基因多态性与营养物质代谢
四氢叶酸代谢和基因多态性与癌症风险的关系
四氢叶酸代谢和基因多态性与癌症风险的关系癌症是一种由基因突变或其他因素引起的细胞恶性生长的疾病，它可以影响任何人，无论年龄、性别或生活方式如何。
幸运的是，科学家们在研究癌症的相关因素时取得了一些重要的发现，其中之一是四氢叶酸代谢和基因多态性与癌症风险的关系。
四氢叶酸是一种必需的营养素，它在身体中发挥着重要的作用，包括DNA的合成和修复，维生素B12和氨基酸的代谢以及红血球的形成。
然而，当四氢叶酸与细胞内的代谢途径相互作用时，可能会影响癌症的发生。
四氢叶酸代谢和基因多态性的相互作用人体内的四氢叶酸代谢途径是极为复杂的，需要多个酶的催化和调节。
与此同时，基因多态性也可以影响四氢叶酸的代谢和利用。
根据不同基因表型的遗传差异，各种酶的活性和表达可能会存在变化。
例如，越来越多的研究表明，甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR) C677T和A1298C基因多态性与癌症风险有关。
C677T基因多态性是指由胸腺嘧啶(C)变为胸腺嘧啶(T)的基因突变，导致MTHFR酶的活性降低。
另一方面，A1298C基因多态性则是指由腺嘌呤(A)变为腺嘌呤(C)的基因突变，也会导致MTHFR酶活性的降低。
这些基因多态性可能会导致体内不可逆的DNA损伤，从而增加癌症的风险。
此外，研究还表明，缺乏维生素B12和B6等营养素也可能影响四氢叶酸代谢通路的活性。
如何减少癌症风险虽然四氢叶酸代谢和基因多态性与癌症风险的关系还需要进一步研究，但是已有研究提出了一些可以降低癌症风险的建议，包括：1.保持适当的营养摄入：确保摄入足够的四氢叶酸、维生素B6和B12等营养物质，可以促进正常的代谢通路进程。
2.不吸烟：吸烟是导致多种癌症的主要原因之一。
因此，戒烟是降低癌症风险的重要步骤之一。
3.进行体育运动：进行适当的体育运动可以提高身体的免疫能力，帮助身体对抗癌症。
4.减少环境污染的暴露：避免身体长时间暴露在空气污染或其他有害物质中。
结语癌症是一种复杂的疾病，影响着无数的人。
基因测序技术在个性化营养与健康中的应用
基因测序技术在个性化营养与健康中的应用随着基因测序技术的发展和应用，人们对于个性化营养与健康的关注度也越来越高。
在过去，人们常常采用传统的一刀切的方法来进行饮食安排，而现在，借助基因测序技术，我们可以更加准确地了解个体的基因信息，为个性化营养与健康提供更精准的指导。
本文将探讨基因测序技术在个性化营养与健康中的应用。
一、基因测序技术简介基因测序技术是指通过对个体的基因组进行高通量测序，获得其基因组的完整序列信息。
目前常见的基因测序技术包括Sanger测序、第二代测序技术和第三代测序技术。
这些技术的出现，使得人们可以更快速、更准确地获取基因信息。
而个体的基因信息则与其个性化营养与健康密切相关。
二、基因测序技术与个体的基因多态性个体的基因多态性是指个体基因组中存在的某些位点上的核苷酸序列变异，这些变异常常与个体对某些营养物质的需求和代谢能力有关。
通过基因测序技术，可以发现个体在某些关键基因上的核苷酸序列变异情况，从而了解其与营养与健康的关系。
例如，基因SNP（Single Nucleotide Polymorphism）是指基因组中单个核苷酸的变异。
