多基因范文10篇

多基因范文篇1

一、镍与原癌基因的激活

就其本质而言，原癌基因是一类编码关键性调控蛋白的正常细胞基因，对细胞的正常生长有极其重要的作用。当其发生突变或异常表达时，就成为导致细胞恶变的癌基因［6］。在镍的致癌机制中，研究最多的是c-myc、c-ras、c-jun、c-fos癌基因和NFκB蛋白基因。

1.myc基因：myc基因表达DNA结合蛋白，分布于核内，参与RNA的加工、细胞周期调节及细胞分化。正常细胞中通常myc只在细胞分裂早期增加，而在许多癌细胞中均见到其异常表达。Sunderman等［7］在雄性Fisher-344大鼠单侧肾脏注射20mgαNi3S2后，观察到肾癌及多种肉瘤，肿瘤细胞中染色体畸变多见，DNA斑点杂交和图像分析表明：N-myc基因表达明显增强，超出正常细胞6倍。说明Ni3S2明显诱导myc原癌基因的扩增。

2.ras癌基因：ras癌基因由4个外显子组成，编码p21蛋白，它定位于细胞膜内侧，其功能与G蛋白类似，是细胞内重要的信息传导分子。多数癌细胞ras通道被不正常激活。Haugen［8］及Kawanishi等［9］先后发现镍致癌与ras癌基因有关。Kathleen等［10］用硫化镍和硫化亚镍诱发大鼠肾肉瘤后，用PCR方法在肾肉瘤细胞中发现k-ras基因的第12密码子存在GGT→GTT的颠换，而其他密码子未发现突变现象。说明ras基因的第12密码子是镍的选择性攻击位点，ras原癌基因由于点突变而激活。此外，还发现ras基因被不正常激活后，肿瘤发生的潜伏期缩短，这与ras表达蛋白的功能有关。因为p21蛋白是调控细胞生长的重要分子，ras过度表达，细胞生长加速，故潜伏期变短。

3.AP-1(fos/jun)癌基因：c-fos和c-jun癌基因表达产物为核转录因子，是信息通路的核内部分。DNA的转录和蛋白质的表达均与之有关。AP-1癌基因是c-fos和c-jun癌基因的杂合二聚体复合物，也具有上述性质［11］，许多肿瘤与之激活有关。Konstantin等［12］发现镍诱导c-fos和c-jun基因的表达。他们用氯化镍持续染毒BALB/c3T3细胞，结果该细胞株获得了对浓度高达200μmol/L镍的抵抗力(故称B200细胞)。作者研究了镍对B200细胞和野生型3T3细胞AP-1的DNA结合活力，结果发现野生型3T3细胞AP-1的DNA结合力比B200细胞强。由于AP-1基因是c-fos和c-jun的二聚体，故作者随后用Northernblot法分析了c-fos和c-jun的表达，取得了与上述一致的结果。c-jun和c-fos在野生型3T3细胞中表达要强，而B200细胞表达很低。说明镍能诱导转录因子AP-1(jun/fos)的表达。

4.NFκB蛋白基因：NFκB蛋白是结合于增强子的调控蛋白，参与多种细胞因子的活化。镍能诱导该调控蛋白的表达。Konstantin等［12］在比较B200细胞和野生型3T3细胞对镍的不同反应的实验中发现镍对NFκB蛋白有诱导作用。

二、镍与抑癌基因的失活

抑癌基因与癌基因是一对矛盾的统一体，控制着细胞的生长和分化。在正常细胞中，抑癌基因通常处于一定程度的表达；而在肿瘤细胞中，抑癌基因经常丢失或失活。镍的致癌过程与Rb和p53等多种抑癌基因的失活密切相关。

1.p53基因：在镍诱发的人肾上皮恶性转化细胞中，Haugen等［13］观察到p53基因的第238个密码子上有T→C的颠换突变，即TGT→CGT(Cys→Arg)。Mahle等［14］用镍转化人肾上皮细胞，用p144D6、pYNZ22.1和pYNH37.3探针发现恶变细胞17号染色体短臂(17p)缺失。由于p53基因定位于17号染色体短臂，且p53基因变异常伴17号染色体缺失，故用PCR扩增p53基因，DNA测序发现了其238位密码子T→C的突变。Harty等［15］对职业接触镍化合物的肺癌患者病理标本进行基因分析，发现p53基因的5～8外显子存在着G∶C→T∶A型颠换突变。

2.Rb基因：Rb基因最早在视网膜母细胞瘤的患者中发现缺失，随后发现它有重要的抑癌功能。镍的致癌作用也与Rb基因的变化有关。Lin等［16］用晶体硫化镍处理人成骨细胞(HOS)，使HOS细胞发生恶性转化。他们发现：恶变细胞中Rb蛋白(pRb)不能进行磷酸化，不能与SV40大T抗原形成复合物，而只能次磷酸化；当通过Rb表达载体将正常Rb基因转入镍转化的HOS细胞后，该细胞又具有正常表型，呈现接触抑制，且表达的pRb能被磷酸化。说明镍转化细胞中Rb基因失活了。

3.衰老基因：Catherine等［17］发现镍转化的中国仓鼠细胞X染色体长臂(xq)发生完全丢失，细胞获得不死性，并可在裸鼠身上致瘤。将正常细胞的X染色体经微细胞融合技术转入转化细胞后，这些细胞出现死亡。由于X染色体上存在多个衰老基因，推测是镍引起X染色体上衰老基因的失活。Deborah等［18］则在镍转化的叙利亚仓鼠皮肤细胞(SHD)里发现衰老基因的失活，观察到是X染色体上的亚显微间隙基因缺失(sub-microscopicinterstitialgeneticdeletion)所致。

4.血小板反应蛋白(thrombospondin)基因：血小板反应蛋白是一种可接受促分裂原的钙结合蛋白，对血栓块有稳定作用。它在肿瘤发生学上的意义在于能够阻止肿瘤，具有抑制作用，故被认为也是抑癌基因［19］。Salnikow等［20］发现镍转化细胞中有一与血小板反应蛋白基因高度同源的DN断丢失，血小板反应蛋白基因在镍转化细胞中呈低表达。单克隆抗体证明该表达蛋白存在于正常细胞，而在转化细胞中大大减少，说明血小板反应蛋白基因被抑制或失活。

三、镍致原癌基因激活和抑癌基因失活的机制

一般说来，原癌基因和抑癌基因在正常细胞中都只处于低水平的表达，只有在生长信号的刺激下，进入增殖时，癌基因才被激活，表达增强。例如ras基因被激活后，细胞明显增殖，而此时p53基因、Rb基因等抑癌基因表达也增强，对细胞的生长起负调控作用，待细胞生长停止后又复下降。但是如果原癌基因非正常表达增强或抑癌基因非正常失活，结果诱导细胞持续增生或恶变。已知镍引起多种原癌基因激活及抑癌基因失活。据分析，导致这一变化的机制主要有点突变、缺失、扩增、DNA甲基化、染色体浓缩等方式。

1.点突变：以ras癌基因为例，在镍诱导的恶性转化细胞中，多次观察到镍选择性地引起H-ras或K-ras癌基因的第12密码子G→T的突变［9，10］，即从GCT变为GTT，相应的编码氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸，单个碱基的变化使该基因处于激活状态，ras基因表达增强。同时，氨基酸的变化改变了编码蛋白p21的构象，使GAP(GTP酶结合蛋白)不能识别和激活p21的GTP酶，于是p21-GTP复合物不能水解成p21-GDP，p21处于持续活化状态，使细胞持续增殖［21］。

抑癌基因的失活也可以通过碱基点突变发生。p53抑癌基因就是如此。在镍诱导恶变细胞和镍工肺癌细胞中均可见到该基因的点突变。例如：人肾上皮细胞受镍转化后，其p53基因的第238密码子上发生T→C的颠换，即由TGT→CGT［13，14］；镍工肺癌细胞可见G∶C→T∶A的突变［15］。这些细胞的p53基因不能表达或表达极为低下。

2.丢失：基因丢失是基因失活的主要方式之一。在肠癌、肺癌等细胞常发生APC、Rb、p53、p16等抑癌基因的丢失。在镍恶性转化细胞中，也常观察到染色体缺失现象，例如17p，xq等部分缺失［14，17，18］，它们与p53及衰老基因的丢失有关。

3.基因扩增：基因扩增常常是癌基因激活及高表达的原因，染色体均染区(HSR)的出现被视为基因扩增的可见证据［22］。在镍所致肾肉瘤细胞及转化细胞中就见到染色体均染区。同时，N-myc基因表达比正常细胞高6倍以上［7］，与人HL-60细胞N-myc基因扩增时见到的细胞遗传学变化一致。

4.碱基甲基化及染色质浓缩：基因的甲基化状态是调节基因表达的重要方式。DNA甲基化和染色体浓缩后造成的空间障碍，既不利于DNA的解链和解旋，又不利于转录因子与模板的结合，故基因表达失活或低下。一般而言，甲基化的基因常不表现活性，而表达的基因常处于非甲基化或低甲基化状态［23］。镍可以通过碱基甲基化而影响基因的表达。例如，镍转化的中国仓鼠细胞的X染色体长臂缺失，呈永生性。当往培养液中加入去甲基剂5-氮胞苷后，细胞逐渐衰老而死亡［17］。说明DNA甲基化是关闭衰老基因的原因。此外，由于镍与异染色质的H1组蛋白有特异性亲和力，能诱导染色质浓缩和甲基化。Lee等［24］证实镍通过这种方式导致G12细胞的gpt基因关闭。他们观察到：在镍处理的培养细胞和游离核中，均可见到gpt基因特殊序列上DNA甲基化和染色质浓缩，相关基因gpt表达失活。若激活gpt基因表达，则DNA甲基化和染色质浓缩现象消失。

5.锌指(zincfinger)结构的改变：镍改变癌基因的表达可能与锌指蛋白有关。锌指蛋白是基因转录中反式作用因子结构上的DNA识别或结合结构域，包括锌指、锌扭(twist)和锌簇(cluster)。其共同特点是通过α螺旋结合于DNA双螺旋结构的主沟中，参与基因转录，其活性依赖于锌离子［25］。锌指结构富含半胱氨酸和组氨酸。由于镍对半胱氨酸和组氨酸具有特殊的亲和力，且与锌同属二价离子，故能与锌竞争性结合氨基酸残基，使锌指变为“镍指”，结果该结构发生扭曲，不能折叠，失去原有的立体结构，不能识别DNA特异位点，不能与之结合［26］。这可能是导致一些镍转化细胞中原癌基因失活不能表达的原因。此外，Sarker等［27］也发现镍能取代锌指结构中的锌，不过作者认为镍取代锌是为了与DNA结合，并通过产生自由基等损伤DNA，从而诱发肿瘤。从空间构象上来说，前者更有说服力。

四、多基因变异与镍致癌的关系

从以上研究可见，镍不但激活原癌基因如c-ras、c-myc、c-fos、c-jun等的表达，而且能抑制抑癌基因如p53、Rb、衰老基因等的表达。它们在镍致癌过程中如何起作用呢?

