基因突变十篇

时间:2023-03-13 19:35:21

基因突变

基因突变篇1

中国定制

从K4上市的地点我们就能看出很多信息:西安不仅是历史名城,更是中华文明和中华民族重要的发祥地。K4选择西安上市,无声地在向外界宣示着自己“中国定制”的身份,也传达着东风悦达・起亚的诚意。

曾几何时,“中国定制”似乎已经成了考验车企是否重视中国市场的关键因素。从奥迪最早针对中国市场推出加长版车型,到大众推出朗逸、宝来等“专为中国市场量身打造”的车型,大众可谓尝到了“中国定制”的甜头。之后,包括丰田、现代和东风标致都针对中国市场推出量身定制的车型。

K4就是东风悦达・起亚谋划已久的“中国定制”。无论是外观还是内饰、动力,K4处处都体现了“中国定制”的特色。虽然同是出自大师彼得・希瑞尔之手,不同于K3和K5,K4的整体设计思路有所转变,潮流感和时尚感的比重有所降低,取而代之的是更成熟稳重的设计。这样的基因突变,很大程度上向中国消费者表现了诚意。

在内饰上,K4同样强化了商务气质。东风悦达・起亚特别强化了对其后排乘用空间的设计,通过后排通风口、后排中央头枕、后排座椅加热等配置来打造K4的商务性能。由此也可以看出,在原有主打活力的K3和K5外,东风悦达・起亚也在试图通过K4来拓展自己的消费群体。而年底上市的1.6T车型更是顺应当前中国汽车市场的形势,进一步强化了K4的竞争力。

K系矩阵

“K4要成为明星车型。”早在沈阳K4试驾会上,东风悦达・起亚销售本部副本部长蒋玉滨就曾点明东风悦达・起亚对K4的期望。在东风悦达・起亚新划定的各车型运营战略中,K系列被划为销售主力车型,涵盖了K5、K4、K3、K3S和K2五大车型。作为销量过万的名图的同平台车型,东风悦达・起亚内部对K4的期待很高。

“名图一个月能卖1万辆,K4也应该差不多吧。”东风悦达・起亚相关负责人表示。尽管上半年,东风悦达起亚共销售31万辆,同比增长12.39%,高于行业增速。但面对今年65万辆的销售目标,东风悦达・起亚还是颇有压力,而完成这一目标的希望,则寄托在刚刚上市的K4上。作为起亚今年最重要的一款新车,同时也是一年半以来起亚在华推出的第一款新车,其意义不言而喻。

另一方面,东风悦达・起亚销量的增长主要是由K3、K2以及眼下最热门的SUV产品支撑,其中中高级车K5销量甚至出现不升反降的情况。对于东风悦达・起亚而言,K5曾是重点打造的旗舰产品,包含了起亚品牌在中国市场提升品牌形象的长久诉求,而其销量渐入萎靡并非吉兆。作为入门级中高级车的K4此时进入,显然是想挽救起亚在中高级车的下滑趋势,托举品牌提升。再加上北京现代名图的成功,更是给了东风悦达・起亚信心,“K4+K5”的战略组合联手冲击销量,相信效果不会太差。

营销助力

众所周知,东风悦达・起亚在创新营销方面是一把好手。近年,东风悦达・起亚通过不断创新营销手段,持续强化品牌多元化营销体系的建构,以体育营销为主,同时覆盖文化、公益等多领域,进一步推动品牌力的发展。

借力于明星代言的魔力,K3、K3S和K5都取得了不错销售业绩。想起之前的“长腿欧巴”李敏镐、演员吴秀波,大家都在猜测K4的代言人是谁。而K4上市会现场却并没有见到任何明星的到场,会更像是东风悦达・起亚高层与经销商们拉近距离的誓师大会,伴随着一阵阵的“大卖”口号声,在现场的媒体能够感受到这家三方持股的合资公司为达成到2017年销量突破百万而抱持的决心。

基因突变篇2

1、基因突变是指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变。基因虽然十分稳定,能在细胞分裂时精确地复制自己,但这种稳定性是相对的。在一定的条件下基因也可以从原来的存在形式突然改变成另一种新的存在形式,就是在一个位点上,突然出现了一个新基因 代替了原有基因,这个基因叫做变异突变。

2、基因重组是由于不同DNA链的断裂和连接而产生DNA片段的交换和重新组合,形成新DNA分子的过程。1974年波兰斯吉巴尔斯基(Waclaw Szybalski)称基因重组为合成生物学,1978年他在《基因》期刊中写道:限制酶将带领我们进入合成生物学的新时代。

(来源:文章屋网 )

基因突变篇3

当然,汪建本人的兴趣可能并不在此。但是,他受的穷却与华大基因密切相关。

时,14岁的汪建下乡至湘西。很小年纪就当上了生产队长。在生产队记工分的年代,汪建的工作量经常超额完成,别人一天能记到10分,他可以记到15分。闲暇之时,他带领一些队员开挖了半个篮球场,买来篮球打着玩,有时规定打输的人帮打赢的人完成工分。

20世纪70年代的某一年,汪建凭工分一下子分到4000多斤粮食,一家人一年也吃不完,这让他成为超过同辈的“富人”,第一次感受到身外之物有时多了毫无意义。

20世纪90年代,汪建漂在美国求学。1994年,回国创办北京GBI生物技术有限公司,自任董事长兼总裁,有时会回到美国,用校友于军的实验室做研究,做艾滋病、乙肝诊断试剂生意。国内第一个艾滋病药剂文号是批给汪建的。当时美国进口的一个试剂盒4000多元,而汪建的产品只需400元。巨大的差价让产品大受欢迎,“当时就像是印钞票一样,钱唰唰地进”。做了三年,赚了几千万,汪建再次感受到当年分到4000斤粮食时的心态,“赚钱太容易,没意思”。

经历了下乡、下洋和下海,暴富之后,汪建想把马斯洛需求往上更推进一层。他和于军、杨焕明等人想到代表中国参与1%人类基因组计划,为此抵押变卖了赚钱的GBI公司。他常说“必须有一些吃饱撑着的人去做一些科研探索”,从此开始受穷。

汪建最近一次陷入钱之窘境是2012年。当年9月,华大基因对外宣布,与美国一家测序仪生产商CG达成收购协议,华大出价为1.176亿美元。此收购案在当年12月份通过美国对外投资部门和反垄断部门审查,2013年3月完成交割。

“当时差一点被拖垮了。只要在调查,(华大)就要每个月支付工资。外加其它成本,一个月相当于几千万美元支出,约合一亿人民币。”当时在华大基因工作的赵柏闻回忆。华大收购CG公司,受到很多阻挡,美国国内一些势力给出的反对意见是担心构成垄断。

这个很难成立。毕竟,在美国还有号称生物基因界英特尔的Illumina公司,CG只是美国一家相对不太大的测序仪生产商。这次阻挠华大收购CG的力量中正有Illumina公司。

实际上,当时的对手昔日还是生意场上的好伙伴。在2010年,华大基因汪建拿到国家开发银行15亿美元的贷款额度,从Illumina购买了128台当时最先进的高通量测序仪,成为Illumina迄今最大一笔订单。华大基因也在之前拥有20多台测序仪基础上,一跃成为全球最大基因测序服务提供商。当华大想通过收购获得技术和数据,弥补上游短板时,遭到Illumina阻挠。

生意场上没有永远的朋友,如果生意场隔着太平洋,在汪建看来,更得提高警惕,不能仅仅用商业思维去思考。

还有一件事与美国有关。赵柏闻在华大做认知基因研究时,美国有一家机构辗转找上门来,提出外包美国退伍军人的基因测序业务,整个项目可能有10亿美元规模。赵柏闻告诉了汪建,汪建分析完后认为美国相关机构可能不放手,不要过于乐观。后来正如汪建所料,美方最终找了本国的一家公司,技术上属于老一代,没有华大先进。

汪建读过《选集》5遍,《邓小平文选》3遍,思想上带有那个时代的烙印。美国拿反垄断说事和散发着冷战思维的案例不断地印证汪建的判断并未过时。

所以,汪建喜欢和他器重的人谈大事。1986年出生的李英睿早年加入华大时,大学肄业,后来成为华大科技CEO和华大的首席科学家。他与汪建探讨过一个话题,日本明治维新时期之于日本强大的作用,二战后日本抓住电子工业、汽车工业迅速走强。一个国家的强大,必须要抓住一些关键行业战略性机遇。在汪建看来,生物基因行业提供了这样一个机遇。

汪建曾经以和当年上井冈山的事件举例,说明真正要在全球占据生物基因行业要害地位,需要靠子弟兵奉献,职业军人之于事业不可靠。

“老毛带了队伍秋收起义比还晚,到湖南打了一通,人家要杀他,他跑到井冈山,建了一个小小根据地。然后是带着南昌起义正规军,到外面打了一圈。他俩都是靠打土豪、分田地,打了土豪分田地就把顺的银子要跟师长、团长、连长按等级给人家工资。这是职业军人。老毛那是什么?红米饭、南瓜汤、草鞋绑腿,大家都一样,最后去投奔老毛,老毛打土豪银子一弄来,大家有饭一起吃,没饭大家饿。” 汪建希望,“这个原始共产主义时期拉得越长越好”。

汪建的想法是真实存在的,可是对年轻一辈来说,太过遥远、不太现实、难以理解。年轻人有自己的行动。2014年,昔日的高中肄业生赵柏闻,在华大待了5年后选择创业;2015年8月,李英睿选择与王俊一起离职华大创业。至此,汪建学习树立的三代华大基因科技明星,王俊(1976年生)、李英睿(1986年生)和赵柏闻(1992年生)都选择离职创业,追赶自己的时代浪潮。

汪建常称自己是50后老人、00后心态,主张要和年轻人打交道,未来是属于年轻人的。可是,像一艘航母,汪建掌舵的华大基因冲向宏大目标时,他所看中的年轻人(有些是重量级舵手、指挥官)弃船离他而去。

汪建那种深藏于内心深处、富有历史责任感的宏大理想情怀,竟然与年轻人万众创业的热情掰起了手腕。一个时代的人对另一个时代的人所能开出来的最大玩笑,莫过如此。

2015年12月,华大基因正式进入国内IPO创业板排队序列。对内对外,华大基因都到了一个重新审视自身基因的窗口期。 “不是一家商业公司”

不知从哪一年开始,汪建每一年都会有意识地召集在北京创业的前部下,围在一起吃顿饭,聊一聊,不准拍照、不准发微博、微信朋友圈。2016年聚会时间本在6月,因故推迟。按汪建说法,基因行业足够大,华大基因是一艘航母,“你们先出来的开始是小舢板,我们没必要硬碰”。

聚会的人有2010年从华大离职创业的高扬,成立贝瑞和康,主攻无创产前检测;有2011年离职创业的李瑞强,早期打算做分子育种,后来转向到科研服务,成立诺禾致源;有安诺优达;还有2014年离职的赵柏闻,他的量化健康公司主攻一个人体共生的肠道微生物。这些人的业务选择,或多或少是华大基因过去跑马圈过的一部分。

他们很清楚汪建的行事方式。“国家不做的,我替它做了,比如小米、石斑鱼等研究。这不就是老汪吗?”赵柏闻说。赵柏闻把在华大的5年时间看作上大学,他在华大的第一个导师型领导是李英睿,李英睿注意到汪建在意一些“示范性功勋产业”。

松散的布局,让华大外强中干。2011年蒋智和李瑞强从华大离职,创办诺禾致源,做基因测序科研服务,蒋智说“并没有经历多么激烈的竞争”,用了三年多时间,业务量超过华大基因(主要是华大科技)。曾经,华大占据八成市场份额的科研服务测序业务,诺禾致源的很多客户是从华大那里抢过来,主要靠售后服务好、快速反应。

在其它行业,先发优势一旦确立,很难超越,但对华大科技不是如此。曾经,华大基因对外称2010年营收达到10亿元人民币。后来华大基因披露的招股书显示,华大科技2013年、2014年营业收入分别为6.16亿元、6.45亿元,净利润分别为0.99亿元、0.65亿元。2015年上半年,竞争加剧,净利润再次下跌至0.12亿元。随着竞争对手增多,华大传统强项业务,营收增长不乐观,利润下降。

据业内人估计,华大控股另一块营收来自华大医学,收入规模与华大科技差不多。但是这一块因为政策还未完全放开,各路公司已经开始提前布局。前些年都是华大的人出来创业,现在更多非华大系的人,有些已经开始烧钱。

尽管如此,汪建并未下决心、动真格提升公司商业竞争力,而是对内、对外常释放一些华大超越商业、工业时代,是生物经济代表, “不是一家商业公司”的说法。

汪建也有凶狠的一面。华大另一块医疗健康业务,无论是无创产前检查、肿瘤,还是个人基因组业务,都在经受群狼撕咬。2014年6月之后,因为行业政策放宽,活络过来的华大基因扮演起价格屠夫角色。在基因检测应用最为成熟的产前无创检查领域,华大基因一下子把一次检测服务价格定到880元,而行业平均价格之前还在3000多元。竞争对手被迫跟进。

博奥生物负责人程京为此提出质疑,如此低的价格是否以牺牲品质为代价,是否能长久?

