第三代测序技术的方法原理及其在生物领域的应用

在自然界中,生物DNA的碱基序列包含着生物体中绝大多数的遗传信息,破译这些碱基序列就成了探索生命奥秘的至关重要的课题。随着第二代测序技术(Next-Generation Sequencing,NGS)的发展和应用,其弊端正在显现,而第三代单分子测序技术在一定程度上可以弥补NGS技术在应用中的一些不足。本文阐述了第三代单分子测序技术的2个测序原理,介绍其在基因组、转录组、表观遗传学等方面的应用现状,同时对其未来发展进行展望。     

家蚕基因组中的分子标记遗传图谱

遗传标记既是基因组研究的重要内容，又是构建遗传图谱、研究生物多样性、育种、基因定位与克隆等的基因。目前，已有多项分子标记技术用于家蚕基因组的研究，并构建了多种分子标记遗传图谱，包括限制性酶切片段长度多态性（简称RFLP）、DNA随机扩增多态性（简称RAPD）、扩增片段长度多态性（简称AFLP）、简单重复序列PCR（简称SSR－PCR）等。本文就分子标记技术构建的家蚕基因组分子标记遗传图谱进行了讨论。     

单核苷酸多态性(SNP)分型的主要方法及研究进展

正近年来,随着现代分子生物学的发展,遗传标记也在不断的发展与进步。目前,基因的单核苷酸多态性(SNP)已成为继RFLP,SSR之后的第三代分子遗传标记~([1])。SNP是指在基因组水平上单个核苷酸变异引起的DNA序列多态性,包括单碱基转换、颠换、插入及缺失等形式,具有数量丰富,分辨率高,覆盖基因组范围大,遗传稳定等主要优点。因此,SNP可广泛应用于农学、医学及生物进化等相关领域,作为稳定的     

SNP分子标记及其应用

SNP（single nucleotide polymorphism，SNP），即单核苷酸多态性，主要是指由基因组核苷酸水平上的变异引起的DNA序列多态性，包括单碱基的转换、颠换．以及单碱基的插入／缺失等。在SNP之前有过两代遗传标记：①限制性片段长度多态（restriction fragment length polymerphisms，RFLP），为20世纪70年代中后期建立起来的标记系统，在整个基因组中确定的位点可达100，000以上；②微卫星多态（microsatellite polymorphisms），     

动物RNA病毒载体对外源基因的表达

重组DNA技术的出现，为分析、改造生物基因组提供了先进的技术手段，人们可在分子水平上深入研究和阐述基因组结构和功能以及两者间的关系。病毒是自然界中基因组相对较小的微生物，人们对其结构的了解较为容易，但其基因组比其他生物更易发生突变，每年都有许多新病毒或病毒变种出现。病毒基因组这种多变的特点为人们在分子水平上对病毒进行缺失、     

犬DNA分子标记技术在案件侦查中的应用

正DNA分子标记是指可遗传的并能被检测到的DNA序列,它能反映出生物个体及种群间的差异。目前,DNA分子标记已经发展到数十种,被广泛应用于遗传育种、基因定位、物种鉴定、法医鉴定、基因库构建等各个研究领域。总体来说,DNA分子标记分为三代,第一代分子标记是基于分子杂交技术中酶切位点的多态性开发的,以限制性片段长度多态性标记(RFLP)为代表。第二代分子标记是以聚合酶链式反应为核心技术开发的,通过引物的特殊设计,能够扩增DNA上相应位置的序列,根据它们的多     

ISSR方法在蓖麻蚕品种遗传多样性研究中的应用

采用ISSR技术对8个蓖麻蚕品种进行了基因组DNA多态性研究,并分析了其相互间的遗传差异。结果表明,所采用的19个ISSR引物中,有9个引物在供试的8个蓖麻蚕品种中都有扩增产物并能够很好重复,其中二碱基重复序列引物扩增效果要比三碱基和四碱基重复序列高,说明在蓖麻蚕基因组中二碱基重复序列的丰度可能比三碱基和四碱基重复序列的丰度高。这9个引物在8个蓖麻蚕品种中共获得ISSR标记76个,其中29个标记在品种间表现多态性。根据试验结果,用Nei的方法计算了蓖麻蚕品种间的遗传距离为0.0681~0.2703。根据各品种间的遗传距离,用UPGMA聚类分析软件绘制了聚类图。     

