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关键词： 生物技术   林木育种   基因工程  

摘要： 经济的快速发展推动着科技的不断进步,生物技术也获得了很大的发展空间,并逐步应用到各个领域中,取得了不小的成效。其中,生物技术在林木育种方面也得到了广泛的应用与推广,对传统的林木育种方式进行创新,科学合理的运用基因工程和细胞工程,为提高林木质量提供保障。本文通过对生物技术在林木育种上的应用,进行细致的分析与研究,更好地促进我国林业的健康快速发展。

关键词： 甲醛   基因   启动子   转化   表达   基因工程  

摘要： 甲醛(HCHO)是装修后的主要污染物之一,对室内环境和人体健康影响较大。植物净化作为一种生态环保的净化室内空气质量的手段,一直被人们所关注。研究证明,利用基因工程手段增强转基因植物HCHO代谢能力可提高其吸收外源HCHO的速率和脱毒能力。HPS和PHI是许多甲基营养菌甲醛固定途径RuMP的关键酶。本研究论文的工作:(1)从番茄中克隆了可定位在植物叶绿体细胞器的RbcS3c基因两个长度不同启动子和信号肽序列,并进行元件分析和功能预测;(2)分析金鱼草密码子的偏好性并对目的基因hps-phi融合序列进行优化后,将RbcS3c基因信号肽和hps-phi目的基因构建到瞬时表达载体中,观察其是否定位到叶绿体中表达;(3)构建RbcS3c基因2个长度不同启动子引导hps-phi目的基因的表达载体,转化烟草获得转基因植株,通过定量PCR比较不同长度启动子启动目的基因效率,并验证hps-phi目的基因分解甲醛的作用;(4)建立金鱼草的再生体系,获得大量的可转化植株。第一部分工作结果:从番茄中克隆了可定位在植物叶绿体细胞器的RbcS3c基因两个长度不同启动子和信号肽序列,分别命名为RbcS3cPS1和RbcS3cPS2。RbcS3cPS1片段长度为738bp,对该序列进行测序分析并与已发表的RbcS3c基因(X05986)相应序列进行比较发现:在TATA盒、CAAT盒等重要功能区域并未发现有碱基的改变,说明所克隆片段即为番茄RbcS3c基因上游调控序列。Plant CARE软件分析该序列表明:该基因启动子含有多处保守序列,而且越靠近起始密码子区域序列越保守,该启动子序列除含有启动子必需的CAAT框、TATA框外,还含有G-box、I-box、box I、box II、ATC-motif等十二种与光响应有关的元件。另外,还含有一个个Me JA响应元件、一个乙烯响应元件。将该基因启动子再向上游拉长后扩增的RbcS3cPS2片段长度为1086bp序列。在从RbcS3c基因启动子738bp向上游延伸的300bp的序列中,发现这个启动子有很多与植物非生物胁迫相关的响应元件,如ABRE、G-BOX、HSE、GARE-MOTIF、TATC-BOX、MBS。与Gen Bank中X05986比对,本研究克隆的两个不同长度的RbcS3c基因启动子和信号肽序列虽然在TATA-box、CAAT-box、G-box等重要功能区域没有碱基改变,但在其他区域存在9处碱基的差异,包括8处碱基替换和1处碱基缺失,这些差异序列都存在于738bp序列中。两者与已发表的RbcS3c基因(X05986)相应序列同源性分别为98%和98.7%。这说明在不同番茄品种之间RbcS3c基因启动子序列会存在一定的差异性。第二部分工作结果:金鱼草的ENc值为61,偏大,表明金鱼草在密码子的使用上偏好性不强。叶绿体中的密码子使用较为均匀,除终止密码子外,最小的为2.5,分别是苏氨酸ACG和丝氨酸AGC,最大的是苯丙氨酸UUU,使用率在千分之53.5左右,其次是天冬酰胺千分之37.0。根据生物软件计算结果表明,GCC、GAC、GAG、TTC等30个以C或G碱基为第3位的密码子的RSCU值均大于l,且Frac值也较大,为hps-phi基因的偏好密码子。据此,将甲基营养菌中hps-phi融合基因序列根据密码子简并性优化,优化后的序列与原序列的相似度为76%左右。通过烟草瞬时表达,我们可以看到在信号肽的指导下,携带目的基因成功定位到叶绿体中。这说明我们克隆的信号肽虽然在氨基酸组成上与NCBI中报道的序列有2个氨基酸的差异,但其信号肽功能并没有发生改变,这与生物软件预测结果一致。即我们克隆的信号肽与NCBI中报道的信号肽剪切位点不同,但在功能上都可以发挥信号肽的作用。第三部分结果:分别构建两个由番茄RbcS3c基因不同长度启动子及信号肽引导融合基因hps-phi的表达载体:pC1301-RbcS3cP1S::hps-phi-Nos(小载体)和pC1301-RbcS3cP2S::hps-phi-Nos(大载体),并利用根癌农杆菌介导转化烟草获得转基因植株。利用定量PCR检测分别含有大、小载体转基因烟草植株目的基因的表达量。结果显示,在含有小载体转基因植株中,目的基因表达量平均比含有大载体转基因植株提高20多倍。转基因烟草植株抗甲醛能力检测显示,含有小载体转基因植株非常强,比野生型提高了约14-20倍,这也与目的基因定量检测结果一致。目的基因定量分析以及抗甲醛能力检测结果都表明,将启动子加长之后并没有增加外源基因的表达量,反而比没有加长的启动子表达量更低。由此我们推测,在加长的启动子序列上,可能有某些功能元件抑制了该启动子的效率,从而使目的基因的表达量下降到几乎没有表达的水平。最后,我们建立了金鱼草的再生体系,研

