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遺傳學研究范例6篇

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遺傳學研究

遺傳學研究范文1

【關鍵詞】白癜風;遺傳

【中圖分類號】R758 【文獻標識碼】A 【文章編號】1004-7484(2013)04-00124-02

1 白癜風遺傳流行病學研究和遺傳模式

白癜風在不同的地區和種族的流行率為:埃及1%,瑞士0.39%,俄羅斯0.14%,倫敦0.24%,美國1%,中國0.12%-2.7%[23]。許多研究表明白癜風具有家族聚集性[1]。高加索人群約15-20%的白癜風患者有至少一個患病的一級親屬[2]。中國約15.7%的白癜風患者有家族史,其中1.8%的患者有至少一個一級親屬患白癜風。在一級和二級親屬中白癜風的遺傳率分別為59.6% 和55.2%[5]。相對風險度遞減提示距離先證者親緣關系越近,患白癜風的可能性越大。同胞對的研究為白癜風病因學中的遺傳因素提供了更有力的證據:先證者同胞患病率為6.1%,是總人口患病率的18倍,這提示遺傳起著重要的作用[1]。白癜風患者其他一級親屬患病風險在不同國家也非常相近:高加索人群7.1%,印度巴基斯坦人群6.1%,西班牙裔4.8%,中國1.8%[1]。孿生子研究發現同卵雙生子的同病率為23%[1]。此外散發高加索人群平均發病年齡是24.2歲[1];而有家族史患者為21.5歲[15]。雖然白癜風具有家族聚集性,但僅少部分以常染色體顯性或者隱性方式遺傳,而大部分的病例是無家族史的散發病例[10]。同卵雙胞胎具有完全相同的基因,但其白癜風的同病率卻有限。這些研究提示:遺傳學和非遺傳學的成分都起到了重要作用。多基因多因素遺傳以及遺傳和環境交互作用導致了黑素細胞自我破壞,從而導致白癜風皮損色素脫失[2,5,15]。

2 白癜風與HLA

研究表明患有自身免疫疾病,如自身免疫性甲狀腺疾病、風濕性關節炎、銀屑病、成年糖尿病、惡性貧血和SLE等更易患白癜風[1]。白癜風與自身免疫性疾病的密切聯系引發了關于HLA與白癜風之間關系的研究。 HLA位點與6號染色體上其他的主要組織相容區域緊密連鎖。白癜風與HLA等位基因的相關研究在不同人群的結果并不一致。但其中一些MHC多態性在不同人群中被明確證實跟白癜風有關,HLA-A1,A2,A3,A10,A*2501,A30,A31,B13,B15,B21,B27,B46,Cw4,Cw6,Cw*0602,DR1,DR3,DR4,DR6,DR7,DR12,DR53,DQ3,DRB1*0701,DRB1*0303,DRB1*04,DRB1*07,DRB4*0101,DQA1*0302,DQA1*0601,DQB1*0201,DQB1*0303,DQB1*0503,DBP1*1601等。但這些研究中大都未發現在特定的HLA等位基因和白癜風一致的關聯[23]。也有一些研究明確了與白癜風有關的位點,如A2,DR4,DR7,DRB4和DQB1*0303。在高加索人群,MHCII單倍型HLA-DRB1A*04-(DQA1*0302)-DQB1*0301不僅跟白癜風高發病風險相關,也與其相對發病年齡較早相關[6];而單倍型HLA-A25-Cw*0602-DQA1*0302則與中國漢族人群白癜風有關[18]。在患有與白癜風相關的自身免疫性疾病的個體及家族中,MHC等位基因與白癜風的相關性高于僅患白癜風的個體和家族。也有學者發現,這些自身免疫病本身也與MHC區域內等位基因相關。

3 白癜風與功能候選基因

候選基因策略用來研究白癜風與其他染色體上的等位基因的相關性。主要有功能候選法和定位克隆法。功能候選法主要研究與白癜風發病相關的基因,如表達參與免疫和黑色細胞功能障礙的基因。1)MHC I 類和II類等位基因位于HLA位點上,這個高度多態性的區域包含參與免疫系統中抗原呈遞和表達的基因,如TAP1基因,該基因與一些自身免疫病相關,如幼年類風濕、強直性脊柱炎和多部位硬化。同時也與高加索人早發白癜風有關[7]。2)PTPN22基因編碼淋巴樣蛋白酪氨酸磷酸酶,是淋巴細胞特異性的細胞磷酸酶。有研究發現PTPN22基因多態性(R620W,1858C/T)可能與I型糖尿病、類風濕性關節炎、毒性彌漫性甲狀腺腫和SLE等自身免疫性疾病相關。但一個印度古吉拉特邦的研究發現其與R620W不相關[16]。此外,其他候選基因如GCH1,CAT,ACE,ESR1,COMT,VDR,MBL2[20]等被發現與白癜風有關。但是上述基因還未在不同群體中得到驗證。3)CTLA-4基因編碼T細胞受體,參與控制T細胞增殖,調節T細胞凋亡以及反向調節T細胞活性。在局限性白癜風患者中未發現關聯,但在同時患其他自身免疫病的患者中發現了較強的關聯[6]。也有學者通過META分析研究發現CTLA-4與白癜風的相關性很弱,而與患有自身免疫性疾病的白癜風患者的相關性更強[6]。

4 白癜風與基因連鎖分析

基因組連鎖掃描致力于復雜疾病易感基因搜尋,包括掃描全基因組,以發現可能包含易感基因的染色體區域。跟候選基因策略不同,此方法不依賴于任何先前已有的基因研究結果來規劃研究途徑。近年來基因組連鎖分析方法發現了許多白癜風的易感位點。SLEV1:2001年Nath等對16個患SLE的歐美家系進行研究,這些家系中至少有一個成員同時患有白癜風。他們在17p13上發現了一個重要連鎖,此連鎖的隔離行為提示這16個家系中有均等的遺傳效應。這些結果證實了一個假說:SLE和白癜風可能有共同的遺傳效應[19]。在這個區域他們進一步發現了NALP1基因上的遺傳變異,這個變異跟家族白癜風、自身免疫病以及散發白癜風患者病情發展有聯系[14]。AIS1:Spritz等人研究了一個大的高加索家系,家系中許多成員同時患白癜風和橋本式甲狀腺炎。全基因組掃描發現在1p31.3-p32.2(AIS1)上的顯著的寡基因自身免疫病易感位點。隨后他們對另外70個高加索家系進行了全基因組連鎖分析,結果證實了此發現,還在1,7,8,11,19,22號染色體上發現了關聯證據[9]。Alkhateeb等在這個區域發現了在FOXD3啟動區域的FOXD3-639G>T的變異,與常染色體顯性遺傳模式的白癜風有關,在功能分析中證實了這些結果[3]。然而白癜風與1p染色體上FOXD3區域的連鎖迄今為止僅在這一個家系中發現,未被在其他人群中證實。AIS2與AIS3:2004年Spritz等人對102個患有白癜風的高加索家系進行了連鎖分析,證實了位點17p13和發現了兩個新的易感位點7q22(AIS2)和8p12(AIS3)[24]。AIS4:2005年張等對106個中國漢族人群家系進行了全基因組連鎖分析,發現4q13-q21含有白癜風易感基因(肯定連鎖)。同時其他的位點也可能包含白癜風的易感基因,包括1p36,6p21-p22,6q24-q25,14q12-q13(支持連鎖)[8]。6p21-p22和22q12:在2007年,張的研究組針對先前這些中國漢族人群可能存在的易感位點設計了后續的連鎖分析,加入了37個中國白癜風的家系。最終精細定位:在6p21-p22和22q12的連鎖信號達到了顯著連鎖的閾值[17]。接下來又對22q12區域進行研究,此區域中XBP1基因編碼一個轉錄因子,其對于白癜風的病情發展有著影響[22]。此外先前在高加索人群中發現的AIS1,2,3的強連鎖證據,在中國人群中均未被證實。這提示白癜風有著很強的遺傳異質性;同時提示在不同的種族中可能包含不同的基因風險因素。

