人类短串联重复序列研究论文

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人短串联重复序列相关技术及其在法医学中的应用研究进展

人短串联重复序列相关技术及其在法医学中的应用研究进展

其在法医学中 应用的研究进展。
【键 】S :检 技 ;法 学 美 词 T 测 术 医 R
【 中图分类号] R8 【 9 文献标识码] A [ 文章编号] 1 4 30 (01 1 — 07 0 6 — 86 21)1 18 — 5 7
d i1.9 9 ji n 17 3 0 .0 1 1.4 o: 3 6/.s .6 4— 86 2 1 . 13 0 s
老年人多有心血管疾病 , 加上麻醉及手术刺激可引
ad r t s ntn J.rh s Uo, 1, ( )65— 6. n e i d t eo[]Ac p r 2 06 8 : e cl yu i e E l0 3 5 62
发血压下降或诱发心脑并发症 , 术后要严密观察病
[ 收稿 日 期 2 1 — 5 0 ]本 文编辑 01 0 — 6 [
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[ bt c] SRibcmn a nt a ebc s oi t se xt dpl o h m .t a A s at T o i a m i g ec r t ea e fte e i i o m r i s Ih r se g n n e i m k u x nv e sa s n y ps s
2 I v1eL AUo a从 m a L, 1 n , a oc Brv B,e 1 ta.Lo ru n r atsmpo we r ayt c y tms i r

人类X染色体短串联重复序列基因座在群体遗传学中应用的研究进展

人类X染色体短串联重复序列基因座在群体遗传学中应用的研究进展

类X - S TR在群体遗传学 中应用的研究进展情况综述 如下 。
1 X - S T R的遗传学特征及研究历史 1 . 1 x _ S T R的遗传学特征
I n v e s t i g a t o r Ar g u s X - 1 2 ) 、 X - De c a p l e x 等 ] , 国内也在加速 研制
开发 , 有 些 产 品 进 行 了一 些 实 质 性 的应 用 , 并 取 得 一 定 的成 果_ 7 ] 。在众 多商业 化试 剂 盒 中 , I n v e s t i g a t o r Ar g u s X - 1 2试 剂
人类 x染色体是一个 中等 大小 的亚中着丝 粒染 色体 , 短臂
女儿 。
遗传标记被用 于推测人 群起 源 、 迁移 、 群体 间的融合等 方面
的研究 已经有 2 O多 年 的历史 _ g ] , 具有 较 高突变 率 的 S T R非 常
X - S TR是指位 于 X染色体上 的一 些短 串联重 复序列 , 绝大
多数 S TR位于 非编码 区 , 不 受选择 压 力的影 响 , 具有 丰 富的遗
例如 , 张永 吉等 l _ 3 ] 利 用 相 应 的 扩增 体 系 研 究 得 到 的结 果 表 明
2 ~6 个核苷酸 , 又称 微 卫 星 D N A( mi c r o s a t e l l i t e D N A) 。 由 于人 类
个 X - S T R多态性位点不断被发现, 国 内外 学 者 先后 报 道 了
HP R TB 、 D X S 6 8 0 7 、 D XS I O 1 、 D XS 6 7 8 9 、 DX S 9 8 9 8 、 D X S 7 4 2 4等

串联重复序列的物种差异及其生物功能

串联重复序列的物种差异及其生物功能

《串联重复序列的物种差异及其生物功能》一、概述串联重复序列是生物体中一类重复出现的DNA序列,它们在不同物种间存在着差异,并且在细胞生物学过程中扮演着重要的角色。

