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关键词： 妥瑞氏征   简单家系   新发序列变异   中药治疗   遗传机制  

摘要： 妥瑞氏征(Tourette disorder,TD),中医学称为多发性抽搐或抽动-秽语综合征,发病率为0.3%-0.9%,男女比例约为2-4:1,常合并注意缺陷多动障碍、强迫症及自伤等疾病,严重影响儿童身心健康,给家庭、社会带来沉重负担。由于发病机制尚不明确,治疗手段单一,部分患儿经中医、西医治疗均不能取得满意疗效,为儿童临床难治性精神类疾病。本研究利用外显子测序技术,分析简单家系中的新发序列变异(de novo variants)与家系情况,通过总结分析新发序列变异的类型,探讨新发序列变异对TD发病的意义;同时,首次将遗传突变数据与表型数据相结合,探讨新发序列变异对围产期危险因素与中药治疗的影响,为进一步研究TD的发病机制及中药的精准治疗奠定基础。本课题运用全外显子测序技术(Whole-exome sequencing,WES),对15组TD简单家系(家庭中只有孩子患有TD,父母均无TD相关病史)进行遗传学研究,探讨了遗传因素在TD患病机制中的作用。本研究发现,与正常对照组比较,新发有害变异(de novo damaging genes)可在TD简单家系中显著富集,并且受围产期危险因素的影响。通过对比不同突变类型患儿间的耶鲁全球抽动严重程度量表(YGTSS)程度评分,发现包含有害变异的患儿耶鲁评分(?x=27.0)高于不包含有害变异的患儿(?x=19.8),两组比较具有统计学意义,因此认为有害变异可增加TD患病严重程度。通过对中药治疗后的疗效进行分析,结果显示,包含有害变异的患儿组中药治疗有效率(83.3%)低于不包含有害变异的患儿组(88.9%),并且有害变异的患儿组预后复发率高于不包含有害变异的患儿组。本课题为国内首项儿童TD简单家系全外显子测序研究,通过分析家系成员的全外显子测序数据,定义新发序列变异。本课题将突变信息与表型数据相结合,创新性地分析新发序列变异与表型数据之间的相互作用;并通过分析新发序列变异对中药治疗效果的影响,探讨中药治疗在今后基因突变研究中的作用。综上所述,本课题结果证明新发序列变异对TD具有致病风险,并可影响TD的严重程度、治疗效果及预后情况。为后续进行大样本研究奠定了基础,为深入研究TD发病机制与中药药物的精准治疗提供了理论依据。

关键词： 遗传学   实验教学   思考  

摘要： 遗传学是生命科学中发展最迅速的前沿的学科之一,是联系生物技术专业各专业课程的重要节点.在教学实践中,只有采取了完善实验教学设施、优化实验教学内容、改进实验教学方法、建立公平合理的实验学习评价体系等措施,才能提高遗传学实验教学水平.

关键词： Conservation biology   Evolution & development   Plant sciences  

摘要： Islands have long been considered natural laboratories of evolution, relatively recently developed “blank slates” where habitat heterogeneity, geographic isolation, and colonization events lead to high rates of diversification and stunning endemism, forming a key pillar of our understanding for how diversity arises. Since the description of the adaptive radiation in Darwin’s finches, knowledge of how island taxa evolve has grown exponentially. However, even after centuries of work, understanding the disproportionate and often threatened diversity of islands remains a challenge for evolutionary biologists and conservationists. Indeed, while islands offer opportunities to understand evolution and diversification, they also are often the target of extreme habitat loss and degradation due to human influence. In this dissertation, the geographic origins of Mascarene Diospyros (Ebenaceae), and their genetic species limits, are addressed in order to both understand how diversity in the group arose and how to best protect it.

关键词： 二代测序   医学遗传学   教学  

摘要： 随着二代测序技术的逐渐成熟,新技术已广泛应用于临床,为遗传咨询和遗传相关疾病诊断带来革命性变化。为满足精准医疗时代对医学生能力提升和未来职业发展的要求,弥补传统教学在大数据分析和应用方面的不足,我们采用前沿进展的形式,把学习该新技术的重要性、原理和应用三部分教学内容,分别嵌入原有课程的不同章节。教学中,学生认为学习该部分知识很有必要亦有难度,客观考试中能够保持"新鲜记忆"。在取得一定成效的同时,对该新技术的教学也暴露出内容散乱和学生不易区分研究、诊断和筛查的问题。下一步拟通过"化零为整"和强调新技术用途的区分加以改进,力争将二代测序的教学内容打磨为医学遗传学课程的新"亮点"。

