPA尿肌酐校正后浓度水平与KISS1基因rs5780218位点多态性(隐性模型)对女童ICPP存在交互作用(P=0.021)。(5)尿液BPA浓度校正前(ng/ml)(P=0.010)及尿比重校正后(ng/ml-SG)(P=0.037)不同浓度组间DNMT3B基因CpG位点甲基化水平差异有统计学意义,均表现为高浓度组女童DNMT3B基因CpG位点甲基化水平显著高于对应低浓度组女童。研究结论(1)BPA暴露水平升高可能增加女童ICPP的患病风险。(2)BPA暴露可能影响ICPP女童LH、FSH的合成及分泌。(3)夏天饮用金属易拉罐装碳酸饮料可能增加女童BPA的暴露风险。(4)KISS1基因rs5780218位点多态性可能与女童BPA暴露后ICPP患病的遗传易感性有关。(5)DNMT3B基因CpG位点甲基化水平升高可能与BPA暴露水平升高有关,这可能是BPA暴露与女童ICPP关系的表观遗传调控机制之一。

关键词： 《动物遗传学》   在线开放课程   教学目标  

摘要： 在线开放课程为教师开展线上线下混合教学、学生和其他社会学习者进行自主学习提供支持服务的网络开放课程。《遗传学》作为生物学领域的基础主干课程之一,学科前沿性极具飞跃性、新的遗传学事件层出不穷,固有遗传理论时有颠覆,不仅需要教师有效讲解,更需要师生双向互动交流,因此基于信息化与互联网技术相融合的形式开展教学,无疑是遗传学教学最佳选择之一。为了适应遗传学学科发展的需求,我们大胆尝试在《动物遗传学》教学中采用SPOC(Small Private Online Courses)模式,经过3年运行,取得了不错的教学效果,实现个性化主动教学,真正发挥"互联网+"的优势,得到教师、督学和学生的积极评价,提高了教师的专业素养,先后被认定为江苏省在线开放课程和国家精品在线开放课程。

关键词： Genetics   Biological oceanography   Environmental science  

摘要： The invasive corals, Tubastraea coccinea and Tubastraea micrathus, are known to thrive in reefs within the Gulf of Mexico (GOM). Many studies have indicated that species within this genus are spreading throughout the western Atlantic due to their successful invasion on degraded and artificial reef systems. In the Northern GOM, artificial reefs have been created from decommissioned oil rigs and sunken vessels to provide a hard substrate for coral growth. Although, this method is demonstrating success, it is also facilitating, the dispersal of undesired species. The species, T. coccinea and T. micranthus, were thought to be the only invasive cup corals within the GOM. However, my morphological and genetic analyses demonstrate that T. tagusensis, a native to the Galapagos Islands, is also found within the GOM and may actually be the more dominant invasive that has gone unrecognized due to species misidentification.

关键词： Genetics   Bioinformatics   Developmental biology  

摘要： Deciphering epigenetic regulatory mechanisms of lens cell differentiation through spatiotemporal chromatin accessibility, transcriptomic and proteomic analysis Yilin Zhao During cell differentiation, the spatial-temporal gene expressions are delicately regulated through transcription factors (TFs) binding to chromatin, chromatin accessibility changes, transcription, and translation. TFs can bind to promoters and enhancers of genes to activate or repress their expression. Lens development serves as a key model to study cell differentiation due to its simplicity; it is composed of anterior lens epithelial cells and posterior lens fiber cells. Lens epithelial cells differentiate to lens fiber cells through a series of processes, such as cell cycle exit, cell elongation and denucleation. It has been shown that knocking-out transcription factor coding genes, such as Pax6, Prox1, and Hsf4 can cause severe lens developmental defects in mice. Although there are models for lens development using in vitro differentiation of human embryonic stem cells, a comprehensive transcriptomic, chromatin and proteomic profiles for in vivo lens development is essential for understanding lens cell differentiation, function, disease and regeneration potential. Here we profiled the spatial-temporal gene expression and chromatin accessibility in lens epithelium and fiber from embryonic day (E) 14.5 to postnatal day (P) 0.5 mouse embryos through RNA-seq and ATAC-seq analysis, as well as spatial proteomic profiles through tandem mass spectrometry at P0.5 lens epithelium and fiber. Our hypothesis is that lens differentiation proceeds through highly coordinated waves of transcription of functionally related gene groups followed by generation of specific proteins required for the formation of lens fiber cells marked by high levels of crystallins, lens-specific cytoskeletal and membrane proteins, and highly organized degradation of subcellular organelles in mature lens fibers. In the beginning of t