本文将围绕串联重复序列的物种差异及其生物功能展开深入探讨。

二、串联重复序列的物种差异1. 基本概念串联重复序列是指DNA序列中连续重复出现的基本单位,如微卫星、长末端重复、转座子等。

不同物种间的基因组中,串联重复序列的长度、结构、数量均存在着差异。

以人类与小鼠为例,它们的基因组中的微卫星数量和分布就存在较大差异。

2. 比较研究通过对不同物种间基因组的比较研究,可以发现它们在串联重复序列的编码方式、差异点和功能上存在着显著的差异。

这些差异不仅影响着物种间的遗传变异和进化过程,也对生物体的生物学功能产生了重要影响。

三、串联重复序列的生物功能1. 突变和进化串联重复序列在基因组中的突变和进化过程中发挥着至关重要的作用。

它们的变异可以导致基因型和表型的差异,从而影响物种的适应性和生存能力。

如人类基因组中的长末端重复序列变异对祖先起源和人类进化史的研究提供了重要依据。

2. 基因调控一些串联重复序列在基因的调控和表达过程中起着重要作用。

它们可以影响染色体结构和染色体间相互作用,调控基因的复制、转录和翻译过程,以及染色体的端粒保护等。

这些调控功能在不同物种中存在着一定的差异,影响着生物体的生长发育和健康状态。

3. 功能性基因组串联重复序列还涉及到功能性基因组的构建和维持。

它们在基因组的二级结构、重组和修复等过程中发挥着重要作用,对细胞的稳定性和遗传信息的传递起着关键性的作用。

物种间的差异导致了不同细胞和生物体在这些过程中表现出不同的特征和功能。

四、总结和展望串联重复序列的物种差异以及在生物功能中的作用是一个复杂而丰富的研究领域。

通过对不同物种间基因组序列的比较研究,我们可以更全面地了解串联重复序列在生物体中的分布、变异和功能特点。

未来的研究可以进一步深入探讨不同物种间串联重复序列的演化规律和生物学功能的差异,以期对生物体的进化和适应性变异等方面提供更深入的理解。

dna串联重复序列 alu元件

dna串联重复序列 alu元件

dna串联重复序列 alu元件Alu元件是一种在DNA中重复出现的序列,它在人类基因组中占据着重要的位置。

本文将从不同角度介绍Alu元件的特点、功能和在人类进化中的作用。

Alu元件是一种短小的DNA序列,全长约为300个碱基对。

它由重复单元组成,这些单元在人类基因组中重复了数百万次。

这种高度重复的特性使得Alu元件成为人类基因组中数量最多的重复序列。

根据研究,人类基因组中大约有100万个Alu元件,占据了整个基因组的10%左右。

Alu元件在基因组中扮演着重要的角色。

尽管Alu元件本身不编码蛋白质,但它们的存在对基因组的功能和稳定性有着重要的影响。

Alu元件可以通过影响基因的表达和调控来参与基因组的功能。

例如,Alu元件可以插入到基因的调控区域,改变基因的表达水平。

此外,Alu元件还可以通过参与基因组的重排和重组过程,对基因的结构和功能进行调整。

进一步地,Alu元件在人类进化中具有重要的作用。

研究发现,Alu 元件的插入和删除在人类进化过程中起到了重要的作用。

通过研究不同人群之间Alu元件的插入和删除情况,可以了解到人类基因组的变异和进化历史。

此外,Alu元件还可以通过参与基因组的重排和重组,促进新基因的产生和进化。

因此,Alu元件是人类进化中的一种重要驱动因素。

除了在人类基因组中的重要作用外,Alu元件还与一些人类疾病的发生和发展相关。

研究发现,某些疾病如癌症和神经系统疾病与Alu元件的异常活动有关。

Alu元件的插入和删除可能导致基因组的不稳定性和错配修复机制的失效,从而导致疾病的发生。

因此,对Alu元件的研究不仅可以增加对基因组功能和进化的了解,还可以为疾病的预防和治疗提供一定的参考。

Alu元件是人类基因组中重复出现的DNA序列,具有重要的功能和进化意义。

它在基因组的结构和功能调控中起着重要的作用,并参与了人类进化和疾病的发生。