关键词： 过敏疾病   免疫球蛋白能激活补体   基因工程   分离纯化   抗过敏药物  

摘要： 目的：考察重组人IgE Fc对由IgE介导的过敏反应是否具有抑制作用以及其作为临床抗过敏药物的潜力。<br>　　方法：通过基因工程技术，获得表达重组人IgE Fc的CHO细胞株，建立CHO细胞培养工艺和重组人IgE Fc的分离纯化工艺制备重组人IgE Fc的纯化样品，并应用于功能评价研究。在体外试验中，利用流式细胞方法分析检测重组人IgE Fc与表达人 FcεRIα的CHO细胞（CHO3D10）的结合考察重组人IgE Fc与FcεRI的亲和力，并与人源IgE进行比较。转人基因的大鼠细胞嗜碱性粒细胞（EG-RBL2H3）活化试验中，通过检测组胺释放量的变化考察重组人IgE Fc对过敏原/特异IgE引发嗜碱性粒细胞活化的抑制作用。最后，在猴体上，通过检测蓝斑大小的变化，评估重组人IgE Fc对IgE介导的被动皮肤过敏（Passive Cutaneous Anaphylaxis，PCA）反应的抑制作用。<br>　　结果：构建并获得30株高表达重组人IgE Fc的CHO细胞克隆株；对细胞培养过程进行了优化，通过浓缩培养基的流加，重组人IgE Fc的表达滴度比分批培养提高了83.8％；在对数生长期结束时降低培养温度到32℃，重组人IgE Fc的表达滴度进一步增加了18%；建立了由阴离子交换和疏水层析为主的分离纯化工艺，产物的最终纯度达到98%。流式分析结果表明重组人IgE Fc与FcεRI的亲和力高于人IgE；EG-RBL2H3细胞活化试验中，当重组人IgE Fc浓度达到致敏NP-IgE浓度的5倍时，组胺释放受到完全的抑制；猴体的PCA试验中，当重组人IgE Fc与NP-IgE剂量一致时，蓝斑直径减小了42%，当重组人IgE Fc剂量增加到6倍及以上时，完全没有看到蓝斑。<br>　　结论：重组人IgE Fc的亲和力高于人IgE，并且能够竞争地抑制由 IgE介导的过敏反应，具有显著的临床治疗过敏疾病的潜力。

