课程文献中心 更多>>

关键词： Endocrinology   LGBTQ studies   Developmental biology  

摘要： In the current report, we describe a rare case of an 83-year-old male who self-identified as a female by legally changing his first and middle names to female ones and whose death certificate states his sex as a female. These facts provide strong support to identify this individual as a transgender female. The retrospective medical history indicated complete penectomy without further specification. Physical examination of the cadaveric body revealed an absence of penis with a large scrotum, transposed urethral orifice, and small testes. Computed topography (CT) imaging and anatomic dissection of the pelvis revealed normal, intact genital ducts. Dissection of the scrotum revealed that the ductus deferens, epididymis, and testes were also intact, however, the volume of the testes was much smaller as compared to that of age matched control individuals. Histological analysis of the testes revealed abnormal seminiferous epithelium with no germ or Sertoli cells and the absence of Leydig cells in the interstitum. In order to gain additional insights into the current case, a genetic screen was performed by exome sequencing of DNA extracted from the embalmed cadaveric tissue using the Next Generation Sequencing (NGS) Illumina platform. This process did not reveal genetic variants associated with either penile or urethral cancer that could have explained the reported complete penectomy. However, the deleterious (pathologic) variants that could impact thyroid hormone production and cilia development were identified. Therefore, our results are two-fold, pointing toward a congenital defect of the external genitalia and a possible impaired thyroid hormone production which could negatively affect the crosstalk between the thyroid and androgen hormone axes, thereby leading to transgenderism in the present case.

关键词： 胎儿生长受限   遗传学   病因机制  

摘要： 胎儿生长受限(FGR)是一种产科常见的最为复杂的疾病之一,对胎儿的健康及生命安全造成严重威胁。遗传因素、母体因素、脐带因素、胎盘因素等多种因素均有可能导致胎儿生长受限,本文将详细论述胎儿生产受限的遗传学及病因机制的最新研究进展,以寻找一种有效诊断及治疗FGR的方法。

关键词： 分子遗传学   家族性渗出性玻璃体视网膜病变   突变   基因  

摘要： 背景家族性渗出性玻璃体视网膜病变(Familial exudative vitreoretinopathy,FEVR)是一类有遗传异质性的单基因遗传性眼底病,以视网膜血管发育异常为特征,临床表现复杂多样。从分子遗传学和临床遗传学角度对FEVR进行研究有助于阐明视网膜血管发育过程及其调控因素,为视网膜血管发育障碍性疾病的分子机制及基因治疗研究奠定基础。目前已经确定的与FEVR相关的5个致病基因,包括FZD4、LRP5、NDP、TAPAN12及ZNF408基因,大约可以解释近半数FEVR病例的发病原因,仍有相当部分病变未在以上已知基因中找到致病性突变,提示可能还有其他致病基因的存在。目的对收集的30个临床诊断为FEVR的中国家系进行DNA序列分析等突变检测,从遗传学水平寻找致病突变,认识和揭示中国地区FEVR基因突变频谱,分析基因型和表型的相互关系,为患者提供家族遗传、产前诊断及优生优育等相关咨询,同时为我国的基因治疗方面的研究奠定相关基础。方法在课题组建立的眼遗传病资源库中选取临床诊断明确的30个中国FEVR家系,及96个无亲缘关系的正常对照,提取外周静脉血。采用PCR技术扩增FEVR致病基因(FZD4、NDP、LRP5、TSPAN12及ZNF408)的编码外显子及其相邻内含子,应用Sanger测序法对PCR产物进行核酸序列测定。对发现的变异用双向测序验证,复杂变异进行克隆测序。对错义突变应用在线工具PolyPhen-2和SIFT进行突变蛋白功能分析,可能的致病突变通过家系共分离分析确定与疾病的关系,分析突变患者的表型特点。结果本研究在10位先证者中发现9种致病性突变,其中FZD4突变1个(***204X),NDP突变1个(***101Cys),LRP5突变6个(***89Arg,***266Cys,***348Gln,***1308Ser,***1548Phe,***929Ser),TSPAN12突变1个(***178Ala);FZD4、NDP、LRP5和TSPAN12的检出率分别为3.3%(1/30),3.3%(1/30),20%(6/30)和3.3%(1/30),总的突变检出率为30%。除***929Ser为已经报道过的突变,其余8种均为首次发现的突变。8种新突变在96个正常对照中未发现相同改变,错义突变的功能分析提示致病性。发现致病突变的10位先证者,均为16岁以下青少年儿童,多数患儿以白瞳、斜视等症状就诊。患者典型的眼底表现包括镰状视网膜皱襞、视盘牵拉、视盘增厚、视网膜脱离、玻璃体胶样浑浊、黄斑变性、周边视网膜无灌注等,未发现明确的基因型表型相关性。结论本研究通过对30个中国FEVR家系进行已知致病基因的筛查,确定了9种致病性突变,包括8种新致病突变,丰富了FEVR的突变谱;中国人群的FEVR基因突变频谱与西方人群基本相似;加深了对FEVR基因型和表型相互关系的认识,为探索新的治疗途径奠定相关基础;近半数的FEVR患者未发现明确的致病突变,提示我们在FEVR的发病中,可能还存在有一定数量的未知突变等待我们探索。