5 白癜風與全基因組關聯分析

GWAS是目前研究復雜疾病遺傳易感基因最熱門的方法。此研究分兩個步驟:第一步是發現步驟,成千上萬的位于全基因組的SNP被測試其與性狀的關聯,其中顯示出與表型相關聯的最高水平的SNP被用來做后續研究;第二步是在新的人群中,再次驗證這些SNP與性狀的關聯,比較理想的是相同的規模和設計。兩階段的關聯分析結果再進行meta分析。這種研究方法是對全基因組范圍的SNP進行總體分析,這樣更容易發現與疾病發生有關聯的基因。在歐洲和中國有兩個研究組應用了GWAS的研究方法。1)2010年Spritz等首先對孤立的羅馬尼亞人群中的32個白癜風病例和50個對照采用GWAS研究,發現白癜風與遠端染色體6q27顯著相關,同時發現在SMOC附近與Ⅰ型糖尿病和類風濕關節炎有連鎖和關聯信號[4]。隨后他們進行了一項大規模GWAS發現白癜風與已發現的一些與自身免疫病相關的基因有顯著關聯性。這些基因包括:基因編碼MHCⅠ、Ⅱ類分子,PTPN22,LPP,IL2RA,UBASH3A,C1QTNF6以及兩個跟免疫相關的位點:RERE和GZMB,以及酪氨酸酶基因(TYR)[12]。更深層的高加索人群GWAS研究數據發現了與其他候選基因TSLP,XBP1,FOXP3,FOXP1也有關聯,以及在6q27上CCR6的變異。在6p21.33上的MHC內部,與TAP1-PSMB8的關聯似乎源于在MHC一類和二類區域的連鎖不平衡[5]。 在2012年此研究組進行了后續的GWAS和一項獨立的驗證試驗。同時他們還完成了包含3187個病例和6723個對照的meta分析,并發現13個跟白癜風有關的位點,包括OCA2-HERC2,MC1R,TYR附近的一個區域,IFIH1,CD80,CLNK,BACH2,SLA,CASP7,CD44,IKZF4,SH2B3和TOB2[11]。2)另一項重要的白癜風GWAS研究是源自中國漢族人群的。張等人主持了一項中國人群白癜風GWAS,發現位于MHC區域的兩個獨立的強關聯信號:rs11966200和rs9468925。其中rs11966200反映了與HLA-A*3001,HLA-B*1302,HLA-C*0602,HLA-DRB1*0701等位基因的關聯,而rs9468925代表了一個先前未知的HLA易感等位基因。同時他們還發現先前的研究中未描述過的位點位于6q27區域,包含三個基因RNASET2,FGFR1OP和CCR6[21]。2012年唐等進行了一項關聯分析研究,發現了3個白癜風易感位點: 12q13.2的rs10876864,11q23.3的rs638893和10q22.1的rs1417210。同時證實了3個先前已經報道的位點3q28,10p15.1和22q12.3。其中12q13.2和 11q23.3還被證實與其他自身免疫病如Ⅰ型糖尿病和系統性紅斑狼瘡相關。這些結果為白癜風發病機制提供了新視野,同時也強調了在基因水平上中國人群與高加索人群的相同與不同[25]。Spritz的研究組報道了一個以發病年齡為研究點的白癜風GWAS,發現位于MHC2類區域的數量性狀基因座與發病年齡相關,鄰近c6orf10-BTNL2(另一個與泛發型白癜風易感性相關的區域)。相反在其他與白癜風易感性相關的MHC或非MHC位點,均未發現與發病年齡相關。這些研究強調了基因在參與白癜風易感性與發病年齡方面扮演的不同的角色[13]。GWAS方法已經發現許多參與白癜風發病的基因,特別是6p21.3上MHC區域內,在高加索人群中Ⅰ類區域中的HLA-A*02和Ⅱ類區域中的HLA-DRB1*04[12]最為顯著,但在中國漢族人群中,與之相關聯的信號位于Ⅲ類區域 [21]。

綜上,白癜風的遺傳學研究已進入了一個新階段,各種易感基因的發現為白癜風發病機制的闡明奠定了基礎,也為白癜風的預防和治療指引了方向。然而上述的途徑只是發現一些白癜風的易感基因,仍需利用更先進的技術和途徑來進一步發現更多的基因及探尋其與白癜風發病的關系。

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遺傳學研究范文2

關鍵詞:表觀遺傳學;中醫藥;DNA甲基化;組蛋白修飾;miRNA調控;綜述

DOI:10.3969/j.issn.1005-5304.2016.01.035

中圖分類號:R2-05 文獻標識碼:A 文章編號:1005-5304(2016)01-0134-03

Application of Epigenetics in TCM Research CHENG Xi-hua, RAO Chun-mei, YU Rong, REN Ting (Hunan University of Chinese Medicine, Changsha 410208, China)

Abstract: Epigenetics change has been considered to be the most promising new strategy for disease control and prevention. TCM regulates gene expression through epigenetics, participating in pathological and physiological process including cell apoptosis, proliferation, differentiation, cell cycle regulation, immunity, inflammation, and metabolism. This article reviewed the application of DNA methylation, histone modification and the miRNA regulation in TCM research.