通过基因测序技术，可以分析个体在某些关键基因SNP上的变异情况。
这些基因SNP的变异可能影响个体对一些特定营养物质的代谢能力，进而影响其对这些营养物质的需求。
根据这些基因SNP的结果，可以制定出适合个体的个性化饮食方案。
三、基因测序技术在营养定制中的应用基因测序技术的应用为个性化营养定制提供了依据。
通过对个体的基因信息进行分析，可以了解其对某些营养物质的代谢能力、吸收能力和需求程度。
据此，制定出适合个体的个性化饮食方案，从而达到提供精准营养支持的目的。
例如，对于某些基因SNP可能影响膳食纤维的代谢能力的个体，可以建议其适量增加膳食纤维的摄入量，以维持肠道健康。
而对于某些基因SNP可能影响维生素代谢的个体，可以建议其相应地增加维生素的摄入量，保证身体对维生素的需求。
浅谈基因多态性在体育科学研究中的应用前景
引言
人类基 因组最重 要发现之 一就是 在人类 基因组 的序 列 中存 有基 因多态性的现 象，含 单核 苷酸 多 态性 （ ＮＰ 、短 串联 重 复序列 Ｓ ） （ Ｔ 。深入探究发现 ，基 因多态性还和人 Ｓ Ｒ） 群体质 的特 征差异 、运动 能力差异 及对运动 训练敏感性 与特殊 环境 的适应 能力 （ 低氧和 高温 ）等有 关 。因此把基 因多态性应 用在体 育科学 的研 究 中，从基 因的水平来研 究人体 运动能 力，寻求和 运动 能力相关的分 子标记 与训练 敏感群体遗 传学标 记，不仅 指导运动 员的训练提 供 了个 性化 的参考 依据 ，还为 国
因组研究发现：Ｓ ｓ ＮＰ 可影响营养物质代谢 、 活 性、作用的途 径、不 良反应 ，使 效应呈现 多态 性。并且 同一种基 因在不 同的条件下可 能会 有完全不 同的表达 ，基 因的不 同程度表 达可 调节营养物质 摄取和作用过程 。有研究 证 明，有些基 因的单核苷酸 多态性 也许会影 响相 应维生素 的吸收、转运与代谢 所需蛋 白 质 的活性 。最新研 究表 明，营养物 质对于基 因 的表达 影 响 同样 是营 养 干预 其 治疗 的基 础 ，利用 ｃ ＮＡ 探针的方法研究人 的肿瘤细 Ｄ 胞外 叶酸 的浓度对基因表达影响，结果表 示， 不 同叶酸浓度会引起 ７种基 因表达差 异。所 以在这基础上 ，摄入同样食物 不同的人对食 物 消化、吸收 结果会不 同，代 谢情况不 同产 生 营养效果也会 不同。所 以相 同饮 食方案对 不 同运动员有不 同的效果， 能会 出现 营养缺 可 乏和营养过剩 。
科 学论 坛
浅谈基 因多态性在体育科学研究中的应用前景
姜 海 蛟
西 北民族大 学体育学院 甘肃 兰州 ７ ０ ３ １４ ２
基因多态性
基因多态性多态性（polymorphism）是指在一个生物群体中，同时和经常存在两种或多种不连续的变异型或基因型（genotype）或等位基因（allele），亦称遗传多态性（genetic polymorphism）或基因多态性。
从本质上来讲，多态性的产生在于基因水平上的变异，一般发生在基因序列中不编码蛋白的区域和没有重要调节功能的区域。
对于一个体而言，基因多态性碱基顺序终生不变，并按孟德尔规律世代相传。
基因多态性分类生物群体基因多态性现象十分普遍，其中，人类基因的结构、表达和功能，研究比较深入。