已经知道细胞的增殖遵循细胞周期，即从G1→S→G2→M→G1。在细胞周期中至少存在两个重要的“生长控制点”(checkpoints)，一是G1→S转变期；一是G2→M转变期。这两控制点都由一些重要癌基因蛋白调控。它们不仅能监控细胞数量的增加，而且能监视DNA损伤情况，阻止DNA损伤的细胞进入分裂期。例如：c-myc基因的表达能使细胞获得通过生长控制点的能力，而c-ras的表达则加强c-myc的这种作用。p53蛋白能使DNA损伤细胞停留在G1期，不进入复制。在正常细胞中，癌基因的表达受细胞生长的调节，也是周期性的。但肿瘤细胞中，基因表达程度和次序发生紊乱，不再具有周期特异性。例如：在苯并(a)芘转化细胞中，c-myc持续性高表达，不具周期性，故细胞持续增殖。再如p53等抑癌基因失活，则损伤细胞仍可复制、增殖。镍诱导染色体畸变和DNA损伤已从许多方面得到了证实，而且由于多方面的作用，镍能引起原癌基因的激活和抑癌基因的失活。这样，一方面使得受损细胞能越过第一生长控制点(G1→S)，同时由于p53、Rb等监控基因的失活，具有DNA损伤的细胞也进入分裂期(G2→M)，使细胞癌变成为可能，并且在原癌基因大量表达的情况下，肿瘤的演变加速。

五、结语

综上所述，镍引起培养细胞的恶性转化和镍工肺癌的过程是一个多基因参与和多基因变异的过程。这些研究为进一步寻找与镍致癌相关的基因提供了依据。已经发现的癌变相关基因就有100多种，而在镍致癌的研究中，前后发现的相关基因也不过10来种。很显然，就镍诱发的染色体、DNA损伤的复杂、多样性来看，与镍致癌相关的基因远不只上述几个，还有更多的基因有待研究。

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多基因范文篇2

正常胃粘膜细胞癌变时存在表型的逐步变化，同时伴随基因的改变，且不同病因引起的胃粘膜细胞的胃粘膜细胞癌变时机制亦不同。本文就近年来胃粘膜细胞癌过程中基因的变化作一综述。

1原癌基因

c-met原癌基因位于染色体7q31，编码分子量190kD的跨膜糖蛋白，属酪氨酸激酶生长因子受体家族成员。c-met蛋白作为肝细胞生长因子的受体，和细胞的增殖能力有关。Tsuji等[1用盐酸造成鼠胃粘膜炎症、溃疡等损伤后，发现伴随胃粘膜的修复过程有c-met蛋白表达升高，结合体外培养时肝细胞生长因子可促进胃粘膜上皮细胞形成腺管和分支结构，提示c-met表达的增高和胃粘膜上皮细胞的增生、移行、聚集及腺管形成有关，参和胃粘膜受损后的修复过程，反映了细胞旺盛的增殖养大状态。Soman等[2利用RT-PCR技术检测胃癌癌前病变各期胃粘膜细胞，发现浅表性胃炎（2/4）、萎缩性胃炎（5/7）、肠化生（2/5）、胃癌（1/2）各期均有tpr-metmRNA的高表达。tpr-met重排基因是c-met原癌基因活化的一种形式。c-met常在慢性胃炎胃粘膜的腺颈部有强阳性表达，腺颈部干细胞的分裂，所以认为，c-met的激活及表达增高出现于胃粘膜病变的早期——在胃粘膜损伤后的炎症反应时即有过表达。在此情况下，胃粘膜处于旺盛的增殖状态，DNA的合成和分裂活跃，易受各种致癌因子的损伤，发生染色体基因结构和功能的改变，使细胞具备了向恶性转化的条件。

人类的ras原癌基因家庭包括同源的Hras、ki-ras和N-ras，它们分别定位于不同的染色体片断上，但均为编码分子量为21kD的十分相似的P21蛋白，和细胞内的信号传递、增殖、分化有关。ras原癌基因可因突变、扩增等而激活，过多的向细胞内传增殖信号，促进细胞分裂、增殖。Czerniak等[3发现，在胃粘膜肠化生、不典型增生中均有P21蛋白的明显增多，肠型胃癌P21蛋白的表达量高于弥慢型胃癌。同时，Teh等[14发现，正常十二指肠粘膜中存在P21蛋白的过表达，而肠化生、异型增生、肠型胃癌等胃粘膜组织学上或多或少具有肠型上皮的特征。由此认为P21蛋白的过表达反映了具有肠型上皮分化特征的细胞和组织的存在，是胃粘膜柱状上皮向肠上皮分化的结果，可以作为监测胃粘膜病变发生的一个早期标志。

原癌基因c-myc位于3号染色体，编码产生分子量为60kD的核内磷蛋白，c-myc基因可因突变、扩增、重排而激活，表达增加。c-myc蛋白对肿瘤的生长具有双重调节功能，当有生长因子参和时，c-myc蛋白可促进癌细胞增殖，生长因子缺乏时，c-myc蛋白可诱发细胞凋亡。Ciclitira等[5发现，肠化生、异型增生胃粘膜组织中也有c-myc的过表达，在伴有炎症的胃粘膜组织中也有c-myc的异常表达、认为c-myc的过表达参和胃粘膜细胞的增殖，提示c-myc表达增高发生于胃癌癌前病变的早期，但其在胃癌发生发展中的功能如何有待进一步探究。

2抑癌基因

抑癌基因p53定位于染色体17p13.1，基因全长16~20kb，含11个外显子，2~11外显子编码分子量为53kD的P53蛋白。野生型p53基因对细胞生长和分裂起负调控功能，并能诱导细胞调亡。野生型p53基因可因突变、缺失、重排或和肿瘤病毒转化蛋白结合而丧失功能或产生突变型p53基因，突变型p53基因丧失其正常功能，并且部分突变型p53基因获得促增殖、转化致癌潜能，并能抑制细胞调亡。Shiao等[6检测了胃癌癌前病变中p53基因及表达的变化。免疫组化CM-1单抗发现60%的胃癌和60%的异型增生胃粘膜中有p53基因的异常表达，PCR-SSCP发现50%的肠化生、66.7%的异型增生、77%的胃癌中有p53基因的异常，DNA测序多为C摘要：G→A摘要：T的错义突变。认为p53基因点突变可能发生在慢性萎缩性胃炎向肠上皮化生过程中，或是肠上皮化生阶段内。突变的p53基因丧失正常功能，当细胞受外界环境致癌物功能时，DNA损伤不能修复，突变积累，促进细胞向恶性转化。最近探究发现[7，Hp感染伴随P53蛋白表达增高，但就部位而言，P53蛋白的表达和其下游基p21WAF1的表达不相关。因为野生型P53蛋白可通过活化WAF1基因的转录，继而产生P21蛋白而抑制细胞周期进程。两者表达部位不同，表明p53基因在Hp感染时并不起抑制细胞分裂、促进损伤修复的功能，结合Hp感染可引起胃粘膜上皮细胞增生和调讯加速，所以Hp感染时P53蛋白表达增高，可能是野生型p53基因起到诱导细胞凋亡功能，也可能是突变型p53基因加速细胞增生，其具体功能有待探究。

抑癌基因APC、MCC均定位于染色体5q21,两者之间相隔150kb，MCC基因编码产生98kD的蛋白质，通过和G蛋白结合参和和调节细胞内正常的信息传递。APC基因编码产生分子量为311。8kD的APC蛋白，和钙调素连接，参和细胞之间的粘附和细胞内外信息传递，抑制细胞的生长。APC蛋白也可以通过和G蛋白结合，抑制细胞的过度增殖。APC、MCC可通过缺失、突变等失活。Nakatsuru[8发现在40%的胃腺癌中存在APC基因突变。Sanz等[9检测胃癌及癌前病变组织，发现25%肠化生、33%异型增生、84%胃癌中存在5q21染色体的杂合子缺失，而Rhyn等[10的探究表明，MCC、APC基因缺失仅见于胃癌组织，在异型增生的上皮中未检出。所以认为，APC、MCC基因的异常是胃癌发生中相对较晚的事件，主要是对胃癌的进展起功能。在不同胃癌的发展过程中，其失活机制也不同，肠型胃癌以基因缺失为主，弥漫型胃癌以突变为主。

3细胞凋亡相关基因

原癌基因bcl-2位于染色体18q21，编码分子量为26kD的膜蛋白。bcl-2基因激活，表达增高可抑制细胞凋亡。Koshida等[11发现，胃癌组织中癌细胞的增生及凋亡均增加，且凋亡指数和bcl-2蛋白的表达成反比，提示胃癌中有癌细胞增生和凋亡的失衡。Saegusa等[12探究发现，肠化生bcl-2蛋白的过表达（不完全型91.3%,完全型51.1%）明显高于胃癌（分化型18%，未分化型7.5%），同样另一日本学者[13检测了肠型胃癌、胃腺癌、肠化生及非化生胃粘膜，也发现在肠化生中bcl-2蛋白表达量最高（77.1%），胃腺瘤（37.5%）和肠型胃癌（10.8%）中均较低。因此认为，bcl-2蛋白的过表达主要是在胃癌的启动和（或）促进阶段起功能，而在已具恶性表型的细胞中不起关键功能。Lauwers等[14采用单克隆抗体124监测正常、萎缩性胃胃炎及异型增生胃粘膜，发现正常胃粘膜仅在胃小凹和腺体交接处增生的干细胞中有bcl-2蛋白的微弱表达，而在肠化生粘膜的过增生区域及胃小凹表面分化不良的细胞中均可检测到bcl-2，这些分化不良的细胞正是胃癌癌前病变的一个重要特征。因此推测，胃粘膜受损伤后增生加快，导致一些分化不良的细胞出现，这些分不良的细胞又因为bcl-2蛋白的过表达而逃避细胞凋亡，呈现生长优势，细胞寿命延长，基因受损、变异积累的机会均增加，为进一步向恶性细胞转化提供了条件。但是最近的探究表明，虽然肠化胃粘膜中有bcl-2表达增高，但两者并不相关[15。可能肠化胃粘膜仅仅是胃粘膜受损后的异常修复，而并不一定是恶性程度增加的表现，这和临床上对胃粘膜肠化患者的随访发现部分患者病变可以减退或消失相符合。胃癌发生中bcl-2原癌基因激活的机制仍不明。