关键词： Biology   Ecology   Genetics   Conservation biology   Evolution & development   Zoology   Developmental biology  

摘要： Examining patterns of diversity at fine and global spatial scales is an important component of to inferring underlying evolutionary mechanisms, understanding species distributional patterns, and informing conservation. Globally, amphibians and reptiles are among the fastest declining taxonomic groups, and now more than ever, it is necessary to quantify diversity and its spatial drivers in order to most effectively conserve species. In this dissertation, I examine the population, landscape, and conservation genomics of several species along a continuum of endangerment, from highly endangered and on the brink of extinction to widespread and abundant. Throughout, I use large-scale molecular data sets coupled with spatial analyses to examine spatial genetic diversity in these varied species. My goals were to contribute to our understanding of how genetic diversity is distributed across a multitude of landscapes and to provide genetic context for the conservation of these species. In Chapters 1 and 2, I examined how genetic diversity is spread across the limited ranges of two ecologically disparate species, California tiger salamanders, Ambystoma californiense, in Santa Barbara County, and the Panamint alligator lizard, Elgaria panamintina, found only in the isolated desert mountain ranges of eastern California, and found surprising parallels. In both, I found populations with exceedingly low levels of genetic diversity and genetic effective population sizes. For tiger salamanders, genetic diversity and divergence is strongly correlated with the number of suitable breeding habitats in regional neighborhoods and presence of natural vernal pools, while divergence across the range of E. panamintina is primarily mediated by geographic distance. In both cases, our findings have important implications for how management and mitigation efforts may more effectively assist the recovery and/or protection of these groups. In Chapter 3, I examined the drivers of spatial genetic stru

摘要： 由哈尔滨医科大学傅松滨教授组织主编的《临床遗传学》已由人民卫生出版社出版发行,全国各地新华书店及人卫智慧服务商城( http://www. pmphmall. com/gdsdetail/613444 -288042 )有售(定价:69. 00 元/本).本书共分三篇,包括遗传与遗传病的基础理论,临床常见的遗传性疾病,遗传病的诊断、治疗、预防以及临床遗传服务相关的伦理学问题,共21章.内容包括了完备的临床遗传学基础理论和专业知识、独特的实验室技术和医疗服务内容,是一本培养高素质的临床遗传学专业医师、遗传咨询医师和遗传诊断技师的参考教材.

关键词： 教学方法   遗传学   高中生物  

摘要： 本文首先介绍了生物学教学的内容和当前教学过程中突出存在的一系列阻碍学生创新思维的问题,然后结合自身教学实际情况,从三个方面总结了有效提升学生生物遗传学知识掌握能力的教学方法,包括概念教学与书本实验相结合,既强调对基础知识的掌握,又要加强动手实验能力的提高;采取多元化的教学方法,即多媒体教学与微课教学相结合的创新教学方式,有利于学生兴趣的提高,最后强调联系实际生活,在知识的学习过程中,多加总结规律和经验,做到举一反三地学习,只有如此,才能有助于教师队伍生物遗传学教学水平的提高,于师生而言都是一项艰巨而有效的任务。

摘要： A series of studies in rural Gambia established first-in-human evidence that periconceptional environment, including maternal methyl-donor nutritional status, predicts offspring DNA methylation. Methyl donor status is largely determined by the complex interlinking pathways of one-carbon metabolism. Women’s methyl donor status (‘methylation potential’) is higher in the Gambian rainy season than in the dry season. Compared to infants conceived in the rainy season, those conceived in the dry season have decreased methylation at metastable epialleles (MEs). MEs are genomic loci whose methylation states are established in the very early embryo prior to gastrulation. Dry season conceptions are also associated with methylation patterns suggestive of a loss of imprinting at the VTRNA2-1 gene, a putative tumour suppressor and regulator of innate immunity. The long-term goal is to design an intervention that shifts the maternal metabolome to improve regulation of the infant epigenome by providing micronutrients in the ratio and quantity necessary for optimal one-carbon metabolism all year round. To achieve this we first require a proof-of-concept trial showing that a nutritional supplement can address nutritional imbalances and increase methylation potential in non-pregnant women. This step provides the overall rationale for this thesis. The research in this thesis contributes three key areas to existing knowledge of nutritional epigenetics in The Gambia. Firstly, it characterises seasonal differences in plasma nutritional biomarkers in a new dataset, validating the findings from previous studies and extending the consideration to new metabolites. Secondly, it explores how maternal nutritional predictors of infant DNA methylation may change between seasons, highlighting the importance of considering seasonality and underlying nutritional status in nutritional epigenetic research. Thirdly, it describes the design of a novel drink powder supplement, tailored to the target