人类基因多态性既来源于基因组中重复序列拷贝数的不同，也来源于单拷贝序列的变异，以及双等位基因的转换或替换。
按引起关注和研究的先后，通常分为3大类：DNA片段长度多态性、DNA重复序列多态性、单核苷酸多态性。
DNA片段长度多态性DNA片段长度多态性（FLP），即由于单个碱基的缺失、重复和插入所引起限制性内切酶位点的变化，而导致DNA片段长度的变化。
又称限制性片段长度多态性，这是一类比较普遍的多态性。
DNA重复序列多态性DNA重复序列的多态性（RSP），特别是短串联重复序列，如小卫星DNA 和微卫星DNA，主要表现于重复序列拷贝数的变异。
小卫星（minisatellite）DNA由15~65bp 的基本单位串联而成，总长通常不超过20kb，重复次数在人群中是高度变异的。
这种可变数目串联重复序列（VNTR）决定了小卫星DNA长度的多态性。
微卫星（microsatellite）DNA 的基本序列只有1~8bp，而且通常只重复10~60次。
单核苷酸多态性单核苷酸多态性（SNP），即散在的单个碱基的不同，包括单个碱基的缺失和插入，但更多的是单个碱基的置换，在CG序列上频繁出现。
这是目前倍受关注的一类多态性。
SNP通常是一种双等位基因的（biallelic），或二态的变异。
SNP大多数为转换，作为一种碱基的替换，在基因组中数量巨大，分布频密，而且其检测易于自动化和批量化，因而被认为是新一代的遗传标记。
基因表达与营养相互关系的研究进展
１１ 营养素 对基 因表 达的调 控 ． １１１ 营 养 素对 基 因表 达 的作 用特 点 ．． 几 乎 所 有 的营养 素 对基 因的表 达 都 有 调 节 作 用 ， 它们 直 接或 者作 为辅 助 因子催 化 体 内 的反 应 ， 成 大 分 子 的底 构 物， 还可 以作 为信 号分 子或 者改 变大分 子 的结 构 ， 所 有 这些作 用 都可 以导致 转 录和 翻译上 的变 化 。营养
将被 转 录和 翻译 成 相应 的基 因产物 。 近 年来 ， 随着 分子 生物 学技 术 的不断 发展 ， 们 人 已明显 地认 识到 作为 外部 因子 的营 养物质 与 基 因表 达之 间存在 着 广泛 的互作 ， 种互作 是 动物 内 、 因 这 外 子互作 的一 个 重 要 方 面 。它 表 现 在 以下 两 个 方 面 ：
１ １ ３ 营养 素对 基 因表 达 的 调 控 方 式 及 途径 ．． 营
反应 。虽 然动 物 体 细胞 都 含 有 同样 的 基 因 ， 是 并 但 非全 部基 因在 同一 时 间 都得 到表 达 ， 际上 动 物 体 实 全 部基 因在 其一 生 中 ， 并非 都有 表 达 ， 而是 根 据外 界 环境变 化 ， 中少 量 基 因得 到 表 达 。这 显 示动 物 体 其 存在基 因表 达 调节 体 系 ， 这种 体 系决 定 了 哪 个基 因
基 金项 目： 建 省 科 技 厅 重 大 项 目（ ０ Ａ ２２ ） 福 Ｎ ３ ２００
水 化合 物 的组成 可 以影响体 内一些 消化 和代 谢酶 的 基 因表 达 。Ｔｎｋ 等 Ｊ 低碳 水 化合 物 日粮 进 行长 ａａａ 用
期 饲 喂 的 ７周龄小 鼠进 行饲 养试 验 。所 用饲 料 含有 各种单 糖 ， 喂 １ 饲 １ｈ后进 行 检 测 ， 经检 验 表 明果糖 、