关键词： 脂质体转染   hTNFα   APA   细胞微囊   肿瘤生长   抑制作用  

摘要： 恶性肿瘤的发病率和致死率甚高,成为当今世界人类疾病中的头号杀手。常规的三大疗法(手术、化疗和放疗)对肿瘤的治愈率很低,并存在很大的毒副作用。近年兴起的肿瘤生物疗法及细胞疗法给肿瘤治疗带来了新的希望。已知人肿瘤坏死因子α(hTNFα)具有较强的杀伤或抑制肿瘤组织细胞生长的作用,已用于临床治疗某些肿瘤。但由于该因子的半衰期短,静脉全身用药后到达肿瘤组织的浓度低、持续时间短,难以达到满意的抑瘤效果;并且大剂量的使用会引发严重的寒战、高热及休克等全身不良反应,极大地限制了其在临床的应用。本组前期以人胚肾293细胞为载体,构建了能持续分泌hTNFα的hTNFα/293细胞;以APA微囊包裹该细胞,制备出APA-hTNFα/293细胞微囊;将该细胞微囊植入荷瘤裸鼠肿瘤组织内部及周围;结果初步表明在APA微囊发挥免疫隔离作用的前提下,该细胞微囊可在肿瘤组织局部发挥持续释放hTNFα、抑制肿瘤组织生长的效应。具有提高肿瘤组织局部hTNFα浓度、延长作用时间、降低全身不良反应的优点,可更好地发挥抑制肿瘤组织细胞生长的作用。作为全新的抑瘤方法,是否能在多种载体细胞及抑瘤实验中得到证实,需进一步的扩展性研究。本研究采用常用的CHO细胞(中国仓鼠卵巢细胞)作为载体细胞,应用脂质体转染技术,构建hTNFα/CHO基因工程细胞;采用APA微囊包裹该基因工程细胞,制备APA-hTNFα/CHO细胞微囊;植入荷瘤鼠肿瘤组织内部及周围,以期利用APA微囊克服异基因细胞的免疫排斥反应,通过hTNFα/CHO细胞提供持续分泌和释放hTNFα的微型生物泵作用,达到维持肿瘤组织局部高浓度hTNFα、全身其他组织低浓度hTNFα的效应,以更好地发挥hTNFα的抑瘤作用,并降低全身不良反应,旨在为恶性肿瘤的治疗提供全新的生物治疗方法。一、实验目的:构建hTNFα/CHO基因工程细胞;制备APA-hTNFα/CHO细胞微囊;在体内、外实验中了解该细胞微囊对肿瘤组织细胞生长的抑制效应及对宿主的毒副作用。二、实验内容:应用脂质体转染技术,构建hTNFα/CHO基因工程细胞;在体外实验中证明该细胞可持续释表达hTNFα基因并分泌放人肿瘤坏死因子α;用ELISA法检测该细胞培养液中hTNFα蛋白的含量。用APA微囊包裹所构建的细胞系,制备出APA-hTNFα/CHO细胞微囊。