4生长因子受体类

原癌基因c-erbB-2位于染色体17q21，编码分子量为185kD的p185跨膜蛋白，后者是一种类似于表皮生长因子受体的膜蛋白，可和表皮生长因子样物质结合，促进细胞分裂、增生和转化。该基因可通过扩增和蛋白产物的过表达参和肿瘤的发生、发展，并和预后有关。Wittekind等[16发现，在胃癌组织四周的肠化、异型增生胃粘膜中即有c-erbB-2表达的明显增加，且癌前病变细胞和胃癌细胞中c-erbB-2分布不同，前者分布于胞浆，后者分布于胞膜，在癌前病变的细胞膜上未检出c-erbB-2的表达。c-erbB-2表达增加可促进细胞增殖，p185蛋白仅出现于癌细胞细胞膜上的特征可作为监测胃粘膜细胞恶性变的一个分子病理学标记。

表皮生长因子受体（EGFR）是原癌基因c-erbB-1（也称HER-1）的表达产物。c-erbB-1基因位于7p,编码分子量为170kD的EGFR。EGFR具有酪氨酸蛋白酶活性，和表皮生长因子（EGF）或转化生长因子（TGF-α）结合后，可以激活核内一些调控基因表达的蛋白质，促进细胞分裂、增生。胃粘膜上皮的增生有利于粘膜受损后的修复，但过度的增生也可以促进胃粘膜上皮细胞逐步向恶性转化。Filipe观察到肠化、异型增生的胃粘膜中均有EGF和GEFR的过度表达，两者存在相关性，并随军病变进展而表达升高，认为两者的过表达和胃粘膜的癌变有一定关系[17。

5其他

真核生物细胞DNA甲基化多发生于胞嘧啶-鸟嘌呤双核苷酸区域（CG）的胞嘧啶5-C位上，形成M5CG，约占此双核苷酸总数的70%~90%，另有少量的6-甲基腺嘌呤。DNA甲基化参和细胞基因表达的调控，并和DNA构象的稳定、基因突变或缺失有关。Cravo等[18检测了胃粘膜病变的DNA甲基化状况，将胃粘膜组织和甲基化酶及3H-S腺苷蛋氨酸孵育，如DNA甲基化水平降低，甲基化酶可将蛋氨酸上的甲基转移至DNA上，结果发现，从正常胃粘膜到浅表性胃炎到萎缩性胃炎，3H-甲基的掺入率逐步升高，存在统计学意义，而萎缩性胃炎和胃癌相比较，3H-甲基掺入率无明显差异。提示DNA甲基化水平降低发生在胃癌发生的早期阶段。Fang等[19也观察到胃癌组织及癌旁外观正常组织的胃粘膜中存在癌基因c-myc、c-Ha-ras的低甲基化，认为癌前病变的早期即有癌基因的低甲基化出现，是胃粘膜恶性变的一个早期标志，DNA甲基化水平降低，可以引起基因结构改变，亦可引起基因表达异常（如癌基因的激活），参和肿瘤的发生发展。DNA甲基化水平降低也可作为胃癌癌前病变干预治疗的一个评价指标。但引起胃粘膜细胞DNA甲基化水平降低的原因不明。

由细胞分泌的粘蛋白参和细胞间的粘附和免疫识别，亦和肿瘤的生长相关。Ho等[20检测正常、肠化生及胃癌的胃粘膜细胞粘蛋白基因表达情况，发现正常胃粘膜表达MUC1、MUC5、MUC6粘蛋白，肠化生胃粘膜表达MUC2和MUC3粘蛋白，而胃癌组织中则有MUC3、MUC4粘蛋白基因的高表达和MUC5、MUC6的低表达。胃粘膜癌变过程中粘蛋白基因的表达变化，可作为一项监测胃粘膜病变发展的指标。Reis[21从组织学上对肠化分型后，发现Ⅰ型肠化表达MUC2粘蛋白，MUC1、MUC5、MUC6粘蛋白明显减少；Ⅱ、Ⅲ型肠化不仅表达MUC2粘蛋白，而且MUC1、MUC5粘蛋白和正常相似，仅MUC6粘蛋白稍降低。Ⅲ型肠化粘膜MUC2粘蛋白表达高于Ⅱ型。据此推测，Ⅰ和Ⅱ、Ⅲ型肠化可能存在明显差异，Ⅰ型肠化胃粘膜完全被小肠型粘膜上皮所取代，Ⅱ、Ⅲ型肠化粘膜中不仅存在肠化上皮，也保留了部分胃粘膜上皮。可能Ⅱ型肠化是胃粘膜上皮肠化生的第一步，假如残留的胃粘膜上皮进一步被肠化上皮所取代，则转变为Ⅰ型肠化，而假如Ⅱ型肠化上皮分泌的粘液成分发生变化，由中性和酸性粘液变为硫酸粘液，则为Ⅲ型肠化，恶性度随之增加。这和传统的肠化粘膜发生由Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ的观点不同。

人类白细胞抗原又称为主要组织相容性复合体，位于染色体6q21.3,分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域，Ⅱ区主要含DR、DQ、DP三个亚区，可提呈外源性抗原片断给辅助T细胞，引起体液免疫反应，对机体消除损伤因素等起重要功能。Azuma等[22发现，外周血白细胞HLA-DQA1*0102等位基因出现的频率和幽门螺杆菌感IVS染和胃粘膜损伤有明显的相关性。幽门螺杆菌感染的萎缩性胃炎患者白细胞中，HLA-DQA1*0102等位基因出现的频率较正常及浅表性胃炎为低。幽门螺杆菌阳性的肠型胃癌HLA-DQA1*0102等位基因出现频率的较正常及浅表性胃炎为低，两者相比具有统计学意义，提示HLA-DQA1*0102等位基因的表达可能对幽门螺杆菌感染引起的慢性萎缩性胃炎具有阻断性功能，此基因的缺失可增加幽门螺杆菌相关性胃炎和肠型胃癌的发病率。

微卫星不稳定是DNA复制错误引起的DNA简单序列改变。复制错误的主要原因是由于配对错误修复基因功能异常而产生一种缺陷性蛋白质，不能发挥正常调控功能，导致细胞增生、分化异常，促进癌的形成。Semba等[23发现，微卫星不稳定存在于33%的胃癌和33%的肠化生中，提示微卫星不稳定性可能是胃癌发生的早期事件。

另外，染色体的稳定性亦和DNA末端的端粒长度有关。正常细胞随着丝分裂的进行，端粒长度逐渐缩短，短至一定长度，不能维持染色体的稳定，细胞最终衰亡。肿瘤细胞可因端粒酶的激活而稳定端粒长度，使细胞获得永生化。Kuniyasu等[24发现，肠化胃粘膜及胃癌中均有端粒酶的表达增高，提示端粒酶在胃癌的发生发展过程中可能具有重要功能，对于肿瘤的早期诊断及猜测具有重要意义。

综上所述，胃粘膜细胞癌变过程中存在多基因的变化及积累。最近，Correa等[25认为，胃粘膜在有害因素功能下产生损伤，粘膜细胞分裂、增生以修复损伤，伴随炎症细胞的浸润，表现为胃粘膜的炎症。如损伤修复，胃粘膜恢复正常，如损伤不能修复，可启动细胞凋亡，受损细胞的凋亡对于清除具有遗传缺陷的细胞具有重要意义，但胃腺体尤其是胃腺颈部干细胞的凋亡则可能引起粘膜萎缩、腺体消失，表现为萎缩性胃炎。有害因素继续功能，部分胃粘膜细胞可因某种原因逃避凋亡，细胞寿命得以延长，增加了这些细胞进一步受损机会，胃粘膜经肠化、异型增生逐渐向恶性细胞转化。可以推测，在上述各阶段表型的变化过程中，必定伴随有基因型的变化。如反映胃粘膜细胞的增殖状态的c-met基因在浅表性胃炎阶段即可激活；p53基因突变和bcl-2的激活则和细胞逃避凋亡密切相关；ras基因的过表达体现了胃粘膜的肠化等等。加强胃粘膜癌变过程中基因型变化的探究可以为明确胃癌的发生气制提供进一步线索。同时流行病学探究提示，并不是所有的慢性胃炎都会发展为胃癌，部分肠化、异型增生等病变可以停止发展甚或逆转，但哪些病变会最终发展为胃癌，从胃粘膜表型上很难做出猜测，对胃癌变过程不同阶段不同基因的表达及量的异常的探究则有可能为病变的进展提供猜测指标，鉴定出高度胃癌危险的易感患者。如今虽然对胃癌癌前病变的基因型变化已探究多年，但仍有许多不足，如被检组织的不均一性，即在癌前病变的组织中有大量的正常组织干扰，影响实验结果。使用的检测方法、试剂的不同及病例数量过少也引起报道的分岐。国内外探究结果的差异也可能是和国人胃癌的发生气制和国外存在某些差异有关，故也应加强对胃癌前病变基因型变化的比较探究。

参考文献

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14LauwersGYetal.Cancer,1994;73(12)摘要:2900～2904

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18CravoMetal.Gut,1996摘要:39(3)摘要:434～438

19FangJYetal.JGastroenterolHepatol,1996;11(11)摘要：1079～1082

20HoSBetal.CancerRes,1995;55(12)摘要:2681～2690

21ReisCAetal.CancerRes,1999;59(5)摘要:1003～1007

22AzumaTetal.Cancer,1998;82(6)摘要:1013～1018

23SembaSetal.Cancer,1996;77(8Suppl)摘要:1620～1627

多基因范文篇3

猪伪狂犬病是最古老的猪病之一，世界范围内的兽医工作者对此病进行长期、深入而全面的研究，人们对该病的认识已经相当清楚，防制技术也很成熟。该病在我国的流行是最近十年的事情，在防制工作中，还有一些问题存在争议。现就其中争议比较多、比较集中的问题提出来，与同仁共同探讨。

1．灭活疫苗和弱毒草疫苗的应用。四、五年前，这是一个争论最多的问题,主要涉及以下两方面：

1．1安全性。业界人士认为灭活疫苗很安全，而弱毒疫苗可能存在散毒和毒力返强等安全隐患。事实上，早在此前弱毒疫苗在欧美国家已经使用了数十年，证明其很安全。现在，大多数猪场已经接受了使用弱毒疫苗，几年的实践也证明了弱毒疫苗的安全性。

1．2免疫效力。一般来说，灭活疫苗能激发比弱毒疫苗更高的抗体。因此一些业内人士据此认为前者比后者的免疫效果好。显然，仅仅根据抗体水平的高低来判断疫苗的效力不够全面，因为机体依赖多种免疫机制抵抗病毒的感染，主要有干扰素、体液免疫、细胞免疫、局部免疫和超感染占位竞争等。灭活疫苗和弱毒疫苗在上述机制中所发挥的效力有较大差别，见表：