营养与基因的相互作用
营养与基因的相互作用我们常常听到营养对健康的重要性，但很少有人能够理解为什么不同的食物和营养素对不同的人有如此不同的影响。
这一系列影响涉及到我们每个人的基因，即我们的遗传物质。
不同的人拥有独特的基因组，这使得他们对于营养摄入的需要，及其影响，都不同。
在这篇文章中，我们将探讨营养与基因之间相互作用的复杂性。
有关基因基因是由 DNA 组成的指定区域，用于储存蛋白质合成所需的指令。
每个基因都有其特定的序列，该序列决定了特定的蛋白质。
基因负责不同的功能，如胚胎发育、新陈代谢和细胞增殖等。
每个人的基因组由大约 20000 个基因组成，这些基因决定了我们身体的所有特征和行为。
有关营养营养是指人体需要的营养物质，包括碳水化合物、脂肪、蛋白质、维生素、矿物质和水。
各种营养物质对于身体的正常生理功能、健康状况和疾病预防都起到重要作用。
营养对基因的影响我们对营养的摄入不仅能促进基因表达，而且还能影响基因突变的风险。
每个人的基因组都由特定的 SNP（单核苷酸多态性）组成，这些 SNP 可以改变基因的功能。
不同的营养素会影响 SNP 的表达，从而影响基因的功能。
例如，吃富含维生素 C 的食品可以降低感染和疾病的风险，但是对于一些人来说，吃富含维生素 C 的食品可能会引发泌尿系统结石。
这是因为这些人有一种 SNP，它能影响维生素 C 的代谢，从而影响钙的吸收和排泄。
因此，他们需要避免过量摄入维生素C。
一些特定的营养素对基因的表达具有特别的影响。
例如，Omega-3 脂肪酸有助于抑制炎症过程，改善心脏健康。
研究表明，吃足够的 Omega-3 脂肪酸可以降低心脏病和中风的风险，但是对于自身免疫性疾病和抗凝治疗的人来说，Omega-3 脂肪酸并不适合。
Omega-3 脂肪酸也与脑部发育和认知能力有关。
研究者发现，孕妇摄取 Omega-3 脂肪酸可以改善胎儿的神经系统发育。
婴幼儿的视力和智力也能因此而得到提升。
同样重要的是，具体的基因变异及其与营养素之间的相互作用，也可以影响人体对 Omega- 3脂肪酸的需求和效果。
医学专题分子营养学精
(1)分子生物学技术在营养学研究中的应用； (2)分子生物学与营养学结合的必要性； (3)基因转录的代谢(dàixiè)调节；
(4)基因表达的营养(或营养素之间的相互作用对营养相关 疾病的影响；
(7)基因多态性对营养素需要量的影响。
第十六页，共六十三页。
2．基因表达调控的基本理论
如上所述，真核基因的表达是一个多阶段过程，因此，真 核基因表达的调控也是在多阶段水平来实现的，即大致可分 为转录前，转录、转录后、翻译和翻译后等5个水平。
(1)转录前调控：是指发生在基因组水平上基因结构的改变。 这种调控方式较稳定(wěndìng)持久，甚至有些是不可逆的，主要见 于机体发育过程中的体细胞分化的决定。其调控方式主要包括： 基因丢失、基因扩增、基因重排、甲基化修饰及染色体结构改变 等。
人类对生命现象与本质的认识，经历了由整个机体水平向 器官、组织、细胞、亚细胞结构及分子水平这样一个逐渐深 入的过程。