凶猛的价格战让业内闻到熟悉的味道。《环球企业家》杂志2013年对汪建做过一次采访报道。其中透露,华大在与比尔・盖茨合作的项目中,有一项针对妇女的宫颈癌基因检测(宫颈癌由HPV病毒感染引起)。华大基因已将这个技术应用于国内临床。医院的传统检测需要1680元,华大基因一路把价格杀到68元。

于军的学生任鲁风说,最早的时候国内有几十家在做此项HPV检测、做疫苗。这项病的发病率在国内是百分之几的水平。当时,基因技术检测正常要几百块钱,华大流血式价格战扰乱了行业的良性竞争。“你现在去问问华大的HPV,现在都不怎么提这个事了。”任鲁风说。

《财经天下》周刊把这个问题转述给汪建,汪建愤然回击。“你一问问题就是工业时代的想法。要消灭一切害人虫,教导我们。”他转而顿了顿,“HPV过年就要被消灭了,你问女同胞好不好,你不要问市场,不要问那群商人,不要问那群为了赚钱到这个领域来的人”。

汪建“不问市场”的态度,让他的对手程京们吃了不少苦头。“慷别人之慨”,“商业上能够成立吗?”程京很怀疑华大打着老百姓名义血洗市场。程京有自己的判断依据。博奥生物和汪建的华大基因一起承担着中华骨髓库分型检测工作。2015年初,程京接受《财经天下》周刊采访时,出示了一份2014年主管部门抽查数据统计,抽查了华大基因1000多份,不合格率是0.5%。博奥的100%合格。中华骨髓库建在博奥公司北京昌平区办公楼下面,负责单位是博奥。

程京为此质问华大,能否提高准确率,得到的回复是“人员流失太严重”。检测过程中可能会遇到一些环节需要有经验的技术人员把关,这些人被新手替代,是出错根源。华大公关人员向《财经天下》周刊强调,合格率达到99.5%是合格的,国家规定合格率是98%。

“先占领山头,再打扫战场。”汪建的表态预示着对手的厄运还没有到头,“未来我还要再把880元(无创检测费用)后面去掉一个0!为老百姓服务的东西为什么不能再便宜?我的工作就不是断地去0、去0、再去0”。

同处于深圳,华大基因是一家民营公司,华为也是一家民营公司。但是前者身上很难找到后者身上那种作为民营公司在商言商的自觉。汪建作为董事长,经常提出华大要超越工业经济,成为生物经济代表。华为创始人任正非却一直慎言跨越式发展,更注重几万个人集中才智做好一件事,夯实基础。当然,他也比汪建凶悍,对华为出走的同业竞争者李一男打击不惜血本。

具体事务上,汪建很少管。赚钱、并购等大事顶冲在前面的是CEO王俊。华大赚钱项目、融资70亿和海外并购等等,王俊花了很多精力。买CG的第一封邮件是对方给王俊发的邮件,中间他经历了所有过程,包括和律师事务所、投行等商谈,单为收购CG,王俊飞了很多趟旧金山。

“老汪是不喜欢资本的,他公开讲过多少次了,他怎么可能会那么细地跟投资人去谈这些东西?他更多关注政策这一块。”王俊2016年4月接受《财经天下》周刊采访时说。

汪建行事多少有些不拘一格。为了赵柏闻不参加高考去华大工作,汪建特地写了一封亲笔信让赵柏闻带给了人大附中校长。赵柏闻想去做认知基因领域研究,汪建特批,并以华大基因背书,申请到深圳市政府的专项支持资金。“老汪不是一个功利心很强、商业目的很强的人。像长辈对晚辈,不干涉。”赵柏闻评价汪建。

随性还反映在华大内部对管理层提拔没有严格标准。汪建曾经在2014年接受《财经天下》周刊采访时说:“在我们这儿,很多人举手说我做这个事,行了就把队伍拉起来。现在开始慢慢出来一些评价体系,一出评价体系条条框框就来了。”

汪建重战略、有魄力、谋长远,在具体业务覆盖领域上却显出大而全、缺乏重心。赵柏闻创业所研究的人体共生微生物,在华大也有。“这个方向包括在百种食材项目中,很有华大特色,非常的大而全,不是一般公司能做的。”赵柏闻说。“先不管这事做得如何,先把地圈上,华大过去几年一直在干这样一件事情。”

联合创办诺禾致源的前华大产业线总监蒋智则指出:“用基因手段做服务还是做产业,是两码事,做服务,可以什么都做。但是做产业,比如华大的石斑鱼项目,真要做养殖产业,不是一个简单的事。”诺禾致源清醒地集中精力做科研服务,一个客户一个客户地积累,做好繁琐的售后服务,居然三四年时间业务量超过华大“不止一点”。

2012年下半年开始,一改此前对资本市场的排斥态度,华大基因先后为旗下华大科技和华大医学融资。超过50家投资机构投了华大控股,不乏红杉、软银等知名机构。几轮融资之后,资本很难在汪建面前找到优势感。“不许投资人讨价还价。”汪建接受采访时说,“我不喜欢他们拿钱过来就是要管我,但现在不同了,我现在是大股东,他们也被我彻底洗了脑”。

此前一年,汪建接受《财经天下》周刊采访时也表示,华大基因整体中的核心部分并没有商业化。核心部分是指我们的四个非盈利机构:华大研究院、华大学院、国家基因库、《Giga Science》杂志,人才和科研都在这里。一家机构中最重要的资产没有放入上市公司之中会不会引起投资者紧张?汪建不在意。 “走上层路线”

目前为止,国内多数基于基因测序技术的医学和健康项目,都处于灰色地带。接受程度最高的是无创产前DNA检测技术,只需要提取孕妇5毫升血液,就可以准确地检测胎儿是否患有唐氏综合症,再也不用像以前那样进行羊水穿刺(有0.5%流产风险)。

即便如此,2015年,只有湖南省和贵州省出台了关于支持基因测序技术应用的相关政策,并对部分产前检测进行了免费开放的规定,但对于孕妇无创产前检测纳入医保却未作出明确的规定。换句话说,基因产业大规模爆发尚待时日,命门卡在政策手里。

对此,汪建心知肚明。在很长一段时间里,汪建积极地奔走宣讲,为华大基因争取更有利的政策条件,一度被称为“基因教父”。

2014年3月份,汪建请人吃了一顿气氛注定无法融洽的晚餐。在清华大学的一个餐厅里,他和中国生物基因界顶尖人物聚在一起。汪建的约见对象是中国工程院院士程京,生物芯片行业领军人物,有一家清华控股旗下的博奥生物公司,和华大基因是竞争对手。而且,程京因为一些事情对汪建有意见。

程京曾经有过两次和华大基因合作的经历,都留下了不愉快的记忆。第一次,程京的人帮助华大基因开发基因测序用的克隆提取器,双方熟悉,互相信任,甚至没有签合同。等做完,程京要交货了,汪建说没有钱。“我们员工花了那么多心血做完之后,按规定是要给奖励的。”程京对《财经天下》周刊说。第二次合作又因为种种原因没有成。程京自此觉得,与汪建“可以吃饭喝酒,可以在一块玩,最好不要谈公事”。

汪建知道程京心思。他请原南开大学校长饶子和当中间人,饶子和另一个身份是中国分子生物物理与结构生物学家,中国科学院院士,说话够份量。汪建说,为了华大,他可以去求人,做啥都可以。

2014年2月,卫计委、药监局一起发文叫停了国内几乎所有的基因检测服务,这等于断了华大基因在医学和健康方面的业务前程。华大基因之前一直通过基因检测技术为其它科研机构提供商业服务,但转向个人的医学和健康服务显然是一块更有前景和利润的业务,业内专家们普遍预计,这将是可以和(移动)互联网、空间技术服务相提并论的新兴行业,至少会超过手机业。

遭遇政策叫停,汪建开始不停地奔走游说。他通过新华社的朋友找到《财经国家周刊》写了一整本的华大基因报道,诉说基因战略之于国家的重要性;他找了广东省、北京市等地的很多人帮着说话。找到程京,是想谈一项合作绕过政策限制。程京的博奥生物在2013年9月拿到卫生部全国唯一的个性化医学检测特许,可以继续提供基于基因的医学和健康服务。

事情最终在2014年6月得到解决。卫计委等部门批准了华大基因两款无创产前检测设备,这意味着束缚在华大基因头上的政策紧箍咒松开,汪建大大松了一口气,很快张罗着在北京开了一场会。当时汪建摔了腿,杵着拐杖来到会场与媒体交流。

2014年11月,华大控股在资本市场上再次有所动作,以所持价值10亿元的测序仪及配套试剂生产资产(主要是收购的CG)对华大医学增资。就设备和仪器的商业前景来说,美国Illunima上市后市值是200多亿美元。

2015年1月10日中午,汪建和助理一起出现在北京会议中心,在其间的一个咖啡厅里接受《财经天下》周刊记者采访。一行人前一天从深圳飞到北京,是为了参加全国科技会议,采访定在午间会议休息时间。

汪建穿着休闲黄夹克,拉链未拉,脚上穿着深绿色的带孔凉鞋。和之前露脚趾的凉鞋相比,他喜欢这种90块钱淘宝买来的凉鞋,一年四季、不分场合都可以穿,天冷就穿厚袜子,天热就换薄一些的袜子。生活上,汪建没有太多要求。

“华大又是小五。”汪建高兴地对记者说。在这场规格颇高的全国性会议上,与会者是科技部科技体系各省科技厅厅长、各中央部委科技司司长,还有几个国家投资上千亿的重大项目、转基因办、突发卫生情况办、新药创制办等方面的人。面对这些人,汪建将代表华大基因做第五个发言者,排在他前面的是宣读国务院总理来信的代表、科技部部长万钢、卫计委和中科院的相关负责人,然后是华大。

作为华大基因董事长,汪建在不同场合强调华大的“老五”地位。首先是科研成果,在全国各家科研机构中,华大基因在全球顶级的《科学》 《自然》杂志上总数量排在第五,前面是中国科学院、北京大学和清华大学等院校。“把华大7年来200篇的数字加到下面的发言稿中。”采访间隙,他两次提醒助手朱岩梅。

另一个排行第五,让人摸不着头脑。汪建把华大基因排在中国共产党、共青团、全国妇联和全国少先队之后。汪建喜欢把华大基因和这些全国性社团组织机构相提并论,其骨子里似乎有一种理想主义,一丝改造社会的执念。

2007年华大基因落地深圳市,深圳市给了一些优惠政策和支持资金。作为落地回报,华大基因完成了中国人基因组、熊猫和珠峰计划,帮深圳市弄出了基因科技界的动响。针对汪建的指责随之而来,说其擅长“走上层路线”。面对质疑,汪建反问:“民营机构谁能走上层路线?谁又会举债去走上层路线?”他把获得当地政府支持归因于基因研究代表着大科学家、大政治家、大金融投资者都认可的方向。

在深圳盐田总部,汪建给华大基因员工立下了一些奇怪规定。公司大堂电梯口设有电子体重秤,胖子要接受罚款,戒烟的人会得到奖励。

华大内部员工,入职不久都会做一些基因检测。很多检测都是远低于市场价,有些则完全免费。华大农业部门研发生产的水稻、玉米和石斑鱼,有时会作为福利发放给员工。“要让内部员工比外面先享受到好处。”汪建说,“改变不了世界,就先改变自己的小氛围、小环境,然后再慢慢改变更多人。” 历史与新篇