关键词： 滇重楼   野生居群   栽培居群   群体遗传学   谱系地理学  

摘要： 滇重楼(Paris polyphylla Smith ***(Franch.)Hand.-Mazz.)属于百合科重楼属多年生草本植物,作为中药重楼的基原植物之一,其根茎具有清热解毒、消肿止痛、凉肝定惊等效用。长期以来,由于市场需求巨大,野生滇重楼受到过度采挖,致使野生资源日趋濒危,现已被列为国家二级濒危药用植物。近年来,为缓解重楼药材资源紧缺的现状,人工种植重楼方兴未艾。由于滇重楼及其近缘类群间形态变异复杂,种或变种的鉴定比较困难,因而导致许多栽培基地的种源混杂现象比较突出,严重影响重楼药材质量的稳定性,同时也制约了重楼产业的健康发展。本课题采用AFLP分子标记和cp DNA基因片段,以15个野生居群和17个栽培居群为研究材料,探讨野生和栽培居群中滇重楼的遗传多样性现状和遗传结构、比较它们的遗传多样性水平差异、评估栽培基地中种源的混杂情况、并初步揭示野生滇重楼的谱系地理结构等及其保护策略等科学问题。主要研究结果如下:1.基于AFLP标记分析野生和栽培滇重楼的遗传多样性和遗传结构利用5对AFLP选择性引物组合,检测和分析了采自云南、贵州等地的15个野生居群和17个栽培居群(共计32个居群)的遗传多样性和结构。在物种水平上,全部居群、野生和栽培居群的遗传多样性分别为0.2657、0.2616、0.2636;在居群水平上,这三个群体的值分别是0.2002、0.2001、0.2002。该结果表明,无论是在物种水平还是在居群水平上,栽培居群均略高于野生居群,因此栽培居群的遗传多样性没有出现明显下降。在野生居群中,贵州的野生居群的遗传多样性高于云南野生居群;与之相反,贵州的栽培居群遗传多样性低于云南栽培居群。根据UPGMA聚类树,野生和栽培居群均被分为3个组,这也得到了STRUCTURE和PCo A分析结果的支持。此外,mantel test分析结果表明,野生居群在地理距离和遗传距离上存在极显著的正相关(r=0.6767,P=0.001),而栽培居群却不存在显著的相关性(r=0.0392,P=0.3530),表明栽培基地间可能存在较为相互引种的情况。根据AMOVA分析,在野生居群和栽培居群之间,仅有1.35%的遗传变异存在,可见野生和栽培居群之间没有明显的遗传分化,说明栽培居群的种源驯化栽培的历史较短。2.基于cp DNA片段(trn L-trn F)的滇重楼群体遗传学分析采用cp DNA片段(trn L-trn F)对32个居群进行检测,共获得15种单倍型,其中,野生居群拥有10种单倍型,栽培居群拥有14种单倍型。在物种水平上,野生和栽培居群总的遗传多样性(H)分别为0.861、0.900,野生居群的遗传多样性是略低于栽培居群,这一结果与AFLP分析结果一致。根据mantel test分析,野生居群之间存在显著相关的亲缘地理结构(r=0.3178,P=0.02),同时,遗传分化系数G和N的比较结果也支持了该结构的存在;而栽培居群不存在这种地理遗传结构(r=0.1629,P>0.05),G和N的比较同样说明栽培居群间不存在明显的地理遗传结构。野生和栽培居群基于trn L-trn F的遗传多样性和遗传结构得到的结果与AFLP标记相一致。在AMOVA分析中,野生和栽培居群之间仅存在2.5%的遗传变异,表明野生和栽培居群之间没有出现明显的遗传分化,这也支持了AFLP的相关研究结果。3.野生滇重楼的谱系地理分析利用叶绿体基因trn L-trn F对野生滇重楼进行谱系地理分析。根据中性检测和失配分析的结果,野生组没有检测到群体的快速扩张的现象。由Network和Splitstree构建的网状进化关系图及地理分布图,野生居群的单倍型被分为两大支,第Ⅰ支的单倍型主要分布于贵州,H1位于中心,第Ⅱ支的单倍型分布于云南及四川会东(W-HD),H6位于中心。其中,H1广泛分布于贵州地区,H6广泛分布于滇西地区,因此推断滇重楼在贵州省及滇西可能存在两个独立的冰期时代避难所。根据两个网络进化关系图及地理分布图可知,单倍型H9分布在滇西地区的保山昌宁(CN),但是在网状图上却表现出与贵州地区的单倍型具有相近的关系,这说明昌宁的野生居群可能是鸟类等长距离传播或引种栽培个体逸生所致。4.滇重楼种质资源的保护和可持续利用在野外工作中,我们发现西南地区滇重楼分布较广,但是有些地区能采集到的野生个体数偏少,例如贵州省的黔南州龙里县(LL)、兴义市七舍镇(XY),云南省的易门县(YM)、昌宁县(CN)等居群,可见,当前滇重楼的野生资源是非常濒危的。滇重楼作为国家二级濒危药用植物,制定有效的保护策略对其野生资源的开发和可持续利用有深远的意义。本研究利用AFLP标记和cp DNA片段检测了来自3个省的15个野生居群的遗传多样性。结果表明,贵州省的野生居群具