关键词： 紫色紫孢菌   产孢机制   组蛋白修饰   H3K9   表观遗传调控  

摘要： 分生孢子是丝状真菌普遍的繁殖方式,营养胁迫诱导的产孢是真菌适应环境的重要生存策略[1]。紫色紫孢菌(Purpureocillium lavendulum)是一类重要的线虫生防真菌[2]。前期研究发现该真菌在PDA培养基上培养时菌落生长受限并产生大量孢子,当在PDA中添加真菌基本培养基(MM培养基)中的营养物质后菌落增大。为了研究营养胁迫如何通过表观遗传调控诱导真菌产孢,我们以*** △ku80菌株为出发菌株,将紫色紫孢菌中的组蛋白H3上的第九位赖氨酸(H3K9)突变为丙氨酸(A),获得P/H3K9A突变菌株。随后将P/H3K9A突变菌株与△ku80菌株进行表型分析,发现在PDA培养基上,P/H3K9A突变菌株菌落同样增大,产孢量降低。推测紫色紫孢菌在PDA上受一定程度的营养胁迫导致产孢且该过程依赖于表观遗传调控。为了验证这一推测,本研究首先筛选PDA中缺少的营养物质并研究其代谢通路的功能。对P/H3K9进行突变以模拟甲基化或乙酰化等修饰,比较其与△ku80菌株在不同培养基上的表型差异,同时对相应组蛋白修饰酶进行基因敲除,确定何种表观遗传修饰调控该产孢过程。利用转录组分析,获得该调控通路的上下游基因。通过本项目的研究初步阐明营养胁迫如何通过组蛋白H3K9的表观遗传调控诱导真菌产孢,为深入理解食线虫真菌生活史转化的分子机制及线虫的生物防治奠定基础。主要研究结果:1.紫色紫孢菌组蛋白H3K9位点突变构建氯嘧磺隆抗性基因(sur)敲入载体。通过农杆菌介导转化的方法,利用同源重组的原理将我们的筛选标记(sur)敲入至紫色紫孢菌。成功获得sur敲入菌株,结果显示sur基因的表达并未对组蛋白H3,H4的表达量有影响。在此基础上,我们将组蛋白H3的上游片段(含有组蛋白H3片段)与pEASY-Blunt Zero Cloning质粒进行连接,再以此连接载体为模板,对PlH3K9进行不同形式的突变,获得不同形式的的突变质粒,近一步获得PlH3K9A、PlH3K9R、PlH3K9L,PlH3K9Q四种突变菌株。2.构建Pldim5敲除菌株构建氯嘧磺隆抗性基因(sur)敲除载体。通过农杆菌介导转化的方法,利用同源重组的原理将Pldim5基因敲除,成功获得APldim5菌株。***3K9突变菌株及相关酶基因敲除菌株的表型分析对PlH3K9A、PlH3K9R、PlH3K9L、PlH3K9Q 四种突变菌株,APldim5、APlgCn5菌株及Aku80菌株进行表型分析。经过观察和统计,发现四种突变菌株与两种敲除菌株和△ku80敲除菌株相比,突变菌株与敲除菌株在MM、PDA上生长和产孢不同,而这种不同可以通过向PDA培养基中添加KN03、(NH4)2S04成分得到一定的改善。***3K9突变菌株及相关酶基因敲除菌株的转绿组分析将不同突变菌株及敲除菌株与△ku80菌株在不同培养基上进行接种培养,收集不少于0.8 g的菌丝。将收集好的菌丝用液氮速冻,进行转录组测序分析。本论文的主要创新点:真菌在营养匮乏的环境中停止生长并产孢是其重要的生存策略,从表观遗传调控的角度探讨饥饿诱导真菌生活史转化的分子机理并未见报道,本研究从组蛋白H3K9突变体出发,通过筛选PDA中营养胁迫的营养物质,点突变模拟组蛋白修饰,转录组等方法试研究组蛋白H3K9介导的营养胁迫诱导产孢的分子机制,为全面理解真菌适应环境胁迫调控生活史转变的生存策略奠定理论基础。