1999年9月9日,华大基因在北京顺义举行成立仪式,一切都欣欣向荣、热火朝天。中国工程院前院士李宁参加了仪式,看着厂区打着的标语,“大干快上,XX天完成XX任务”(主要是1%人类基因组计划),非常羡慕。相较于缺乏活力的科研体制,华大基因作为科研机构注册为私人公司,在当时看来,是非常大胆的创新和尝试。“他们非常猛。”李宁评价。

不过,注册为私营公司不是汪建和于军的初心。他们的愿望是像美国一样,注册一家民营公益性研究机构,既可以接受捐款,又可以与公司一起合作开展科研,有所收入。到了工商局,才发现国内根本没有此类型机构,注册不了。最后妥协的产物是华大基因(BGI),它连同中国科学院遗传所下面的人类基因组中心一起,是一套人马,两块牌子。至今,于军的学生任鲁风还念念不忘要给老师捐一所民营公益性研究机构。

在美国,有一套很成熟的机制设计,像一颗强大的心脏,给美国科研以动力。这套机制的核心法律(Bayh-Dole Act)规定联邦政府科研费用分为两部分,一部分直接成本给到科研人员,一部分间接成本给到学校等机构,两者比例一般是1∶1。这套机制要求发明人的单位帮助发明人申请专利,申请后产权归机构所有,但是机构必须要成立一个转让办公室,把成果以最快的速度转让别人,不能搁置。 Bayh-Dole Act 解决了科研成果产权归宿,并且有严格考核。

这一切,对于汪建和于军而言,只能羡慕。“中国自然基金今年(2014年)才开始分直接成本和间接成本。”于军评价,具体出现效果仍然受很多因素制约。“ Bayh-Dole Act 是美国科学之所以超前发展的原动力,科技成果转化得又多又快。” 于军感叹,如果国内也有这一套体系,可能在华大基因基础上已经办了好几个企业了。

国内科研一直缺乏此类聪明的设计。某种程度上而言,华大基因的成立,是一种对美国科研体制的模仿和变形,是立足于国内的一次科研自救性质的尝试。

8年后,因为对未来看法不同,综合权衡之后,华盛顿大学毕业的创业伙伴汪建和于军分道扬镳。华大基因和体制内基因组中心这一对“连体婴儿”被强行拆分。这一年是2007年,新一代高通量测序仪面世,将测序成本降了一个量级,测序速度提升一个量级,汪建认为是一个独立的机会,他带着200多人南下,先到杭州,后至深圳“裸奔”。所有的物资、设备和资金等等,汪建一样没有带。于军带领着博士生胡松年等100多人留在体制内。

又过了8年,这时李宁院士已经因为挪用科研经费身陷囹圄。相较于老一辈,王俊从华大基因离职创业,创立碳云科技,肩上的历史包袱要少得多。2016年4月的一个上午,他在深圳一处科技园通敞、开放的办公区里接受了《财经天下》周刊记者专访。“我们要做和华大基因不一样的东西,要做生态。”

王俊不愿意多谈为什么选择在华大股份公司冲击上市的节骨眼离职创业。在他正式离职华大之前大半年――2014年12月,华大启动了华大医学与华大科技重组,华大科技成为华大医学的控股子公司。2015年上半年,华大医学再次进行了融资。

“这个(团队一起出来创业)是我们集体决定的,这种决定有时候是他们怂恿我的。”王俊补充说,他和老汪(汪建)还有着很好的私人关系,仍然是华大的董事。

碳云科技接下来的工作是通过基因、蛋白、代谢甚至人的行为习惯等各种数据的采集,加上人工智能分析算法和智能硬件技术,最终用人工数据的模型建立一个“阿凡达”。而第一步可能是精准美容项目。

在王俊和李英睿身上,不会再担心科研经费的皇粮,也会更加注重用商业智慧去拼杀,在商言商,这点与上一代汪建、于军不同。“坚决不要再搞个人英雄主义”,王俊强调碳云将激发大家的兴趣,一起合伙做。

他一出手、亮相,身边就站着几乎可以号令互联网半壁江山的马化腾,凭着华大内部的北大系班底,在还没有建一间实验室的时候,整个碳云科技公司估值已达50亿元。华大科技前任CEO、现任碳云科技首席科学家李英睿则称,碳云将搭建一个底层数据引擎,成为平台型公司,帮助支持诊断型公司。“与华大不一样才是兴趣所在。”他说。

华大基因最早的钱来源五花八门。于军告诉《财经天下》周刊,遗传所陈受宜为人类基因组中心成立拨出10万美元,算作启动经费。又通过杨焕明,从丹麦的基金项目要过来400万美元。汪建把自己开的经营试剂的公司GBI倒腾了一下,得到4000万人民币,有3000万投入其中。

当时做基因研究是昂贵的,每个基因位点要几十块钱,而基因位点是以几十万来计数的。凑来的钱很快花光,经费一直困扰着华大基因。汪建和研究员胡松年有一次一起开着车去胡松年在天津的家中,只为从胡松年妈妈那里筹集十余万元。当时,华大基因向员工举债是常有的事。胡松年记得,当时筹钱人名单张榜公布出来,贴满了一玻璃墙。 和于军一起爬梧桐山

1998年,于军从国外学成归国,解决了体制上身份问题,成为国内科研体制的一分子后,常常痛惜国内科研体制始终没有理顺。一度华大基因整体接受了“招安”,成为正厅级研究机构,汪建也变成副所长,在所里拿工资,可以享受高干病房。

2006年某一天,汪建郑重地叫住了于军,他之前从未这样做过。在华大,汪建是CEO,于军是首席科学家,杨焕明是董事长角色。汪建和于军从没有红过脸。于军为了解决经济困境,打算在科研之外帮社会上的用户做基因检测以贴补华大费用。

当时基因技术第一次在社会上传开,各种“一滴血检测出多少种疾病”的宣传甚嚣尘上,有些严重的甚至发展成老鼠会,卷去很多老人的钱。汪建认为利用国家身份做类似于江湖医生的事不合适。

2003年非典过后,一直到2006年那段时间,整个国内基因研究缺少新意,国外的技术也没有突破性进展,相对沉寂。汪建较早预见到这一困境,写进了《华大之路》的文章中,给全华大的人都看了。然后,他为了躲于军,跑去,在那里常与时任区委书记的聊天,聊科研。

曾经有一段时间,汪建南下之后的华大基因几乎要黄了,所幸国家“十二五”规划到了。从“十二五”开始,科技口项目不沾上分子基本列不上。包括973、863,国家自然科学基金项目都鼓励和分子扯上关系。科技部立课题,不立常规培育新品种、人工授精等低档次的,都需要有分子机制才能高大上。

像一阵风一样,基因测序业务猛增成为趋势,民营的华大最终活了过来,年营收慢慢过了5亿元,获得向医学和健康业务转型的资本。

俱往矣。

在汪建心中,于军是国内基因学术领域真正的领军人物和元老,汪建一直希望能有机会与他再次携手,完成未竞的科技强国事业。

2014年的一天,汪建把于军请到深圳华大基因参观,又陪他去了香港华大,一起待了整整20多个小时。于军当初留在体制内,汪建写了一个打油诗句“本是山中来,还回山中去”,意指于军为科研而回国,又留在体制内。

这次深圳聚首于梧桐山下,汪建诗兴勃发,写出“要把梧桐高枝占,再写新篇”。汪建试图以热情感染于军,“我们都是下乡知青,都在华盛顿大学留学,又在基因领域做出华大基因,应该再度联手在深圳这片热土开拓” 。

基因突变篇4

关键词:DHPLC技术;基因突变;检测

1 DttPLC技术原理

变性高效液相色谱(DHPLC)是一种高通量、自动化的基因突变检测技术。该技术已在医学、癌症、药物等研究领域开展应用,与SSCP和DNA直接测序等突变检测技术相比,DHPLC具有灵敏性更高,特异性更强,廉价省时等优点。

DHPLC技术的原理是基于未解链的和部分解链的双链DNA在部分失活条件下具有不同保留的性质。这种部分失活条件可以采取升高温度的手段获得。所有基因组DNA的单拷贝均可通过PCR反应大量扩增,杂合子个体的DNA经扩增产生异源双链,由于错配位点的氢键被破坏,因此在异源双链上形成“鼓泡”,导致它与纯合子个体的DNA扩增产物——完全匹配的同源双链的解链特征不同。在部分加热变性的条件下,异源双链DNA分子更易于解链形成Y形结构,与固定相的结合能力降低。当流动相中乙腈浓度梯度增大时,异源双链将先于同源双链被洗脱出来,带有突变序列的样品呈现出异源双链和同源双链混合物的峰形特点,而不含突变序列的样品则只有同源双链的峰形。据此可检测出含有单个碱基的置换、插入或缺失的异源双链片段,从而提供有无突变的信息。

2 DHPLC技术在突变基因诊断中的应用

基因突变是指基因组DNA分子在结构功能上发生碱基对组成或排列顺序的改变,主要包括碱基的替换和小片段的缺失或插入,它是导致基因型疾病的重要原因之一。基因突变在生物医学研究中,尤其是在基因型疾病诊断及病理研究中有着非常重要的作用。随着人类基因组整体测序计划的发展,探索基因突变的任务变得十分迫切。

随着人类基因组整体测序计划的发展,探索基因突变的任务变得十分迫切。DHPLC技术自最早被用于分析人Y染色体单核苷酸多态性位点(SNP)以进行人种进化的遗传性研究;此后还用于筛查致病基因突变位点、分析单核背酸多态性以及基因启动子CpG岛甲基化修饰改变等研究;因其灵敏性及准确度均较高,操作实现了半自动化,检测周期短、费用低,尤其适合于基因结构复杂而无突变热点或突变频率低于20%的单基因变异,以及多基因致病突变。

(1)散发性卵巢癌p53基因突变定位于17染色体的p53基因是目前研究得最广泛的抑癌基因,迄今发现的人类肿瘤的2500种基因突变中,p53蛋白的393个氨基酸就有280个位点存在突变,其直接的后果是导致氨基酸的改变,最终使p53蛋白失活,丧失抑癌作用。杜明和丰有吉,利用DHPLC来检测50例散发性卵巢癌p53基因外显子5,8的突变,18例突变都可以使用DHPLC的方法发现,没有假阳性和假阴性。说明DHPLC可以用于临床筛查基因突变,并且对于异质性肿瘤而言,DHPLC检测基因突变无疑是最可靠的。

(2)胃癌组织基因突变鲁狲、徐惠绵、任群等人利用DHPLC对39例胃癌组织及血清中p53基因突变进行检测,并测序验证。在他们的研究中p53基因的突变率为21%(8/39);其中肠型胃癌突变率40%(6/15)明显高于弥漫型胃癌8.33%(2/24)(P<0.01);发现既往未见报道突变3例。这充分说明了DHPLC是一项较好的检测胃癌组织中基因突变的筛查方法

(3)汉族人I型多囊肾致病基因突变张树忠等人,通过采用DHPLC技术检测汉族人常染色体显性多囊肾病(AD-PKD)I型致病基因PKDl的突变:以来源于19个ADPKD家系的67名成员血样标本的基因组DNA为模板,通过长链PCR和巢式PCR联合扩增的方法扩增PKDl全编码区,然后采用DHPLC方法进行初步筛查,将存在异常色谱图的扩增产物经核苷酸测序,确定突变的具体位点和类型,共检测出14个致病突变,包括10个错义突变、1个插入突变、1个缺失突变、2个无义突变。他们实验结果充分说明了DH-PLC方法可以作为更为有效筛查汉族人ADPKDPKDl突变位点的检测途径。

(4)乳腺癌BRCAl基因突变BRCAl基因为“乳腺癌1号基因”,位于17q21,有22个编码外显子。目前已经发现约40%~50%的遗传性乳腺癌和卵巢癌患者BRCAl基因发生突变。李丹等利用聚合酶链反应PCR扩增BRCAl基因,该扩增产物经琼脂糖凝胶电泳鉴定后,直接进行DH-PLC分析,从124例乳腺癌患者中共发现9种突变,确定了9种乳腺癌患者可能发生的突变类型,为今后临床应用DH-PLC对高危人群BRCAI基因进行早期基因检测提供了9个位点,所有DPHLC检测显示峰型异常的样品经测序证明均存在突变或者SHP,证明该技术阳性检测率为100%。且具有操作简单、快速、敏感、准确且经济等特点。