DNA多态性分析技术及其在蚕业上的应用

现代分子生物学的迅猛发展,使整个生命科学研究发生了深刻的革命.由之而孕育出的以基因组DNA多态性分析为核心的分子标记(molecular marker)技术,使人们对于生物遗传差异的认识,由表型(产物)特征深入到了分子水平,产生了由现象到本质的飞跃.DNA多态性是指基因组DNA在漫长的生命繁演历程中所发生的自然突变(DNA片断的插入、缺失、重排或碱基置换)状况的差异性.这种差异反映了基因组的本质特征,通过适当手段对基     

广西百色马生长激素基因的克隆与序列分析

为了丰富优良地方品种百色马的分子遗传学基础数据,试验设计1对特异性引物,利用PCR技术成功克隆百色马的生长激素基因全序列.结果表明:百色马GH基因碱基序列全长1 922 bp(GenBank登录号为FJ604598),包含完整的5个外显子和4个内含子;与蒙古马比较,百色马GH基因DNA序列出现12个碱基的变异,有3个变异位点处于编码区,均为有义突变,突变方式都为G→A的转换,其中第981位碱基G→A致使第89位氨基酸由Arg突变为Lys,第1739位碱基G→A使第185位氨基酸由Gly→Arg,第1 764位碱基G→A使第193位氨基酸由Gly→Asp.基于GH基因构建的不同,动物亲缘进化树的拓扑结构与物种树一致,哺乳动物的GH基因在进化中比较保守.     

弓形虫529 bp基因的克隆及序列分析

本研究对安徽猪源弓形虫529 bp重复序列进行了分析,为其分子流行病学研究以及诊断方法的建立奠定基础。首先对病料虫体基因组DNA进行提取,然后对弓形虫529 bp基因进行PCR扩增、克隆、测序并对测序结果进行比对、同源性分析和构建系统进化树。结果显示,PCR扩增产物约为528 bp,与已报道的弓形虫同一基因序列具有高度同源性,与GenBank报道的EF648169.1株同源性最高,达99.5%,且遗传距离最为接近;与其他5株猪源弓形虫比对显示主要突变区域在第31～74位和第100～141位碱基。表明该猪源弓形虫与犬源弓形虫EF648169.1株为姊妹株;本基因序列碱基突变较少,保守性较好,适合作为弓形虫病诊断的靶基因。     

应用线粒体DNA指纹分析牛群体亲缘关系的研究

线粒体DNA指纹是指线粒体DNA控制区内的高变异区碱基突变导致的多态、重复序列数目的变异导致的异质型多态和分子长度多态。试验根据牛线粒体DNA非编码区D-loop环全长序列和编码区细胞色素B(Cyt B)基因部分序列,研究在日本黑牛和延边黄牛、鲁西黄牛群体中碱基由于发生倒换、颠换、插入、缺失形成的DNA多态性。结合生物信息学方法分析,发现在15头日本黑牛群体中489号个体D-loop全序列存在44处特异性位点,日本黑牛489号和120号Cyt B部分序列存在4处特异性位点。构建分子进化树结果表明:日本黑牛和延边黄牛存在较近的亲缘关系;日本黑牛489号、120号个体与鲁西黄牛中D-loop单倍型H18、H19、H21有较近的亲缘关系,120号Cyt B的单倍型又与鲁西黄牛共享1个单倍型Hap4,120号与鲁西黄牛存在更近的亲缘关系。     

广西百色马生长激素基因的克隆与序列分析

为了丰富优良地方品种百色马的分子遗传学基础数据,试验设计1对特异性引物,利用PCR技术成功克隆百色马的生长激素基因全序列。结果表明:百色马GH基因碱基序列全长1922bp(GenBank登录号为FJ604598),包含完整的5个外显子和4个内含子;与蒙古马比较,百色马GH基因DNA序列出现12个碱基的变异,有3个变异位点处于编码区,均为有义突变,突变方式都为G→A的转换,其中第981位碱基G→A致使第89位氨基酸由Arg突变为Lys,第1739位碱基G→A使第185位氨基酸由Gly→Arg,第1764位碱基G→A使第193位氨基酸由Gly→Asp。基于GH基因构建的不同,动物亲缘进化树的拓扑结构与物种树一致,哺乳动物的GH基因在进化中比较保守。     