关键词： 害螨组成   系统发育信号   种群遗传   中心-边缘假说   截形叶螨   二斑叶螨   红叶螨   生物入侵  

摘要： 了解害虫的发生规律和发生原因是建立害虫综合防控体系的基础。叶螨是一类重要的农业害螨,该类群中约100多种在世界各地为害严重。由于全球变化、抗药性以及种植制度等问题,叶螨的危害日趋严重。由于其个体微小,难以鉴定,叶螨在我国的发生格局以及造成当前发生格局的原因尚不清楚。为此,本研究通过长期的野外调查(2013-2017),并结合实验室2008-2012的调查结果,基本明确了我国叶螨的发生格局;通过线粒体和核基因DNA序列重建了叶螨系统发育关系,利用系统发育比较的方法分析了害螨发生与其进化历史之间的关系;并基于线粒体标记和微:卫星标记,通过种群遗传学的方法分析了三种主要害螨(截形叶螨、红叶螨和二斑叶螨红色型)的遗传分化和种群历史。获得了以下主要结论:1)经过2008-2017的长期野外调查,我们发现叶螨属害螨发生最为严重,其中最常见的为截形叶螨Tetranychus truncatus(48.5%),其次是红叶螨***(21.2%)、神泽氏叶螨***(12.5%)、二斑叶螨红色型 ***(red)(5.7%)和二斑叶螨绿色型***(green)(4.5%)。截型叶螨是我国北方地区主要的螨类害虫,神泽氏叶螨是长江中下游地区的优势种,而红叶螨是西南地区的重要种。其他发生较为严重的害螨包括山楂叶螨Amphitetranychus viennensis(6.8%)和柑橘全爪螨Panonychus citri(3.8%)。这一发生格局与之前报道的发生情况有明显不同。二斑叶螨(绿色和红色)一直被认为是最严重的螨类害虫。我们推测玉米种植面积的增加可能是导致害螨优势种由其它螨类演替为截型叶螨的原因之一。进一步研究优势物种变化的机制将有助于制定科学的害螨防治策略。2)系统发育信号(phylogenetic signal)常用来检测物种性状与其进化历史之间的相关关系。在本研究中,我们把系统发育信号作为害虫发生的一个预测因子。在大量的样本采集和数据整理的基础上,通过重建叶螨在不同尺度上的系统发育树,我们检测了叶螨发生量是否存在显著的系统发育信号。结果显示,在区域(中国)和全球尺度上,害螨的发生量都有显著的系统发育信号。害螨的发生在系统发育树上并不随机分布,发生量较大的物种多集中在特定支系上。此外,我们发现害螨的发生量与其生态位宽度呈显著的正相关关系。运用系统发育独立比较的方法去除系统发育信号的影响后,这种相关关系显著减弱。这些结果表明,害螨的发生量与系统发育关系有显著的相关关系,系统发育信号能够作为预测因子预评估害螨的暴发风险。我们建议在其他生物学信息缺乏的情况下,可以考虑把系统发育信号纳入害虫风险评估体系中。3)截形叶螨是我国发生最为严重的叶螨,然而不同地区截形叶螨出现的比例并不相同。造成这种现象的原因并不清楚。中心-边缘假说(CPH)是生物地理学中一个重要的假设,它认为种群遗传多样性,基因流和种群丰度(或出现频率)在物种的分布中心最高,而在地理分布的边缘附近减少。在本研究中,我们使用当前气候数据(生态因素)、末次盛冰期的历史气候数据(历史因素)和距离分布中心的地理距离(地理因素)来定义物种的中心-边缘。我们利用种群遗传数据和相对发生量对三种CPH假说进行了相关性检验。结果显示,三种假设在不同程度上都与害螨的发生和种群遗传结构相关。种群的相对发生量、遗传多样性和基因流从地理中心到分布边缘逐渐减少,种群遗传分化逐渐增加。此外,高的遗传多样性、害螨发生量和较高的基因流通常发生在当前或者历史上气候适宜的区域。然而,单个CPH的定义都不能很好地解释种群遗传和发生格局。种群的相对发生量和生态因子相关性更高,和地理和历史因素关系较弱。生态因素和地理因素能够较好的解释微卫星的遗传多样性,而线粒体遗传多样性只与历史因素有显著的相关性。总体而言,本研究发现截形叶螨的发生量和种群遗传结构不仅与地理因素相关,更重要的是,生态因素和历史动态对害螨的分布、发生和种群遗传结构有重要的影响。4)近年来红色型二斑叶螨(也叫朱砂叶螨)的发生频率很低。该螨是否经历了快速的种群衰退尚不清楚。本研究通过16个微卫星位点和线粒体COI标记研究了该螨五个不同地理种群的遗传多样性和遗传结构,并检测了其所有种群的瓶颈效应。我们发现五个地理种群有且只有一个单倍型,并且所有种群的微卫星遗传多样性均较低(有效等位基因Ne=1.443±0.055;期望杂合度He=0.234±0.025)。该螨的遗传多样性甚至低于入侵性的绿色型二斑叶螨种群。我们也没有在红色型二斑叶螨种群中检测到显著的瓶颈效应。综合这些结果,我们怀疑红色型二斑叶螨可能并不是我国的本地叶螨,该螨的发生量可能一直不高,并没有经历迅速衰退的过程。至于一直被认为是优势种的“朱砂叶螨”可能只是体

