科创中国

线粒体是真核细胞内进行氧化磷酸化和三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)合成的细胞器,为细胞活动提供能量,有"细胞动力工厂"之称.此外,线粒体还是细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)产生的主要场所,并能启动和执行细胞的凋亡[1].线粒体由核基因和线粒体基因组共同编码,其DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)和(或)核DNA(nuclear DNA,nDNA)的遗传缺陷均可引起线粒体功能障碍而导致疾病发生.1线粒体DNA

目的 观察30岁以后发病的Leber遗传性视神经病变(LHON)患者的临床特征.方法 临床确诊为LHON的9例患者18只眼纳入研究.所有患者均为男性.发病年龄34~56岁,平均年龄(45.22±6.91)岁.病程7 d~21个月,病程中位数5个月.所有患者均详细询问病史及家族史,并行视力、裂隙灯显微镜、直接检眼镜、色觉、眼底照相检查.6例11只眼同时行视野检查.观察患者的各项检查表现.抽取患者静脉血进行线粒体DNA(mtDNA)检测,分析其基因突变位点.平均随访时间12个月,随访观察患者的视力情况.结果 9例患者中,有家族史者7例,占77.78%.双眼同时发病5例,占55.56%;双眼先后发病4例,占44.44%.视力突然下降3例,占33.33%;逐渐下降6例,占66.67%.18只眼中,视力光感1只眼,占5.55%;数指3只眼,占16.67%;0.01~0.1者7只眼,占38.89%;0.12~0.3者3只眼,占16.67%;≥0.4者4只眼,占22.22%.瞳孔对光反射正常16只眼,占88.88%;瞳孔直接对光反射消失1只眼,占5.55%;瞳孔传入障碍1只眼,占5.55%.视盘颜色淡红、边界清楚8只眼,占44.44%;视盘充血、边界模糊、视盘表面毛细血管扩张3只眼,占16.67%;视盘颜色淡白、边界清楚7只眼,占38.89%.行视野检查的11只眼中,表现为中心暗点或旁中心暗点9只眼,占81.82%;表现为视野缩窄2只眼,占18.18%.mtDNA检测发现,9例患者中,G11778A位点突变阳性7例,占77.78%;T14484C位点突变阳性1例,占11.11%;G11696A位点突变阳性1例,占11.11%.末次随访时,18只眼中,视力光感1只眼,占5.55%;数指4只眼,占22.22%;0.01~0.1者6只眼,占33.33%;0.12~0.3者3只眼,占16.67%;≥0.4者4只眼,占22.22%.视力提高9只眼,占50.00%;稳定7只眼,占38.89%;下降2只眼,占11.11%.结论 30岁以后发病的LHON多发生于男性患者,瞳孔对光反射大多正常,视野主要表现为中心暗点或旁中心暗点,以G11778A位点基因突变为多见.

ATPase?6/8?gene?(842?bp)?of?mitochondrial?DNA?was?sequenced?in?Labeo?rohita?samples?(n?=?253)?collected?from?nine?rivers?belonging?to?four?river?basins;?Indus,?Ganges,?Brahmaputra?and?Mahanadi.?Analysis?revealed?44?haplotypes?with?high?haplotype?diversity?(Hd)?0.694?and?low?nucleotide?diversity?(π)?0.001.?The?within?population?variation?was?larger?(83.44%)?than?among?population?differences?(16.56%).?The?mean?Fsv?value?(0.166;?P?〈?0.05)?for?overall?populations?revealed?moderate?level?of?genetic?structuring?in?the?wild?L.?rohita?populations.?The?haplotype?network?presented?a?single?clade?for?wild?L.?rohita?population,?from?different?rivers.?Negative?values?for?Fu's?index?(Fs),?mismatch?distribution?analysis?indicated?period?of?expansion?in?L.?rohita?population.?The?time?after?recent?expansion?was?estimated?for?each?population,?between?0.042?to?0.167?mya.?The?pattern?of?Isolation?by?Distance?(IBD)?was?not?significant?(r?=?-0.113,?P?〈?0.287),?when?all?the?sampling?locations?were?compared?(Mantel?test),?however,?when?an?outlier?(Indus,?Brahmaputra?and?Mahanadi)?was?removed?from?the?whole?population?set,?a?clear?positive?correlation?between?pairwise?Fsv?and?geographic?distance?(Km)?was?seen.?The?analysis?of?data?demonstrated?that?ATPase6/8?gene?polymorphism?is?a?potential?marker?to?understand?genetic?population?structure?of?wild?L.?rohita?existing?in?different?rivers.?The?study?identified?population?substructure?in?wild?L.?rohita?with?common?ancestral?origin?[Current?Zoology?60?(4):?460--471,?2014].

目的 探讨DJ-1参与缺氧心肌细胞线粒体动力学改变的机制.方法 采用慢病毒载体shRNA DJ-1感染心肌HL-1细胞株,通过流式细胞术、激光共聚焦显微镜、线粒体-细胞质亚结构分离技术和Western blot观察缺氧后线粒体融合-分裂蛋白DRP1、MFN1和MFN2蛋白表达、线粒体膜电位及线粒体形态变化.结果 正常和缺氧培养时,稳定表达shRNA DJ-1的HL-1细胞DJ-1蛋白表达均显著下调,而在缺氧培养时shRNA DJ-1细胞的线粒体标志蛋白TOM20蛋白表达显著下调.流式细胞仪结果表明,空慢病毒对照缺氧组相比正常空慢病毒对照组线粒体膜电位下调,而shRNA DJ-1加剧这种线粒体膜电位下调.分离缺氧培养心肌HL-1细胞线粒体,线粒体分裂蛋白DRP1和融合蛋白MFN2表达均增加.结论 缺氧条件下DJ-1是线粒体动力学平衡稳定的因素.