关键词： 鼻咽癌   遗传学   单核苷酸多态性   基因易感性  

摘要： 目的:EB病毒(Epstein-Barr virus,EBV)与鼻咽癌(Nasopharyngeal carcinoma,NPC)的发生发展密切相关,EB病毒潜伏膜蛋白LMP1(latent membrane protein 1,LMP1)由EBV基因编码,其介导的NF-κB与JNK信号转导通路在NPC发病过程中起着重要的作用。本研究旨在探索NF-κB与JNK信号转导通路相关基因TNF受体关联因子2(TNF receptorassociated factor 2,TRAF2)、TNF受体关联因子3(TNF receptor-associated factor 3,TRAF3)、核因子κB抑制剂α(nuclear factor of kappa light chain gene enhancer in B cells inhibitor,alpha;NFKBIA)、CHUK(conserved helixloop-helix ubiquitous kinase)及丝裂原激活蛋白激酶激酶4(mitogenactivated protein kinase kinase 4,MAP2K4)基因中的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)与中国汉族人群NPC发病遗传易感性的相关性,以发现有效的NPC相关的分子遗传标记物,为NPC高危人群的筛查及预防提供新的思路。方法:本研究纳入了2017年1月至2018年9月初诊于四川省肿瘤医院的350例经病理活检确诊为NPC的患者。另外搜集2018年7月至9月在四川省人民医院体检的580例正常人作为对照组。通过数据库KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)、NCBI(The National Center for Biotechnology Information)在NF-κB与JNK信号转导通路中基于功能学研究结果寻找与NPC发病相关的基因,运用数据库人类孟德尔遗传在线(Online Mendelian Inheritance in Man,OMIM)进一步明确目的基因功能与NPC发病的关联后,在Ensemble、db SNP、1000 Genomes Project及Ex AC(The Exome Aggregation Consortium)数据库中根据以下标准筛选候选SNP位点:(1)中国汉族人群(Chinese Han in Beijing,China,HCB)或东亚人群(East Asian,EAS)最小等位基因频率(Minor Allele Frequency,MAF)大于等于10%;(2)SNP位于3’或5’端(untranslated region,UTR)、编码区域(非同义SNP)或启动子区域;(3)SNP间基因连锁不平衡(r2<0.8)。在候选基因TRAF2、TRAF3、CHUK、NFKBIA及MAP2K4中,选取了TRAF2(rs7852970、rs3739942、rs5901110)、TRAF3(rs1131877、rs1051750、rs10133111、rs11160707)、MAP2K4(rs4792219)、CHUK(rs2230804)、NFKBIA(rs8904、rs2233406、rs2233409、rs145753299、rs2233407、rs17103265),共15个SNP覆盖共149个基因连锁不平衡(linkage disequilibrium,LD)r2≥0.8的SNP。提取患者及正常人对照组外周血液样本中白细胞的全基因组DNA并测定DNA浓度,确保提取DNA浓度高于20ng/μL、260/280介于1.7至2.0之间。将合格DNA样本进行琼脂糖凝胶电泳,进一步确定DNA样本的质量。应用质谱分析技术(Mass ARRAY)对候选SNP点进行基因分型,并随机抽查5%样本使用Sanger测序验证分型结果。使用Haploview检验Hardy-Weinberg平衡(HWE)、计算对照组中基因型频率、HCB的MAF值以及绘制LD图。应用Plink1.03软件对分型结果进行分析,比较SNP位点在病例组和对照组中的等位基因频率,并计算亚组间优势比(odds ratio,OR)、P值以及95%可信区间(95%confidence interval,95%CI)。设定P<0.05为具有统计学意义。结果:TRAF2(rs7852970)、TRAF3(rs1051750、rs11160707)及NFKBIA(rs145753299)位点分型失败。使用LD r2>0.8的rs17250694代替TRAF2(rs7852970),rs2075771代替TRAF3(rs105175