Key words: epigenetics; TCM; DNA methylation; histone modification; miRNA regulation; review

表觀遺傳學由Waddington CH[1]于1942年作為后生論和遺傳學的合詞而提出。1975年,Holliday R對表觀遺傳學進行了較為準確地描述,認為表觀遺傳學不僅在發育過程中,還在成體階段研究可遺傳的基因表達改變,這些信息可經有絲分裂、減數分裂在細胞和個體間世代傳遞[2]。2008年的冷泉港會議達成了關于表觀遺傳學的共識,即“染色體的改變所引起的穩定的可遺傳的表現型,而非DNA序列改變”[2]。表觀遺傳學研究內容主要包括兩類:一類為基因選擇性轉錄表達的調控,有DNA甲基化、基因印記、組蛋

白共價修飾和染色質重塑;另一類為基因轉錄后的調控,包括基因組中非編碼RNA、miRNA、反義RNA、內含子及核糖開關等。表觀遺傳學應用于中醫藥研究,則集中于DNA甲基化、組蛋白共價修飾和miRNA領域。茲將近年來的相關研究總結如下。

1 表觀遺傳學與中醫證候

表觀遺傳學是中醫證候多樣性的部分物質基礎。牟氏等[3]對糖尿病腎病人群不同體質類型、不同證候及其與轉化生長因子(TGF)-β1基因T869C多態性的內在關聯及其交互作用進行分析,發現糖尿病腎病的部分體質和TGF-β1基因T869C多態性有相關性。對糖尿病腎病患者的證候與TGF-β1基因T869C多態性進行二分類logistic回歸分析發現,無相關證候進入回歸模型。說明與證候的動態性和受后天環境因素影

響較大有關,因此認為表觀遺傳學在探究中醫證候實質中應具有重要地位[4]。劉氏等[5]研究了急性髓系白血病各證型患者ID4基因啟動子區甲基化陽性率,由低到高依次為氣陰兩虛證、瘀血痰結證和毒熱熾盛證,表明證型與表觀遺傳學變化存在一定聯系。曾氏等[6]發現,腎陽虛組血漿中免疫相關基因FHIT、MAP2K6基因CpG島甲基化水平高于健康組,WNT5B、FRAT2、CSNK1D基因CpG島甲基化水平低于健康組,說明以上基因啟動子區甲基化狀態與腎陽虛證相關。顏氏等[7]報道,hsa-miR-18a上調和hsa-miR-99b下調可能與陰虛火旺型口腔扁平苔蘚發生相關。

2 DNA甲基化

DNA的甲基化是基因組DNA的一種主要表觀遺傳修飾形式。在脊椎動物中,DNA啟動子區CpG島成簇狀存在,是DNA發生甲基化的主要位點,所以,研究DNA甲基化常與CpG島相關聯,目前對DNA啟動子區CpG島異常甲基化的研究是表觀遺傳學的一個熱點。血府逐瘀膠囊、四季三黃膠囊及其聯合應用均具有降低血清三酰甘油水平、穩定動脈粥樣硬化斑塊的作用,其機制可能與提高血清中DNA甲基化水平和DNA甲基化轉移酶(DNMTs)水平有關[8]。納米脂質體槲皮素下調DNMTs1和組蛋白脫乙酰化酶1表達,降低p16INK4α甲基化水平,通過表觀遺傳核因子κB(NF-κB)信號途徑而下調角質形成細胞增殖的NF-κB和白細胞介素(IL)-6炎癥因子的表達[9]。黃氏等[10]用不同濃度白藜蘆醇孵育體外培養的人胃癌SGC-7901細胞,結果白藜蘆醇能以劑量依賴性方式抑制SGC-7901細胞增殖,隨著濃度的增加,RASSF1A甲基化的水平逐漸減弱,非甲基化水平逐漸增多;同時,RASSF1A的mRNA和蛋白表達水平明顯上調。提示白藜蘆醇對甲基化水平的調節可能是其抗癌的重要因素。郭氏[11]研究表明,消痰散結方能有效抑制胃癌細胞系及裸鼠原位移植瘤生長,其機制與逆轉抑癌基因p16甲基化水平、增加p16 mRNA表達水平有關。林氏等[12]采用8.4%的益腎方劑和15.2%的健脾方劑處理生理性腎虛小鼠,顯示益腎健脾方劑能明顯提高生理性腎虛小鼠肝細胞DNA甲基化酶的活力,具有延緩衰老的作用,為從分子生物的角度探討中醫益腎健脾延緩衰老的機理提供了客觀依據。多數研究表明,中藥調節DNA甲基化,治法多屬于補腎填精、益氣健脾活血、化痰散結等方面[12]。

3 組蛋白修飾

組蛋白的去乙酰化與基因的失活相關,乙酰化轉移酶主要是在組蛋白H3、H4的N端尾上的賴氨酸加上乙酰基,去乙酰化酶則相反,不同位置的修飾均需要特定的酶來完成。乙酰化酶家族可作為輔激活因子調控轉錄,調節細胞周期,參與DNA損傷修復,還可作為DNA結合蛋白。去乙酰化酶家族則和染色體易位、轉錄調控、基因沉默、細胞周期、細胞分化和增殖及細胞凋亡相關[13]。白藜蘆醇及其衍生物能直接激活去乙酰化酶SIRT1,促使轉錄因子FOXO3a與過氧化物酶體增殖活化受體γ共激活因子-1α(PGC-1α)活化[14]。在小鼠動物模型中,白藜蘆醇誘導SIRT1活化,激活PGC-1α與蛋白激酶AMPK,減少類胰島素1增長因子表達與提高機體對胰島素的敏感性,通過增強線粒體氧化磷酸化和有氧代謝能力,增加機體的能量消耗,延長小鼠壽命。提示白藜蘆醇起著類似減少熱量飲食或節食的功效[15]。姜黃素處理新牛鼠心肌細胞后,姜黃素抑制GATA4、肌細胞增強因子2C和Nkx2.5表達,可能機制是這些基因啟動子區域組蛋白乙酰化修飾狀態降低導致染色質構型緊密,不利于轉錄因子及其他相關元件與啟動子的結合,從而抑制了基因的表達[16]。有研究者用文獻信息學方法,發現在眾多方藥中,補藥主要針對組蛋白修飾發揮功效[17]。

4 miRNA調控

miRNAs(MicroRNAs)是在真核生物中發現的一類內源性的具有調控功能的非編碼RNA,其大小長約20~25個核苷酸[18]。Ma YN等[19]對益髓生血顆粒一些純化的組分進行分析,發現大黃素能促進K562細胞內CD235a和CD71及α-、ε-和γ-珠蛋白的表達,并能通過下調miR-221和miR-222的表達水平調控紅細胞分化。說明地中海貧血相關miRNA的研究能從一個側面揭示中醫藥治療相關疾病的分子機制。白藜蘆醇具有抗癌活性,基因芯片分析非小細胞肺癌A549細胞,發現白藜蘆醇處理后71個miRNAs表達異常,其潛在靶基因分別參與細胞凋亡、細胞周期、細胞增殖和分化的調控[20]。白藜蘆醇也能上調免疫細胞如THP-1單核細胞miR-663的表達,通過miRNA起著抗炎的作用[21]。迄今為止,中醫藥調控miRNA及其相關基因多局限于姜黃素、白藜蘆醇、大豆異黃酮、丹參酮ⅡA、人參皂苷、延胡索總生物堿等中藥活性成分,而復方研究尚少。鑒于miRNA在中醫藥研究中的重要地位,其為中醫藥理論的發展提供了新的切入點[22]。