关键词： 普通小麦   滨麦   二体附加系   原位杂交   分子标记   条锈病抗性  

摘要： 滨.麦(Leymus mollis(Trin.)Hara,2n=4x=28,NsNsXmXm),是.禾.本.科.(Poaceae)小.麦.族(Triticeae)大.麦亚.族(Hordinae)赖.草.属(Leymus Hochst.)的.一.个多.年.生异.源.四.倍.体野..生植.物,具有.大.穗.多.花、茎.秆.粗.壮.抗.逆、以.及.对多种.真.菌.病.害表现免疫等优良性状,是小麦遗传改良的重要三级基因源。通.过.染.色.体.工.程的.手.段,可.以.将.滨.麦.的.优异..基因.转.入.到.普.通.小.麦.背.景.中,从.而.丰.富.小.麦.种.质.资.源,拓.宽小.麦.的.遗.传.基.础,增.加.小.麦.育.种.亲.本.的多.样.性.。本.研.究.通过.细.胞.学、原.位杂.交、分.子.标.记.技术、农.艺.性.状.调.查.及..抗条.锈.病.鉴.定.对.普.通.小麦.-.滨.麦.衍生.后.代.M1.1005-1-2-7-10-1-1(M11005A)、M13058A(M13058-1-3-2-1和M13058-1-3-2-2)进行了鉴定,主要研究结果如下:(1)小麦-滨麦二体异附加系M11005A的分子细胞遗传学鉴定细胞学观察结果显示:M11005A有44条染色体且配对良好,可以稳定遗传。原位杂交及分子标记结果表明,M11005A含有42条普通小麦染色体和1对来自滨麦Lm#3Ns的染色体,并且用Oligo-pTa535探针得到了Lm#3Ns的FISH核型;筛选出6个EST及8个PLUG特异分子标记可以用来鉴定Lm#3Ns染色体,其中只有1个EST和4个PLUG标记可以同时在M11005A中扩增出滨麦和华山新麦草的条带,说明滨麦的Lm#3Ns染色体与华山新麦草的3Ns基因组之间存在差异。M11005A在穗长、穗型、小穗数和千粒重等性状方面与亲本7182无显著差异,但在分蘖数上M11005A较7182有了显著增加,株高显著降低。抗条锈病鉴定结果显示,苗期M11005A对条锈菌生理小种CYR29和CYR34表现高抗,对CYR32表现高感,成株期对CYR32和CYR32混合小种表现高抗,推测滨麦的Lm#3Ns染色体上既携带CYR29和CYR34小种的抗性基因又携带了成株期CYR32和CYR33的抗性基因。因此,M11005A是一个小麦-滨麦Lm#3Ns二体异附加系,可以作为抗源应用于小麦的条锈病抗性改良中。(2)小麦-滨麦双端体附加系M13058A的分子细胞遗传学鉴定核型分析结果显示M13058A的染色体核型为2n=21.62Ⅱ+0.28Ⅰ+0.1Ⅳ。原位杂交及分子标记结果显示:M13058A附加了一对滨麦1Ns短臂染色体,暂命名为DT1NsS;M13058A中的1B染色体来源于亲本周麦24,5B染色体来源于亲本7182;在株高、株型、分蘖、穗长、穗型、千粒重等农艺性状上基本上与周麦24相近;但在抗条锈病方面,M13058A对CYR29、CYR32、CYR34小种及CYR32和CYR33的混合小种均表现为高抗,表明滨麦Lm#1Ns短臂染色体上携带这几个小种的抗性基因。M13058A对条锈小种的抗性范围广,很好的改善了周麦24对条锈病的抗性而且对其他的农艺性状影响较小。因此,M13058A是一个小麦-滨麦DT1NsS双端体附加系,在改良品种条锈病抗性上是一个很好的遗传材料。