微卫星DNA分型方法及比较

微卫星DNA标记技术是继RFLP（restriction fragment length polymorphism,限制性片段长度多态性）、RAPD（Ran．domAmplifiedPolymorphicDNA,随机扩增多态性DNA）等分子标记后发展以来的第二代分子标记技术,自从1974年Skinner等在寄居蟹的基因组中发现微卫星以来,微卫星DNA标记技术已逐渐发展成为一种成熟的分子生物学研究工具,     

基因打靶技术的研究概况

基因打靶是通过外源DNA与染色体DNA同源序列之间的重组来改造基因组特定位点,从而改变生物遗传特性的方法。它可以纠正染色体特定位点上的自发突变,恢复细胞正常的生理功能;也可以把理想突变引入到基因组的某一位点,使之稳定地遗传下去。本文从基因打靶的基本原理、打靶载体、打靶策略、筛选策略、条件性打靶及其实际应用等方面做了详细的综述。     

DNA甲基化研究进展及在羊育种中的应用

1概述 表观遗传是指在基因组序列不变的情况下,通过DNA和组蛋白的修饰等方式改变基因表达的现象,这种修饰以DNA甲基化最为常见.高等动植物中DNA甲基化主要是5-甲基胞嘧啶(5mC).在DNA甲基转移酶(DNMT)的作用下,S-腺苷甲硫氨酸(SAM)作为甲基供体,将甲基添加在DNA分子中的碱基上.5mC一般出现在CpG的胞嘧啶上.CpG位点在哺乳动物基因组中所占比例可达5％～10％,其中约有70％为mCpG.CpG位点不是均匀分布,而是呈现局部聚集倾向,形成一些CpG岛,但是大部分CpG岛不易被甲基化,而散在的CpG双核苷酸则容易被甲基化.     

浅述RAPD分子标记技术在家禽遗传育种中的应用

１９５３年，Waston和Crick提出了DNA分子结构双螺旋模型。１９８０年Botsten等采用DNA限制性片段多态性（RFLP）作为一种遗传标记技术。８０年代中后期PCR（聚合酶链式反应）技术的诞生和９０年代初人类基因组研究，分子标记技术研究和应用得到迅速发展。拾多年来，相继出现了RAPD（随机扩增多态性DNA）标记、SSR（简单序列重复也称为微卫星标记）、AFLP等十几种DNA标记技术。现代分子标记技术已广泛应用于生物基因组研究、生物遗传育种、起源进化、分类鉴定以及疾病诊断等方面。本文着重介绍目前常用的RAPD分子标记技术及…     

DNA条形码及其在动物遗传多样性中的应用

DNA条形码技术是现今生物分类学中重要的分子技术之一,其利用线粒体细胞色素C氧化酶亚单位Ⅰ(COⅠ)等基因可以快速准确地鉴定新种和隐存种。COⅠ基因存在于所有动物中,呈母系遗传、比较保守、无内含子、进化速率比较快(是核基因进化速率的2～10倍)、具有明显的碱基偏好性,而且其DNA序列很少存在插入和缺失。DNA条形码技术不仅是生物形态学研究的一个重要补充,而且为研究生物分类与进化开辟了新的途径。本文就DNA条形码技术的技术原理、操作步骤及其在动物分类学及遗传多样性中的应用作一概述,旨在通过对其技术原理了解的同时,掌握其在当代生物分类学中的独特作用、现实意义及局限性,为进一步开展生物分类及进化研究提供思路。     

甘南牦牛线粒体DNA?Cytb基因序列分析

为深入研究线粒体DNA Cytb基因对牦牛在低氧环境适应性中的作用,本研究克隆获得甘南牦牛线粒体DNA Cytb基因全序列,并对其理化性质进行分析。获得甘南牦牛线粒体DNA Cytb基因全序列1 140 bp,编码379个氨基酸,编码产物分子质量98.5 KD,理论等电点为4.98,是亲水性的稳定蛋白,存在明显的碱基AT使用倾向性,该序列在哺乳动物中具有很高的保守性。