3 DHPLC技术与其他技术在突变基因诊断中的联合应用

目前在核酸分析领域与HPLC联用的检测手段有紫外(ultraviolet photometric detector,UV)、荧光(fluorescencedetector)、质谱(mass Spectrometry,MS)等。其中紫外检测器(UV)凭借其良好的通用性成为应用最为广泛的检测器,但灵敏度不高的弱点使其使用受到一定的限制。在核酸分析和一些突变扫描方法中有时需要更高的灵敏度,这时具有更高灵敏度和选择性的荧光检测器成为首选。但是荧光检测器要求使用荧光标记物,且通常使用的染料如吖啶黄、溴化乙锭是有毒物质。Scalano实验室开发出SYBR Green,染料不仅具有更好的灵敏度,而且使用更安全。激光诱导荧光是目前灵敏度最高的检测方法之一。Hecker等采用荧光标记PCR引物、激光诱导荧光方式进行检测,证明DH-PLC方法可以区别含量相差500倍的两个等位基因,这使多份样本的混合检测成为可能。同时荧光标记单链,使色谱图的解释变得更加容易。美国Transgenomie公司在WAVEOR核苷酸片段分析系统技术平台基础上,开发出一种后荧光检测技术。在所有分析条件不变的情况下,被检测的核酸片段经DHPLC分离之后在混合室中与荧光试剂混合,然后进行检测,不仅可以提高灵敏度上百倍,而且不需要昂贵的荧光标记引物。近年来电喷雾离子化一质谱(EIS-MS)作为一种重要的结构分析工具与IR-RP-HPLC联用也已应用于核酸分析领域,该联用技术不仅可以确证被分离的单链DNA的成分特性,还可以确证扩增的PCR产物的基因型。众所周知,在核酸的质谱分析中为了获得高置信度的分析结果,对分析物进行适当的脱盐和去除小分子量杂质是必不可少的,这也正是HPLC-MS的魅力所在,但质谱的高成本使该项技术较难推广使用,

基因突变篇5

【关键词】 结直肠癌; KRAS基因突变; 靶向治疗; 单抗

doi:10.14033/ki.cfmr.2017.8.093 文献标识码 A 文章编号 1674-6805(2017)08-0163-02

结直肠癌(colorectal cancer,CRC)是严重威胁人类生命健康的重大疾病之一,发病率和病死率均位于恶性肿瘤的第3位,KRAS基因长约35 kb,位于12号染色体,编码K-ras蛋白,参与表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)信号传导过程,是CRC研究中最受关注的基因突变之一。有研究显示,KRAS基因突变对CRC患者预后有不同的影响,且不同的位点突变也与之相关。已有许多研究者针对此问题进行了系统评价,KRAS基因是CRC研究中最受关注的基因突变之一,能增加CRC患者的死亡风险和疾病进展风险,可能是影响CRC患者预后的危险因素。

1 KRAS基因突变的研究

所有的RAS基因里面,KRAS与人类的患癌率直接相关,KRAS基因在人体内相当于肿瘤患病的开关,它较大程度地影响着人类的细胞生长[1]。正常情况下的KRAS基因可以有效地抑制肿瘤细胞的生长,但是KRAS基因一旦出现突变,就会不断地刺激细胞的生长,扰乱细胞的正常生长,从而引发机体的肿瘤细胞的繁殖[2-3]。直肠癌患者的KRAS基因与肿瘤发病原理具有较大的相关性,临床数据表明,结直肠癌患者的KRAS基因突变概率高达30%~40%[4-5]。

KRAS基因突的出现在结直肠癌的早期,这时患者的原发灶与转移灶的KRAS基因能够保持较大的一致[6-7]。在临床治疗过程中,KRAS基因不会因治疗过程而出现突变。但是KRAS基因会出现点的突变,突变的位点主要集中在二号外显子里的12-13密码子,以及三号外显子的61密码子[8-9]。在直肠癌患者的临床治疗过程中,KRAS基因突变的检出率高达90%以上,这个结果表明,KRAS的基因突变检测非常具有医学价值[10]。

2 KRAS基因突变的检测

2.1 突变的检测

KRAS基因突变成为当代医学生命研究的热点课题之一,突变的检测手段也得到了不断的发展。对于基因突变的检测,20世纪80年代之前,主要采用了Southern印迹法,能够有效地检测出基因的重组、缺失、乱码、增多等主要突变情况。但是Southern印迹法无法较好的用于基因突变的检出,因而在较长一段时间使用较为费时的DNA序列检测分析法。21世纪研究得到的多聚酶链式反应技术使得基因突变检测得到了较大的进展,基因突变检测建立在多聚酶链式反应技术的基础上得到了迅速的发展[11-12]。

临床中还采用的KRMS检测方法,在实际中是通过引物设计和琼脂糖电泳对突变结果进行判定的,不用借用别的器材,非常灵活方便。但对于特定位点里的设计方案,不能够对未知的突变进行有效的筛查[13-14]。焦磷酸测序技术通过四种酶催化,促使同一反过程中的酶级联呈现化学的发光反应,这种分析方法可以有效地检测出SNP的存在。但在检测过程中,需要对于检测样本进行PCR扩增、跑胶、切胶进行纯化后才能测序,操作步骤复杂,检测成本较高,检测结果的准确率也不高,不适用于大样本的多位点检测[15]。此外,研究发现的HRM检测方法可以实时对荧光进行定量检测,也在多聚酶链式反应技术基础之上,对饱和染料监控核酸曲线变化进行基因分析的主要方法之一。

HRM需要在实时监测过程中对双链DNA荧光染料与多聚酶链式反应技术产物相结合来有效的对基因进行突变检测,HRM在检测过程中,必须要使用到序列特异性探针,这样才能够不受突变碱基位与种类的限制,可以在使用多聚酶链式反应技术之后,直接根据检测结果进行熔解曲线分析,在检测过程中,具有快捷方便、节约成本、结果准确等优点[16]。而HRM技术不会对DNA造成损伤,可以在结果分析后直接进行纯化测序。HRM分析手段可以有效的对基因突变进行检测,可以迅速对突变进行扫描,以及基因的序列匹配,能够在临床中对基因突变进行有效的检测[3-4]。

2.2 检测适用范围

KRAS基因突变的检测适用较为广泛,检测过程中患者的血液、穿刺标本、石蜡包埋手术标本都能够作为有效的样本,当前,很多检测样本都需要进行石蜡包埋。可是,近几年发现,采用的石蜡标本提取的DNA检测质量较低,在石蜡标本里检测出的KRAS基因突变率比冰冻组织标本的检出率少一半左右[17]。使用福尔马林会较大程度地破坏DNA双链结构,使得传统的多聚酶链式反应技术与之发生反应,形成后期的基因突变。要是肿瘤细胞的数目大于300个,或者是DNA模板的数量大于30 ng,则可以较好的避免这种情况的出现[5-6]。

非肿瘤细胞会较大程度地干扰KRAS突变基因的检测,要是在显微镜下进行选择性的抽提,就会有效地提高检测的敏感性。一般来说,对于肿瘤细胞的灵敏度检测必须要高于70%以上,有文献[18]报道认为,外周血的KRAS基因突变检测之后,显示出对肿瘤具有较高的侵袭性,可以有效地预防后期的不良状态发生。血液里标本显示的低浓度的DNA,检测的敏感性较低,不利于临床应用,而外周血与肿瘤的原发灶、转移灶一致的问题还没有明确的定论,需要医学专家进一步的确定。

3 KRAS基因突变对临床治疗的意义

结直肠癌在临床治疗过程中,KRAS基因突变与EGFR抗体疗效具有较大的相关性,临床中通常采用了检测KRAS基因突变的方法,以较好的确定患者在治疗中EGFR抗体的使用情况。KRAS基因野生型者可以在EGFR抗体的使用中得到更好的临床疗效,在美国临床杂志上更新的结论也同样支持了这一说法[19]。

临床研究表明,KRAS突变检测可以较好地指导西妥昔单抗的临床应用,临床治疗过程中可以把西妥昔单抗与FOLFOX4联合用于恶性肿瘤的治疗中,可以更为显著地提高患者的临床疗效。通过对患者的KRAS突变进行有效分析,KRAS突变型患者在联合治疗中无明显疗效,而KRAS野生型患者中使用联合治疗具有较好的疗效[20]。检测KRAS基因突变的过程中,可以有效地帮助院方登记观察患者的临床情况,在治疗中,采用科学适用的方法对患者进行临床治疗。西妥昔单抗联合伊立替康一线治疗转移性结直肠癌的CRYS-TALⅢ期研究已经证实,在意向治疗人群(ITT)中,FOLFIRI联合西妥昔单抗方案可以提高患者一线治疗客观有效率(ORR)和无进展生存期(PFS)[21]。

综上可知,KRAS基因突变情况与直肠癌单抗治疗结果密切相关,检测结果可以作为患者的有效治疗指标,通过检测结果也能够选择较为合理的治疗方法与靶向药物,以更好的实现恶性肿瘤的差异化治疗。这种人性化的治疗方法,可以更好地为患者节约更多的经济开支,分子靶向治疗也是治疗肿瘤的发展趋势。对于KRAS基因突变检测的意义已经得到了医学界的广泛认同,但是在国际医学中还没有明确的标准化检测方法,HRM检测分析方法在近年来开始逐渐发展起来,并在多个检测领域里得到了较好的应用,应该会在不久的将来成为临床KRAS基因突变检测的常规方法。

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基因突变篇6

【摘要】  目的 探讨散发性帕金森病病人parkin基因的突变情况。方法 应用聚合酶链反应单链构象多态性技术(pcrsscp), 对18例帕金森病病人和20例正常人parkin基因的第3、4、5、6、7外显子突变情况进行检测分析。结果 4例病人有parkin基因第3外显子点突变, 1例病人有parkin基因第4外显子点突变,2例病人有parkin基因第5外显子点突变。所有病例均未检测到parkin基因外显子缺失突变。结论 散发性帕金森病病人中存在parkin基因点突变,parkin基因点突变可能是散发性帕金森病发病原因之一。

【关键词】  帕金森病;parkin基因;点突变

    帕金森病(pd)是一种由多因素、多个基因相互作用而产生的缓慢进展的神经系统变性疾病。目前人们对其确切的发病机制尚不清楚[1,2]。在对家族性pd相关基因的研究中已经发现10个染色体位点以孟德尔遗传方式与pd基因连锁。目前,已有αsynuclein基因、parkin基因、dj1基因和uchl1基因被克隆[3]。其中,人们对parkin基因的研究最为广泛。1998年,kitada等[4]首次发现并克隆了parkin基因,并发现了此基因外显子的缺失。随后的大量研究结果证实,遗传性parkin基因的突变具有明显的多样性,该基因的12个外显子均有不同程度的序列改变,其中以4、6、7最为常见,它们都处于突变的热点区域。据统计,目前我国pd病人已逾百万,其中许多是散发性pd, 因此,研究散发性pd病人中parkin基因的突变情况具有一定的临床意义。本研究应用聚合酶链反应单链构象多态(pcrsscp)技术,对散发性pd病人parkin基因的5个外显子进行检测分析,以了解散发性pd病人parkin基因的突变情况。

1  资料和方法

1.1  一般资料

   

pd病人18例,系2007年8月~2008年5月在青岛大学医学院附属医院神经内科pd专科门诊就诊的散发性pd病人,均符合中华医学会2006年制定的pd临床诊断标准[5],其中男11例,女7例,年龄40~80岁,平均57岁。对照组20例,系同期该院门诊健康查体者,无神经系统遗传病家族史,排除肿瘤及神经系统疾病,其中男10例,女10例,年龄30~50岁。

1.2  检测方法

1.2.1  基因组dna的提取  分别取受检者静脉血2 ml,edta抗凝,使用上海生工生物工程公司基因组dna提取试剂盒提取基因组dna,-20 ℃冰箱冻存。