通过对Alu元件的深入研究,可以更好地理解人类基因组的复杂性和多样性,为基因组学和医学领域的研究提供重要的参考。

人类基因组的重复序列分析与进化研究

人类基因组的重复序列分析与进化研究

人类基因组的重复序列分析与进化研究随着科技的不断发展,人类对于基因组的了解也越来越深入。

基因组是生命的重要组成部分,其中重复序列占据了很大一部分。

重复序列指的是基因组中重复出现的序列,可以分为两类:内部重复序列和间隔重复序列。

本文将重点探讨人类基因组中的重复序列,并分析其进化意义。

一、重复序列的分类内部重复序列是指在基因组中重复出现的短序列,大约300bp以下。

它们通常被认为是基因组的遗传元件,很少直接参与到基因的功能中。

内部重复序列又分为共生转座子、DNA转座子和端粒重复序列。

共生转座子是一种DNA序列,它与细胞的DNA遗传结构相同,由反转录酶切割后整合到其它基因组区域。

DNA转座子则是一种通过DNA复制和修剪的转移因子,将自己整合到新的基因组位点的DNA序列。

端粒重复序列是在染色体末端的特殊DNA序列,它们有助于保护染色体的稳定性。

间隔重复序列是指在基因组中重复出现的长序列,大约300bp以上。

它们通常被认为是基因组的遗传元件,对基因的功能也有直接作用,如调控基因表达等。

间隔重复序列又分为LTR(Long Terminal Repeat,长末端重复序列)、LINEs(Long INterspersed Elements,长间隔重复序列)和SINEs(Short INterspersed Elements,短间隔重复序列)。

二、重复序列的分布重复序列在基因组中分布广泛,占据了人类基因组的大约50%。

内部重复序列和间隔重复序列的比例约为2:1。

重复序列的分布呈现出明显的片段状分布,不同的染色体或染色体区域内的重复序列数量和种类也不同。

在人类基因组中,大多数重复序列是间隔重复序列,其中又以SINEs为最多,约占人类基因组的13%。

进化上,SINEs具有移动性,可以在基因组中自行复制并插入到新的区域中。

它们在不同的物种之间也可以横跨种间边界,为分子进化研究提供了良好的标记。

在人类中,SINEs的分布和物种的进化历史有很大关系,也是人类基因组进行分子进化研究的重要标记。

人类短串联重复序列

人类短串联重复序列

人类短串联重复序列(STR)的研究进展短串联重复序列( Short tandem repeat ,STR)又称微卫星DNA, STR 是一种可遗传的不稳定的并且具有高度多态性的短的核苷酸重复序列. STR 多态性具有种类多,分布广,高度多态性等特点,并按孟德尔遗传规律[ 1 ]在人群中世代相传. 通过对STR 多态性的认识,极大地推动了人类基因组的研究. 这种多态性标志已广泛用于构建人类遗传连锁图谱、基因定位、遗传病诊断、肿瘤细胞染色体分离与重组以及亲子鉴定等法医学检查.DNA遗传标记的多态性研究发展按时间顺序可分为三代[4 ]。

第1代遗传标记:限制性片段长度多态性( restriction fragment length polymorphism, RFLP)是Wyman 和White 于1980年偶然发现的,人类14号染色体上存在DNA片段长度有变化的区域,这些区域的结构特点是DNA由一段序列串联重复、首尾相接而成。

重复次数可在几次至数百上千次之间变化。

DNA重复单位长度在数bp至数十bp之间,组成串联重复的DNA是小卫星DNA。

第2代遗传标记:短串联重复序列是由Holly等发现的重复单位的长度只有2~6 bp、重复次数一般在数次至几十次之间的串联重复DNA 序列,即微卫星DNA。

微卫星DNA的等位基因片段的长度一般在400 bp 以下,故又称为短串联重复序列( STR)。

第3代遗传标记:单核甘酸多态性( single nucleotide polymorphism, SNP)是单个碱基的置换、插入或缺失而形成的,是美国MIT提出的新一代多态性标记系统[5],近年来成为多种研究的焦点。