免疫机制

疫苗类型干扰素体液免疫细胞免疫局部免疫占位

灭活疫苗­+++++­­

弱毒疫苗+++++++++++++++++++

弱毒疫苗更加接近于病毒自然感染的情形，能激发机体多种免疫机制，对机体提供迅速而全面的保护。循环抗体（即体液免疫）在中和病毒方面可以发挥很重要的作用，但抗体的作用受到其所能达到的部位的限制，对进入细胞的病毒和病毒感染门户部位（如上呼吸道），抗体的中和作用很难发挥，这就有赖于细胞免疫和其它免疫机制的作用。一般来说，细胞免疫在抗病毒感染中起着更重要的作用。又由于除体液免疫以外的其它免疫机制作用十分迅速，因此弱毒疫苗在紧急接种方面优势明显。几年的临床应用验证了弱毒疫苗具有比灭活疫苗更好的免疫效果。

2．免疫程序。各猪场实施的免疫程序有一定差别，对小猪是否需要免疫的争论比较多。在江西省，大多数猪场仅对种猪进行免疫，以预防繁殖障碍，并通过初乳保护小猪。也有少部分猪场对仔猪进行免疫接种。若要从根本上控制伪狂犬病，仔猪的疫苗接种是必需的。因为仔猪不接种疫苗，一旦母源抗体下降了或消失了，它们就会受到野毒的感染，尽管这些猪不表现临床发病，但它们成为终身带毒者并向外排毒，增加环境感染压力。这样，野毒就在猪场内不断循环感染，威胁着猪群的安全。隐性感染还会降低猪的日增重和饲料报酬。

在生产正常情况下，笔者推荐种猪在配种前免疫2次，以后每四个月免疫一次。仔猪于是10周龄左右免疫一次。疾病爆发时需要全群普免。

3．滴鼻免疫。滴鼻免疫在家禽生产上应用十分普遍。在养猪生产上，伪狂犬疫苗的滴鼻免疫也取得了很大成功。滴鼻免疫的优点一是可以避免母源抗体的干扰，二是在病毒感染门户产生局部免疫。但是滴鼻免疫并不总是必需的，它是疾病爆发环境感染压力很大时的暂时应急方法，一旦疾病得到控制步入正常生产了，可以转换成常规途径接种疫苗。

4．免疫失败。免疫失败的情况较少发生，分析原因主要是：

4．1免疫程序不当。当猪群爆发伪狂犬病时，没有进行全群免疫，只是对一部分猪主要是种猪接种疫苗，这样整个环境感染压力没有从根本上得到缓解，临床上表现为情况有好转，但不理想，零星散发时有发生。有的是仔猪免疫周龄偏小，母源抗体干扰了免疫效果。

4．2免疫时机不当。在接种疫苗时，猪群已经感染了伪狂犬病毒处于发病的潜伏期，或感染了其它与繁殖障碍有关的疾病。在此情况下，母猪发生流产、早产等繁殖障碍。

5．免疫猪场的野毒抗体问题。最近，通过对一些疫苗免疫猪场进行了野毒抗体的监测，结果发现各猪场（无任接种何种疫苗）均有一定数量的猪野毒抗体呈阳性。但是阳性率较四年前已有大幅度的下降，之所以还存在野毒抗体阳性，是因为：

5．1一些猪（尤其是种猪）在接种疫苗前就感染了野毒，血清已经转阳，这些猪没有被淘汰，在以后的监测中，血清学监测中呈阳性。

5．2疫苗免疫能有效地减轻或防止伪狂犬病的临床症状，但并不能完全阻止病毒的潜伏性感染。而在现场，极少量的病毒就能引起猪发生血清转阳。

5．3大多数猪场仅对种猪进行免疫，仔猪生长到10周龄左右母源抗体已不具保护力，它们在出售前的任何时候都可能感染野毒并发生血清转阳，尽管这些猪不表现临床发病。

5．4监测结果表明，对所有猪都接种疫苗的猪群，野毒抗体阳性率显著低于仅对种猪接种疫苗的猪群。在管理条件、设施条件及猪群状况相近，免疫程序相同的情况下，接种不同类型的弱毒疫苗，猪群野毒抗体阳性率没有差异。

6．单基因缺失苗和多基因缺失苗。这是目前争论较多的问题，怎样认识这个问题，可从以下几方面来分析：

6．1多基因缺失苗不等于多价苗。这是普通常识，多价苗含有多种抗原成份，免疫后对猪提供更多的保护。多基因缺失苗则是缺失多个基因，减少了一些抗原成份。当然减少的这些抗原成份对总体的免疫效果影响不大。

6．2基因缺失的目的。基因缺失的主要目的是为了鉴别免疫猪和野毒感染猪，为根除伪狂犬病提供血清学监测手段。目前，世界通用的是gE单克隆抗体ELISA试剂盒，单基因缺失苗和多基因缺失苗都能达到鉴别目的，从这一意义上来说，二者没有任何区别。

6．3免疫效力。目前还没有权威性的论著对单基因缺失苗和多基因缺失苗免疫效力之间的优劣做过评述，从所了解的各猪场实际应用看，二者对控制伪狂犬病均具有良好的效果。抗体水平的监测也没有发现二者之间存在差异。最近的研究表明，某些弱毒疫苗会移植至免疫猪的隐性靶组织即三叉神经元，并通过与伪狂犬野毒的超感染竞争，从而阻断隐性感染的发生。研究还表明，既缺失糖蛋白gE又缺失tk基因的弱毒苗在三叉神经节的移植能力弱。而阻断和减少野毒潜伏性感染在伪狂犬病的防制中是至关重要的。

6．4安全性。这是争论的焦点问题，主要是关于单基因缺失苗是否安全的争论。

6．4．1基因缺失在减毒方面有一定作用，但显然非常有限，疫苗的减毒主要依赖于继代培养。除伪狂犬病疫苗外，其它疫苗都没有缺失基因，其中家禽用疫苗有十多种，猪用疫苗有五、六种，人用疫苗有七、八种，如果说这些疫苗存在毒力返强或其它安全性问题，显然与事实不符。因此，不能因为某一种疫苗缺失基因，就过分夸大基因缺失在安全性方面的作用，甚至把基因缺失的多少作为衡量一个疫苗安全性的依据。

6．4．2从历史的角度看，单基因缺失疫苗（如Bartha株）是一个使用历史最长（1961年研制成功）、范围最广、数量最多的弱毒疫苗。数十年的应用实践已经表明这是一个免疫力和安全性都很好的疫苗株。因此，不能因为多基因缺失苗（如同时缺失TK基因）强调其安全性就反过来怀疑单基因缺失苗的安全性，这与思维逻辑不符，更与事实不符。

6．4．3从现实的角度看，单基因缺失苗仍然是世界范围内用来防制伪狂犬病的主要品种，在十分注重生物安全的欧美国家，生产和使用一种不安全的疫苗是令人难以想象的。

6．4．4到目前为止，已有几家外国公司的Bartha株单基因缺失弱毒苗获得了我国农业部的批准注册，被允许进口。我国也是一个越来越注重生物安全的国家，批准注册这些单基因缺失苗时，是从各个方面充分考虑、认证了其安全性因素，显然有关单基因缺失弱毒疫苗存在安全问题的说法不可信。

多基因范文篇4

关键词：医学遗传学；课程思政；教学设计

“医学遗传学”是用人类遗传学的理论和方法来研究遗传病应用于医学实践，从亲代传至子代的特点和规律、起源和发生、病理机制、病变过程及其与临床关系的学科。“医学遗传学”是一门由遗传病这一纽带把遗传学和医学结合起来的学科，从遗传学角度系统地描述了疾病的病因、发病机制、病变过程。“医学遗传学”课程是基础医学、临床医学、法医学等医学相关专业本科生的专业必修课。教育部明确提出要全面推进高校“课程思政”建设。对于充满人文精神的医学科学来说，理想信念的教育和价值观的引领决定了我们培养什么样的医学人才。培养健康中国需要的创新型、应用型、复合型卓越本科医学人才是医学教育的目标，这一目标要求医学课程的建设和教学不仅仅是在专业上的突破和教学方法上的创新，而是在专业教学的同时塑造医学生的人生观、价值观和荣辱观，夯实医学生成才成长的德育基础，促进医学生人文素质的提高和发展。作为医学教育的重要专业课程，“医学遗传学”如何结合专业知识设计和开展课程的思政教学成为课程建设和医学人才培养的重要一环[1-2]。

1“医学遗传学”课程思政育人目标和整体设计思路

医学遗传学在课程教学的顶层设计上，把思政培养作为课程教学的目标放在第一位，结合知识传授、能力培养，着力对大学生的社会主义核心价值观进行培养。在教学实施中有目标有意识地对大学生开展思政教育，将其作为一种学科思维，提炼出专业课程中所蕴含的“思政基因”，将知识与之融为一体，转化为具体化、生动化的“教学载体”，达到课程教书育人的功能[2-3]。课程设计的育人目标：（1）爱国情怀，民族自豪感：分析中国对罕见病、出生缺陷等的防治政策和实效，了解我国在这些方面的策略和措施、取得的实效，领会我国医疗卫生政策的优越性，造福广大人民群众的成果，增强学生对我国相关情况、政策、成就的了解，培养爱国主义和自豪感。讲述中国科学家的故事，培养民族自豪感，也培养医学生学习为人类解除病痛的职业素养和医学精神。（2）科学的态度、探索的精神：梳理医学遗传学发展历程中里程碑式知识点，如豌豆杂交实验、先天性代谢病的发现、DNA双螺旋结构解析、人体染色体数目与疾病的发生、产前诊断、基因编辑技术等。这些知识点都是经反复研究、在不断质疑声中建立起来的，从而培养医学生严谨求实的科学态度，不断创新探索的科学精神。（3）医学遗传学中的伦理问题：在传授专业知识的过程中，明确将专业性职业伦理操守和职业道德教育融为一体，给予其正确的价值取向引导，以此提升其思想道德素质及情商能力。（4）科学技术的发展对社会的推动作用：从孟德尔的遗传学说到DNA双螺旋的发现；从染色体技术到基因诊断、基因编辑技术；大数据时代遗传医学的进展，科学技术对社会具有不可估量的推动作用，通过这一要素的教学，培养学生的科学哲学观。（5）人文关怀，责任心培养：出生缺陷人群、罕见病人群的医疗需求以及关爱培养学生作为医者的社会责任心和人文情怀。