1.2.2  pcr引物的设计  参照 kitada等[4]方法设计parkin基因第3、4、5、6、7外显子的引物,序列见表1。引物由上海生工生物工程公司合成。

1.2.3  pcr扩增  pcr反应体系含:dna样品3 μl,2 mol/l dntp 2.5 μl,两条20 pmol/l引物各1 μl,10×pcr缓冲液2.5 μl, taqdna聚合酶0.25 μl,加去离子双蒸水至25 μl。扩增条件:94 ℃预变性5 min,94 ℃变性50 s,58 ℃退火40 s,72 ℃延伸50 s,35个循环,再72 ℃延伸7 min。pcr试剂均购自上海生工生物工程公司。

1.2.4  扩增产物的琼脂糖凝胶电泳分析  将pcr产物行20 g/l琼脂糖凝胶电泳,溴化乙锭染色,在紫外线灯下观察确定基因是否有缺失突变。对有外显子缺失的标本,以βactin为内对照,与内对照引物共同扩增,证实缺失。

1.2.5  sscp分析  将60 g/l非变性聚丙烯酰胺凝胶在150 v恒压、20 a恒流条件下先行预电泳30 min。取pcr产物7 μl,加7 μl变性液(含有9.8 g/l甲酰胺,10 mol/l naoh,20 mol/l edta,0.50 g/l溴酚兰,0.50 g/l二甲苯氰),98 ℃变性10 min,冰浴10 min后上样,150 v恒压、20 a恒流条件下电泳2 h。取胶,固定、银染、显色后观察结果并拍照。

2  结果

2.1  parkin基因第3~7外显子pcr扩增

   

18例散发性pd病人及20例正常对照者基因组dna parkin基因第3~7外显子pcr扩增分别获得427、261、227、268和239 bp大小的特异性扩增产物,未见parkin基因外显子的缺失改变。

2.2  parkin基因第3~7外显子pcrsscp检测

   

4例病人第3外显子有单链泳动变位(图1),1例病人第4外显子有单链泳动变位(图2),2例病人第5外显子有单链泳动变位(图3)。

3  讨论

   

pd按遗传方式可分为家族性与散发性两种,家族性pd约占pd总数的10%~15%,具有明显家族遗传倾向;而散发性pd则占pd的绝大多数,无明显遗传倾向,但表现为某种遗传易感性。早期发现的parkin基因主要存在于少年型遗传性pd病人中,但最新研究表明,parkin基因外显子的突变并非少年型pd所特有,无论是家族性还是散发性pd、无论年轻时发病还是年老时发病的病人中均存在不同程度及类型的parkin基因突变[6]。这既说明parkin基因在pd的遗传学机制中起着十分重要的作用,同时又说明pd发病机制具有复杂性。parkin基因长500 kp,包括12个外显子。国外研究显示,外显子3和外显子4 缺失最多见,点突变多发生在外显子2、7、9。国内的学者也发现了外显子1~8 的突变;其中,外显子缺失者多见于外显子4和7,点突变多见于外显子2 和7。lucking等[7]对来自5个国家的12个常染色体隐性遗传的青少年型帕金森综合征(arjp) 家族进行筛查,研究parkin基因外显子的缺失与表型的关系,认为不同的家系可能有不同的外显子缺失,从而产生不同的表型特征,这与外显子的功能分工有关[8]。其后,许多学者相继在arjp家族病人的parkin基因外显子中发现了诸多点突变,并提出在pd发病机制中点突变比缺失突变的意义更大。王涛等[9]经测序证实1例早发性pd病人的外显子7中存在一个未曾报道过的新的点突变位点gly284arg,并认为parkin基因点突变也是我国早发性pd病人的致病原因之一。徐严明等[10]研究推测,parkin基因外显子1、2突变可能与部分散发性早发pd发病有关。本研究在18例标本中没有发现parkin基因相关外显子缺失,可能与pd病人标本的类型有关。目前有研究显示,parkin基因的突变类型与pd的遗传类型具有一定的相关性,家族性pd主要表现为大片段外显子的缺失突变,而散发性pd主要以parkin基因的点突变为主。本研究应用pcrsscp技术对18例散发性pd病人标本进行检测,结果显示,parkin基因外显子3、4、5均有突变发生。这与王涛等[9]研究结果类似,也与pd的临床发病规律相吻合。可见点突变比缺失突变更多见,parkin基因外显子突变可能与部分散发性pd发病有关。

表1  parkin 基因第3~7 外显子引物序列引物名称(略)

图1  parkin基因第3外显子sscp检测(略)

   

m1、m2为标准分子质量marker,①、②为pd病人,③~⑥为正常对照者

图2  parkin基因第4外显子sscp检测(略)

   

m1、m2为标准分子质量marker,③为pd病人,①、②、④为正常对照者

图3  parkin基因第5外显子sscp检测(略)

   

m1、m2为标准分子质量marker,①为pd病人,②~④为正常对照者

目前,国内外研究人员发现的各相关基因都只能解释部分家族性pd的发病原因,且即使是同一基因在不同人群中突变的性质和部位也有所不同,这表明不同人种和地域的pd 病人可能存在不同的致病基因,或有一普通存在的致病基因而目前尚未被发现。筛查不同人群的pd 相关基因,寻找更为普通存在的致病基因的工作还有待深入进行。

【参考文献】

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基因突变篇7

由于我国人民生活水平低和卫生资源溃乏,造成乙肝泛滥。据统计:我国有乙肝病毒携带者约1.5亿、慢性迁延性肝炎约2500万、慢性活动性肝炎约1000万、重症肝炎约150万、肝硬化约100万和肝癌16~30万。肝硬化和肝癌80%以上是由乙肝病毒引起,而且80%左右来源于家族性垂直传播、与病人接触而感染机率很少。乙肝传染病已被国家疾病预防控制中心列为重点监控的疾病之一。

乙型肝炎病毒(hbv)属嗜肝病毒科,基因结构复杂,根据hbv-dna核苷酸序列异质性?8% 为一种基因型的规定,hbv目前分为a~h 8个基因型,其中a、b、c、f 4个基因型存在不同的亚型,且分布呈区域性。由于其在复制过程中hbv-dna聚合酶缺乏校正功能,导致易于变异,有报导hbv的基因型与基因型变异可能与hbv相关性肝癌的发生发展有关。hbv变异给疾病的预防、诊断、治疗和预后带来了新问题,不同基因型的基因变异、临床表现及对抗病毒、肝移植等的治疗反应存在差异。

二、变异及区域

hbv受自然压力、个体免疫力和药物治疗作用出现变异。hbv有四个开放阅读框架(ore)即s、c、p、x区。

1、c区变异:用基因芯片检测hbv前c区和c基因启动子(bcp)区4位点突变,发现前c区a1896、前c区a1814、bcp区nt1762、bcp区nt1764突变检出率分别是58.57%、12.86%、54.29%、52.86%。突变的发生依次是慢重肝、慢乙肝重度、中度、轻度,血清病毒标志是hbeag(-)hbeab(+)、hbv-dna定量在104-106copy/ml之间的突变发生率最高。可以解释小三阳dna阳性之原因:hbeag前c区a1896位的g变异成a,密码子ugg变为终止uag,使hbeag不能合成,但不影响病毒复制。

2、s区变异:前s1有识别功能,前s2是介导受体进入功能。前s区的变异可能是病毒逃避宿主免疫的一种方法,前s区的变异决定不同的hbv亚型。124、131位变异或122-124间插入变异可改变s抗原决定簇的构型,致hbsag假阴性。145、141、126、133位氨基酸的改变,用常规试剂仍可检出hbsag,但可能削弱hbsag的无免疫性,使高效价的乙肝免疫球蛋白或接种诱生的hbsab难与变异株的hbsag结合,缺乏中和特性,使hbsag与hbsab同时阳性。在hbv-dna阳性时,无论是乙肝病毒基因变异株或野毒株,前s1抗原是判断乙型肝炎病毒复制的重要指标。

3、p区变异:用微孔板核酸杂交法检测乙肝病毒p基因区变异,突变位点主要位于hbv-dna聚合的区域(ymdd),m1(蛋氨酸)可被vc(缬氨酸)或ic(异亮氨酸)替代。研究用拉米夫啶(lmv)治疗慢性乙肝而发生耐药的有关变异可见:lmv本身可引起hbv的变异即ymdd变异,用lmv四周后50-70%的病人出现ymdd变异。

4、x区变异:hbv-x蛋白对信号转导通路及细胞凋亡有影响,x蛋白对核转运影响和对线粒体直接作用。x区变异引起x蛋白(hbxag)过度表达,激活体内癌基因和抑制抑癌基因,导致肝癌的发生。有报导:用聚合酶链反应检测原发性肝细胞癌(hcc)患者癌组织及癌周组织中hbv-x基因,检出率分别为68%和77%。

三、检测

用乙型肝炎病毒基因多态性检测芯片检测乙型肝炎病毒基因的多态性,用酶免法(elisa)检测乙型肝炎病毒pre-s1ag,用时间分辨荧光免疫分析法检测乙型肝炎病毒血清标志物。用聚合酶链反应(pcr)检测hbv-dna时的注意点:

1、 大三阳hbv-dna假阴性的pcr检测可改变引物序列再进行pcr扩增。

2、 患者用lmv后,hbv可下降至4*103拷贝/ml以下,如不降或反弹,提示基因突变(p区)。

3、 hbv-dna定量检测随着病变组织的“恶化”,患者hbv-dna有逐渐下降的趋势,提示预后较差。

四、治疗

1、泛昔洛韦(fam):其代谢为具抗病毒活性的三磷酸喷昔洛韦,使未成熟的hbv-dna链合成中断。长期使用也可引起变异。

2、lmv: hbv的ymdd是药物的结合位点,但变异后lmv无效。

3、阿德福韦酯(adv):只要二磷酸形式就能抑制hbv-dna的多聚酶,其对fam和lmv耐药有效。有报导:用核酸序列分析未发现以前己证实的与adv耐药均有关的a181v/t及rtn236t变异体。但有多个目前未报道的氨基酸替换位点,且服药前均有与lmv耐药性变异有关的rtl180m变异体存在。所以rtl180m替换可能影响adv的抗病毒疗效,adv耐药性变异很可能还存在于a181v/t及rtn236t以外的位点,或者是adv耐药性变异株出现较晚。

4、干扰素和胸腺肽:前面三种是hbv的抑制剂而非病毒清除剂。使用后要通过机体的免疫功能来消除病毒。要注意当变异株与野生株混合感染时,消除野生型的同时使变异株成为优势毒株。故建议使用干扰素或小剂量乙肝免疫球蛋白(hbig)和lmv或adv联合用药治疗乙型肝炎,在用hbig+lmv基础上如再发生ymdd等变异用hbig+adv。

二十世纪末,随着我国经济和医疗技术的高速发展,在各级部门的关心下,也为了人民的健康需求,卫生部规定把新生儿接种乙型肝炎病毒疫苗纳入计划免疫的范围。可以预见,我国的乙型肝炎病人总数会大大减少。

参 考 文 献

[1]小池郎.乙型肝炎病毒所致肝癌.日本医学介绍,1999,(5).

[2]王耀宗.阿德福韦治疗慢性hbv感染的临床研究.国外医学.流行病学.传染病学分册,2001,(04).

基因突变篇8

关键词:叶色突变体;图位克隆;叶绿体发育;色氨酸生物合成

中图分类号:Q37;Q341 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2016)21-5664-04

DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2016.21.057

Genetic Screening and Isolation of a Leaf Color Mutant F03-06 in Arabidopsis

PING Bu-yun,ZHAO Jun,AN Li-jun

(State Key Laboratory of Crop Stress Biology for Arid Areas/College of Life Sciences,Northwest A & F University,

Yangling 712100,Shaanxi,China)

Abstract: Photosynthesis that is proceeded in the chloroplast plays key role for human beings survival, leaf color mutants are excellent system to study the mechanisms of photosynthesis because leaf color could be used to mark the chloroplast development status. In an effort to identify genetic factors involved in plant photosynthesis,large scale genetic screening was carried out and one color mutant F03-06 was isolated from a EMS mutagenesis library in Col-0 back ground. Compared with the wild type,F03-06 mutant exhibited smaller pale green rosette leaves, dark veins and also retarded growing and dwarf plant size. Genetic analysis indicated that the F03-06 mutant phenotype was controlled by a single recessive nuclear locus. Based on the map-based cloning approach and DNA sequencing,there was a single nucleotide mutation at the +865th base pair within the gene At5g54810 were found which was reported to encode the β subunit of tryptophan synthetase. In addition,the loss function mutants of At5g54810 exhibit the similar phenotype to that of F03-06,At5g54810 could correspond to the mutation gene in F03-06 background. This work will provide new genetic material for studying and revealing the mutual regulation mechanisms between tryptophan synthesis and chloroplast development.