近几十年，随着分子生物学理论与实验技术在生命科学领域 的各个学科的渗透及应用，产生了许多新兴学科。分子营养学就 是营养学与现代分子生物学原理和技术有机结合而产生的一门新 兴边缘学科，它在阐述营养素与基因如何相互作用，导致营养相 关疾病发生发展方面取得了许多重要进展。目前该学科刚具雏形， 正处于不断完善和发展阶段，相信不久的将来(jiānglái)，它必将成 为一门在理论和实践方面均具有重要意义的学科。
第九页，共六十三页。
1985年，还是Artemis P Simopoulos 博士在西雅图举 行的“海洋食物与健康”的会议上，首次使用了分子营养学 这个名词术语，并在1988年指出，由于分子生物学、分子遗 传学、生理学、内分泌学、遗传流行病学等所取得快速发展 及向营养学研究领域的渗透，从1988年开始，营养学研究进 入了黄金时代(huángjīnshídài)。从文献检索的情况看，1988年以 前的有关营养素与基因之间相互作用的文章寥寥无几，而从 1988年以后，该领域研究的论文与综述骤然增多，并逐年呈 几何增加的趋势。发表文章所涉及的内容大致可分为以下几 类：
糖尿病早期诊断的生物标志物研究
糖尿病早期诊断的生物标志物研究引言糖尿病是一种常见而严重的慢性代谢性疾病，长期以来困扰着全球数以亿计的人口。
及早发现和诊断糖尿病对于预防并发症的发生和有效管理至关重要。
传统上，通过血液中空腹血糖或餐后2小时血糖水平来判断是否患有高血糖。
然而，这些指标只能反映当前的血糖水平，并不能准确地诊断早期的糖尿病。
因此，寻找更有效的生物标志物成为了提高早期诊断准确度和预测患者风险的关键。
一、遗传标志物1. 基因多态性基因多态性是指存在于人类基因组中的连续多态性位点，其不同等位基因在不同个体之间存在差异。
许多遗传变异已经与2型糖尿病发生和进展相关联。
例如，TCF7L2基因被广泛认为是2型糖尿病最重要的易感基因之一。
研究表明，对TCF7L2基因多态性的分析可以帮助预测个体患糖尿病的风险。
2. 发育相关基因除了与代谢相关的基因外，一些发育相关基因也可能参与了糖尿病的早期诊断和发展过程。
例如，在胰岛素分泌调节中起关键作用的PDX1、NEUROD1等转录因子在糖尿病的早期诊断中被广泛关注，并且通过检测这些基因的表达水平可以较好地判断患者是否存在胰岛素分泌异常。
二、代谢标志物1. 血液中营养物质血液中各种营养物质如葡萄糖、胆固醇、甘油三酯等在机体新陈代谢过程中扮演着重要角色。
将这些物质与特定生化途径或代谢通路相关联，可以提供评估和预测个体患糖尿病风险的指标。
例如，高于正常水平的葡萄糖或胆固醇含量可以作为早期诊断2型糖尿病的生物标志物。
2. 脂肪组织激素许多脂肪组织产生的激素如瘦素、脲酶等已被证明在糖尿病的发生和发展中发挥着重要作用。
这些激素能够调节机体能量代谢与胰岛功能，并通过参与糖脂代谢的协调，影响血糖水平。
因此，这些激素的测定也可以作为评估个体是否存在代谢紊乱和早期诊断糖尿病的指标。
三、生化标志物1. 炎性标志物炎性反应在2型糖尿病进展中起着重要作用。
许多临床和实验室数据都显示，通过检测血液中C-反应蛋白（CRP）、白介素-6（IL-6）以及其他一些促炎分子等指标可以判断体内是否存在低度慢性炎症状态，从而预测个体患上或对抗2型糖尿病的风险。
分子营养学 绪论
分子病毒学 分子生理学 分子考古学
分子数量遗传学 分子生态学 分子进化学 分子免疫学 …………….