将APA-hTNFα/CHO细胞微囊与9种不同的人肿瘤细胞共培养,观察该细胞微囊对不同人肿瘤细胞的生长是否具有抑制作用。选取2肿肿瘤细胞制备APA细胞微囊,将该细胞微囊植入荷瘤裸鼠的肿瘤组织内部和周围,了解其对荷瘤裸鼠肿瘤组织的生长是否具有抑制作用,及其对宿主体重和生存的影响。三、实验方法:1、构建htnfα/cho基因工程细胞系:采用pcr技术对htnfα目的基因进行合成并扩增。通过质粒酶切与重组技术,将合成的目的基因整合入质粒gv141中,并检测目的基因整合水平。使用脂质体(lipofectamine2000)将整合htnfα目的基因的重组质粒gv141转染入cho细胞中,通过g418抗性筛选,构建出基因工程细胞htnfα/cho细胞系。提取筛选后扩增的该细胞的总rna,采用pt-pcr方法检测htnfα/cho细胞的外源性htnfα基因的表达;采用elisa法测定不同传代数的htnfα/cho细胞的培养上清液中htnfα蛋白的含量。在倒置光学显微镜下,观察培养中的htnfα/cho细胞、cho细胞的生长状态,并用mtt法测定该2种细胞的生长曲线,对比转染前、后htnfα/cho细胞与cho细胞生长增殖的变化。2、观察apa-htnfα/cho细胞微囊对共培养的肿瘤细胞生长的影响:分别用apa微囊包裹htnfα/cho细胞、0/cho细胞(转染空载体的cho细胞),用倒置光学显微镜观察体外培养的apa-htnfα/cho细胞微囊、apa-0/cho细胞微囊的形态变化及囊内细胞的生长状态。将定量的apa-htnfα/cho细胞微囊分别与9种不同的人肿瘤细胞(肝癌细胞hepg2、结肠癌细胞lovo、宫颈癌细胞hela、肺癌细胞h460、乳腺癌细胞mcf-7、膀胱癌细胞t24、乳腺癌细胞t47d、肺腺癌细胞a549、肾癌细胞achn)共培养。按照培养肿瘤细胞的加入物的不同分组:不加任何处理因素、仅培养的肿瘤细胞为空白对照组;加入htnfα溶液为阳性对照组;加入apa-0/cho细胞微囊为阴性对照组;加入不同剂量(低剂量50个、中剂量100个、高剂量200个细胞微囊)apa-htnfα/cho细胞微囊为实验组。采用mtt法检测各组肿瘤细胞三天的增殖值,计算并绘制增殖曲线,了解apa-htnfα/cho细胞微囊分别对9种不同的人肿瘤细胞生长的影响。应用spss19.0软件对实验数据进行重复测量资料的方差分析,按照α=