目的 探讨精液处理前后精子DNA损伤程度的改变及与过氧化氢(H2O2)、过氧化氢酶(CTA)之间的关系.方法 接受体外受精-胚胎移植(IVF-ET)助孕且进行常规IVF受精的夫妇75例,男性患者作为研究对象.在IVF当日精液采集后0.5h留取精液标本1ml,剩余精液以Pure Sperm梯度离心法进行精液处理,于处理后将精子浓度调整为10*106/ml,留取标本1ml.采用精子吖啶橙染色方法测定精子DNA损伤,H2O2及CTA含量测定采用分光光度比色测定法.结果 精液处理后的精子DNA损伤程度与处理前相比明显降低(P<0.05),H2O2浓度亦显著降低(P<0.05),CTA浓度变化不显著.精子DNA损伤率在精液处理前及处理后均与H2O2浓度呈正相关(r值在处理前后分别为0.684和0.753,P<0.05),精子DNA损伤率在精液处理前与CTA浓度呈负相关(r=-0.476,P<0.05),而处理后两者无相关性(r=-0.087,P>0.05).结论 高过氧化物水平可导致精子DNA损伤,精液优化处理可以使精子脱离高活性氧的环境,并且减少DNA损伤的精子.

目的 研究围生期营养不良对仔鼠学习记忆的影响,探讨其可能的机制.方法 怀孕14 d的SD大鼠分为实验组(半量饮食组)与对照组(正常饮食组),至哺乳期结束(仔鼠出生21 d)后实验组和对照组的仔鼠均正常饮食.测量仔鼠出生时和成年时的体质量.采用Morris水迷宫测试仔鼠的学习、记忆功能.免疫组化检测DNA氧化损伤(8-OhdG)和Western blot检测DNA氧化损伤修复(OGG1)指标.结果 实验组仔鼠出生和成年后体质量均小于对照组[(4.66±0.28) g vs (6.59±0.16)g,(187.66 ±22.67)g vs(279.50±18.73)g,P<0.01];Morris水迷宫实验中,空间探索实验实验组较对照组潜伏时间长[(37.21 ±4.93) svs (16.41 ±5.21)s,P<0.05],穿越平台次数较少[(6.57 ±1.22)vs(13.12 ±2.34),P<0.05],跨越目标象限时间占整个游泳的时间百分率低[(32.75±4.58)%vs (60.31±6.74)%,P<0.01],Morris水迷宫实验表明实验组学习记忆功能均比对照组下降;8-OHdG的表达在幼年期(22 d)和成年期(90 d)实验组均比较高,与对照组相比具有统计学意义[(18.01±0.05)vs(5.77 ±0.03),(21.15±0.10)vs(10.81 ±0.08),P<0.05];OGG1的表达在幼年期(22 d)和成年期(90 d)实验组均比较低,与对照组相比差异具有统计学意义[(0.32±0.08)vs(0.81±0.06),(1.57 ±0.10) vs (2.78 ±0.53),P<0.05].结论 围生期营养不良对仔鼠成年期的学习记忆功能产生影响,其机制可能与DNA氧化损伤、修复调节的障碍有关.

为探究蚜虫共生菌基因组DNA的提取方案,以桃蚜为试验材料,比较了目前较为常用的4种蚜虫基因组DNA提取方法,从DNA纯度、完整性、PCR扩增效率及稳定性等方面进行了比较和评价,并通过调整蛋白酶K用量和水浴温度及时间对STE法进行了优化.结果表明,4种方法提取的蚜虫共生菌基因组DNA均可用于共生菌的PCR扩增检测;CTAB法和SDS法提取的DNA纯度较高,条带较完整,稳定性相对较高,不易降解,而STE法和PCR缓冲液法操作简便,适于快速提取单头蚜虫共生菌的基因组DNA,但纯度相对较低;可根据试验条件和要求进行选择.STE法优化条件为:用30μL STE缓冲液将蚜虫匀浆,加入1.5μL 20 mg/m L蛋白酶K,于56℃水浴1.5 h;再加入0.1μL 10 mg/L RNA酶,于37℃培养1 h,95℃下处理5 min,5 000 r/min离心3 min,将提取到的DNA于-20℃保存或直接用于PCR扩增.优化后的STE法可作为提取蚜虫共生菌基因组DNA经济而快捷有效的方法.

总结了近年来在鱼类物种鉴定中常用的DNA序列分析、DNA指纹技术、物种特异性聚合酶链式反应和实时荧光PCR技术等DNA检测方法,同时对各类方法的特点和局限性进行了分析.

在计算DNA的过程中,所面临的一大难点就是以表达和传递信息为主要目的编码问题,计算DNA的可靠性在一定程度上取决于编码设计的有效性.首先从遗传密码表、用户DNA配置以及文件DNA编码三方面对编码加以阐述,从DNA操作算子以及访问控制的自然计算过程两方面对算法加以介绍.

miRNA的异常表达与肿瘤的发生、发展密切相关,但miRNA的表达调控机制目前尚不清楚。有研究提示,在肿瘤细胞中DNA 甲基化异常会引起 miRNA 的表达改变,即DNA甲基化程度的改变将促进或抑制miRNA的表达,从而抑制或促进肿瘤的发生、发展。因此,DNA甲基化对miRNA的调控作用已成为肿瘤相关研究领域中的“新大陆”。该文就DNA甲基化调控miRNA的表达并参与人类肿瘤发生、发展的有关研究进展作一综述。