2课程思政教学与对应知识点设计

医学遗传学主题是遗传疾病和疾病的遗传，知识要点在于遗传疾病的从亲代传至子代的特点和规律、其发生的病理机制、病变过程及其与临床表型以及诊断、治疗和预防的方法。从遗传学角度系统地描述了疾病的各种病因、发病机制、病变过程。医学遗传学在教学上分为三大篇：总论篇介绍医学遗传学的学科以及发展历史；基础篇为基因突变模块、基因病模块、染色体病3个模块，讲述各类遗传疾病的遗传规律和特征和机制；临床篇为各类遗传疾病病理机制、临床特征、诊断治疗预防等，包括了遗传性疾病、临床遗传学问题、遗传病的诊断治疗3个模块。在思政教学设计上结合3个模块的教学，融入爱国情怀，民族自豪感，科学的态度、探索的精神，医学遗传学中的伦理问题，科学技术的发展对社会的推动作用，优生科学的概念与在我国的历史及其重要性，出生缺陷的预防、出生缺陷人群的关怀五大思政元素。使学生对医学遗传学学科形成发展有科学的认识，对从事医学遗传学研究与教育的前辈事迹有深刻的感悟，对将医学遗传学知识应用于临床实践有明辨的能力，最后通过学习使其世界观、人生观、价值观有所升华，达到进一步“立德树人”的教学效果[3-4]。

2.1医学遗传学总论部分的设计

该篇介绍医学遗传学、遗传病等基本概念，遗传病的研究策略，医学遗传学的分支学科，人类基因组概念，遗传病的特点和分类，医学遗传学的发展历史。这部分的思政教学设计充分结合学科的发展历史，梳理“遗传学”“医学遗传学”发展历程具有里程碑意义的知识亮点，了解技术发展对社会的推动作用。科学家特别是中国科学家在其中的杰出贡献。例如以孟德尔的故事、DNA双螺旋发现的历程阐述科学的生命在于创新，科学的胜利在于冲破传统观念。在遗传病概述部分，对于遗传病分类中的朊蛋白疾病的知识点介绍，则结合普鲁希那教授与朊蛋白疾病研究的故事，通过讲述科学家的故事结合知识点阐述科学精神，分析朊蛋白病分子机制，这类疾病的发现不仅具有重要的理论价值和实践意义，而且发现的过程本身也给了人们不少启迪。教授学生学习在线《孟德尔遗传》（OMIM）的应用，则结合OMIM的编撰等故事，分享MIM创始人麦克西库的贡献，其编制的医学遗传学的“圣经”《孟德尔遗传》（MIM），免费让所有的学习者、教育者、研究者共享，极大推动了医学遗传学的研究进展。而在线的OMIM问世更以其高速更新率和便捷的使用特性这一知识宝库的作用和影响发挥到最大程度。

2.2医学遗传学基础篇的设计

医学遗传学基础篇分为3个知识模块。模块1的内容包括：基因突变、基于疾病的遗传学数据分析、基因突变的分子细胞生物学效应。主要知识点在于基因突变的特性、类型和分子机制；诱发基因突变的因素，因突变导致蛋白质功能改变的机制和遗传学数据分析等。其中“基于疾病的遗传学数据分析”是与时俱进的新科技教学内容，将其专业知识和思政教育融为一体，介绍大数据在现代医学中的应用，特别是我国大数据在医学中的应用情况。模块2主要内容是基因病的遗传，包括了单基因病的遗传规律和特征、多基因病的遗传规律和特征、线粒体病的遗传规律和特征、染色体与染色体畸变。单基因病的遗传规律和特征的教学有丰富的教学视频资料，通过遗传病视频资料观看直观地学习遗传疾病的规律和特征，这些珍贵视频资料拍摄于20世纪80年代初，视频制作者上海医科大学许由恩教授历尽辛苦拍摄制作的这些视频成为全国的医学遗传教学的宝贵资料，许教授的这些故事，他献身医学教育的事迹也随之成为鼓舞医学生的珍贵资料。线粒体遗传有着特殊的母系遗传的特征，而诞生2016年世界上第一例三亲儿童的，讨论线粒体病的防治上伦理学、法律的问题。模块3主要讲述人类染色体的结构形态、类型、数目、染色体畸变类型和形成机制，染色体畸变的研究方法，在这一章节以人类染色体数目的发现，讲述华人科学家的故事。以及学习敢于挑战权威的科学态度，介绍人类细胞遗传学研究方法和进展，引入科学技术的发展对社会的推动作用。

2.3医学遗传学临床篇的设计

这部分的知识点集中介绍临床医学学问题，模块1遗传病包括单基因遗传病，要求学生掌握主要的分子病和先天性代谢缺陷病的分子机制和临床症状，与这部分教学内容相结合的是我国科学家在遗传疾病上的发现和杰出贡献，培养学生爱国情怀、民族自豪感。设计通过多个疾病的研究故事，如杜传书父子对蚕豆病的研究、中国临床遗传学奠基人罗会元的贡献等分享研究者特别是中国学者的探索精神和杰出贡献。我国地中海贫血防治成效，以及医疗卫生政策的优越性大大提升当地的人民健康水平，有效减少遗传负荷。多基因遗传病的章节，在掌握多基因遗传病和复杂性疾病等概念的同时了解我国对慢病研究防控的进展和成效。胰岛素发明的故事了解我国对这类疾病防治的贡献。染色体病的特点和分类：常见的染色体病，特别是Down综合征的表型特征、遗传分型和分子机制、诊断、治疗及预防。Down综合征的发现是一个多学科融合的研究发现。可以融入科学的态度、探索的精神，跨学科研究的意义等思政元素。模块2主要讨论临床遗传学问题，包括出生缺陷、肿瘤发生的遗传学、表观遗传与疾病。出生缺陷相关的知识点紧密结合我国出生缺陷防控措施，取得的显著成果，通过多年的防控实施，我国出生缺陷发生率大大减少，使得学生对我国医疗卫生的成效有客观的认识。而肿瘤遗传学讲述慢性粒细胞白血病与费城小体的知识则将慢性粒细胞白血病的机制和其特效药格列卫的研发有机结合，并了解我国现在已将格列卫进入医保的状况。以曾毅院士的研究，通过鼻咽癌发生的环境与遗传机制的分析为例教授肿瘤的发生与环境也遗传交互作用机制，同时学习科学的态度、探索的精神，了解科学研发的艰辛，以及中国科学家对肿瘤遗传学做成的杰出贡献。表观遗传与疾病篇章则让学习者在掌握知识的同时了解世界及我国表观遗传学的发展方向。模块3是遗传病的诊断治疗与咨询，这部分教学内容涵盖以下几个方面。（1）遗传病诊断方法，分子诊断的基本原理和主要方法；（2）遗传病的治疗原则，基因治疗的基本概念、策略及转基因治疗的技术考虑；（3）遗传咨询的基本流程、手段和必要性。通过无创产检、分子诊断的学习，了解其研发过程，讲述中国（华人）科学家的杰出贡献和爱国心；在科学探索中不畏艰辛不惧人言，勇于探索的精神；了解无创产前诊断对健康生育的重大意义和分子诊断技术对遗传病防治的重大意义。遗传病治疗的知识学习需要了解基因治疗的发展史，及其对人类疾病治疗的划时代意义；引导思考科学技术的应用是否会对人类带来危害，遗传病防治与伦理学问题。我国对非法行医、违反伦理的医学行为的法制。熟悉群体筛查手段和必要性；了解遗传伦理隐私等问题的解决思路。

3教学方法的设计

在课程教学中，设计了相应的思政教学案例，如何与知识点有机结合，融盐于水，而不是单独讲思政故事；课堂教学学时有限，如何高效率地传播科学知识同时又开展课程思政教育，都有赖于有效的教学方法的设计[5]。课堂教学与翻转课堂相结合，学生课前查阅文献资料，教师讲故事结合学生翻转课堂。利用在线教学平台，开展线上线下混合式教学，充分利用微课、慕课、录屏等在线资源，通过混合式教学的开展有效实施知识点与思政育人的融合。案例讨论，根据教学课时的情况组织学生课堂或课后分组讨论，通过具体案例，讨论和思考伦理、人文关怀、科学精神等问题。实践活动，组织学生开展出生缺陷人群关怀活动，出生缺陷防控和优生知识宣传活动，运用所学的知识参与公益活动，在实践中开展思政育人。

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多基因范文篇5

1资料与方法

1．1一般资料

选取我院2009—2010年食管鳞状细胞癌患者36例，男25例，女11例；年龄39-75岁，中位年龄59岁；其中有淋巴结转移21例。

1．2方法

1．2．1提取DNA：取手术切除标本，取组织蜡块切片10片，厚度为1O一20m，放入试管中，用酚氯仿法提取DNA。试剂由达柯公司提供。

1．2．2PCR．SSCP：正常对照采用人外周血白细胞DNA；P53基因第5、6、7和8外显子，片段长度分别为21lbp、185bp、139bp、200bp。PCR反应条件：94℃保温lmin、55℃40s、72℃30s共32个循环后72℃延伸5min，反应完成后，取5l产物行2％琼脂糖凝胶电泳鉴定扩增产物。然后取1OPCR产物加等量变性上样指示剂，沸水中变性8min，立即冰浴5min，取6上样于8％非变性聚丙烯酰胺凝胶行垂直电泳。

1．3统计学方法

计数资料以率(％)表示，组间比较采用检验，P<0．05为差异有统计学意义。

2结果

2．1P53基因的突变与人外周血白细胞DNA谱带对照，突变的标本显示异常泳动带，表现在增多、减少或变位。在36例食管鳞状细胞癌组织中出现P53基因突变l4例，突变率为38．89％，其中第5外显子4例、第6外显子3例、第7外显子2例、第8外显子5例。作者单位：450052郑州市，郑州大学第五附属医院病理科

2．2肿瘤分化程度与P53基因突变的关系依据常规病理，将食管鳞状细胞癌的分化程度分为高分化、中分化、低分化癌。36例食管鳞状细胞癌患者中，高分化癌9例，P53基因突变2例(22．22％)；中分化癌l6例，P53基因突变5例(31．25％)；低分化癌11例，P53基因突变7例(6364％)。低分化癌的P53基因突变率明显高于中分化、高分化癌的突变率(P<0．05)。

2．3淋巴结转移与P53基因突变的关系36例食管鳞状细胞癌患者中，有淋巴结转移者2l例，P53基因突变l2例(57．14)％；无淋巴结转移者15例，P53基因突变2例(13．33％)。有淋巴结转移者P53基因突变率高于无淋巴结转移者突变率(P<0．05)。

多基因范文篇6

Differentiallyexpressionofgenesassociatedwithcytoskeletalremodelingofperipheralbloodeosinophilsduringasthmaticattack

【Abstract】AIM:Todeterminethedifferentiallyexpressedgenesassociatedwithcytoskeletalremodelingofperipheralbloodeosinophils(EOS)inpatientsduringasthmaticattack.METHODS:DoublestrandedcDNAwasamplifiedfromtotalRNAofEOSatthetimeofasthmaticattackandafterimprovementrespectivelybySuperSMARTcDNASynthesistechology,Suppressionsubtractivehybridization(SSH)andPCRselectdifferentialscreeningtechnologywereusedtodetectdifferentiallyexpressedgenesandthendifferentiallyexpressedgenesweresequenced.HomologyanalysiswasconductedbycomparingthesegenesequencesbasedonGenBankdatabase.RESULTS:HighefficientlyupregulatedanddownregulatedsubtractivecDNAlibrarieswereconstructedsuccessfully;differentialscreeningandhomologyanalysisidentified6differentiallyexpressedgenesassociatedwithcytoskeletalremodeling,includingslingshot2L(SSH2L),PP1catalyticsubunit,betaisoform(PP1Cβ),dedicatorofcytokinesis8(DOCK8),Homosapiensproteintyrosinephosphatasenonreceptortype6and12(PTPN6,PTPN12),myosinregulatorylightchaininteractingprotein(MIR).CONCLUSION:Thedifferentiallyexpressedgenesassociatedwithcytoskeletalremodelingmayparticipateinexacerbationofasthma.Furtherstudyonthegenesfunctionmayprovidenewgenetargetforasthmatreatment.