5 其他

盧氏等[23]認為,開展DNA甲基化、組蛋白修飾等表觀遺傳學調控及其相應調控蛋白酶研究,對于深入闡述針灸“理、法、方、穴、術”的物質基礎具有積極意義。miRNA與靶基因之間的動態平衡關系與中醫的陰陽平衡思想不謀而合。以miRNA及其調控網絡為切入點,結合病證結合、方證對應的臨床研究模式,獲取相關證候及方劑起效前后的miRNA表達譜,進而尋找相關靶基因及其細胞分子網絡,將為闡明中醫治病求本的機制提供新的視角,對中醫理論的發展具有重要意義[24]。

6 展望

表觀遺傳學的改變已被認為是最有前途的疾病防治新戰略。中醫藥通過表觀遺傳學調控基因表達,參與細胞凋亡、增殖、分化、細胞周期調控、免疫、炎癥及代謝等病理生理過程。但中醫藥調控表觀遺傳學的研究尚處于初期和不完善階段。目前研究主要集中在腫瘤領域,且多為甲基/去甲基化酶、乙酰/去乙酰化酶表達差異,基因的啟動子甲基化、乙酰化調控,miRNA表達差異等方面,研究深度和系統性待提高。

表觀遺傳學DNA序列不變而功能可變與中醫“同病異治”“異病同治”有很強的結合點。同一疾病的發生可能與不同甲基化或乙酰化調控相關,而不同疾病的發生可能受同一甲基化或乙酰化調控。另外,中醫整體觀念強調自然環境對機體的不可分割性與表觀遺傳受環境影響、陰陽相互轉化與表觀遺傳抗逆性均有高度一致性。

表觀遺傳學具有可遺傳、可逆性的特點,可通過相互作用,多途徑、多層次影響和調控遺傳基因的功能和特性。該特點與中醫藥治療疾病的整體性、綜合性、多靶點性等具有很大相似性。表觀遺傳學方法的出現,將為中藥有效性的研究提供新方法,進一步豐富中醫藥理論,促進中西醫結合理論的發展。

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遺傳學研究范文3

[關鍵詞] 馬方綜合征;分子遺傳學;基因檢測;研究進展

[中圖分類號] R596 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-4721(2016)04(c)-0015-04

Recent molecular genetics research progress in Marfan syndrome

LI Bao-zhu SHU Xiao-rong CHEN Ren-hua WANG Jing-feng

Department of Cardiology,Sun Yat-Sen Memorial Hospital of Sun Yat-Sen University,Guangzhou 510120,China

[Abstract] Marfan syndrome(MFS) is an autosomal dominantly inherited connective tissue disorder characterized by ocular,skeletal manifestations and cardiovascular.The severe cardiovascular complications are the main lethal factors in patients with MFS.The study found that original fibrin(FBN) and transforming growth factor beta receptor(TGFBR) gene families are the main mutations in MFS.This paper reviews the main mutant genes,detection methods of mutation,correlation of genotype and phenotype,diagnosis and therapy of MFS in the future.

[Key words] Marfan syndrome;Molecular genetics;Gene detection;Research progress

馬方綜合征(Marfan syndrome,MFS)亦稱為先天性中胚層發育不良、蜘蛛指征、肢體細長癥、Marchesani綜合征,是一種以結締組織為基本缺陷的遺傳性疾病,具有基因多態性和多種臨床表征,發病率為0.2‰~0.3‰。MFS主要表現為周圍結締組織營養不良、內眼疾病、骨骼異常和心血管異常[1],病變有時也累及皮膚、肺部及硬腦脊膜等器官[2-5],癥狀主要有骨骼過長,晶狀體異位,主動脈瓣反流和較嚴重的新生兒馬方綜合征等。現就MFS的突變基因家族、突變基因的檢測方法、基因型與表型的相關性及后續展望作如下綜述。

1 突變基因家族

現如今已發現8種涉及MFS的基因,共3843種基因突變體(表1)。目前,研究最多的和引起MFS發病的主要突變基因家族是原纖維蛋白(the original fibrin,FBN)基因家族和轉化生長因子β受體(transforming growth factor beta receptor,TGFBR)基因家族。

1.1 FBN基因家族與MFS

1986年,Sakai等[6-7]發現一種作為微纖維蛋白重要組成部分的細胞外基質糖蛋白,將其命名為FBN。其在細胞外基質以聚合體形式形成微纖維蛋白,存在于骨骼、眼睛、血管壁等人體彈性和非彈性組織中。1990年,Hollister等[8]通過FBN單克隆抗體,發現了MFS患者微纖維蛋白系統的異常。1991年,Magenis等[9]應用原位雜交技術,成功定位并克隆了FBN基因,并首次檢測到2例MFS患者的原纖維蛋白基因1(the original fibrin 1,FBN1)基因突變。

MFS患者常伴有彈性組織中無定形基質聚集和彈性纖維斷裂現象,研究發現,基質原纖維蛋白-1(fibrillin-1,FBN-1)是參與這一發病機制的重要因素[6],FBN1是最早發現、最常見且突變體最多的MFS致病基因。FBN1位于15號染色體長臂(15q15-q21.1),含有65個外顯子,長230 kb,轉錄大小為10 kb的mRNA,翻譯為2871個氨基酸的蛋白質(表2)[9]。

表2 FBN1基因的突變類型及數量

目前為止,已發現FBN1基因突變3077種,記錄于FBN1 mutations databate(http://umd.be/FBN1/)。FBN1突變可發生于基因的任何區域,無明顯突變熱點,只有約12%的突變基因有可重現性,由此給基因篩查突變增加了難度[10]。基因分為編碼區和非編碼區,FBN1基因編碼區突變約占總突變的80%,非編碼區突變約占總突變的20%。常見編碼區突變有移碼突變、錯義突變和無義突變,移碼突變和錯義突變約占編碼突變的80%,無義突變約占編碼突變的20%。無義突變導致的終止密碼子的提前出現,使得突變轉錄子被一種RNA監視機制所降解,進而導致翻譯的蛋白量僅為正常的50%,且翻譯所得異常蛋白單體干擾正常蛋白單體的聚合[11-12]。這些無義突變可以導致MASS癥狀,包括近視、二尖瓣脫垂、主動脈根部膨大、骨骼皮膚異常等[13]。非編碼區突變主要發生在剪接位點,保守區剪接位點突變約占20%。剪接位點突變易引起內含子內假外顯子的出現、內含子保留、隱蔽剪接位點激活和外顯子跳躍等剪接錯誤,蛋白結構域的錯誤和缺失會導致嚴重的臨床病癥出現[14]。