ISBN: (数字)9780128145142 ISBN: (纸本)9780128145135

摘要： Computational Epigenetics and Diseases, written by leading scientists in this evolving field, provides a comprehensive and cutting-edge knowledge of computational epigenetics in human diseases. In particular, the major computational tools, databases, and strategies for computational epigenetics analysis, for example, DNA methylation, histone modifications, microRNA, noncoding RNA, and ceRNA, are summarized, in the context of human diseases. This book discusses bioinformatics methods for epigenetic analysis specifically applied to human conditions such as aging, atherosclerosis, diabetes mellitus, schizophrenia, bipolar disorder, Alzheimer disease, Parkinson disease, liver and autoimmune disorders, and reproductive and respiratory diseases. Additionally, different organ cancers, such as breast, lung, and colon, are discussed. This book is a valuable source for graduate students and researchers in genetics and bioinformatics, and several biomedical field members interested in applying computational epigenetics in their research.

关键词： 套细胞淋巴瘤   遗传基因   预后  

摘要： 随着2016年套细胞淋巴瘤的病理分型更新,根据遗传学基因的状态分为三种类型的临床重大改变,同时随着伊布替尼、来那度胺等有效新药的上市,套细胞淋巴瘤的治疗上有了更多的选择.本综述回顾了近十年来IGHV、SOX11、P53的基因和蛋白表达在套细胞淋巴瘤中的状态、意义,以期为临床诊断、治疗及预后提供思路和依据.

关键词： 遗传学   '金课'模式   人才培养  

摘要： 对以双一流背景下建设生物类专业遗传学'金课'模式进行初步探讨.通过将以交流互动为主的线下教学以及与线上课堂的结合建立混合教学模式,大力推行本校遗传学'金课'的改革,并取得初步成果.