关键词： PFOS   ES细胞   心肌细胞   线粒体损伤   Ca2+   Rictor  

摘要： 全氟辛烷磺酸(Perfluorooctane Sulfonate, PFOS)是全氟有机化合物家族中的代表性化合物之一,在环境中无所不在,在野生动物和人类体内均发现有PFOS前体物和盐类物。该化合物化学性质稳定,在人体内的半衰期长,不易被代谢,可引起各类组织毒性,直接关系到人类健康问题。近年来国内外关于PFOS毒性研究主要集中在PFOS对实验动物和人类可能造成的发育毒性、肝脏毒性、神经毒性、心血管毒性、免疫毒性和致癌性等。由于PFOS在肝脏中含量最多,故目前关于PFOS引起的肝脏毒性研究较为深入,且多篇研究报道已阐明PFOS致肝脏毒性作用机制主要与激活PPARa受体相关。而PFOS在心脏的生物累积含量仅次于肝脏,心脏又是胚胎发育最早形成的器官,已有报道在胚胎早期暴露烷基磺酸类毒性化合物极易致心脏发育损伤甚至畸形,如斑马鱼与PFOS共孵育后可引起静脉窦和动脉球的距离增加、心率改变、孵化率下降等现象。虽然研究者掌握了一些关于PFOS在心脏发育领域毒性研究资料,但仍处于初始阶段,其引起的心脏毒性作用机制和敏感指标尚未完全阐明,因此,亟待深入探索PFOS致心脏发育毒性作用机制。小鼠胚胎干(embryonic stem, ES)细胞自首次从小鼠胚囊内层细胞中发现后,因其在体外具有分化全能性及自我更新等特点而在各种研究中得到广泛应用。小鼠ES细胞定向分化成的心肌细胞不但具备心肌细胞表型,表达心肌特异性标志物,也具有心肌细胞正常的收缩-偶联功能,基本模拟体内心肌细胞分化的过程,该模型已用于化合物致胚胎毒性评价和研究。本课题组前期利用SILAC标记蛋白质组学技术研究了PFOS致小鼠ES细胞定向心肌细胞分化毒性差异蛋白表达谱,结果发现PFOS处理组和DMSO对照组比较共有176个差异蛋白。有28.8%差异蛋白参与了给生物体提供能量和物质的代谢过程,包括糖类代谢(4.5%)、核酸代谢(18.7%)、脂质代谢(5.6%)等。通过细胞定位分析发现,差异表达蛋白定位在线粒体占11.4%,仅次于细胞核,推测PFOS致心肌细胞分化发育毒性作用的主要原因之一与线粒体功能损伤相关。线粒体是细胞合成ATP的重要场所,产生的能量用以维持细胞正常生理功能,参与胞内Ca调节和代谢等多种细胞活动。与其他类型细胞相比,心肌细胞对能量需求更高,线粒体更丰富,用以维持其正常新陈代谢及收缩活动,因此,心肌细胞对外源性化合物导致的线粒体损伤极其敏感。而线粒体依赖性能量通路不仅是启动心肌分化的关键调控者,也是心肌再生作用的重要靶点,促进该环节可诱导ES细胞定向分化为心肌细胞,而抑制该环节则可导致心肌分化受阻。线粒体和内质网之间存在相互偶联,这种结构被命名为线粒体内质网偶联结构(Mitochondria-associated endoplasmic reticulum membrane, MAM),该结构中起连接作用的主要是线粒体融合蛋白Mfn2和分子伴侣Grp75,其中Mfn2主要通过与Mfn1或Mfn2形成二聚体,而Grp75连接内质网膜上的Ca释放通道1,4,5-三磷酸肌醇受体(IP3 Receptor, IP3R)和位于线粒体外膜的孔蛋白VDAC禺联形成连接复合物,在线粒体和内质网之间构成连接,以保证Ca信号及脂质在线粒体和内质网之间的传递,线粒体Ca主要影响呼吸链中几种脱氢酶,一定浓度可促进ATP合成。此外线粒体损伤时,线粒体融合蛋白Mfn2表达减少,导致线粒体膜电位降低。哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物2(mammalian target of rapamycin complex 2, mTORC2)是由雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、Rictor、mLST8、PRR5和mSinl组成,近年研究发现该复合物存在于线粒体内质网偶联结构中,其中Rictor是]mTORC2特异性成分,是其发挥生物学作用必不可少的部分,Rictor可最大化激活p-Akt(ser473)并对Akt下游信号传导起关键作用。研究表明在Rictor敲除的MEF细胞中IP3R磷酸化明显减少,IP3R存在Akt结合位点,且mTORC2-Akt通过结合IP3R抑制肌浆网Ca释放至线粒体。mTORC2缺失会破坏线粒体-内质网结构偶联,造成线粒体缺陷。ES细胞定向分化为心肌细胞过程中,伴随着线粒体结构和功能逐渐成熟,存在能量转换,表现为无氧糖酵解代谢向高效的线粒体有氧代谢转换,以保证心肌细胞分化及心肌细胞正常兴奋-收缩偶联特征。若心肌细胞线粒体能量代谢发生障碍,如线粒体脂肪酸氧化能力降低,可造成脂肪酸堆积,乳酸产量增加,ATP产量减少,进而导致兴奋收缩功能及Ca转运功能等降低,最终诱发心力衰竭等心脏疾病。已有研究报道PFOS可导致成年大鼠线粒体损伤,主要与其下调线粒体内ATP合酶表达相关,但迄今为止尚未见利用ES细胞体外