FBN1突變雖然沒有區域特異性,但外顯子57和65發生突變較少,外顯子13、26和27發生突變較多[15]。FBN1基因突變最常見的類型是點突變,約占所有突變的73%,其中,錯義突變約占59%,無義突變約占14%。FBN1的突變可引起多組織器官的病變,如心血管、顱面部、中樞神經系統、肺部、眼部、骨骼和皮膚等。

1.2 TGFBR基因家族與MFS

轉化生長因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)家族介導的信息傳遞控制著細胞繁殖、分化和凋亡等多種程序。2004年,一個具有與MFS部分相似臨床癥狀的患者,在排除FBN1和FBN2基因變異后,發現其家系中編碼轉化生長因子β受體2(transforming growth factor β receptor 2,TGFBR2)的基因染色體發生斷裂[16]。具有與MFS相似的骨骼和心血管表現,且TGFBR基因家族發生突變的綜合征被稱為MFS 2型[17]。此類MFS具有與細胞外基質TGF-β信息傳遞相關的結締組織疾病,從而導致致命的主動脈并發癥。通過新型藥物對MFS患者TGF-β信息傳遞功能進行適當調整,也許可以維持患者的健康心血管狀態或者延遲致命病變[18-19]。

2 突變基因的檢測方法

MFS患者癥狀表現呈多樣性,主要表現為晶狀體異位、骨骼過長、主動脈瓣反流等。目前,MFS的臨床診斷依然主要依據1996年制定的Ghent診斷標準,該診斷包括對骨骼、眼部和心血管三個主要系統的診斷以及皮膚、肺和硬腦脊膜等次要系統的診斷。由于MFS發病癥狀與年齡密切相關,有些患者嬰兒和(或)兒童時期并未表現出癥狀,且很多患者并不符合診斷標準,因此,MFS基因診斷在輔助臨床診斷方面起到至關重要的作用。MFS檢出率主要受其臨床診斷正確性、基因突變類型、臨床基因檢測方法和水平的影響。臨床基因檢測MFS時,通常檢測FBN1基因序列的突變情況,MFS患者FBN1基因突變檢出率占73%~90%。

目前,突變基因的常用檢測方法有變性高效液相色譜分析(denaturing high performance liquid chromatograph,DHPLC)、變性梯度凝膠電泳(denaturing gradi-ent gel electrophoresis,DGGE)、限制性片段長度多態性分析(restriction fragment length polymorphism,RFLP)、構象敏感凝膠電泳(conformation sensitive gel electrophoresis,CSGE)、單鏈構象多態性分析(single-strand conformation polymorphism,SSCP)、高分辨率溶解曲線(high resolution melting cure,HRM)、多重連接探針擴增技術(multiplex ligation-dependent probe amplification,MLPA)和直接測序等。

DHPLC檢測具有自動化、高通量、高靈敏度、高特異性、檢測速度快和價格低廉等特點,適用于基因突變的大規模篩查,檢測未知單核苷酸多態性(single nucleotide polymorphism,SNP)可達到95%以上。DGGE法檢測對各種突變特別是點突變較敏感,檢測時無需標記,并且幾乎可以檢測出所有突變,但無法確定突變位置,DN段大小限制在100~500 bp,需要專門設備檢測且需要計算機對序列進行分析。RFLP法可用于證實患者的突變位點,為產前診斷提供確切診斷依據。DGGE、RFLP、CSGE和SSCP等方法的基因突變檢出率為60%~90%,且檢測過程相對繁瑣。HRM檢測無需基因序列特異性探針,不受堿基位點的局限,可以同時檢出已知或未知突變與SNP,靈敏度和精確度高達100%。但是HRM需專業儀器,技術要求高,反應條件摸索費時費力。MLPA法可以用于拷貝數異常的檢測。直接測序法價格相對較貴,不適合大樣本基因突變篩查,但可以確定突變基因位點和類型,是突變檢測的金標準。

基因cDNA序列篩查突變基因,不僅可以檢測整個編碼區基因突變,還可以檢測基因剪接位點的突變。cDNA篩查方法檢測FBN1基因突變的檢出率達90%。應用CSGE、DHPLC和直接測序等方法不僅可以檢測基因組DNA(genomic DNA,gDNA)中的突變基因,還可以檢測導致RNA快速降解的基因。gDNA篩查方法檢測FBN1基因突變的檢出率達70%~93%[15]。MFS基因突變體具有多樣性,作為常規檢測MFS的FBN1基因外顯子多、基因大、沒有突變熱點,給突變篩查帶來難度,且突變篩查可能存在假陽性[20-21]。

3 基因型與表型的相關性

由FBN1基因突變與心血管表型特征相關性可知,FBN1基因突變主要引起主動脈和二尖瓣病變,如主動脈擴張、主動脈夾層、主動脈閉鎖不全、二尖瓣反流和二尖瓣脫垂等。而FBN1等位基因的完全缺失并不預示著溫和表型的出現,且單倍基因劑量不足也可導致典型MFS表型[22]。研究表明,MFS患者的預后取決于疾病的臨床表現和治療,而不是簡單地取決于TGFBR2突變的存在與否[23]。TGFBR2基因發生突變的MFS患者臨床癥狀表現傾向于肢體細長和具有心血管疾病,但沒有眼部病癥[17]。MFS表現型復雜多變,即使同一家系同一等位基因的突變,也會出現嚴重程度不同的表型,因此,到目前為止,通過某一特定突變基因推測其表型還不可能。由此可見,除了突變基因,MFS患者的表型還可能受環境等其他因素的影響。

4 MFS的主要致死病變及新生兒MFS

患者的致死病變主要在心血管系統,且死亡年齡與心血管病變程度有關。MFS的心血管疾病病癥主要表現為二尖瓣脫垂、二尖瓣反流、主動脈根部擴張和主動脈瓣反流等,主要危及生命的心血管并發癥是主動脈和主動脈夾層動脈瘤,約1/3的MFS患者有二尖瓣脫垂和(或)主動脈根部擴張的并發癥[24-26]。若不提前干預治療,病程發展快且易危及生命。