【Keywords】suppressionsubtractivehybridization;asthma;eosinophils;cytoskeletalproteins

【摘要】目的：研究外周血嗜酸性粒细胞(EOS)在哮喘发作时与细胞骨架相关基因的差异表达.方法：应用SuperSMARTcDNAsynthesis技术从总RNA合成足量的双链cDNA.经液相杂交消减两组共同序列，以抑制性PCR方式扩增差异表达序列.构建上调与下调cDNA文库，菌落PCR扩增差异片段，应用差异筛选技术进一步鉴定差异表达基因并测序，结果通过核酸数据库进行同源性比较.结果：构建了高效的上调与下调消减cDNA文库，经鉴定及同源性分析有6个与细胞骨架重建有关，包括上调基因slingshot磷酸酶(SSH2L)，蛋白磷酸酶1β亚型(PP1Cβ)，无功能糖基转移酶样蛋白(DOCK8)，蛋白酪氨酸磷酸酶非受体型6(PTPN6)与非受体型12(PTPN12)；下调基因，肌凝蛋白调节轻链结合蛋白(MIR).结论：这些骨架重建相关基因的差异表达可能参与了哮喘发作，进一步进行功能研究可能为哮喘治疗提供新的作用靶点.

【关键词】抑制性消减杂交技术；哮喘；嗜酸细胞；细胞支架蛋白质类

0引言

哮喘是一种复杂的多基因遗传病，病理上是以伴随淋巴细胞与嗜酸性粒细胞（eosinophils,EOS）浸润为主的慢性炎症性疾病.有证据表明外周血EOS数目与哮喘的症状，一秒用力呼气量（Forcedexpiratoryvolumeinonesecond,FEV1）及气道反应性相关，尤其在持续性及重症哮喘，外周血EOS增多与持续性气流阻塞显著、独立相关［1-2］.细胞骨架重建在细胞黏附，伸展，运动及细胞内众多信号转导调控等过程中发挥重要作用［3］.哮喘患者外周血EOS已经被激活或活化，但其真正分子机制远未清楚，因此我们利用SSH技术研究哮喘患者在发作与缓解时外周血EOS与细胞骨架重建相关基因差异表达，探索其调控分子本质，为哮喘诊治提供帮助.

1材料和方法

1.1材料分离哮喘患者外周血EOS的Percoll试剂购自瑞典AmershamPharmacia公司；Trizol总RNA分离试剂购自美国Invitrogen公司；SuperSMARTcDNAsynthesis试剂盒及Chromaspin1000depc水纯化柱购自美国Clontech公司.DIG标记和检测试剂为Roche公司DIGHighPrimeDNALabelingandDetectionStarterKitI；构建文库的cDNA来自哮喘患者治疗前与缓解时外周血EOS总RNA经SuperSMARTcDNAsynthesis技术合成［4］.

1.2方法

1.2.1抑制性消减杂交以治疗前后EOScDNA互为检测子(Tester)和驱动子(Driver).取纯化Tester及Driver的双链cDNA各2μg，分别用限制性内切酶RsaⅠ37℃酶切1.5h，酶切完全后鉴定酶切效率.SSH其他过程按照SSH试剂盒说明及参考文献［5］进行.

1.2.2差异基因片段分离将第二次PCR产物纯化并定量，混合1μL(100ng)及3μL(155ng)纯化后的PCR产物及1μLPBSTT载体(50mg/L)，在1μLT4DNA连接酶作用下，12℃连接16h.取2μL连接质粒与50μL感受态细胞DH5α混匀，用Cacl2将质粒导入大肠杆菌.取100μL转化菌液均匀涂布于Xgal,IPTG的氨苄青酶素琼脂培养板上，37℃过夜培养.随机挑取100株白斑菌落接种于含100mg/L氨苄青霉素的LB培养基中，置37培养箱中，250r/min振摇过夜，重复实验直至获得250株转化菌.

1.2.3目的基因片段的获取转化菌株进一步分别以接头1和接头2R的内、外侧序列为引物，进行菌落PCR扩增，参数：94℃30s,68℃30s,72℃2min,20循环后电泳分析.

1.2.4差异筛选鉴定差异表达基因采用PCRselect差异筛选技术对目的片段进行杂交鉴定.实验步骤严格按照DIGHighPrimeDNALabelingandDetectionStarterKitI试剂盒说明书进行.

1.2.5测序及同源性分析进一步用巢式PCR确认质粒内差异片段，然后纯化质粒，测序由上海博亚公司协助完成，编码序列提交美国国立医学图书馆GenBank数据库进行同源性比较.

2结果

2.1酶切及连接效率酶切后经1.5g/L琼脂糖/EB凝胶电泳分析，表现为平均大小在0.1~2.0kb之间的条带，说明cDNA酶切较完全.接头序列引物与G3PDH3’引物扩增产物的灰度值较G3PDH5’,3’引物所得产物的灰度值比值大于50%，说明连接效率较高.

2.2消减杂交效率用G3PDH基因特异性引物分别扩增两次消减杂交前后的cDNA产物(图1)，经消减杂交的cDNA33循环可见扩增产物，而未消减在18循环就可见，说明杂交效率较高.

2.3目的基因片段的电泳以转化菌株重组质粒为模板行PCR扩增目的基因片段，结果采用1.5g/L琼脂糖凝胶电泳分析，显示目的基因片段分子质量分布范围均在200~800bp，250个菌株扩增获得阳性目的基因片段228个，阳性率达91.2%.

M:1000bpDNAMarker；1,5:18循环；2,6:23循环；3,7:28循环；4,8:33循环.

图1消减杂交效率分析（略）

M:1000bpDNAMarker；1,5:18循环；2,6:23循环；3,7:28循环；4,8:33循环.

图2目的基因片段的电泳分析（略）

2.4序列分析及同源性对确定的12个阳性克隆测序后，通过BLAST进行同源性比较，经查阅文献共确定6个与细胞骨架重建相关的基因，分别为上调基因SSH2L,PPP1Cβ,DOCK8,PTPN6及PTPN12；下调基因MIR(表1).

表1哮喘治疗前后EOS差异cDNA克隆同源性比较（略）

P:上调表达基因；R:下调表达基因.

2.5消减cDNA文库的筛选采用PCRselect差异筛选技术对72个目的基因(包括45个上调表达克隆与27个下调表达克隆)进行进一步鉴定，根据Clontech公司提供的参考标准确定真正差异表达克隆.

3讨论

哮喘的发作和分子病理学过程是由于多种类型细胞特异性基因的表达变化决定的，对常见疾病哮喘进行基因表达的分析，可帮助寻找疾病诊断与疗效判断的分子靶点.本研究应用SuperSMARTcDNAsynthesis技术与SSH技术，经测序、同源性比对及文献查询，初步证实了6条在哮喘发作期与EOS细胞骨架重建相关基因差异表达.

细胞骨架在物质运输、白细胞的迁移及基因表达等方面起着重要作用.肌动蛋白结合蛋白(ADP/confilins)家族是影响肌丝重建的关键因素.高度活化的cofilins促进细胞产生片足及可决定细胞运动方向［6］.EOS从外周血向肺组织迁移是过敏性哮喘的重要特点，EOS迁移也依赖于细胞骨架的调节.

我们的初步研究结果提示：

①上调基因SSH2L属于酪氨酸磷酸酶亚类之一，SSH在cofilins去磷酸化上发挥关键作用［7］.本研究SSH2L在EOS表达升高，可加快EOS内肌动蛋白快速组装，促进细胞迁移，趋化，跨膜运动，可能是EOS内重要的分子调控机制.

②下调基因MIR可以被多种因素所调节，MIR可以通过泛素化作用降低肌球蛋白轻链(myosinlightchain,MLC)功能，其在EOS表达的下调可能使其抑制肌球蛋白功能作用下降，从而促进马达蛋白活性，可能参与EOS的趋化调节.

③蛋白磷酸酶1(PP1)参与调控糖代谢，基因表达，细胞分化等.果蝇PP1β可以调节非肌细胞肌球蛋白，如果缺失PP1β功能会导致MLC磷酸化水平升高及肌动蛋白结构破坏［8］.PP1β在EOS表达的增高可能通过cofilin，肌球蛋白及微管等途径引起细胞骨架重建.

④DOCk8是一种潜在的鸟嘌呤核苷酸交换因子(GEF),GEF可以激活某些小分子鸟苷三磷酸酶.DOCK8参与细胞内具体作用机制尚不清楚，可能通过介导Rho激酶家族某一成员参与协调细胞骨架运动.

⑤蛋白酪氨酸磷酸酶（proteintyrosinephosphatase,PTPase）是一个多基因家族，主要分为受体和非受体样PTPase两类，PTPase参与多种激素（如胰岛素等）介导的信号转导、细胞增殖和促进MHCI类抗原表达.PTPN6属于PTPase家族成员之一，主要在血细胞发育，增生及受体介导的丝裂原信号转导通路发挥作用.

⑥PTPN12也是PTPase家族成员之一，PTPN12可以参与蛋白与蛋白相互作用，与细胞内蛋白半衰期有关，可以去磷酸化众多细胞骨架蛋白及细胞粘附分子，参与控制细胞的形态及运动［9］.