关键词： 肥厚型心肌病   RAS/MAPK通路   RAS/MAPK畸形综合征  

摘要： 肥厚型心肌病（hypertrophic cardiomyopathy,HCM）是一种常见的遗传性心血管疾病,以不能解释的心室肌肥厚、室腔变窄为特征,约占儿童原发性心肌病的20%30%,是青少年心源性猝死最常见的病因之一。RAS/丝裂原活化蛋白激酶（RAS/mitogen-activated protein kinase,RAS/MAPK）通路组分的生殖细胞突变可致努南综合征等畸形综合征,是引起4岁以下儿童HCM最常见的病因。目前我国尚缺乏儿童心肌病病因学的系统研究,对RAS/MAPK畸形综合征相关HCM的自然病史和分子遗传学特点也缺乏足够的认识。本研究通过分析上海儿童医学中心诊治的HCM患儿的临床资料,探讨我国RAS/MAPK畸形综合征相关HCM的临床特征和分子遗传学特点,为儿童HCM的临床诊断和治疗提供依据。目的:探讨我国儿童RAS/MAPK畸形综合征相关HCM的临床及分子遗传学特征、预后特点,为其早期诊断、合理治疗提供依据。方法:选择2012年1月1日至2018年8月31日在上海儿童医学中心心血管内科住院治疗或门诊就诊的HCM患儿共168例,采用包含RAS/MAPK通路相关基因的目标基因外显子捕获测序或全外显子捕获测序进行心肌病相关致病基因检测,根据基因检测结果结合临床表现将研究对象分为“RAS/MAPK畸形综合征相关HCM组”及“非综合征HCM组”。分析RAS/MAPK畸形综合征相关HCM的临床特征,致病基因及预后特点。结果:共确诊RAS/MAPK畸形综合征相关HCM患儿47例（28.0%）,其中男性27例、女性20例,首次诊断HCM的中位年龄为3.0（[IQR]0.5,9.3）个月,40例（85.1%）在1岁以内首次诊断HCM;非综合征HCM患儿121例（72.0%）,其中男性75例、女性46例,首次诊断HCM的中位年龄为12.6（[IQR]3.7,72.1）个月,61例（50.4%）在1岁以内首次诊断HCM,两组间首次诊断HCM年龄具有统计学差异（p<0.01）。RAS/MAPK畸形综合征组中32例（68.0%）合并先天性心脏病（CHD）,其中合并房间隔缺损（ASD）27例（57.4%）、肺动脉瓣狭窄（PVS）16例（34.0%）;非综合征组中28例（23.1%）合并CHD,其中合并ASD 18例（14.9%）、PVS 7例（5.8%）,两组间比较具有统计学差异（p<0.01）。在首诊HCM时,RAS/MAPK畸形综合征组中双心室肥厚32例（68.1%）,非综合征组中双心室肥厚57例（47.1%）,两组间比较具有统计学差异（p<0.05）;RAS/MAPK畸形综合征组中21例（44.7%）合并左心室流出道梗阻（LVOTO）,非综合征组中43例（35.5%）合并LVOTO,两组间比较无统计学差异（p>0.05）。RAS/MAPK畸形综合征组中47例为单等位基因错义突变,最常见的致病基因为PTPN11（19/47）,其次为RAF1（11/47）、KRAS（5/47）、RIT1（4/47）、BRAF（3/47）、SOS1（2/47）、HRAS（1/47）及SHOC2（1/47）;此外,在1例努南综合征患儿中检测到LZTR1双等位基因杂合错义突变。本研究总体随访率为94.6%,随访时间46.5（[IQR]17.0,74.3）个月。RAS/MAPK畸形综合征组死亡3例,均为PTPN11基因第13号外显子突变,分别于3.0个月、3.5个月、6.0个月死于心力衰竭,其余44例患儿存活至研究终止,其中5例患儿心肌肥厚自发消退;非综合征组死亡4例,RAS/MAPK畸形综合征组与非综合征组累积死亡率无统计学差异（p>0.05）。结论:RAS/MAPK畸形综合征是儿童尤其是婴儿HCM的重要病因,具有高度的遗传异质性,PTPN11是RAS/MAPK畸形综合征相关HCM最常见的致病基因,采用包含RAS/MAPK通路相关基因的Panel或全外显子捕获技术进行基因测序有助于该疾病的早期诊断。RAS/MAPK畸形综合征相关HCM的心肌肥厚累及双侧心室壁较为常见,更易合并ASD和PVS。该症患儿预后一般较好,但PTPN11基因第13号外显子的某些特异性突变可能与快速进展的心肌肥厚、早期死亡相关。