虽然SNP的多态性位点是最多的,能比STR提供更全面的基因信息,但是STR还是以其独特的优点保存下来,仍被广泛的研究。

1.1 STR 的构成 STR 的核心序列为2~7bp ,呈串联重复排列.重复次数10~60 次左右,其总长度常小于400 bp.常见的有一、二、三、四核苷酸重复序列,约占真核生物基因组的5 %. 人类基因组的STR 单核苷酸重复以polyA ,polyT 多见,双核苷酸重复以(CA) n ,( GT) n , (AA) n , ( GG) n 常见, ( GC/ CG) 少见,其原因是由于3′端为G的C(即CPG) 易于甲基化. 三核苷酸重复以(CXG) n 类型常见,由于三核苷酸具有高度多态性,常用作DNA 的标记物.每个特定位点的STR 均由两部分构成:中间的核心区和外围的侧翼区. 核心区含有一个以上称为“重复”的短序列,一般该重复单位的碱基对数目不变,而串联在一起的重复单位数目是随机改变的,如果用一种不切重复单位的限制性内切酶把DNA 分子切割成限制性片段,该限制性片段中位于核心区的外围即是侧翼区. 人群中不同个体可表现为侧翼区相同而串联重复单位的数目不同;也可为相同数目的重复单位,但侧翼区大小不同,或者两者均不同. 通过对那些非STR 位点的DNA 限制性片段长度多态性( Rest riction f ragment lengthpolymorphism ,RFL P) 研究表明,每个位点的RFL P仅能检测到1 个或数个等位基因. 因此可以推论,STR 位点的侧翼区变异数也仅有少数几个. 这样,人群中该特定STR 位点的等位基因差异,主要应来自不同数目的串联重复[2,3]。

人类基因组重复序列的结构和功能分析研究

人类基因组重复序列的结构和功能分析研究

人类基因组重复序列的结构和功能分析研究人类基因组是由DNA分子组成的,包括了数以亿万计个碱基对,每个人的基因组几乎相同,但还是存在许多不同。

这些变异和差异是基因表达和人类演化的关键因素。

在基因组中,有很多重复的序列,这些序列在基因组中的数量和位置似乎是随机分布的。

然而,这些重复序列在基因组中却不是无用的。

第一部分:什么是重复序列在人类基因组中的发现和定义通过不断进展的基因组测序技术和计算机分析,越来越多的重复序列被发现,并对人类基因组的理解做出了贡献。

粗略地说,人类基因组大约50%是由重复序列组成的。

重复序列大致可以分为短重复序列和长重复序列两类。

短重复序列(short tandem repeats, STRs)是长度较小的重复序列,在人类基因组中很普遍,不少STRs都被用作亲缘关系或犯罪等法医学应用中的分子标记。

长重复序列也称为转座子(transposable elements, TEs)是长度超过400bp的重复序列,在人类基因组中也很常见。

第二部分:重复序列的结构和功能转座子大约占人类基因组的45%,是一类寄生于基因组内的DNA片段。

转座子可以分为两类,即LINE和SINE。

LINE(long interspersed element)呈基因转录逆向方向定向插入,内含全长约6~8 kb、A-t阶段序列含量高达70-80%和编码重复嵌合酶和逆转录酶的两个开放阅读框,它是人类基因组中数量最多的转座子家族极为活跃。

SINE则呈基因转录正向方向定向插入,长度一般在200-400 bp之间,它的转座作用是依靠其他的逆转录酶而不是它自己携带的逆转录酶。

它的代表是Alu,其大小为300bp,数量约1.1百万个,是最活跃的SINE家族。

长重复序列的转移,会对基因组稳定性及基因功能影响造成潜在风险。

可是,一些研究发现,转座子再次活跃的情况下,它们还能为人类演化和适应提供新的遗传变异。

另外,Alu转座子的优越性突变已由很多研究证实,转座子插入到DNA的起始位点和终止位点,后续有机会演化出类似酪蛋白和胆固醇合成酶等的功能基因。

人类短串联重复序列(STR)及其研究进展

人类短串联重复序列(STR)及其研究进展

摘要 : 串联 重复序列( T 作为第二代遗传标记 , 短 S R) 广泛的分布于人类基 因组 中。本 文介绍 了 S R及 其分 型特 点 , T 以及 S R应 用于遗传制 图、 医学鉴定 、 类学、 T 法 人 群体遗传 学、 因诊 断 、 基 器官移植 等方面 内容。 关键词 :T 遗传 多态性 ; S R; 群体遗传 学 中图分类 号 :3 4 5 Q 4 . R 9 . ; 36 5 文献标 识码 : A 文章编 号 :6 1- 2 5 20 ) 1 0 7 o 17 79 (0 7 O — 0 8一 4 有变化 的区域 , 这些区域 的结构 特点 是 D A 由一段序 列 串 N 联重复 、 首尾相接而成 。重复次数可在几 次至数百上千次之
人 类短 串联 重 复 序 列 ( T ) 其 研 究 进 展 SR 及
马 威 ,张 亮 , 李 岩 , 徐
学教研室 , 辽宁 大连 162 ) 10 7 .