近几十年，随着分子生物学理论与实验技术在生命科学领域 的各个学科的渗透及应用，产生了许多新兴学科。分子营养学 就是营养学与现代分子生物学原理和技术有机结合而产生的一 门新兴边缘学科。
➢ 在过去，对营养素功能的认识一直停留在生物化学、 酶学、内分泌学、生理学和细胞学水平上。虽已认 识到营养素可调控细胞的功能，但认为主要是通过 调节激素的分泌和激素信号的传递而实现的。
例：1985年，共有相关研究论文144篇；1986年，共有相关研 究论文162篇。
其代表性论文是“高碳水化合物膳食对糖代谢相关基因（醛 缩酶B基因，aldolase B和L-丙酮酸激酶）表达的影响”；
“高碳水化合物膳食，禁食、进食对肝脏脂 类合成基因（spot14、fas）表达的影响”。
所采用的实验方法：Western Blot、Northern Blot。
分子营养学快速发展阶段(1990-2000年)
（1）PCR技术的出现：1983年，Mullis第一次提出PCR的概念， 并做了第一个PCR实验。 1985年，在science发表文章（Saiki）， 并申请了专利（Mullis）。 1988年，第一台PCR仪问世。标志着营 养基因组学进入快速发展阶段。
根据Pubmed检索，2000-2015年分子营养学领 域发表研究论文约50万篇
分子营养学鼎盛阶段（2000年—）
2001年以后，营养基因组学（nutrigenomics）这个名词在 国外的重要学术期刊上频频出现。正是在这种大的背景条件下， 分子营养学研究又进入了一个新的黄金时期。美国的Nancy Fogg-Johnson博士坚定地认为，“如果将营养学未来的发展方 向总结成一句话，那就是营养基因组学，是营养学研究的下一个 浪潮，并且该领域的研究将使普通百姓对营养与膳食的认识产生 革命性的变化”。
生源性物质合成途径和代谢途径的基础研究
生源性物质合成途径和代谢途径的基础研究生物体内生源性物质合成途径和代谢途径是维持生命活动和稳态的关键过程之一。
生源性物质包括氨基酸、核苷酸、脂类、糖类等，它们在细胞内能够产生能量和构建组织结构，同时也是许多生物学过程的基础物质。
代谢途径负责调节这些物质的产生和消耗，维持细胞内代谢的平衡。
因此，对于这些生源性物质合成途径和代谢途径的基础研究具有重要意义，它能够为人类提供新型的治疗策略，特别是对于一些代谢性疾病的治愈提供了更深层次的认识和探索基础。
氨基酸是构成蛋白质的基本成分，同时它们也可以经过代谢途径供能。
肝脏是氨基酸代谢的中心，其可以将多种氨基酸进行转化和合成，进一步供应给全身进行蛋白质的生长和修复。
同时，肝脏还可以将氨基酸转化为葡萄糖，满足身体的能量需求。
值得注意的是，合成和代谢氨基酸过程中存在与基因相关的变异和多态性，这些基因的表达和功能失调与一系列疾病的发生和发展有密切关系。
如肝炎病毒感染后，氨基酸倒逆酶的表达会轻微增加，这在一定程度上反映了肝炎病毒感染后肝脏氨基酸代谢、免疫应答和细胞死亡等环节的变化。
核苷酸是细胞内DNA和RNA进行合成和代谢的基础物质，同时它们也在ATP、细胞成分、信号传导等多种重要生物过程中发挥着关键作用。
细胞在进行DNA复制和RNA转录时，需要核苷酸的供应，因此对于核苷酸合成途径的研究具有参考意义。
根据代谢途径的鉴定，核苷酸合成和降解途径紧密相连，进一步组成完整的核苷酸代谢途径。
该途径除了能够维持细胞内核苷酸的稳态外，还能够调节全身蛋白质的合成和运输。
糖类是细胞内最基本的能量来源，同时它们还具有塑造细胞形态、发挥信号传导等多种生物学作用。
糖类的合成途径和代谢途径则紧密联系，主要由四条代谢途径组成。
糖-6-磷酸途径可以将糖原氧化释放能量，同时也能够使细胞内减少NADP的积累。
糖酵解途径则能够将糖降解为乳酸，同时也产生大量ATP。