关键词： 盐胁迫   拟南芥自然群体   全基因组关联分析  

摘要： 盐胁迫影响植物的生长发育,造成作物减产。模式植物拟南芥的自然群体存在丰富的遗传多态性和抗盐性状多态性。在盐胁迫下,不同生态型会表现出不同水平的盐离子(Na和Cl)吸收与积累。本论文利用植物水培培养系统和MS平板固体培养系统,采集159份生态型包括3个大类共计17个指标,分别进行全基因组关联分析(GWAS)。重点关注的三类表型是:(1)盐胁迫下Cl在植物叶中的积累;(2)盐胁迫抑制根的伸长;(3)盐胁迫调控根和冠的生物量比值。GWAS分析鉴定到众多显著关联的位点,本研究对显著关联性高的SNP位点集中区域进行了候选基因的筛选和功能初步分析。对根长抑制指标的分析鉴定到两个候选遗传区域,通过公共数据库的挖掘重点关注AtNIGT1.4。AtNIGT1.4已被报道参与了氮磷营养亏缺对根长的抑制。初步功能分析显示该基因和其家族成员在根中特异表达,并受到盐胁迫的强烈诱导,推测该家族成员可能参与调控盐胁迫对根伸长的抑制。后续基因的功能鉴定正在进行中。对盐胁迫下叶中Cl积累的指标分析鉴定到两个候选遗传区域;对盐胁迫下干重根冠比的指标分析鉴定到一个候选遗传区域。上述鉴定的候选遗传区域还需要进一步的精细定位以确定效应基因。关注的候选基因将首先进行表达模式的分析(组织细胞类型的特异性和胁迫应答性),重点关注的候选基因将进行全面的功能解析。

关键词： Neurosciences   Bioinformatics  

摘要： Decline in cognitive function is a characteristic of brain aging and may lead to the development of more severe neurodegenerative diseases. While aging has been implicated as the main risk factor for the development of these diseases, a gap remains in the understanding of the exact molecular and cellular mechanisms promoting the development of cognitive aging. DNA modifications are malleable epigenetic marks required for central nervous system development and remain dynamically regulated in the adult brain. The most well-studied DNA modification is DNA methylation, which often occurs in CpG context, but in the neurons is present at relatively high levels in non-CpG context as well. Loss of epigenetic homeostasis is proposed as a hallmark of aging. Specifically, changes in DNA methylation are associated with aging and a subset of those can be used to predict chronological age. In addition, aberrant regulation of DNA methylation is also observed in neurodegenerative disease. Nevertheless, the relationship between DNA methylation and brain aging remains associative with very little knowledge on non-CpG methylation. Furthermore, the functional role of DNA methylation changes with aging is unknown and is constrained by the complexity of gene transcription regulation by DNA methylation. By utilizing different bisulfite sequencing approaches and applying them to both male and female mice we demonstrate that age-related alteration in DNA methylation occur at specific loci across the genome, rather than globally decrease has been previously proposed. These changes to methylation are sex-specific and are abundant in non-CpG context. Additionally, by perturbing the aging process using calorie-restriction, an established anti-aging intervention, we show that age-related alteration to DNA methylation in the brain can be prevented and that calorie-restricted specific changes may contribute to maintaining epigenetic homeostasis by regulating the DNA methylation machinery. Lastly,

关键词： Biology  

摘要： In this body of work a population genetics study was performed on turtles in the genus Pseudemys, with an emphasis on the endangered species Pseudemys alabamensis (Alabama Red-Bellied Turtle), from the coastal Alabama and Mississippi regions using individuals collected from February 2018 to May 2019. The objectives were to examine intra- and inter- genetic variations of populations of the red-bellied turtle along with the genetic variation of other species of Pseudemys turtles that cohabitate its range. In total 245 Pseudemys turtles were collected from 10 freshwater systems. Evidence of hybridization between species was found. However, little evidence was found that separate river populations of P. alabamensis are genetically distinct from one another. This study provides the largest current population genetics study for the species Pseudemys alabamensis. Additionally, land use and land use change in the Mobile Bay Area watersheds are quantified. And a habitat suitability map of turtle nesting was created to determine areas of interest for future nesting research.

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： 甲基化   基因的表达   马克进化论  

摘要： 结合现在的科技发展和生物学理论的更新,对拉马克进化论进行重新审视,它可以更好地解释生物在进化的过程中形成的一些难以解决的现象,它更是达尔文进化论的一个补充.