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多基因范文篇7

1牙齿的遗传性疾病

1.1釉质结构异常（Enamelstructuralabnormality）常染色体显性牙釉质发育不全是常见型，与定位于4q21的相关enamelin基因突变有关［1］；常染色体隐性釉质发育不全，其与位点于19q13.4的Kallikrein4基因突变有关［2］；此基因产物可在牙发育成熟期降解釉蛋白酶，导致釉质矿化异常；x-连锁性釉质发育不全，其相关基因位于Xp22.3的amelogenin基因突变［3］。临床表现：釉质发育不全表现为釉质发育早期釉质厚度减少，牙冠黄色或褐色光滑，锥形牙冠；釉质成熟不全表现为釉质呈毛玻璃样白垩状，硬度低于正常釉质，主要发生于第三磨牙或第一磨牙，X线影像可见牙呈长方体和短根，髓室在根-颌方向长，颈部收缩，因此种牙根像有蹄动物，故称牛牙样牙（taurodontism）［4］。遗传性釉质钙化不全，表现为釉质软，易碎，探针探之可划成沟，牙呈暗褐色。釉质发育不全晚期，此期具有钙化不全，表现为釉基质形成的量正常，但质软透明，釉质较快成片脱落，易着色，上颌切牙发展成台阶状形状。有时釉质发育不全和成熟、钙化不全同时存在。

1.2遗传性牙本质发育不全（dentinogenesisimperfectatypeⅡ，DGIⅡ）又称乳光牙本质Ⅱ型，是一种常染色体显性遗传病，其基因定位于人类染色体4q21，目前认为与牙本质唾液酸焦磷酸蛋白基因（Dentinsialophosphoprotein，DSPP）突变有关，但存在遗传异质性［5］。临床表现：在一家族中连续几代出现，可累及乳牙、恒牙，牙呈乳光色或兰灰色，釉质正常，但由于釉牙本质连合处结合薄弱，故易磨损和分离而破裂，暴露黄色牙本质，冠呈球形；因之较正常牙短小。X线影像可见根短而呈圆锥形，早期髓室宽大而成壳状牙（Shellteeth）,到晚期则髓室变窄或完全阻塞，常伴有釉质发育和钙化不全，牙冠可见透明区，牙呈影样牙（ghostteeth）［4］。

1.3先天性缺牙（Congenitalabsence）

1.3.1非综合征型先天牙缺失多数牙缺失是常染色体显性遗传病，是与定位在14q12-13上Pax9(pairedbox9)基因突变有关；少数牙缺失［6］是常染色体显性遗传，定位于4p16.4上的homeobox基因(Msx1)的突变［7］；中国学者命名了一种“何-赵缺陷症”是先天恒牙缺失病，其基因定位于10q11.2，是一种家族遗传性遗传病［8］。临床表现：缺牙是以上颌第二双尖牙缺占多数，再次是上颌侧切牙。

1.3.2综合征型先天牙缺失

1.3.2.1少汗型外胚叶发育不全综合病（hypohidroticectodermaldysplasia，HED）分常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传、X染色体隐性遗传3种，以X染色体隐性遗传常见。与定位在Xq12-13.1的基因EDA有关［9］。临床表现：无汗腺和皮脂腺，缺毛，少泪，皮肤干燥，体温升高，鼻梁塌陷，前额突出，乳牙或恒牙部分缺失。

1.3.2.2先天性中胚叶发育不全（Congenitaldysplasia）Rieger’ssyndrome（雷氏综合征）为常染色体显性遗传，由同源异型盒转录因子Pitz2基因突变引起，其基因定位于4q25-26［10］。临床表现：面部宽、下颌前突，上颌发育不良，前牙缺失或部分无牙畸形。

2牙龈及牙周组织的遗传病

2.1遗传性牙龈纤维瘤病（Hereditarygingivalfibromatosis，HGF）为常染色体显性遗传，其相关基因位点有二。位于2p21-22的SonofSevenless-1基因(sos1)、位于5q13-22的编码钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶基因突变有关［11］。临床表现：龈呈弥散性增生、肥大，呈结节状，色正常，有时可覆盖牙冠或达到牙合面。

2.2侵袭性牙周炎(agressiveperiodontitis，AgP)根据1999年国际最新分类法将早发性牙周炎（包括青春前期牙周炎、青少年牙周炎、快速进展期牙周炎）归类于侵袭性牙周炎［12］。根据遗传学和家系分析显示，遗传因素影响牙周炎的发生，Marazita等［13］对149个核心家庭（631个人）进行分析，结果发现早发牙周炎的黑人和非黑人种中具有常染色体显性遗传特征。Long等［14］提出为常染色体隐性遗传及Fretwell等［15］对青少年牙周炎分析为X染色体隐性遗传。最近维生素D受体基因（VDR）多肽性与早发性牙周炎的关系已证实，具有t等位基因的个体易患早发性牙周炎［12］。牙周炎发病与遗传因素有关外，环境因素也起一定的作用，是一类多基因的遗传易感性疾病。临床表现：牙龈炎症、有牙周袋形成，附着丧失，牙槽骨吸收、牙松动，丧失咀嚼功能。青年女性多见，牙周组织破坏程度与局部刺激物的量不成比例，好发部位为第一恒磨牙或切牙，对称性破坏，进展快，有家族聚集性。

3牙齿和皮肤或骨组织的遗传病

3.1掌跖角化牙周病综合征(hyperkeratosisofpalmsandsoles-prematureperiodontaldestructionofteethsyndrome)又称Papillon-Lefèvre综合征（PLS），本病为常染色体隐性遗传，掌跖角化与角质素基因突变有关。有人称为类牙周炎变性病。临床表现：手掌和足跖部皮肤过度角化，多为弥漫型，早年牙周病（4岁前即可发生），异位钙化（颅内），伴有外胚叶发育不全。

3.2家族性巨颌症（Cherubism）又称家族性骨纤维异常症，常染色体显性遗传，致病基因定位于4P16.3，基因编码SH3结合蛋白SH3BP2［16］，通过SH3结构域与C-Abl结合时发生突变。临床表现：颌骨对称性、无痛性膨胀畸形，主要是下颌，有家族史，X线影像示为多房性。

3.3颅锁骨发育不全（cleidocranialdysostosisCCD）是常染色体显性遗传，致病基因定位于6P21的runt相关转录因子2基因（Runx2）所编码的转录因子Al（CBFAI）发生突变［17］。临床表现：骨和牙均有畸形，锁骨缺失，颅骨横径发育过大，鼻根宽、鼻梁低平，因长骨发育不全，故身材短小，上颌骨发育不良而有腭弓高拱，下颌前突，双肩有不同程度的并拢。4口腔黏膜和其他组织共同发生的遗传病

4.1多发性神经纤维瘤病（MaltipleNeuofibromatosis）为染色体显性遗传，美国Collins报告神经纤维瘤基因NF1定位于17q11.2，NF1有高突变率，其编码的蛋白产物为神经纤维瘤素（neurofibromin）［18］，参与细胞的生长和分化调节［19］。临床表现:皮肤出现牛奶咖啡色素斑，口唇、皮肤可见大小不等的半球状，软结节性神经纤维瘤，有时可以从皮肤处悬垂，表面光滑而软，压迫时有的皮肤疝气退回感，此病多位于神经干沿线。

4.2普茨综合征（Peutz-Jegher’sSyndrome）又称黏膜皮肤色素沉着和胃肠息肉症，本病属常染色体显性遗传，色素和息肉可能有单一基因引起［20］。临床表现：唇、口周、口黏膜黑色素沉着，肠息肉可分布于全肠道，可见于婴儿及30岁者，有复发性腹痛，特点是早饭后10～15min有间歇痛，有直肠出血，唇部色素沉着，口周雀斑可作为诊断此综合征的提示。

4.3无过氧化酶血症（Acatalasemia）又称Takahera病［21］，常染色体隐性遗传，过氧化酶基因定位于11p13，至今已发现5种变异型。Takahera（1946）发现11岁女孩做鼻腔及上颌窦肿瘤切除术，在术区用双氧水冲洗时，流出的血液立即变黑褐色，此过程重复，仍有同样结果，以后更进一步对其家族的6个孩子中的4个进行研究，结果是因为没有触酶之故，牙龈及牙槽骨出现疼痛性溃疡，牙槽骨坏死，口腔疾患类似走马疳，或急性坏死性龈炎症状。

4.4白色海绵痣（Whitespongenevus）又称Carnon综合征，为家族性常染色体显性遗传，在K4和K13基因发生突变［22］。临床表现：口腔黏膜有特殊白色乳光海绵斑，多发于颅、唇、舌等处，其他黏膜亦可发生。

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多基因范文篇8

数字人体力学模型具有几何学、运动学、动力学的特征，主要有:数字人体多体系统力学模型、数字人体非完整系统力学模型、数字人体变质量系统力学模型、数字人体碰撞系统力学模型、数字人体破坏系统力学模型、数字人体流体系统力学模型、数字人体极端系统力学模型。人体是由多种不同物质结构组成，因此，可用若干塑性、流变体、流体、弹性体组成的系统模型加以描述，构建数字人体多体系统力学模型，一般采用“有限段建模法”;把人体系统作为一个非完整的系统，来进行力学研究，更接近人体系统的实际，构建数字人体非完整系统力学模型，其最大优点是在定量分析和模拟分析时，可将边界条件动态的进行;构建数字人体变质量系统力学模型，主要包括变质量人体系统的牛顿力学和分析力学，是研究人体质量变化物体的运动及作用力之间的关系;构建数字人体碰撞系统力学模型，主要包括人体的外部碰撞、碰撞后人体的响应、人体与环境的关系;对于人体内部的液体流动、组织间液体的非线性交换、对流，构建数字人体流体系统力学模型;对于人体内部的温度、压力，构建数字人体极端系统力学模型，比如对流、辐射、热应力和高温低温疲劳试验模型。

二、数字人体信息模型

数字人体信息模型是有关人体系统物质流、能量流、信息流的性质、时空变化、特征、运动状态的模型。人体信息是指有关人体诸要素的物质和能量的性质、特征和状态表征的知识，包括物质信息和能量信息，数据是信息的载体。数据是未经处理的数字、文字、声音、图像等，而信息是以有意义的形式加以排列和处理的数据。构建数字人体信息模型，用以研究人体系统信息机制，从信息流的角度，探讨人体系统信息的结构、性质、获取和处理。研讨人体系统的物质流、能量流、信息流所形成的机制，从而构建数字人体信息模型。一般来说，产生人体系统物质流、能量流的基础理论是有差异性、非均衡理论、耗散结构理论、引力场理论，而物质流、能量流又是信息流的基础。构建数字人体信息模型，可以对人体系统信息的机制、产生、获取、处理、传播等规律进行研究。包括:数字人体认知模型、信息图谱模型、全息信息模型、记忆信息模型等。

