哺乳动物早期胚胎的剂量补偿作用及其对发育的影响

剂量补偿是使X连锁基因的表达水平在两性间达到平衡的过程。哺乳动物是通过随机失活雌性的一条X染色体实现剂量补偿。X染色体失活开始于X染色体失活中心(XIC),然后传播到整条染色体。Xist基因定位于XIC中,参与X染色体失活的启动。本文主要通过分析雄核生殖胚胎、雌核生殖胚胎和正常胚胎发育中X连锁基因表达,概括了X染色体失活(XCI)在哺乳动物早期胚胎发育中作用,综述了哺乳动物早期胚胎的剂量补偿作用及其对发育的影响。     

X染色体失活、失活逃逸及相关疾病的研究进展

剂量补偿效应是表观遗传的机制之一,它是指使X连锁基因的表达水平在两性间达到平衡的过程。不同的物种所实现剂量补偿的机制不同,人同其他哺乳动物的剂量补偿机制是雌性个体随即失活一条X染色体。但最近的研究发现,在人和小鼠的失活X染色体上有些基因仍能表达,逃避了失活。目前,许多人类疾病尤其是具有女性发病优势病症的发生与治疗可能与这些逃逸基因密切相关。针对以上内容的最新进展作了相关综述。     

哺乳动物Y染色体的测序进展

哺乳动物的性染色体由一对常染色体演化而来,其中X染色体在物种间相对保守,而Y染色体则存在很大的变异,包括染色体的大小、结构和基因数量等。研究Y染色体的遗传结构与变异,对于理解哺乳动物的起源进化、性别决定以及动物繁殖都具有重要意义。因此,文章综述了哺乳动物Y染色体的结构与变异,以及Sanger测序技术、二代测序技术、三代测序技术在Y染色体测序中的应用,并展望了基于CRISPR-dCas9可视化系统的流式染色体分离技术,以及高精度的三代测序技术在Y染色体测序中的应用前景。     

Effects of 5-azacytidine on lymphocyte-metaphases of Creole cows carrying the rob(1;29)

The Robertsonian translocation rob(1;29) is the most important chromosomal abnormality in cattle. It has been demonstrated that carriers of this chromosomal alteration exhibit reduced fertility due to an early embryonic loss. In the present study we analyzed the effects of DNA methylation inhibitor 5-azacytidine (5-aza-C) on metaphase lymphocytes from Uruguayan Creole cows carrying the rob(1;29). The analysis was focused on the chromatin structure of rob(1;29) comparing it to active and inactive BTAX chromosomes. Lymphocyte cultures were treated with 5-aza-C (1 × 10⁻³ M) for 2 h to analyze regions of chromatin decondensation. A comparative analysis of chromatin decondensation among rob(1;29), active BTAX and inactive BTAX showed significant differences (p = 1.07 × 10⁻⁷). Post-hoc pair-wise comparisons using the Mann-Whitney U-test showed significant differences between rob(1;29) and active BTAX (p = 1.97 × 10⁻⁵) and between the active BTAX and inactive BTAX (p = 2.55 × 10⁻⁷). Nevertheless, rob(1;29) did not show significant differences when compared to inactive BTAX (p = 0.078). Robertsonian translocation rob(1;29) showed a despiralization pattern similar to the inactive X chromosome. Pericentromeric despiralization in rob(1;29) and the inactive X chromosome was similar, with an average value and standard error of 0.75 ± 0.11 and 0.75 ± 0.083, respectively. A single condensed region was observed in the inactive X chromosome, whereas in rob(1;29) two regions of condensation, one proximal to the centromere and another proximal to the telomere were detected. Our results show that rob(1;29) and the inactive X chromosome present instability regions susceptible to 5-aza-C. Further studies will be needed to understand the nature and expression pattern of genes located in chromatin condensed regions of rob(1;29).     

长链非编码RNA的调控机制及其在家畜中的预测方法

长链非编码RNA（long noncoding RNA,lncRNA）是一类转录本长度超过200个核苷酸,不参与蛋白编码的功能性RNA分子,直接以RNA形式在表观遗传水平、转录水平、转录后水平、翻译水平和翻译后水平调控基因的表达,在家畜体内的各种生物学过程中起重要作用。作者对长链非编码RNA的来源、分类和结构特征、实现生物学功能的4种分子调控机制（信号分子、诱饵分子、引导分子、支架分子）、调控基因表达的5个层面及采用高通量RNA测序技术分析测序数据和预测家畜lncRNA的方法进行了综述,为合理地研究家畜的lncRNA提供基础。家畜lncRNA预测方法主要包括深度测序、转录组重建、新转录本预测、lncRNA识别4个部分,在lncRNA识别阶段,作者所在研究团队前期采用将蛋白质编码潜能评估工具CPAT（coding potential assessment tool）和在线的序列编码能力预测工具CPC（coding potential calculator）结合取交集的方法,较好地从预测得到的大量的候选转录本中快速排除具蛋白编码能力的转录本,预测获得68 604条内蒙古绒山羊的皮肤组织lncRNA,丰富了NONCODE数据库中羊lncRNA转录本的基础数据。     