新生兒MFS病癥往往表現最嚴重,主要包括指細長、手指屈曲性痙攣、胸部畸形、早衰面容、心臟瓣膜反流和鄰近主動脈擴張等,易導致新生兒因心力衰竭致死[27-28]。FBN1基因24~32外顯子突變被認為是導致新生兒MFS的主要突變基因[29]。MFS患者有正常的生育能力,因此,對家族遺傳性MFS患者及家系成員進行基因檢測,確定突變基因位點,對于指導患者及其家屬婚育和對其后代進行產前診斷具有十分重要的意義。

5 展望

MFS的發病機制尚未清晰,其基因型和表型之間的差異表明環境等因素可能影響其表型。基因組學、后基因組學、蛋白質組學和環境基因組學的研究表明,大多數疾病由基因突變和環境因素共同影響所致。因此,通過分子生物學、遺傳學和生物信息學等技術的應用,從基因、蛋白、細胞、組織、器官、家系和環境等方面進行研究,利于進一步確定MFS的發病機制和遺傳特征。對MFS先證者家屬進行突變基因單倍型分析和基因檢測,提前對MFS患者進行干預治療,不僅可以進行提前診斷、減緩病程發展,還可以為后續基因治療、藥物靶點治療和組織工程修復等奠定研究基礎,為臨床新藥應用、生物療法和基因療法等提供科學依據。

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遺傳學研究范文4

[關鍵詞]先天性小耳畸形;家系;遺傳學研究

先天性小耳畸形是繼唇、腭裂之后最為常見的面部畸形,也是導致面部不對稱的最常見先天性畸形。先天性小耳畸形病因尚不明確,遺傳是發病因素之一,家系是研究遺傳因素的重要資源。我們于2005年9月~2007年3月,通過對中國醫學科學院整形外科醫院住院患者及其家屬家族史的詢問調查,收集了先天性小耳畸形家系7個,并進行了相關的遺傳學研究。

1 材料和方法

1.1 家系收集

1.1.1 先證者一級親屬中(包括父母、同胞及子代)至少有一人為先天性小耳畸形患者,即家系中至少兩人為先天性小耳畸形患者;對于所有接受檢查的家系成員告知對本研究的知情,并在自愿的情況下簽寫知情同意書。

1.1.2 從先證者出發,追溯家庭成員的親緣關系,應用Cyrillic2.1軟件繪制家系圖譜。

1.1.3 對于簽寫知情同意書的人員抽取外周血約5ml,用于進行細胞遺傳學檢測和制備DNA。

1.2 染色體顯帶檢測

1.2.1 細胞培養:取0.3ml肝素鈉抗凝靜脈全血接種于15%小牛血清、適量抗生素和PHA的RPMll640培養基中,放37℃恒溫箱中培養,至36h后加入終濃度為7.3×10mol/ml的秋水仙素,繼續培養至48h。

1.2.2 染色體制備:用0.075mol/L的Kcl低滲處理兩次,每次10min,3:1甲醇、冰醋酸固定,第1次10min,第2次15~20min,空氣干燥制片。

1.2.3 G顯帶:將制備出的標本放于37℃恒溫箱中5~7天,然后用0.025%的胰酶37℃條件下處理15~20s,8%Giemsa常溫下染色20min后鏡檢。

1.3 vrk1基因突變篩查

1.3.1 外周血DNA的提取:常規苯酚、氯仿抽提DNA。

1.3.2 PCR反應:vrkl基因設計引物覆蓋了vrkl所有編碼區和外顯子和內含子交界處的引物11對(外顯子1為非編碼區故未設計引物檢測)。應用25μ1的PCR反應體系,包含基因組DNA0.5μ1,5U/μ1Ampli Taq polymerase0.5μ1,10xPCR緩沖液2.5μ1,10mmol/L dNTPs1μ1,primer0.5μ1,雙蒸去離子水補足致25μ1。PCR反應條件如下:95℃預變性15min;94℃ 30s,60℃ 30s,72℃ 55s,10個循環;94℃ 30s,56℃ 30s,72℃ 45s,22個循環;72℃充分延伸5min;4℃保存。取2μ1PCR擴增產物用6%聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測擴增效果。

1.3.3 測序:PCR產物經純化回收后,進行雙向DNA測序,測序由TaKaRa寶生物工程(大連)有限公司完成。將測序結果與基因庫中的正常序列進行對比分析。

2 結果

2.1 先天性小耳畸形家系收集:我們共收集了7個先天性小耳畸形家系。

2.2 染色體核型檢測:對7個家系的先證者(5男2女)經過染色體顯帶技術的檢查,結果核型正常,為46XY或46XX,且未發現有染色體的異常。

2.3 vrk1基因突變檢測:對7個家系先證者的vrk1基因檢測未發現存在基因突變。

3 討論

家系在遺傳因素的研究中具有重要作用。目前業內普遍認為,找到某一復雜性狀相似呈單基因遺傳的家系,是克隆復雜性狀的相關基因的最佳途徑。正是如此,國內外學者以及國內外較高級別的研究資助機構普遍認同一個觀點:找到大家系,即找到人類遺傳的全部所在。疾病家系就是“基因資源”,成為各國保護和爭奪的對象。我國是一個擁有豐富的先天性小耳畸形病種資源的大國,因此,保護、利用和研究我國寶貴的遺傳家系是迫在眉睫的工作。

我們利用收集的家系進行了細胞遺傳學和分子遺傳學檢測。絕大多數先天性小耳畸形的染色體核型檢測是正常的,但少數患者出現染色體畸形,目前報道的包括:5p染色體缺失,6q單體性染色體,8q染色體缺失,18三體,21環狀染色體,22q缺失,22三體,47XXY。除此以外,還有報道染色體鑲嵌現象,包括7三體鑲嵌,9三體鑲嵌。我們針對收集的7個家系的先證者進行的染色體核型檢測未發現核型和染色體的異常。

侯選基因(candidate gene approach)結合基因定位的方法進行分子遺傳學研究,是近幾年隨著人類疾病基因研究的進展而發展起來的一種基因鑒定的方法,是根據某種遺傳病和特定基因分別定位于染色體的同一區域,而發現并鑒定其基因突變,由此定位和克隆基因;也可從疾病的表型出發,選取表型相似的已知基因,對其突變進行檢測,研究其致病基因。如在分子遺傳學研究中能夠靈活運用候選基因法,可能會獲得意想不到的成果。

遺傳學研究范文5

關鍵詞:表觀遺傳學 教學 研究生

中圖分類號研究生教育是高等教育的重要組成部分,是培養高素質、高層次人才的重要手段。今天的社會對研究生的全面素質和創新能力提出更高的要求,而專業課教學是研究生教育的最基本部分,是提高研究生專業素質和創新能力的直接途徑,因此,提高專業課教學水平對研究生的培養具有十分重要的意義[1]。隨著生物技術和醫學科學技術的迅速發展,知識更新速度加快,學科之間相互交叉、相互滲透,邊緣學科和新興學科不斷涌現。表觀遺傳學是近幾年來生命科學迅速發展的前沿學科之一,其理論與技術已經廣泛滲透至生物學、基礎醫學、臨床醫學及預防醫學的各個學科。表觀遺傳學是我們學院學術型碩士研究生專業課程和專業學位碩士研究生專業知識模塊的主干課程。如何適應新形勢下研究生培養的需要,筆者主要針對研究生表觀遺傳學教學談一些自己的看法及建議。