Key words:leaf color mutant;map-based cloning;chloroplast development;tryptophan biosynthesis

光合作用是地球上模最大的能量转换形式,是生物界几乎所有物种赖以生存的关键。叶绿体是植物进行光合作用的重要细胞器,具有半自主性,具备独立的DNA和蛋白质合成体系[1]。叶绿素是植物叶绿体内参与光合作用的重要色素,由于其对400~700 nm波长范围内的绿光吸收值低,所以大多数的植物叶片都呈现绿色[2],但在某些特殊情况下,直接或者间接影响叶绿素的合成或者降解过程,造成植物体内叶绿素的变化,就会使叶色发生变异,形成叶色突变体[3]。叶色突变大致分为白化、黄叶、浅绿、深绿、黄绿、绿黄、条纹和斑点等类型,其突变的分子机制也较为复杂,植物叶绿素合成途径、血红素到光敏色素生色团生物合成途径的任何基因发生突变,都会导致叶色突变体的形成[4]。另外,细胞核编码的叶绿体基因发生突变也会导致叶色变异[5]。目前,叶色突变体已广泛应用于基础理论研究和实践生产,利用叶色突变体研究植物光合作用机制,以及培育观赏植物等。因此,发掘和筛选叶色突变体,克隆和鉴定突变基因的生物学功能具有重要的理论意义和实际应用价值。

本研究在大规模遗传诱变筛选中获得了一个拟南芥叶色突变体F03-06,该突变体莲座叶与野生型相比叶色黄绿、叶脉深绿色、叶片较小、呈圆形、叶柄短,植株整体生长缓慢,株型矮小。利用图位克隆技术[6],通过粗定位和精细定位以及DNA测序分析,确定该突变基因为At5g54810,它编码拟南芥色氨酸合成酶的β亚基[7,8],为进一步解释色氨酸合成途径与植物叶绿体发育之间的调控机制奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料

Columbia(Col-0)和Lansberg erecta(Ler)生态型野生型拟南芥种子由本实验室保存;Col-0背景的甲基磺酸乙酯(Ethyl methylsulfonate,EMS)突变体库由本实验室创制保存。

1.2 试验方法

1.2.1 植物材料的种植和培养方法 将Col-0背景的EMS诱变库按pool播种在进口品氏基质泥炭土(Pindstrup Substrate Peat Moss)上,4 ℃处理3 d保证种子发芽的一致性,随后移入植物生长间培养,培养条件为24 h持续光照,温度(20±2) ℃,相对湿度70%。培养2周左右待植物长出第3、第4片真叶时观察叶片颜色,筛选叶色异常的植物作为潜在的叶色突变体。

1.2.2 突变体遗传背景的纯化和遗传学分析 将挑选出的表型明显的突变体与野生型Col-0连续回交3次,纯化突变体的遗传背景并获得BC3种子。同时,在突变体与野生型Col-0回交的过程中,通过观察杂交F1代植株表型判断突变的显隐性;通过统计F2代群体中的分离比判断该突变体是否由单基因突变造成。另外,通过正反交试验验证突变位点是否为细胞核遗传。

1.2.3 图位克隆 首先将背景纯化的突变体与Ler生态型拟南芥进行杂交,在杂交F2代植株中挑选具有突变体表型的植株作为图位克隆的作图群体。通过CTAB法提取约95棵突变体植物DNA并进行混合构建1个DNA混合池,利用已经公布的均匀分布拟南芥5条染色体的27对分子标记为引物进行初步定位。确定突变位点的染色体区间和侧翼分子标记后,继续扩大作图群体,增加分子标记密度进行精细定位,进一步缩小突变位点所在区间范围。

1.2.4 候选基因的确定 根据精细定位的区间,从拟南芥基因组数据库网站()上获得区间内所包含的基因,查看基因注释信息及相关参考文献,筛选出候选突变基因,然后对这些候选突变基因设计引物,进行PCR扩增并测序,最终确定出突变位点。

2 结果与分析

2.1 F03-06突变体的获得及表型分析

在对以Col-0背景构建的EMS诱变库的筛选过程中,获得一个叶色突变体,根据命名系统,将其定名为F03-06(代表第三个诱变pool中筛选到的第6个突变体)。通过与Col-0野生型连续回交3次,F03-06的突变表型稳定。与Col-0野生型相比,F03-06突变体叶色黄绿、叶脉深绿色、叶形小圆、叶柄短,植株总体生长缓慢,且株型矮小(图1)。由于F03-06突变体表型明显,所以决定克隆突变基因,以期发现调控植物叶绿体发育的新的遗传因子。

正反交试验结果显示,无论是正交还是反交,所获得的F1代植物均表现与野生型一致的表型,表明突变体为该基因的隐性突变体。且F1自交后代F2中野生型表型与突变体表型个体的分离比为3∶1,符合孟德尔隐性单基因遗传规律,这说明F03-06突变表型是受隐性的单个核基因控制。

2.2 F03-06突变基因定位

2.2.1 F03-06突变位点的粗定位 将F03-06 BC3突变体植物与Ler生态型拟南芥进行杂交,在杂交F2代植株中挑选具有突变体表型的植株作为图位克隆的作图群体。利用已经公布的均匀分布拟南芥5条染色体的27个分子标记(图2)和突变体DNA混合池bulk进行染色体粗定位,结果发现突变位点与第5条染色体[9]上的分子标记MSG15#1(21 164 861 bp)连锁较为紧密(图3)。4条泳道中样品从左到右依次为bulk、F1、Col-0和Ler,F1、Col-0与Ler作为对照,以bulk为模板的PCR产物在分子标记MSG15#1处只扩增出明显的Col-0条带,而其余分子标记处,以bulk为模板的PCR产物均扩增出Col-0与Ler 2条条带,说明突变位点不与这些分子标记连锁或者不在这些分子标记附近。

以bulk中的95个突变体DNA为模板,以MSG15#1和新设计的分子标记MNC17#1为引物进行PCR扩增,结果显示突变位点位于分子标记MSG15#1和MNC17#1之间,所以将分子标记MSG15#1和MNC17#1作为后续定位的侧翼分子标记。

2.2.2 突变位点的精细定位 为了进一步缩小突变位点所在的区间,通过在侧翼分子标记区间内增加分子标记密度和扩大作图群体的数量,对F03-06突变位点进行了精细定位。利用已有的拟南芥Col-0生态型和Ler生态型基因组数据库,在侧翼分子标记区间内设计了5个新的插入/删除(In/Del)分子标记(表1)。以这些分子标记为引物,通过对F2作图群体中600株突变体表型植物的基因型进行分析,最终将突变基因定位在第5条染色体上分子标记MRB17#1(22 194 518 bp)和MCO15#1(22 401 666 bp)之间(图4)。该区间的物理距离为207 148 bp,在分子思MRB17#1和MCO15#1处的交换率分别为0.08%和0.49%。

2.2.3 候选基因的筛选与初步确定 确定了F03-06突变位点所在的区间后,为了进一步确定造成F03-06突变表型的基因,查询了拟南芥基因组数据库()。分子标记MRB17#1(22 194 518 bp)与MCO15#1(22 401 666 bp)所包含的染色体区间中共覆盖64个基因。其中基因At5g54810被报道定位在叶绿体中,编码拟南芥色氨酸合成酶的β亚基,并且At5g54810基因的功能缺失突变smo1/trp2-301、trp2-8和trp2-1与F03-06突变体的表型相似,与野生型相比,表现为叶色黄绿、叶脉深色、叶形小圆、叶柄短,整体生长缓慢,株型矮小[10](图5)。

根据F03-06突变体的表型及突变位点所在的区间,推测At5g54810基因突变很有可能是造成F03-06突变表型形成的原因。为了证实这个推测,设计了At5g54810基因特异性引物(表2),以F03-06BC3突变体DNA为模板对At5g54810基因进行PCR扩增并对PCR产物进行测序。测序结果显示,At5g54810基因的第+865处碱基由鸟嘌呤(G)突变为腺嘌呤(A),从而使所编码的丙氨酸(A)变为苏氨酸(T)(图4、图6)。这说明At5g54810基因的单碱基突变有可能是造成F03-06突变表型产生的原因,At5g54810有可能就是F03-06突变基因。

3 小结与讨论

模式植物拟南芥基因生物学功能的解析对于其他植物功能基因的研究意义重大,其研究方法和思路可以为其他植物特别是农作物和经济作物中与重要农艺性状相关的基因功能研究提供参考和借鉴。本研究通过对拟南芥Col-0野生型EMS诱变库的筛选获得一个拟南芥叶色突变体F03-06。与野生型相比,该突变体莲座叶色黄绿,叶形呈小圆形,植株整体生长缓慢,株型矮小。通过图位克隆和测序,证实F03-06突变体背景中At5g54810基因发生了单碱基突变(第+865处碱基由鸟嘌呤突变为腺嘌呤),由于EMS属于烷化诱变剂,能使DNA链中的鸟氨酸烷基化,烷化的鸟氨酸与胸腺嘧啶配对,代替胞嘧啶,从而在后续的DNA复制中发生碱基替换,即G∶C为A∶T。对F03-06突变体背景中At5g54810基因的测序结果符合EMS诱变所形成的碱基替换,所以认为F03-06突变表型可能是由于At5g54810基因的单碱基突变所造成的。At5g54810基因也被称为TBS1,被认为是编码拟南芥色氨酸合成酶的β亚基。色氨酸不仅是合成蛋白质也是合成许多其他植物代谢产物如激素[11]等所必需的,色氨酸合成酶参与色氨酸合成的重要步骤[7],色氨酸合成途径受阻在细胞水平上影响细胞伸长、核内复制等过程,在整体水平上也使植株表现出明显的发育缺陷表型,如植株矮小、叶色黄绿、叶脉深色等。尽管研究者已经观察到色氨酸合成与植物叶绿体发育之间存在调控关系,但是具体的作用机制仍不明确[12]。

本试验所获得的F03-06突变体为进一步研究At5g54810基因的功能提供了新的遗传材料,为深入研究色氨酸与植物叶绿体发育的调控关系奠定了基础。

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基因突变篇9

加州是美国能源界的产销大户,从传统的炼油业,到现在最尖端的各类新能源发电,加州的能源体系一应俱全,几乎是整个美国能源领域的缩影。

美国并不是新能源的发祥地,也不是政府大力补贴可再生能源最为典型的国家。但经过多年的沉淀,优秀的互联网基因、高度发达的现代科学技术、成熟的制造业体系让美国悄然转身,基因“突变”为世界上新能源发展最快的国家之一。

加州是美国发展新能源产业条件最好的地区之一,当地不仅拥有丰富的太阳能资源,还坐拥美国最发达的信息技术产业基地――硅谷,同时也汇集了一大批美国最优质的风投基金,其中不乏投资新能源的基金。

《能源》记者于7月底在北加州实地采访了一周,亲身感受了美国新能源前沿阵地现状,并与当地的新能源产业人士进行了深入的交流。

而就在本刊记者赴美采访结束之际,美国了清洁能源计划最终版,该计划被称为美国“史上最严厉”的减排计划。可见美国发展新能源的决心和未来的产业潜力之大。

相比于高调宣布各种可再生能源计划的欧洲,被戏称为“灯塔国”的美国如何在悄无声息之中站在了世界新能源发展浪潮的尖端之上?而它能够领导整个世界么?作为这场能源基因“突变”的发源地,硅谷又是如何在引领了互联网风暴之后,改变了美国乃至世界的能源体系的?