长链非编码RNA及其在畜禽生长调控中的研究进展

长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一类长度大于200个核苷酸、没有编码蛋白能力的RNA,通常被认为是一类异构体RNA。近年来,越来越多的研究表明,lncRNA在许多重要的生物作用及人类疾病发展中起关键作用。lncRNA作为调节因子参与基因表达调控的各个层次,在表观遗传、转录调控及转录后调控等方面有着广泛功能。研究结果已表明,lncRNA表达水平的紊乱与人类各种癌症及其他疾病有很大的关系。作为基因调控网络的调控因子,lncRNA被越来越多的研究者所关注。相较于人类医学,lncRNA在畜禽上的研究尚处于起步阶段。作者对lncRNA的特点、分类、作用机制、研究方法及其在畜禽生长调控方面的研究进展进行了综述,并对其在畜禽养殖中的应用进行了展望,以期为lncRNA在畜禽生长调控方面开展深入研究提供理论基础。     

长链非编码RNA在肌肉发育中的作用研究进展

长链非编码RNA(long noncoding RNA, lncRNA)是一类长度大于200个核苷酸且不具有蛋白编码功能的RNA转录本,研究表明它参与了基因组印记、转录激活与干扰、转录后调控、染色体剂量补偿效应、发育调控等众多生物过程。作者就lncRNA的发现和分类、生物学功能及与肌肉发育相关lncRNA等研究进展进行了综述。     

lncRNA在猪流产相关病毒感染中的作用研究进展

猪的繁殖力是决定其生产效率的重要因素,而病毒感染导致的猪流产问题严重影响猪的繁殖效率。了解猪流产相关病毒的致病机制有助于提高猪的繁殖效率,然而大量的研究主要集中在病毒与宿主的蛋白质或基因组DNA上,近年来,长链非编码RNA （long noncoding RNA,lncRNA）从新的视角揭示了病毒与宿主的相互作用,为研究二者之间的互作关系提供了新的途径。lncRNA是一组长度>200 nt的转录本,主要通过与DNA、RNA、染色质和蛋白质互作发挥功能,在某些发育阶段、组织和疾病状态中发生特异性表达,参与机体的多种调控。lncRNA是调控病毒与宿主相互作用的关键因子,在病毒感染宿主后lncRNA发生差异性表达,对应的靶基因富集到炎症和免疫相关的信号通路,参与机体的炎症、免疫和抗病毒反应。深入了解lncRNA在猪流产相关病毒与宿主之间的调控作用,对预防和治疗病毒感染导致的猪流产具有重要意义。作者对lncRNA及其与猪流产相关病毒的关系、宿主lncRNA与病毒的互作及调控通路展开了综述,并对其存在的问题及应用前景进行了展望,以期为猪的抗病育种、猪流产药物的开发和设计及流产类相关疾病的靶点治疗等提供理论依据。     

长链非编码RNA是新的调控因子

近年来长链非编码RNA(Long non-coding RNAs,lncRNAs)在多个物种中的研究逐渐升温。lncRNAs属于非编码RNA类型,在各物种中普遍存在。研究发现,lncRNAs在发育过程中对重要相关基因具有调控作用。越是在发育复杂的高等生物体中,其基因组产生越多的lncRNAs,其与生物进化呈正相关。在本文中,综述了lncRNAs作为重要的调控因子参与胚胎发育、染色体失活、神经发育等过程,为进一步研究lncRNAs提供参考。     

长链非编码RNA在精子发生与卵泡发育中的研究进展

长链非编码RNA(Long noncoding RNA,lncRNA)是一类长度大于200 nt,对基因表达起调控作用的非蛋白质编码RNA,其中很多已经被证明在动物生理、病理方面起到重要作用,目前lncRNA在动物繁殖方面的生物学研究较少。本文主要对lncRNA作用机制及其在精子发生和卵泡发育中的作用展开论述,为深入探究动物繁殖调控机制提供参考。     

lncRNA作为竞争性内源分子的作用机制及研究进展

竞争性内源RNA （competing endogenous RNA,ceRNA）假说提出具有相同短序列非编码微小（microRNA,miRNA）应答元件（microRNA response element,MRE）的转录物通过竞争的方式结合miRNA,从而影响转录物的表达水平。ceRNA假说颠覆了miRNA与靶基因单向调控的传统观念,在RNA调控网络中具有重要的生物学意义。在众多转录物中,长链非编码RNA （long non-coding RNA,lncRNA）是一类序列长度超过200个核苷酸的非编码RNA,对lncRNA的研究涉及到遗传、分子生物、基因调控、疾病（癌症、神经系统疾病等）等领域。miRNA与lncRNA形成了一个相互作用的调控网络,lncRNA可作为ceRNA抑制miRNA的功能,从而影响后续基因的表达。近年来,随着生物信息学技术的发展,科研人员发现ceRNA作用机制不仅涉及到人类癌症疾病,而且在各种复杂动物的肌细胞分化、脂肪细胞分化和颗粒细胞凋亡等生物过程中也发挥重要的调控作用。作者追溯了ceRNA调控机制,分析了ceRNA网络调控的影响因素,综述了ceRNA在不同动物中调控miRNA的研究进展,为进一步研究lncRNA与miRNA的调控网络提供参考,为畜牧业发展及复杂动物疾病治疗提供新的思路。     