1 教師業務素質的提高

生物醫學模式的轉變對教師的業務素質和能力提出了相應的更高要求。不僅要求教師有生命科學、基礎醫學和臨床醫學的專業知識,而且還要有生物醫學理論方面的知識,同時要求教師的技術知識層次能跟上生物醫學實驗技術推廣周期不斷縮短的趨勢。我們在研究生的表觀遺傳學教學中,隨時進行文獻調研,密切關注最新高水平期刊和學術會議的相關信息,不斷補充傳達的最新知識。引導學生關注當前研究活躍的腫瘤、衰老、心血管疾病、感染性疾病與表觀遺傳學的最新研究進展情況,著重介紹營養、環境、應激、細胞代謝在表觀遺傳變化中的重要作用機制。這些新知識非常受研究生的歡迎,引起他們濃厚的興趣。通過這些新知識的學習,不僅開闊了研究生的學習視野,啟發了他們的創新思維,同時使他們形成良好的文獻調研和學術研討的習慣,逐步形成和掌握正確的科研方法,為即將開展的課題研究工作奠定了堅實的基礎。在教學過程中反過來能進一步促進教師知識結構的不斷更新,達到教學相長的目的。

2 改革教學內容,形成完整的表觀遺傳學知識結構體系

與經典遺傳學以研究基因序列決定生物學功能為核心相比,表觀遺傳學主要研究基于染色質事件對于這些“表觀遺傳密碼”的建立和維持的機制,及其如何決定細胞的表型和個體的發育。在表觀遺傳學研究生課堂教學過程中必須具有一定的前瞻性,引導研究生關注表觀遺傳學學科的發展動態,密切注意學科的交叉和延伸,緊跟表觀遺傳學的發展方向和學科發展的突破點。課堂教學過程中把最主要的精力放在表觀遺傳學學科領域發展最活躍最富潛力的研究方向上,例如表觀遺傳機制在癌癥等疾病中的作用機制,細胞代謝與表觀遺傳變化的關系等。表觀遺傳學是生命科學中一個普遍而又十分重要的新研究領域。它不僅對基因表達、調控、遺傳有重要作用,而且在腫瘤、免疫、病毒感染復制等許多疾病的發生和防治中亦具有十分重要的意義。在教學過程中主要內容包括:表觀遺傳學概論,DNA甲基化,組蛋白修飾,染色質重塑,基因組印記,X染色體失活,siRNA與miRNA介導的調控,表觀遺傳學與疾病,表觀遺傳學與癌癥,天然產物及中草藥的發展對表觀遺傳學的展望,表觀遺傳學的治療進展。上述內容形成完整的表觀遺傳學知識結構體系。在教學過程中,通過有選擇地插入一些小型專題講座及相關的研究歷史背景資料的方式,介紹和強調學習和掌握表觀遺傳學的重要性,既活躍了課堂,又把課程從枯燥的理論講解中解放出來,同時激發了研究生的學習積極性,拓寬相關的知識面[2]。同時在教學過程中注重前沿進展內容的加入,如代謝、營養、環境等影響因素與表觀遺傳學的相關進展。

3 改革教學方法,培養研究生的創新能力

本課程所授課的對象是已具備一定自學能力和學習主動性的研究生,最重要的是培養他們科學地發現并解決問題的能力、準確表達個人思想見解的能力以及科研創新能力。本課堂選課人數一般在十人左右,因此課堂教學的特點在于小班授課。由于是小班教學,增加了教學的靈活性和增強了師生之間互動的可能性,師生之間的交流與溝通增多。因此在教學過程中采用教師課堂授課、學生參與研討、學生講授等多種教學方式,強調講授、研論、文獻調研、學術講座、論文報告、文獻綜述等多種方式并重的原則。在教學過程中,合理安排時間,讓研究生充分參與到教學的研討,結合自己的研究方向發表自己獨特的見解,闡述自己的學術觀點,這種教學方式為研究生迅速進入科研工作的角色奠定了堅實的基礎,增強了研究生創新能力的培養。發揮現代多媒體技術在教學中的重要作用,電子課件與板書相結合,同時采用圖片、視頻播放、動畫等多種方式的應用。倡導啟發式教育,摒棄灌輸式教學方法,講授基本理論知識的同時注意結合科研最新進展情況拓寬學生知識面,加強學生創新能力的培養,使學生的理論基礎和實踐應用能力同步得到提高,取得了較好的教學效果。對由于受學時限制而不能在課堂上詳細介紹的前沿內容可使用討論法,安排學生課后自學,啟發學生提出問題,通過課堂討論得到解決。還可以在部分單元結束后,要求研究生根據自己的專業方向,結合查閱最新的文獻資料,撰寫小專題報告,組織交流討論,以便鞏固學生所學知識,并進一步拓寬知識面。研究生不同于本科生,他們有強烈的求知欲孥,有較高的學習熱情,有較強的自學能力,所以在教學中倡導自學,組織討論,是因材施教、培養研究生創新能力的好方法。

4 多種考核方式結合,檢驗教學效果。

在研究生的考核方面,不僅僅局限于對課內授課內容的掌握程度,還可以采用綜述、專題小報告、PPT匯報、模擬課題設計等綜合考核方式,注重知識的活學活用和創新意識的培養,這樣才有利于研究生即打好廣博、堅實的理論基礎,又能其重組知識框架,只有這樣,研究生的創新意識才能夠得到增強。

研究生創新能力培養是受多因素復雜交錯影響的,要提升研究生的創新能力,既要保證培養研究生的客觀條件充足,又要發揮研究生的主觀能動性。研究生教育只有適應知識經濟時代的要求,才能不斷培養出符合社會需要的高層次創新型人才。表觀遺傳學既是目前迅速發展的學科和熱點領域,在生物醫學各種學科存在著千絲萬縷的聯系。它也是我們學院研究生重要的專業基礎課,對于培養研究生的創新意識,培養研究生發現問題、解決問題的能力具有重要的作用。只有在教學實踐中不斷地提高教師自身素質,調整教學內容,改進教學方法,才能達到預期目的。