关键词： 生物技术制药   基因工程   教学方法  

摘要： 分析生物技术制药课程性质,从教学内容的设置、实验项目的开发以及教学方法的方法等方面进行了探索与研究,实践证明教学效果较好。

关键词： 人胚胎干细胞   定向分化   胰岛素   PI3KP110β抑制剂   蛋白表达  

摘要： 背景和目的：<br>　　目前1型糖尿病和部分2型糖尿病患者仍需终身依赖外源性胰岛素治疗，且不能改善远期并发症。近年胰岛器官移植的成功提示了胰岛细胞可以弥补胰腺细胞的不足而用于治疗糖尿病，但供体的严重不足限制了其在临床的应用。而移植由人胚胎干细胞诱导分化而来的胰岛素分泌细胞可能有助于解决供体不足的问题。至目前为止，大多数诱导分化方案获得的胰岛样细胞共表达胰高血糖素和/或生长抑素，仍不是功能完善的β细胞。在我们前期研究中，在末阶段添加外源性诱导因子Exendin-4得到C肽阳性细胞率高达90％，大大提高了胚胎干细胞的分化效率，但其共表达四种胰腺特异蛋白，属于不成熟的胰岛前体细胞。<br>　　Hori等在鼠胚胎干细胞分化末阶段采用PI3K抑制剂 LY294002成功获得95%-97%的胰岛素阳性细胞，仅有2%-3%的胰高血糖素阳性细胞。但其干细胞来源于小鼠，且在培养中使用了血清培养基，这些动物源性因素限制了分化细胞的临床应用。PI3K分为四个亚型，被广泛研究的IA类PI3K主要由p110催化亚基（p110α，β，δ）和p85调节亚基构成的异源二聚体组成。然而究竟是何种构型的PI3K异二聚体参与人胚胎干细胞的定向分化还未见有所报导。因此，本实验尝试在无血清培养条件下，在诱导末阶段采用PI3K抑制剂LY294002诱导人胚胎干细胞定向分化，以期获得更加成熟的胰岛素分泌细胞；采用PI3KP110β抑制剂TGX-221初步探索PI3Kp110β对人胚胎干细胞定向分化的影响。<br>　　材料和方法：<br>　　1.人胚胎干细胞单克隆细胞系 PKU1.1由北京大学第三医院生殖医学中心陈贵安教授赠送。采用“五步诱导法”包括：人胚胎干细胞体外培养（HES阶段）；拟胚体的形成（EB阶段）；通过ITSF液筛选巢蛋白阳性细胞（ITS阶段）；添加B27、N2以及碱性成纤维细胞生长因子（basic fibroblast growth factor，bFGF）扩增巢蛋白阳性细胞（N2阶段）；去除 bFGF，添加广谱的PI3K抑制剂LY294002诱导因子为实验组，添加前期研究采用的Exendin-4因子为对照组分别诱导人胚胎干细胞向胰岛样细胞的定向分化；添加 PI3KP110β特异性抑制剂TGX-221因子用于检测PI3KP110β对人胚胎干细胞定向分化的影响（诱导阶段）；<br>　　2.胰岛样细胞通过免疫荧光染色检测胰腺特异蛋白的表达；<br>　　3.通过实时定量PCR检测胰岛细胞相关基因的表达；<br>　　4.通过胰岛素和胰高血糖素体外诱导释放实验初步评价胰岛样细胞体外释放功能；<br>　　5.通过糖尿病鼠肾被膜下移植胰岛样细胞来评价胰岛样细胞在体情况下对糖尿病鼠血糖及糖尿病症状的影响；移植8周后处死小鼠，取出移植侧肾脏进行HE染色及免疫组织化学分析。<br>　　结果：<br>　　1.细胞经一系列培养，第五阶段LY294002诱导的胰岛样细胞数量减少，体积也较小；免疫荧光染色显示：74.5%胰岛样细胞表达C肽，27.2%细胞表达胰高血糖素，31.3%细胞表达生长抑素，胰岛素/生长抑素双染阳性率仅3.5%，相较于Exendin-4诱导因子表达更低水平的胰高血糖素及生长抑素；<br>　　2.实时定量PCR结果显示：LY294002组及TGX-221组相较于Exendin-4组胰岛样细胞表达更高水平的胰岛素、胰高血糖素、生长抑素和胰多肽，且NKX6.1、MAFA和GLUT2等胰岛成熟相关因子基因表达也明显升高；LY294002组与 TGX-221组胰岛样细胞表达的大部分胰腺内分泌激素及成熟因子水平相似，但TGX-221诱导的胰岛样细胞的胰岛素基因表达量是LY294002的近一倍，是Exendin-4诱导胰岛样细胞的176倍；<br>　　3.体外在高糖高钾刺激下LY294002组胰岛样细胞释放胰岛素量、胰高血糖素量均是Exendin-4组的4倍，LY294002诱导的胰岛样细胞具有快速释放胰岛素及胰高血糖素功能，这和胰腺组织细胞的功能相似；<br>　　4.将LY294002诱导的胰岛样细胞移植到糖尿病模型鼠肾被膜下，一周后血糖开始下降并维持稳定的血糖至8周，改善了糖尿病鼠的随机血糖。另外，糖尿病鼠多饮、多食、多尿、精神、毛发等糖尿病症状得到了改善。移植8周后处死小鼠，取出移植侧肾脏进行组织学分析，苏木精-伊红染色显示胰岛样细胞在移植侧肾脏组织内存活；免疫组织化学分析显示，在小鼠肾脏边缘及肾实质内存在呈棕红染色的人胰岛素阳性细胞；移植的细胞也无成瘤性。<br>　　结论:<br>　　1.在无