lncRNA在卵母细胞成熟过程中作用的研究进展

长链非编码RNA(lncRNA)是一种长度大于200个核苷酸的RNA调控分子,它存在于细胞核和细胞质中,不具备蛋白编码能力,可以被剪切,以RNA的形式调控基因表达,并参与细胞内多种生物学调控过程。本文主要综述了lncRNA的作用机制及生物学功能、lncRNA在卵母细胞成熟过程中的研究,为进一步探讨lncRNA调控卵母细胞成熟提供理论依据。     

三份偃麦草种质的染色体核型分析

选用产地来源不同的3份偃麦草的种子为试验材料,采用根尖压片法进行细胞染色体核型分析,旨在为其细胞学特性和演化趋势的研究奠定科学基础。结果表明,来源于俄罗斯列宁格勒的偃麦草种质ER044染色体数目为2n=6X=42,染色体相对长度组成为:4L+14M₂+20M₁+4S,核型公式为:K(2n)=6X=42=2M+32m+8sm。来源于阿富汗喀布尔的偃麦草种质ER058染色体数目为2n=6X=42,染色体相对长度组成为: 2L+20M₂+16M₁+4S,核型公式K(2n)=6X=42=30m+12sm(2sat)。采自于中国新疆的偃麦草种质ER132染色体数目为2n=6X=42,染色体相对长度组成为:4L+16M₂+16M₁+6S,核型公式为:K(2n)=6X=42=32m+8sm(4sat)+2st。3份偃麦草种质的染色体核型均属于“2B”类型。     

经营田鼠染色体核型与G带分析

采用骨髓法制备经营田鼠染色体标本片,并对其染色体核型和G带进行分析。结果表明,经营田鼠体细胞染色体数为2n=38,雄性染色体核型由18对常染色体和1对异配型性染色体XY组成,雌性为18对常染色体和1对同配型性染色体XX组成。1～9号为端着丝粒（t）染色体（包括Y染色体）,10号为近端着丝粒（st）染色体,11～18号为中央着丝粒（m）染色体（包括X色体）。19对染色体共分布有370条G带（雄性365条）,其中深带190条,浅带180条。因此,经营田鼠的染色体数目、G带具有明显种的特征,与其他鼠类不同。     

云南圭山山羊及红骨圭山山羊的染色体核型及带型研究

作者采用外周血淋巴细胞培养及染色体分带技术,分析了云南圭山山羊和红骨圭山山羊的染色体核型和C-带带型及G-带带型。结果表明,两种山羊的染色体形态较相似,二倍体染色体众数为2n=60,其中常染色体29对全部为端着丝粒,X染色体相对长度介于1号与2号染色体之间为端着丝粒,Y染色体最小且为唯一的中端着丝粒染色体。两种山羊中都发现一定比例的体细胞染色体多倍体,比例分别为6.8%、9.4%。对2种山羊C-显带及G-显带的带型分析显示没有明显差异。     

LncRNA在动物科学中的研究进展

长链非编码RNA(long non-coding RNA,LncRNA)是一类长度大于200 nt的非编码RNA,能够存在于细胞核和细胞质中.LncRNA能够以顺式和反式作用方式调节基因表达,是一类重要的基因表达调节分子.LncRNA参与细胞分化发育、X染色体失活、肿瘤、免疫、神经系统和心血管系统疾病等多种生物过程和疾病的调控,具有重要的研究价值.作者主要对LncRNA的分类和来源、作用机制、研究现状及其在畜牧兽医中的研究情况进行了综述,为LncRNA在兽医和畜牧业科学中的研究和应用提供参考.     

Premature centromere division (PCD) identified in a hucul mare with reproductive difficulties

A hucul mare with reproductive abnormalities was examined during karyotype analysis. The karyotype was analysed based on evaluation of 860 metaphase plates in chromosome preparations. The use of fluorescence in situ hybridization (FISH) with an X chromosome painting probe showed premature X chromosome separation in 9.5% cases of examined chromosome spreads. In this report, we present the first identify premature centromere division (PCD) as a possible cause of abnormal X chromosome morphology in horses and as a probable cause of reproductive difficulties.     

RNA干扰的研究现状与展望

RNA干扰是一种由双链RNA所引起的序列特异性基因沉默。它是真核生物中基因转录后沉默作用的重要机制之一。这种机制在进化中呈保守趋势,介导对内外源性病理性核苷酸及侵入微生物的抵抗,并在染色质水平、转录水平、转录后水平和翻译水平层次上参与基因表达的调控。基于此机制建立的RNAi技术作为新兴的基因阻抑方法,在功能基因组学、微生物学、基因表达调控机理研究等领域得到了广泛应用。本文从RNAi的作用机制、生物学功能、特点及应用等方面介绍了其研究进展。