关键词： Alagille综合征   JAG1基因   临床表型   遗传学特点   预后  

摘要： 目的:探讨Alagille综合征(Alagille syndrome,ALGS)患儿的临床、遗传学特点,并复习文献。方法:收集2015年1月～2019年1月我科肝病消化专业诊断的Alagille综合征2例患儿的肝功能、血常规、胆道造影、肝穿病理、肝纤四项、心脏彩超、腹部彩超、胸椎正侧位X片、眼科检查等临床资料。定期复查,观察肝功能变化及生长发育情况。提取2例患儿及其父母外周血DNA,用液相捕获试剂盒(迈基诺公司,中国)捕获目标基因并进行高通量测序分析。采用PolyPhen-2,MutationTaster等软件预测基因突变致病性。结果:2例患儿均于新生儿期起病,以皮肤黄染伴转氨酶增高为主要临床表现。肝功能示TBIL高,以DBIL为主,DBIL/TBIL比例在1-3月龄期达50%-90%,伴GGT、TBA、CHOL、ALP升高。例1胆道造影显示重度胆道发育不良。肝活检病理:肝小叶结构不清,肝细胞淤胆,呈轻度纤维化。汇管区慢性炎症细胞浸润,可见小胆管增生。Masson染色示伸向临近汇管区的轻度桥接纤维化,纤维化分级Ⅱ级(Ohkuma’s分级)。心脏彩超示先天性心脏病:室间隔缺损、三尖瓣轻度反流。患儿表现为ALGS特征性面容、蝴蝶样椎骨、身材矮小。发现JAG1基因自发单链杂合突变c.3197delC(p.T1066Kfs),为新发现的移码突变,其父母均未发现相应突变。例2心脏彩超示先天性心脏病:房间隔缺损(Ⅱ孔型,5mm)。肝胆核素扫描示2小时肠道延迟显影,磁共振胰胆管造影示肝内外胆管未见明显扩张,患儿呈现ALGS特征性面容,生长迟缓。基因检测示JAG1基因发生自发单链杂合突变c.118del(p.L40Kfs),为新发现的移码突变,其父母均未发现相应突变。肝功能转归:例1患儿DBIL由2月时的187μmol/L,逐渐降低到7月时的50μmol/L,1岁时20μmol/L,到2岁时8.4μmol/L,已近正常。例2患儿DBIL由1月时的122μmol/L,7月35μmol/L,1岁时22-26μmol/L,到3岁时12.8μmol/L,接近正常。2例患儿随访2-3岁前ALT、AST持续高于正常,数值维持在正常参考范围的2-3倍之间。GGT、TBA数值逐渐降低,但到2-3岁时仍高于正常。患儿CHOL高于正常,1岁前呈逐渐升高趋势,3岁时CHOL无明显下降趋势。例1血白蛋白在正常低限或轻度低于正常,例2血白蛋白基本维持正常。ALP持续高于正常水平。结论:***患儿常于生后1-3月出现中重度胆汁淤积性肝病,此期DBIL/TBIL比例最高可达69%-93%,此后逐渐好转,到2-3岁时DBIL接近正常。***患儿2-3岁前ALT、AST、GGT、TBA、CHOL持续高于正常,血白蛋白正常或轻度低于正常。***患儿1岁前可出现轻度、中度缺铁性贫血,随着年龄增长可自行纠正,白细胞计数及分类、血小板计数无明显异常。***患儿常表现为先天性心脏病,蝴蝶样椎骨,发现1例身材矮小、眼部表现为先天性虹膜缺损,1例出现生长迟缓。***患儿2月龄时肝脏病理可出现汇管区小胆管增生、轻度纤维化及慢性炎性细胞浸润。Masson染色示伸向临近汇管区的轻度桥接纤维化,纤维化分级Ⅱ级(Ohkuma’s分级)。6.2例ALGS患儿JAG1基因分别存在单链杂合自发突变,例1为c.3197delC(p.T1066Kfs),例2为c.118delC(p.L40fs),均为尚未报道的移码突变。患儿父母均未检测到相应突变。