參考文獻

遺傳學研究范文6

【關鍵詞】TBL教學法 醫學遺傳學 教學改革

【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889(2014)07C-0135-02

醫學遺傳學是目前醫學中最前沿的學科之一,其利用DNA技術研究遺傳性疾病的發生機制、傳遞方式、診斷、治療、預后、再發風險和預防方法,從而達到控制遺傳性疾病的再發,降低其在人群中的危害,提高人類健康水平之目的。醫學遺傳學既是一門綜合性很強的基礎課程,又與臨床醫學緊密相連,其課程知識點繁多,覆蓋面廣,更新速度快,與其他學科交叉緊密,因此,在傳統教學模式下,學生容易出現學科體系不清晰、重點內容不易消化、感覺教學內容枯燥乏味、學習缺乏積極性等問題。顯然傳統的教學模式已經無法滿足新的教育環境下對醫學生綜合素質全面提高的要求了,這就需要新穎、高效、優質的教學模式加入,并逐步完善。以團隊為基礎的教學模式(team-based learning,TBL)是以團隊為基礎,通過將教師講授和學生討論有機結合而形成的教學模式,它是美國Oklahoma大學 Larry Michaelsen教授在優化改進以問題為基礎的教學模式(problem-based learning,PBL)后,于2002年提出的一種新的教學理念。該教學模式體現了以學生為主體的教學思路,鼓勵學生通過團隊協作的方式分析問題、解決問題,有效的提高了學生的學習積極性、主動性和團隊合作精神,也帶來了很好的教學效果。現將TBL教學法引入醫學遺傳學教學中,通過積極的實踐和優化,爭取不斷提高醫學遺傳學的教學質量。

一、對象與方法

(一)研究對象。選取廣西衛生職業技術學院2012級檢驗1班和檢驗2班作為研究對象。檢驗1班58人作為實驗組,檢驗2班58人作為對照組。兩組年齡、綜合素質等比較,差異無統計學意義(P>0.05)。

(二)研究方法。對照組采用傳統的講授式教學方式。實驗組采用TBL教學模式:授課前,教師要提前一周將與課程內容相關的預習資料發放給學生,供學生預習;對學生進行分組,每組5-7人,分組的原則是成績優異的學生和成績一般的學生搭配,積極主動的學生和消極被動的學生搭檔,做到組內異質、組間同質。課堂內容包括4個部分:(1)個人測驗(10min),先發放試題和答題卡對學生進行一次基礎知識測驗,由每個學生獨立完成,檢查學生的預習效果;(2)團隊測驗(20min),再次發放試題和答題卡給學生進行測試,但這次允許小組內的成員進行討論,最后得出組內統一的意見;(3)匯報討論(45min),各小組選派一名代表匯報組內討論的結果,并針對問題提出相關理由,持有異議的其他小組成員可以通過相互辯論的方式發言;(4)評價總結(15min),教師點評、總結討論發言和團隊協作情況,解釋同學們討論中出現的疑問,總結知識點并提出改進意見。

(三)評價方法。包括:(1)學期末進行醫學遺傳學閉卷期末考試進行比較;(2)發放教學調查表,統計學生對TBL教學模式的滿意度。相應數據使用SPSS 13.0軟件進行分析,計量資料采用t檢驗,計數資料采用x2檢驗,比較兩組教學效果。

二、結果

(一)兩組學生醫學遺傳學考試成績比較(見表1)。從表1可以知道,兩組學生在醫學遺傳學考試成績上存在顯著差異,t=8.397,P

(二)兩組學生醫學遺傳學教學滿意度調查表(見表2)。在醫學遺傳學教學課程結束后,發放教學調查表,分別調查學生對傳統教學模式(對照組)和TBL教學模式(實驗組)的滿意度,發放調查表116分,回收116份,回收率100%。實驗組滿意率與對照組滿意率存在差異,P

三、討論

(一)TBL教學模式能有效激發學生的學習積極性和主動性。TBL教學模式改變了傳統教學模式以教師為中心的教育思路,真正體現了以“以生為本”的理念。在上新課前,學生會通過查閱醫學雜志、搜索互聯網等方式提前準備教師布置的預習資料,一方面提高他們的自學能力、信息檢索分析能力,另一方面也增強他們的學習積極性。在TBL教學過程中,以往灌輸式的講授方式被學生分組討論和教師指導取代,使得枯燥乏味的醫學遺傳學知識更容易被學生接受,在不斷討論學習的過程中他們會用這些知識點去分析問題、解決問題,因此知識點也更容易被記住、記牢。這在一定程度上會促使學生變被動為主動,激發他們的學習動力。

(二)TBL教學模式能培養學生團隊協作能力。TBL教學本質上是一種以小組為單位的集體學習,它以團隊為基礎,團隊中的成員都有不同的任務,如果一個成員不能完成他的任務,那么就會影響到整個團隊的成績,這就要求這個團隊分工明確、管理合理、責任清晰才能能高效運作。學生在收集相關資料、討論分析的過程中,就要與小組其他成員不斷進行交流、學習、互助,在互動過程中就會逐漸拉近與他人的距離,培養了團隊協作能力,有利于以點帶面、以面帶片,最終實現組內、組間及全班學生的共同進步。

(三)TBL教學模式能提高教師教學能力和水平。與以往的傳統講授式教學模式不同,TBL改變了教師為中心的模式,這也對教師的教學能力和水平有了更高的要求。在TBL教學模式中,教學的主體已由教師轉變為了學生,教師在教學過程中主要的作用是組織課堂、激勵團隊學習、引導討論等,這就要求教師具備更加全面、廣博的知識,豐富的教學經驗,而且具有較強的組織溝通能力。另外,醫學遺傳學是一門跨專業、融合性很強的前沿學科,知識更新快,需要教師在TBL教學前,不斷的通過自學、進修、網絡等方式了解本學科及相關學科的前沿知識和技術,這樣才能更好地準備教案,將醫學遺傳學這門學科上好,同時也能不斷提高教師教學能力和水平。

TBL教學模式是一種新穎的教學方法,它克服了傳統教學模式的部分缺陷,在引入醫學遺傳學教學中后,我們發現它能有效提高學生的學習積極性和主動性、增強學生團隊協作能力,并且有利于提高教師的教學能力和水平。隨著TBL教學模式不斷完善和改進,這種先進的教學方法必定會對醫學教育改革起到推動促進作用。

【參考文獻】

[1]傅松濱. 醫學遺傳學[M].北京:北京大學醫學出版社,2009

[2]郭艷紅,黃文君,辛敏,等. TBL教學模式在地方醫學院校生理學教學中的應用[J].基礎醫學教育,2013 (2)

[3]譚波濤,潘麗萍,梁紅,等. TBL結合LBL模式在生理學教學中的應用研究[J].中國高等醫學教育,2012(11)

[4]萬能章. TBL教學法對病理學教學效果的影響[J].中國高等醫學教育,2011(8)

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