卫星糖类酵解途径主要针对肌肉细胞进行，使肌细胞产生能量，并维持其结构和功能。
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数据统计分析
运用 SAS 8.2 软件 GLM 程序， 分析 leptin 基因外显子 2 区及启 动子区多态位点不同基因型与乳 脂率、乳蛋白率、体细胞计数及 产奶量的关系，获得其最小二乘 均值；同时考虑产犊季节、胎次 及其与基因型的交互效应。
增加能量消耗，抑制脂肪生成
瘦素
活化AMPK
抑制脂肪生成
神经中枢
抑制脂酰辅酶A 羧化酶
增加交感 神经活性
增加
促进脂肪酸氧化
外周甲肾 上腺激素
激活
脂肪细胞膜 ß3受体
乙酰辅酶A羧化酶 基因表达
能量消耗增加
去偶联蛋白 合成增加
能量变为 热能
中国荷斯坦牛leptin基因多态性及其 与产奶性能的关系
徐凯勇
基因多态性
人类基因多态性既来源于基因组中重复序列拷贝数 的不同，也来源于单拷贝序列的变异。通常分为3大类：
1
限制性片段长度 多态性，即由于 单个碱基的缺失、 重复和插入所引 起限制性内切酶 位点的变化，而 导致DNA片段长 度的变化。
2
DNA重复序列的 多态性，特别是 短串联重复序列， 如小卫星DNA和 微卫星DNA，并 主要表现于重复 序列拷贝数的变 异。
Percentage of Obesity
Country
%
America 31.0
Canada
24.8
Germany 25.5
England
30.5
Italy
24.8
Belgium
18.6
France
20.6
Greece
27.0
China
19.7
Japan
25.2
Korea
27.2
South Africa 22.3
是指由限制性酶切位点间的插入﹑缺失﹑重排或 点突变所引起的基因型间限制性片段长度的变异。
PCR-RFLP:
是在 PCR 和 DNA 序列分析基础上产生的 RFLP 技术。 该方法是通过 PCR 扩增一段 DNA 片段，然后再选择适 当的限制性内切酶，消化 PCR 产物，经电泳，可得到有 特异性的电泳谱带，从而达到鉴定不同基因型的目的。
P
1138Ty r
113r8TPy
P
P
STAT
Related Neuropeptide
DNA mRNA
STAT
P
瘦素
受体LRb 结合
二聚体
介导JAK 磷酸化
LRb活化
抑制食欲，减少能量摄取
介导反馈抑制LRb信号
抑制食欲
吸引JAK
LRb吸引STAT3
转运到细胞核附近
Байду номын сангаас
磷酸化
抑制弓状核 mRNA表达NPY
材料
2. 主要仪器设备及实验试剂 dNTPs Mixture 、 MgCl2 、 rTaq DNA 聚 合 酶 、 10×PCR Buffer、DNA 回收试剂盒、DNAMarker DL2000、ClaⅠ酶切试剂等购自 TaKaRa 公司; 丙 烯 酰 胺 、 甲 叉 双 丙 烯 酰 胺 、 TEMED 等 购 自 Amresco 公司； 蛋白酶 K 等购自美国 Promega 公司； 琼脂糖等购自上海生工；
Low fat storBelosod–Brain BarrierHigh leptin
level
Central Nervous
A NegativeSy-sFteemedback Loop to
maintain the adipo-balance of body
Activating related gene
......
......
• Obesity is popular around the world • The population suffering from it increases by the year
什么是瘦素（Leptin,LP) What's Leptin?