(. 1 大连 医科大学 20 0 5级研究生 , 辽宁 大连 16 2 ; . 1 7 2 大连医科大学临床医学七年制 20 0 0 2级 , 辽宁 大连 16 2 ; . 10 7 3 大连 医科大学 解剖
间变化 。D A重复单位 长度 在数 b N p至数十 b p之间 , 组成 串 联重复 的 D A是小卫星 D A。第二代遗 传标记 : N N 短串联 重 复序列是 由 Hoy等发现的重复单位 的长度 只有 2~ p重 l l 6b 、 复次数 一般 在数次至几 十次之 间 的串联重 复 D A序 列 , N 即 微 卫星 D A。微 卫 星 D A的等 位基 因 片段 的长 度一 般在 N N 40 b O p以下 , 故又称为 短串联重 复序列 ( T 。第三代遗 传 S R)
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人类短串联重复序列的研究
【摘要】人类短串联重复序列(short tandem r epeat , str )是目前最广泛应用的dna 遗传标记,本文对str 的研究概况、检测方法、在各学科的应用等作一综述。

【关键词】str;人类短串联重复序列;遗传标记
【中图分类号】r 394 【文献标识码】a 【文章编号】1004- 7484(2012)05- 0429- 01
人类短串联重复序列(short tandem repeat,str)由2-6个碱基为单位串联组成的重复序列,重复次数常为15-30次[1]。

一般每个str位点有十几个等位片断,有高度的多态性[2],其多态性主要原因是个体间核心序列重复次数的差异,且这种差异在基因传递的过程中遵循孟德尔共显性遗传规律。

str作为dna遗传标记具有分布广、种类多、多态信息量大、pcr易于扩增等优点,因而成为现在遗传学研究最常用的遗传标记。

现已广泛运用于群体遗传学分析,致病基因定位,人类基因作图和筛选目的基因,法医学个体识别、亲子鉴定等领域。

1 str的检测方法
1.1 pcr-rflp 或aso检测法
以特定的str位点侧翼区互补序列设计引物,进行扩增,然后再用该str位点的特异性探针进行rflp分析或用该等位基因特异的寡核苷酸探针(allele specific oligonucleotide,aso)进行印迹杂交,放射自显影,该方法有很强的特异性。

1.2 dna 指纹图谱法
根据不同位点的str有相同重复序列单位的特点,用一种核心重复序列作为探针,可检测到许多不同位点的str,经southern blot 杂交、放射自显影,在x光胶片上显现dna指纹图谱,该图谱是许多str位点的集合状态。

每个可显示18条以上的带纹,并且有高度的个体特异性。

因此,在法医学上有很高的应用价值。

1.3 聚丙烯酰胺凝胶电泳法
根据str位点两端的互补序列合成引物,用聚合酶链反应扩增出不同长度的片段,再用经过高分辨的聚丙烯酰胺凝胶电泳,最后通过银染得到最终结果。

该方法操作时间短而且灵敏度、分辨率明显高于放射自显影、琼脂糖凝胶电泳等方法。

1.4 毛细管电泳法
此法是一种快速高效的分离分析技术。

先以pcr扩增含有str位点的目的dna片段, 然后利用毛细管电泳进行分析。

该方法具有分析速度快、使用方便、定量准确、重现性好和便于数据管理等明显优点。

1.5 多重pcr荧光标记全自动基因组扫描
多重pcr是指在同一pcr反应体系里加上二对以上引物,同时扩增出多个核酸片段的pcr反应。

由于str引物应用多种不同颜色的荧光染料进行标记,因此可以将多种不同的pcr 产物与dna内在分子量标准品同时上样在同一孔中电泳,通过顺序凝胶电泳,genescan软件图像分析,计算出str等位基因片段大小。