三、数字人体基因模型

1985年美国科学家率先提出人类基因组计划，1990年美国、英国、法国、德国、日本、中国科学家分工合作，正式启动了人类基因组计划，测定人染色体30亿个核苷酸序列的碱基组成，现在已注释的人类编码基因34057个，功能基因12404个。医学界已经发现，有些疾病是遗传病致病基因所致，比如亨廷顿舞蹈病、遗传性结肠癌、乳腺癌等是单基因遗传病致病基因所致，而心血管疾病、肿瘤、自身免疫性疾病、老年性痴呆、精神分裂症等则是多基因疾病。利用基因技术构建数字人体基因模型，进行遗传图谱绘制、物理图谱绘制、基因序列测定、基因序列中个体差异的辨识、基因鉴定、基因功能分析是数字人体的一个重要方面。基因技术的应用及建模，使数字人体向更深层次迈进，绘制人基因图谱，进而发现人类基因并确定其染色体位置，破解人类遗传信息。科学家们正在对大规模基因组、大规模基因功能表达谱进行信息分析，对完整基因组进行比较研究，力求发现新基因。构建数字人体基因模型是人类基因组计划的一个重要组成部分，已有可喜的进展，基因诊断、基因治疗、疾病易感基因的识别已在医学领域得到了初步应用。

四、数字人体蛋白质模型

多基因范文篇9

然而，同义SNP真的是“沉默无声”的吗？是否仅仅是进化过程中，对环境压力的适应和自然选择而形成的“密码子使用偏好”在基因组中的遗迹？情况并非如此，研究发现某些同义SNP与疾病风险相关，有些则影响药物作用的特异性。例如角化粒（corneodesmosin）基因的同义SNP与牛皮癣发病相关［5］，ApoE基因和低密度脂蛋白受体相关蛋白6（Low-densitylipoproteinreceptor-relatedprotein6）基因同义SNP增加携带者阿滋海默综合征发病风险相关［6～8］。

以往研究显现，同义SNP或同义突变虽不改变编码蛋白的氨基酸序列，但可能影响蛋白的表达水平，主要通过三种机理。

1影响翻译效率

密码子与其对应的tRNA决定翻译速度，如果密码子对应的tRNA的频度高，则翻译速率高。在自然选择的过程中，生物体中高表达蛋白一般选择使用频度最高的tRNA及其对应密码子，如变异产生罕见密码子则翻译效率降低［9］。同义密码子的选择和tRNA的频度偏向性存在同步进化机制，即存在同义SNP与tRNA频度的正反馈，使得二者相协调［10,11］。此种机制目前尚存在争议，也有一些研究报道密码子与翻译效率没有明显关联［12,13］。

2影响mRNA稳定性

由于同义SNP改变mRNA的核苷酸组成，影响mRNA的二级结构，进而影响其稳定性。当mRNA中G/C含量增加，尤其是密码子的第三位碱基由A/U被G/C所替代时，减少酶对富含AU基序的识别，降低酶降解机会，将增加mRNA的稳定性［14,15］。例如DRD2基因同义SNP（C957T）改变mRNA稳定性，增加精神分裂症及酒精成瘾症的发病风险［16］。角化粒基因同义改变mRNA与DNA结合蛋白的亲和力而影响其稳定性，增加牛皮癣发病风险［5］。

3影响拼接控制

同义SNP可产生隐含的拼接位点［17］或影响拼接控制元件，如外显子拼接增强子（exonicsplicingenhancers,ESEs）、外显子拼接寂静子（exonicsplicingsilencers,ESSs）［18,19］，从而导致转录子的异常拼接。异常拼接还可能影响非同义SNP及氨基酸的使用［20,21］。这是目前受到广泛接受的机制，有许多同义SNP通过此机制影响疾病发生的报道。例如APC基因（R623R,H652H,R653R）与家族性腺瘤样息肉［22，23］、ATM基因(S706S,S1135S)与运动失调性毛细血管扩张症［22］、CYP27A1基因(G112G)与脑腱黄瘤病［22］、PAH基因(V399V)与苯丙酮尿症［22］、TGFBR2基因(Q508Q)与马凡氏综合征等［24］。

值得一提的是最近Sauna等对多耐药基因（multidrugresistance1,MDR1）的研究。MDR1编码P糖蛋白（P-gp）参与多种药物的吸收、分布、代谢、排泄及毒性反应(ADEMT)［25］。1236C>T/2677G>T/3435C>T是中国、印度及日本等人群中最常见的单倍体型，分布频率可达31%～49%［26］，其中1236C>T,3435C>T为同义SNP和2677G>T为非同义SNP。此单倍体型携带者对环孢素A及维拉帕米的逆向转运能力降低［27］。依照生化经典理论，“蛋白质一级结构决定空间结构,氨基酸序列相同，一般不改变蛋白质空间结构和功能。”最初推测P-gp的功能改变由其非同义SNP（2677G>T）所决定。Kimchi-Sarfaty等采用瞬时表达系统表达了多种MDR1变异体，用流式细胞仪分析不同变异体蛋白对荧光标记底物的转运能力。结果发现单独非同义SNP并不改其转运能力。而且此单倍体型变异基因可转录完整的全长mRNA，蛋白表达水平及定位无变化，氨基酸测序完全正确。排除了因使用罕见密码子导致蛋白翻译速度、mRNA稳定性及拼接异常等可能机制。那么是否蛋白质的结构发生了改变？随后，采用结构特异性抗P-gp抗体（UIC2）,发现单倍型和野生型P-gp存在抗体反应性的差异，证实存在细微的空间结构改变。这无疑对“同义SNP不影响蛋白结构和功能”的传统观念提出了挑战。

多基因范文篇10

关键词：转基因食品；检测基因；分子生物学；检测技术

转基因食品逐步商业化满足了人们不断增长的物质需求。转基因食品却在食用安全性和对生态环境的影响方面存在问题。转基因食品是使用基因工程技术来改变原始物种基因信息的新型技术。转基因过程中的每个阶段都可能存在安全隐患。因此，建立有效、快速、准确的转基因食品检验方法，可以有效满足消费者的知情权和选择权，改善转基因食品安全管理不足。本文重点阐述分子生物技术在转基因食品检测中的应用。

1基因水平定性的PCR检测法

为了更好地使外源基因成功转移到宿主体内并合理表达，转基因通常必须构建启动子、终止子、选择标记基因和报道基因。其中启动子和终止子是目标基因，具有表达顺序的作用。根据科学研究，大多数转基因作物具有启动子（CaMV35s），终止子（NOS）和抗性基因（NPTII3）三个基因成分。为了设计启动子、终止子、选择标记基因等的引物，基于此编码序列的PCR扩增，可以评估该食品是否含有转基因成分。目前，我国利用花椰菜花叶病毒35S启动子和农杆菌腐烂NOS终止子设计方案，非特异性引物设计对35S和NOS已成功地通过PCR扩增技术测试了转基因大豆。该方法用于成功测试RounfupReady，这是一种抗草甘膦的转基因大豆。但是，PCR方法只适用于转基因产品基础测试，一些绿色植物或土壤微生物也将携带CaMV35S和NOS基因成分，检测结果很可能是假阳性。

2基于基因芯片的检测法

基因芯片分析（Genechip），也称为DNA微阵列（DNAmicroarray），是一种特殊的分类方法，可将许多包含基因的寡核苷酸探针固定在聚酯膜，单晶硅片和夹层玻璃上。它可以与靶基因片段进行分子杂交，并根据扫描仪系统软件检查分子杂交的敏感性，然后利用电子信息技术对数据信号以及其中的许多基因序列和表达信息进行判断和定量分析。在食品卫生与安全行业中，基因分析技术已应用于食源性致病微生物的快速检测和转基因食品的检测。根据在此阶段从油菜籽转移的外源基因，将CaMV35S启动子，FMV35S启动子，Nos终止子，Bar，Barnase，Barstar，EPSPS，cOX，PAT和内源基因Fbp用作目标编码序列来设计方案。通过特异的引物设计和探针，以及相关基因分析，融合多重PCR技术被用于测试油菜籽样品中经常含有的外源基因，一次可以检测10个基因，这是其独特的优势[1]。

3酶联免疫吸附检测法

酶联免疫吸附测定法是一种新型的免疫测定技术，也称ELISA检测法（Enzyme-LinkedImmunoSorbentAssay）。ELISA检测法结合了抗原和抗体的非特异性免疫反应与酶的高效催化反应合并在一起。ELISA的基本原理是使用固相培养基吸收测试样品和抗原或抗原体，与相对的美标抗原或抗原体进行非特异性反应，产生经抗原检测的抗原体－酶标记的抗原一氧化氮。加入酶底物后，酶产生显色反应，被测抗原的量与着色物质呈正相关。因此，可以基于有色板材料的量确定样品中的测试物质的组成。ELISA技术标准低，实际操作简单准确，已发展成为一种通用的检测方法。在现阶段，在转基因食品检验行业中，有多种商业ELISA诊断试剂盒。ELISA的技术也有缺点，即测试扩散系数低，测试试剂盒一般只能测试特殊的转基因材料，测试成本较高[2]。

4蛋白质芯片检测法

蛋白质芯片技术的基本原理与基因分析基本相同。蛋白质检测试剂或测试探针以阵列形式固定在固相介质上，例如晶片、单晶硅晶片和化学纤维膜等。然后将产品中获得的总蛋白质与蛋白质芯片一起温育，使蛋白质分子结构与集成的IC中包含荧光标记和分子结构的目标蛋白产生非特异性反应。根据荧光接收灵敏度的测试，可以区分它是否属于食品类别。通过总体目标蛋白质和待测成分，可以推断出食品中是否含有转基因成分和与蛋白质相匹配的成分，创建了一种抗原蛋白芯片测试方法。该方法可以额外测试BTCry1Ac蛋白，植酸酶蛋白和BTCry1Ah蛋白的三种转基因成分。蛋白芯片技术具有非特异性和高效率的优点，但也存在一些必须解决的问题。例如，芯片制造成本相对较高，并且固定在介质表面上的特定外源蛋白质非常容易降解和敏感度次低[3]。

结语

随着基因工程技术的飞速发展，越来越多的转基因食品被注入市场。除了满足各种特殊要求外，转基因食品也越来越受到关注。合理标识和有效控制转基因食品的前提是对转基因食品进行有效检测。随着分子生物技术的发展，转基因检测技术也具有巨大的发展趋势。除了本文阐释的技术之外，从分子生物技术的角度来看，转基因测试还有许多新的技术应用，例如巢式和半巢式PCR、生物传感器技术、PCR-ELISA和免疫系统PCR。转基因食品检查的方法多种多样，但所有方法各有利弊，必须逐步加以完善。随着技术的发展，将出现大量用于转基因食品的优秀检测技术。

参考文献

[1]顾爱国,王伟,张晓强,等.转基因食品检测技术的研究进展.江苏农业科学,2017,(3):180~183.

[2]国家安全生产监督管理局.农业转基因生物安全管理条例.中国种业,2018,13(3):38~39.