关键词： 拓展阅读   胚胎干细胞   干细胞研究  

摘要： 美国著名影星布拉德·皮特主演的影片《返老还童》曾给人留下深刻印象。主人公本杰明·巴顿一出生便如80多岁的老人一般,之后便逆着常人生长的定律成长,最后竟以婴儿的形态离开人世。现实中,想要像这样"返老还童"却几乎是奢望。然而,科学家的发现却恰如其分地诠释了一句广告词——"一切皆有可能"!这个发现就是神奇的干细胞!一个完整人体的形成,是各细胞在特定基因编码的引导下发生的分化,而这些细胞

关键词： DE-NOVO MUTATIONS   SOMATIC MUTATIONS   DRAVET SYNDROME   MALFORMATIONS   SCN1A   AKT3  

摘要： Single nucleotide variants (SNVs), particularly loss-of-function mutations, are significant contributors to autism spectrum disorder (ASD) risk. Here we report the first systematic deep sequencing study of 55 postmortem ASD brains for SNVs in 78 known ASD candidate genes. Remarkably, even without parental samples, we find more ASD brains with mutations that are protein-altering (26/55 cases versus 12/50 controls, p = 0.015), deleterious (16/55 versus 5/50, p = 0.016), or loss-of-function (6/55 versus 0/50, p = 0.028) compared to controls, with recurrent deleterious mutations in ARID1B, SCN1A, SCN2A, and SETD2, suggesting these mutations contribute to ASD risk. In several cases, the identified mutations and medical records suggest syndromic ASD diagnoses. Two ASD and one Fragile X premutation case showed deleterious somatic mutations, providing evidence that somatic mutations occur in ASD cases, and supporting a model in which a combination of germline and/or somatic mutations may contribute to ASD risk on a case-by-case basis.

关键词： 人类基因组计划   发展中国家   记忆   3号染色体   生物产业   生命科学   碱基对   测序  

摘要： 1999年，中国正式加入人类基因组计划，承担人类3号染色体短臂上约3000万个碱基对的测序任务。这项工作占整个基因组的1％，也让中国成为参与这一研究计划的唯一发展中国家。这难得的1％，让中国向21世纪生命科学与生物产业的建设迈进了里程碑式的一步。