电气化硅谷

当美国人杰里米・里夫金在2011年9月首次出版《第三次工业革命》的时候,美国政府和公众对其所宣传的“第三次工业革命”是轻视的。

可是如今,在美国太阳能资源最丰富的加州,几乎大部分家庭都已经或即将安装光伏屋顶,装上信息化的智能电表;亦或者至少曾经考虑过将屋顶改造成光伏电站。

里夫金提出,历史上数次重大的经济革命都是在新的通信技术和新的能源系统结合之际发生的。新的通信技术和新的能源系统结合将再次出现――互联网技术和可再生能源将结合起来,为第三次工业革命创造强大的新基础设施。里夫金所预言的“第三次工业革命”正在一步步地在美国变为现实。

如今,当你在美国的信息技术中心硅谷穿梭时,低碳环保的生产、生活气息无处不在。以可再生能源为主的办公楼、住宅在加州随处可见,让外来的人们体会到一种怡人的新能源时代感。不过,常年居住在此地的人们似乎已经对此习以为常。

位于加州北部的硅谷及其周边地区,是美国乃至全球信息技术的发源地,目前也是世界信息技术发展和创新的中心。最炙手可热、规模最大的互联网公司都位于此地;一些刚成立的、有创意的微小互联网公司同样也在此地孵化。

加州北部实力超群的信息技术、互联网资源为其新能源的发展奠定了雄厚基础。根据里夫金提出的第三次工业革命的理念,要想产生新的工业革命,信息通信技术必须和新能源体系结合,就像历史上的每次重大经济革新一样。那么,北加州自然就成为产生第三次工业革命的最佳地点。

“我们家的屋顶已经换成了光伏面板,现在不仅消耗每度电的费用大大降低,而且当我家屋顶所发的电没有用完时,还会自动将电销售给电网。”一位居住在硅谷地区的居民对《能源》记者说道。该居民改造屋顶的费用由光伏公司负担,屋主每月缴纳其所使用电量的电费,而光伏发电的电费远低于普通电费。

这样的情况在加州随处可见,另一位生活在洛杉矶的居民也对《能源》记者表示,他家的屋顶也已改造为光伏屋顶。与上述硅谷居民选择的模式不同,该居民选择自行承担改造费用,共花费了近一万美元左右,但改造后的数年里,他几乎都不用再支付电费。

而在硅谷的互联网巨头里,谷歌、苹果等公司均已悄然投资了新能源产业,Facebook等公司则在尝试将其数据中心改造为可再生能源为主导的绿色节能建筑。当你走在硅谷腹地的各大互联网公司园区里时会发现,几乎每个公司的员工停车场都有专门的电动车车位可供充电,显示出互联网公司对电动汽车积极支持的态度。

这正是里夫金在《第三次工业革命》一书里所描绘的场景。不知不觉中,硅谷已经开始逐渐抛弃一次能源中的化石能源。作为二次能源的电力开始成为社会的主要消耗能源。而一个电气化的社会,正是“第三次工业革命”的基础。

浙江大学环境资源能源法律研究中心主任、阳光时代律师事务所首席合伙人陈臻在硅谷接受《能源》记者采访时表示,2009年,奥巴马上台之后,抛出了绿色能源新政,极力推动新能源产业发展。尽管遭遇到了一些阻力,但仍然支持了美国新能源产业的快速发展。

根据美国能源信息署的数据,2013年,由可再生能源发电和核电组成的新能源(未扣除水电)供应了美国国内21%的能源产量,满足了美国18%的一次能源消费。

“新能源已经成为美国能源独立和安全的重要支柱,担当主导能源的使命翘首可盼。”陈臻说,从历史实践来看,美国新能源产业发展政策在实施过程中,也曾遭受了巨大的现实阻力。由于传统能源价格的不确定性与间断性,政党之争掩饰下的能源利益集团冲突,以及社会公众的认同感程度变迁,美国新能源产业发展战略的确立,具有典型的渐进主义特征。

异军突起的可再生能源

电气化被普遍认为是第二次工业革命的标志。但快速增长的电力需求也曾给美国电力工业带来一系列问题。在十几年前的2002年前后,加州遭遇了一场严峻的电力危机:电力需求快速增长,缺电严重,同时电价急剧上扬,经常实施分区轮流停电,电力系统濒临崩溃的边缘。

在“第三次工业革命”的预设场景中,全社会电气化程度可是远比第二次工业革命时要高的多。即便是现在,硅谷乃至整个加州的用电负荷都要高于其他地区。如此大的用电压力,无疑给曾经脆弱的加州电力工业带来了不小的挑战。

如今,加州早就摆脱了缺电的窘境,而且华丽转身成为了全美太阳能装机量与发电量较高的地区之一。加州以及紧邻加州的内华达州现已拥有目前全美国最大的两个光热电站。

美国可再生能源集团(US Renewables Group ,下称USRG)私募股权基金是美国第二大的清洁能源私募股权基金,该基金投资创办了太阳能光热发电公司SolarReserve。作为投资清洁能源的行家,USRG私募股权基金大中华区合作人傅可夫在加州的行程安排得密密麻麻。

在一个周末的清晨,傅可夫一边吃着早餐一边对《能源》记者介绍说,SolarReserve公司开发的新月沙丘电站建设耗资约7.6亿美元,是全球目前最大的塔式熔盐光热电站,年发电量超过5亿度。该电站正在调试设备,预计今年年底前即可正式投入运营,届时它将是全球唯一一个大型商业化运作的、含内置储能可白天黑夜连续发电的太阳能电站,其发电量将主要供给赌城拉斯维加斯从中午到凌晨使用。

在新月沙丘电站以南210英里的加州和内华达州交界处,则是目前已投运的、全美最大的光热发电站――伊万帕太阳能电站。该电站占地面积14.2平方公里,三个机组总装机377MW。于2010年10月开工建设,2013年12月竣工。

美国政界对伊万帕电站给予了较高的支持,在该电站正式投运的2014年2月13日,美国能源部部长Ernest・Moniz等众多行业人士出席了投运典礼。

伊万帕太阳能电站由Bright Source(亮源)公司运营。亮源公司的总部位于加州的另一大经济重镇奥克兰市。

在亮源公司总部,该公司营销和政府事务高级副总裁Joseph Desmond接受了《能源》记者的采访。据其介绍,今年1月底,伊万帕项目实现了第一年的成功商业化运营。近几个月里,该电站的发电量不断攀升;5月,伊万帕电站的每个机组和整个电厂的单日发电量均创新高。

在伊万帕电站实现商业化运营的基础上,亮源公司还计划向美国之外的地区输出其技术和经验。Desmond说:“我们和中国多家公司进行了合作。目前已经和中电投的子公司青海黄河上游水电开发有限公司和上海电气集团合作,开发德令哈项目。该项目将利用我们公司经过验证的塔式光热技术发电。”

待这两大光热电站均实现长期稳定商业化运营之后,加州以及美国其他地区的光热电站发展势必将注入更有效的强心针。

傅可夫表示,同样装机规模的熔盐储能塔式光热电站发电量是光伏电站的2倍,可调峰,更加适合进行大规模的发电和输出。与光伏电站相比,熔盐储能塔式光热电站是更好地可替代传统火电、核电的路径。

而家庭屋顶的分布式电站则是光伏电站的天下。加州太阳能产业协会前主席、太阳能产业协会光伏事业部轮值董事、美国光伏产业领袖式人物Barry Cinnamon从上世纪70年代末就开始了他的太阳能职业生涯,他创办的太阳能公司一度成为全美国最大的住宅太阳能厂商。

在见到《能源》记者的前一天,Cinnamon还和他的团队一起在屋顶上和安装光伏组件。“我喜欢在屋顶摆弄光伏板。”他说,“我相信如果没有太大的变化,美国太阳能产业的发展会非常快,美国的光伏市场还有很大的潜力。”

在美国,安装屋顶光伏电站已是一个非常市场化的产业。据Cinnamon介绍,仅硅谷所在的圣何塞地区,就有3000个电力公司可以接入光伏电站,他们对屋顶光伏电站都有自己的规则和标准。

Cinnamon说,业界一直在致力于降低安装屋顶光伏电站的软成本,尽管申请许可证、并网,以及销售的成本很难降低,“但这些方面都还有降低成本的空间。并且我相信政府会出台更多的扶持政策鼓励更多的家庭安装屋顶光伏电站。”

在火热的可再生能源发电产业发展背后,是日渐趋向利好的政府政策支持和充沛的投资保障。这一点,美国与欧洲、中国并无差别。但是具体到加州和硅谷,这两个有利条件几乎都被放大到了极致。

政策和投资升温

近几年,美国联邦政府和各州政府都加强了对新能源产业的支持力度。

据了解,伊万帕电站和新月沙丘电站都享受到了美国能源部的贷款担保支持,贷款金额分别为16亿美元和7.37亿美元。此外,这两个项目也都享受到了30%的联邦投资税收抵免 (ITC)政策的支持。

光伏电站也获得了相应的政策支持。美国联邦政府对安装太阳能的家庭实施30%的税收返还政策,不同地区的州政府对其也有不同幅度的补贴。

加州政府此前已做出规划,2020年之前该州各个电力运营商必须导入33%以上的可再生能源。加州参议院之前也通过了两项法案,要求进一步减少加州的碳排放量,计划在未来15年内使加州可再生能源的利用率提升至50%。

而在《能源》记者结束在北加州的采访之际,奥巴马政府和美国环保署了清洁能源计划,该计划被称为美国“史上最严厉”的减排计划。业内人士认为,这是美国拒绝签署京都议定书之后,在能源政策方面做出的重大转变。

根据该计划,2030年美国发电厂碳排放量将比2005年水平降低32%以上。业内人士认为,该计划的出台将推动更多清洁能源技术领域的投资,并降低可再生能源的成本。

“这表明美国正致力于引领全球努力应对气候变化的世界。”陈臻评论说,“纵观美国新能源产业几十年的艰难发展史,新能源产业的培育、成长与壮大离不开政策的激励与扶持。在美国,重视并发挥立法和法案的作用,是新能源产业发展政策制定和实施中最鲜明的特点。”

在越来越强大的政策支持背景下,美国尤其是在加州的风投基金开始更多地关注新能源领域。

在硅谷富豪喜爱的聚居地Palo Alto,聚集了美国最优质的风投基金公司。该地区的大学路550 号是风险投资公司Technology Partners的办公室,这家公司的合伙人Ira Ehrenpreis被认为是硅谷清洁能源投资界的风云人物。

Ehrenpreis在其公司办公室对《能源》记者说:“我从17年前起就开始投资能源产业了,当时大部分人都把投资的目光集中在传统技术领域,但当时我已经看到了未来的发展趋势就是新能源。现在我已经投资了包括电动汽车、光伏、光热、风电等方面的清洁能源。”

就在8个月前,Ehrenpreis和其一个合作伙伴共同投资4亿美元,组建了一个新的风投基金。“我们已经是美国清洁能源领域对新技术、新公司的投资最大的基金。”他说,“转换率更高的光伏发电技术、风叶更小的风机等,都是我们关注的对象。”

傅可夫也对《能源》记者表示:“我们公司在美国的投资90%集中在清洁电力和燃料领域,包括地热能、光热发电和生物/垃圾燃料等。相信未来美国的清洁电力和能源领域还有更多的投资机会。”

此前对新能源领域关注较少风投基金也开始更多的投资到这一领域。IDG资本(IDG Capital Partners)风投业务合伙人Alexander Rosen表示:“虽然我们不直接投资能源产业,但我们投资与能源相关的软件和新的技术等。现在有关能源互联网的投资机会越来越多了。”

Rosen举例说,IDG20年前投资的一家做工作量数据平衡的公司,近期开发了一个可用于电站安全性保护的软件,现在这家公司有三四十家客户,有的是电力公司,有的是设备生产厂商。“我们又对其做出了投资,预计它未来可能会有五倍的增长。”

基因突变篇10

EGFR(表皮生长因子受体)信号通路在非小细胞肺癌(Non small cell lung cancer NSCLC)的发生和发展中起重要的作用,激活后可促进肿瘤细胞的增生、分化、转移、血管生成及凋亡抑制。大约80%的NSCLC存在EGFR的表达、过度表达和突变,因此EGFR是治疗NSCLC的理想靶点。通过检测EGFR的表达和突变状态能预测EGFR酪氨酸激酶抑制剂(EGFRTKI)治疗的疗效,成为指导晚期NSCLC临床靶向治疗的重要生物标志物。EGFR基因的体细胞突变(somatic mutation)研究为肺癌的个体化治疗提供有力的支持,但EGFR基因胚系突变(germline mutation)的研究却开展的较少。本文在于总结国际上关于EGFR基因18~21号外显子的胚系突变的研究。