瘦素是由肥胖基因编码的蛋白质激素,主要由脂肪组 织合成,通过受体介导,作用于靶组织,抑制食欲并参
Central Nervous System
❖ Leptin can control the adipo-balance of our body through its regulation on different tissues
Regulation of Leptin
Leptin
Adipocyte
PCR-RFLP 引物特殊要求
PCR产物的长度：200-1000bp 酶切后产物片断的大小差距：100bp以上
PCR-RFLP概念
单链构象多态性
(Single-Strand Conformation Polymorphism，SSCP)
单链DNA片段呈复杂的空间构象，这种立体结 构主要是由其内部碱基配对等分子内相互作用力来 维持的，当有一个碱基发生改变时，会使其构象发 生改变，空间构象有差异的单链DNA分子在聚丙烯 酰胺凝胶中受排阻大小不同。
瘦素的分泌呈脉冲式，动物的体重、进食和饥饿状态可以影响脉冲的频 率和幅度。瘦素mRNA表达呈日周期变化，夜间表达量最高。禁食使瘦 素表达和分泌显著减少，同时日周期节律消失，再时食可使之恢复正常。
Regulation of Leptin
Adipocyte
CNS
Liver
Leptin β-Cell
FocuSstoomnachthe Effect in
Appetite inhibition
More energe expenditure
An decrese in adipo-tissue
Signal Pathway of Leptin in Cell Level
OBRb OBRb
membrane of hypothalamic neuron
JJAAKK P
Leptin Leptin
Low leptin
High fatLeptin
An increase in adipo-tissue
level
stores
Leptin level rise
Muscle Tissue
Dynamic More Energy ExpenditEuqreuilibrium
Transit to BBB
3
单核苷酸多态性 （ SNPs），即 散在的单个碱基 的不同，包括单 个碱基的缺失和 插入，但更多的 是单个碱基的置 换。
瘦素及瘦素受体基因多态性对 营养物质代谢的影响
Distribution of Obesity in the world
Distribution of Obese People
研究目的意义
• 获得中国荷斯坦牛 leptin 基因中与产奶性能 （产奶量、乳脂率、乳蛋白率、体细胞计 数等）相关的遗传分子标记，为奶牛早期 选种提供理论和技术上的参考。
补充---- PCR-RFLP
聚合酶链式反应连接的限制性片段长度多态性分析
限制性片段长度多态性(restrition fragment length polymophism，RFLP):
（ 2002 ）， 扩增后片段长度为 94bp。 （3）牛 leptin 基因启动子（GenBank，AB070368）序列
设计引物，扩增后片段长度为 172bp。
3. Leptin 基因外显子 2 区多态性检测
4. Leptin 基因启动子区多态性检测
• PCR • 非变性聚丙烯酰胺凝胶-----银染-----条带基
基因组DNA
结果
Leptin 基因外显子 2 区多态性检测结果
Leptin 基因外显子 2 区多态性检测结果
Leptin 基因启动子区多态性检测结果
Leptin 基因外显子 2 区多态性与产奶性能的关系
Leptin 基因外显子 2 区多态性与产奶性能的关系
Leptin 基因外显子 2 区多态性与产奶性能的关系
Leptin 基因外显子 2 区多态性与产奶性能的关系
Leptin 基因启动子 区多态性与产奶性能的关系
Leptin 基因启动子 区多态性与产奶性能的关系
结论
leptin 基因启动子序列 UASMS2 和 PSD 可作为影响中 国荷斯坦牛乳脂率和 305 天产奶量的遗传分子标记； 外显子 2 区 E2FB 多态位点可以作为奶牛 305 天产奶 量和乳脂率的一个遗传分子标记，E2JW 多态位点可 以作为提高奶牛乳蛋白率的一个遗传分子标记，而 E2FB和E2JW两个多态位点交互作用共同影响 305 天 产奶量。
与调节能量代谢、神经内分泌和免疫反应等。
瘦素的生物学特征
主要由白色脂肪组织产生。 其前体由167个氨基酸残基组成，N末端有21个氨基酸残基信号肽，该前体的信 号肽在血液中被切掉而成为146氨基酸，分子量为16KD，具有强亲水性，以单 体形式存在血浆中，通常血液浓度约为10-9g/ml。
瘦素的分泌规律
通过非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)，可以 将构象上有差异的分子分离开。称为单链构象多态 性分析法。
变性 单链折叠 电泳
材料
1. 实验样品的来源、采样方法及 DHI 数据
中国荷斯坦牛来自山东省济南市佳宝乳业有限公 司第一牧场； 从1128 头饲养管理相同且有完整 DHI 数据的产奶 牛中，随机选则择年龄胎次相近的 190 头，乳静 脉采血 10mL，加入 2mL 酸性柠檬酸葡萄糖溶液 （ACD）抗凝，-20℃保存。
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