本法具有
高通量、快速、简便且成本低等优点,现广泛应用于法医学、医学遗传学、群体遗传学及人类进化等研究领域。

2 str的应用
2.1 群体遗传学、民族学、人类学、考古学研究
str标记多位于非编码区,其突变以接近稳定的速率在进化过程中不断积累,形成多态性。

不同人群中str等位片段的种类和频率分布可能有差异,这些差异反映不同人群间的遗传差异。

通过研究str变异速率、多态性以及比较人群间差异、序列间差异,就可以揭示人类的起源、迁徙、进化等历史进程。

例如y-str位于y染色体的非重组区,因此父亲的y-str只要没有突变将会完全一致地遗传给儿子。

因此y-str有明显的地域和人群分布特征。

2.2 致病基因定位
致病基因定位是分离克隆致病基因来阐明疾病的发病机制。

最常用的基因定位方法是家系连锁分析,连锁分析是用同一条染色体上的被定位基因与另一个基因或遗传标记相连锁的特点进行定位。

若在家系连锁分析中发现某一遗传标记与一种疾病存在较强的连锁关系,就可把致病基因定位在这个遗传标记的附近。

目前str是连锁分析定位基因所用的主要遗传标记,一般能把致病基因定位在10-20cm 的范围内。

进一步分析更多的str多态位点,可以将相关位点限制在1-3cm 的区域。

2.3 人类基因组遗传图制作
人类基因组遗传图又称连锁图,是指基因或dna标志在染色体上
的相对位置与遗传距离。

由于str在人类基因组中高度多态性、分布广泛、易于检测, 作为首选的遗传标记。

至1996年初,所建立的遗传图已含有6000多个以str为主体的遗传标记,平均分辨率即两个遗传标记间的平均距离为0.7cm。

有6000多个遗传标记作为路标,在基因组6000多个区域中只要以连锁分析的方法,找到某一表现型的基因与其中一种遗传标记邻近的证据,来确定与疾病相关的基因在基因组中的位置。

故对其附近基因进行测序,目的基因就有可能发现[3]。

2.4 用于法医学个体识别和亲权鉴定
法医鉴定中对于微量和有降解的生物检材,最优的方法是用pcr 扩增str。

实验表明,str的dna来源于人体血液、精斑、指甲、毛发、牙齿、和骨等生物性检材。

因为str具有高度多态性、稳定性及杂合性,当几个str位点共同分析,可以得到很高的累积个体识别率和父权排除率。

x染色体短串联重复序列,父亲的等位基因仅能遗传给女儿;y染色体短串联重复序列则呈父系遗传。

所以特别适用父或母缺如情况下法医学的亲缘鉴定[4]。

对于暴力犯罪案件中y-str也可对男性检材混有女性检材的进行精确检验而不受影响[5]。

3 小结
由于str具有高多态性,广泛分布于基因组中,可以用pcr扩增、电泳分型等方法加以检测,因此现已应用于生物学各领域。

作为新一代的遗传标记,目前的发展方向是要减少人为因素所造成误判,
实现str 分析检测的标准化、自动化。

另外各实验室要采用相同的标准化技术,并将str分析结果建立相应的数据库,实现数据共享。

随着分子生物学技术快速发展和str 研究的不断深入,越来越深入地研究str的功能及产生的机制,其应用领域会更加广泛。

参考文献:
[1] lee hc,ladd c,bourke mt,et al. dna typing in forensic science:1.theory and background [j]. am j forensic med and path,1994,15(4):269- 282.
[2] eddwards a,civitello a, hammond ha,et al.dna typing and genetic mapping with trimeric and tetrameric tandem repeats[j]. am j hum genet,1991, 49(4):746- 756.
[3] 周丽宁,莫世泰.人类短串联重复序列的应用研究[j].广西
医科大学学报,2005;22 ( 3) :476- 478.
[4] 吴淑珍, 林刻智, 张洪勤. x 染色体str基因座在同胞亲缘鉴定中的应用[j].温州医学院学报,2008;38( 2) :122- 124. [5] 谢兆辉.人类y染色体短串联重复序列的应用[j].中国优生与遗传杂志,2007;15( 11 ):12- 13.。

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