【关键词】 非小细胞肺癌;表皮生长因子受体;胚系突变

1 EGFR基因

肺癌是我国发病率位居首位的恶性肿瘤,而非小细胞肺癌(nonsmall cell lung cancer NSCLC)占肺癌患者的80%以上。表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)信号通路在NSCLC的发生和发展中起重要作用,激活后可促使肿瘤细胞增生、分化、转移、血管生成及凋亡抑制。大约80%的NSCLC存在EGFR的表达、过度表达和突变,因此EGFR是治疗NSCLC的理想靶点。通过检测EGFR的表达和突变状态能预测EGFR酪氨酸激酶抑制剂(EGFRTKI)治疗的疗效,成为指导晚期NSCLC临床靶向治疗的重要生物标志物。

自2004年林奇(Lynch)和佩斯(Paes)[1]等发现临床试验中肺癌患者表皮生长因子受体突变与EGFR酪氨酸激酶抑制剂(EGFRTKI)靶向药物治疗密切相关,多个前瞻性单臂临床试验证实了带有EGFR激活突变的NSCLC晚期患者受益于表皮生长因子酪氨酸激酶抑制剂的治疗[2]。肿瘤细胞EGFR基因突变的检测也成为了指导患者个体化治疗的重要依据。肺癌中EGFR突变主要集中在胞内段编码结构域(外显子18~21)。主要突变包括19外显子的缺失突变(delE746A750),发生率约45%;21外线子点突变(L858R),发生率为40%~45%;18外显子点突变(G719X),发生率约5%和20外显子插入突变(发生率约5%)。而含EGFR突变的NSCLC被认为是具有独特表达、突变和拷贝数的特殊疾病表型[3,4]。

EGFR基因的发现为肺癌治疗带来的突破性的进展,而在肿瘤细胞中也检测到了很多该基因的突变,从而证明EGFR基因的突变与肿瘤的发生有着密切的关系。

2 胚系突变与肿瘤发生

恶性肿瘤被认为是一类多基因遗传疾病,遗传因素在其中起到了重要的作用。虽然1990年就曾有报道一些证据证明肺癌的发病符合孟德尔遗传规律,但是这种遗传因素却被强烈的环境因素(如吸烟和环境污染)掩盖[5]。导致肺癌发生的癌基因及抑癌基因有很多,加上环境因素的作用,肿瘤的发生是一个非常复杂的过程。

胚系突变(germline mutation)是指遗传性基因缺陷是通过卵子和/或传递的。这样一来,近乎所有的胚胎细胞都将含有同样的遗传缺陷,它的存在证明有部分患者可能在出生时就成为了肺癌的高危患者,这就是遗传因素所起到的作用。

在过去几年中,编码具有酪氨酸激酶活性的蛋白的基因突变一直是最常发现在癌症中的基因改变[6]。这些蛋白通路被激活后通常导致增生活跃,甚至恶变。酪氨酸激酶受体的改变与家族性肿瘤的发生有关。KIT是一种蛋白质受体,在GIST的肿瘤细胞中检测到了编码KIT蛋白的基因突变,与散发型GIST的体细胞突变不同,家族性GIST为胚系的基因突变所致,而KIT基因的激活突变可以预测伊马替尼靶向治疗的疗效。除此以外,家族性甲状腺髓样癌和其他内分泌癌症倾向综合征与RET基因突变有关,MET基因突变已经在状肾肿瘤综合征发现等等[7]。

3 EGFR基因的胚系突变研究

EGFR基因的体细胞突变研究为肺癌的治疗提供有力的支持,但EGFR基因胚系突变(germline mutation)的研究目前却开展的较少。在以往的研究中的确发现了EGFR基因的胚系突变,并且与肿瘤家系有关,但数量极少。目前共发现3个EGFR的胚系突变:T790M,V843I,R776G。

3.1 T790M胚系突变研究

2005年Bell等[8]首次在一个欧洲家系中发现了EGFR基因T790M的胚系突变,这个家庭中有很多成员患有支气管肺泡癌(bronchioloalveolar carcinoma,BAC),并且在患者肿瘤组织中找到了第二个激活的体细胞突变,而这些体细胞突变更倾向于与T790M为顺式作用关系。这些结果可能提示单纯T790M在EGFR信号通路中起到了很微妙的调节作用,可能会加强激活突变的作用,这也是第一个被发现的EGFR基因的胚系突变。T790M被认为是EGFRTKI治疗的耐药基因[9],它的存在可能损害了吉非替尼或厄洛替尼与EGFR的结合,从而导致EGFRTKI治疗失败。对EGFR T790M这种潜在的减毒或“前突变”功能,可能解释它可以存在胚系中并相对较晚的导致非小细胞肺癌发病这一事实。

2007年Vikis 等[10]在很多有肺癌患者的美国家系中筛查了237位先证者,均未找到T790M的胚系突变,其最终结论是T790M的胚系突变发生率比较低。2009年Prudkin 等[11]报道了第二个T790M胚系突变。在240例从未接受TKI治疗的肺腺癌患者中发现了一例T790M胚系突变和一例体细胞突变患者,从而支持了T790M具有潜在的促肿瘤生成的作用。2010年Girad 等[12]在369位从未吸烟的非小细胞肺癌患者中筛查20号外显子的胚系突变,其中大部分患者为白人且病理为腺癌,共发现2例T790M,一例为印度籍,一例为东欧籍,2例患者均有明确的肺癌家族史。这些数据表明在从未吸烟者中胚系T790M突变是一个发生肺癌的遗传风险。2011年Tibaldi 等[13]报道了一个欧洲家系,其中两位家族成员是含有T790M胚系突变的非小细胞肺癌患者。但这两位患者对吉非替尼的疗效均达到了PR,所以T790M的胚系突变的存在不一定能预测对表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂的耐药。2012年Oxnard 等[14]在11位含有肿瘤细胞T790M突变的患者中找到5位含有胚系突变,其中2位患者的一级亲属患有肺癌。

3.2 V843I胚系突变研究 2007年Ikeda 等[15]在一个日本家系中发现了EGFR基因第21号外显子V843I胚系突变,先证者是一名70岁老年女性,有多个腺癌病灶,这些多发的瘤组织中检测出其他两个体细胞突变(L858R和L861Q)。发现正常组织中存在EGFR基因突变,提示我们EGFR基因的突变可能发生在肺癌肿瘤形成的非常早的时期。因为获得了第二突变,肿瘤可以从拥有先天性第一突变的健康组织发展而来,从而进一步支持了肿瘤的二次打击学说。然而,V843I突变对于EGFR基因的第21号染色体的第二个突变和EGFR信号通路的影响不是很清楚,家系中有两位成员有突变直至70岁仍未发现有肿瘤。V843I突变对于多病灶肿瘤的形成有哪些影响也不是很清楚。2011年Ohtsuka 等[16]再次报道了一个含有V843I胚系突变的日本家系,先证者是一名48岁女性,肺腺癌多发转移,对于化疗及TKI治疗均进展,最终死于肺腺癌。除了先证者的女儿是健康人外,其他三名检出突变的成员均患有肺腺癌。家系中不仅有肺腺癌患者,还有一位淋巴瘤患者,但该患者该位点为野生型。家系中的患者肿瘤组织中均检测出L858R突变,并验证其与V843I为顺式关系。作者推测V843I可能和T790M一样是耐药突变,并用体外实验得到了证实。

3.3 R776G胚系突变研究 2011年Irene et al[17]在西班牙人中进行了大样本检测EGFR1821号外显子的胚系突变,结果发现了R776G突变。最终作者们得出了结论:EGFR基因的胚系突变发生率很低。

4 展望

亚洲人非小细胞肺癌肿瘤细胞EGFR基因的突变率高达(30~60)%,明显高于高加索人种(10~20)%的突变率。但目前并没有已发表的研究结果是针对于亚洲人种的大样本的EGFR胚系突变的研究。目前这方面的数据有待进一步积累。

目前发现的胚系突变中,T790M发现的例数最多,也是被研究最多的位点。带有该位点突变的患者往往在TKI治疗中表现出耐药,所以发现了该胚系突变可以对TKI的疗效有一定预测作用。但目前由于胚系突变患者例数较少,很难推测T790M的胚系突变在TKI治疗中起到什么样的作用。此外T790M也表现出了一种“前突变”的位点[8],它的出现有可能导致肿瘤细胞发生二次突变。它在肿瘤发生过程中是否起到了作用,起到了怎样的作用,还有待进一步研究。

V843I胚系突变率较低,目前仅有两个家系,它与T790M的功能是否相同也不是十分明确,它对EGFR信号通路的影响是怎样的,它的表现型是怎样的,都需要更多体外实验和更多的病例数的积累来证实。

目前应用于临床的检测EGFR基因突变多为检测肿瘤细胞内的突变,结果被认为是该肿瘤的体细胞突变。严格意义来说,只有检测血白细胞的EGFR基因明确没有突变,才能认为检测出的突变为体细胞突变。但仅有很少的患者因取不到肿瘤组织标本,才检测了血中的EGFR基因,因价格昂贵,该检测很难做到全面。相对于肿瘤细胞突变研究,胚系突变的研究具有取材容易,结果可靠等优势,并且不会受到抗肿瘤治疗的影响,但目前针对胚系突变的研究并不多,这个领域还有很多未知的部分有待我们去探索,比如EGFR基因的胚系突变对于肺癌的发生起到了怎样的作用,胚系突变与体细胞突变之间有着怎样的关系等等,很多研究该领域的学者也期待有更多的胚系突变被发现。

参 考 文 献

[1] Thomas J. Lynch, M.D., Daphne W. Bell, et al:Activating Mutations in the Epidermal Growth Factor Receptor Underlying Responsiveness of NonSmallCell Lung Cancer to Gefitinib. N Engl J Med 2004,350:21292139.

[2] Nguyen KS, Kobayashi S, Costa DB.Acquired resistance to epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitors in nonsmallcell lung cancers dependent on the epidermal growth factor receptor pathway. Clin Lung Cancer,2009,10(4):281.

[3] Weir BA, Woo MS, Getz G, et al. Characterizing the cancer genome in lung adenocarcinoma. Nature, 2007,450(7171):893.

[4] Chitale D, Gong Y, Taylor BS, et al. An integrated genomic analysis of lung cancer reveals loss of DUSP4 in EGFRmutant tumors. Oncogene,2009,28(31):2773.

[5] Sellers TA, BaileyWilson JE, Elston RC, et al. Rothschild H: Evidence for mendelian inheritance in the pathogenesis of lung cancer. J Natl Cancer Inst,1990, 82(15):12721279.

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[9] Pao W, Miller VA, Politi KA, et al. Acquired resistance of lung adenocarcinomas to gefitinib or erlotinib is associated with a second mutation in the EGFR kinase domain. PLoS Med,2005,2(3):73.

[10] Vikis H, Sato M, James M,et al. EGFRT790M is a rare lung cancer susceptibility allele with enhanced kinase activity. Cancer Res,2007, 67(10):46654670.

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[12] Girard N, Lou E, Azzoli CG, et al. Analysis of genetic variants in neversmokers with lung cancer facilitated by an Internetbased blood collection protocol: a preliminary report. Clin Cancer Res,2011, 16(2):755763.

[13] Tibaldi C, Giovannetti E, Vasile E, et al. Inherited germline T790M mutation and somatic epidermal growth factor receptor mutations in nonsmall cell lung cancer patients. J Thorac Oncol,2011, 6(2):395396.

[14] Geoffrey R. Oxnard, MD, Vincent A., et al. Screening for Germline EGFR T790M Mutations Through Lung Cancer Genotyping. J Thorac Oncol, 2012,7: 10491052.

[15] Ikeda K, Nomori H, Mori T, et al. EGFR V843I in patient with multiple lung adenocarcinomas and family members with lung cancer. Ann Thorac Surg,2008, 85(4):14301432.