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抽5毫升血可全面筛查14种主要癌症(摘要)
xuxiaxx 2011-12-14 09:30
由我国科研人员集成创新、自主研发的“preMiD”超早期肿瘤分子诊断技术平台, 只需抽取5毫升血,便可对人体与肿瘤相关的38个基因、198个突变位点进行全面筛查。这些位点的基因突变涉及结肠癌、胰腺癌、乳腺癌、肺癌、前列腺癌、肝癌、胃癌、卵巢癌、肾癌、宫颈癌、甲状腺癌、白血病、膀胱癌和脑癌14种主要癌症。 这是我国在肿瘤分子诊断技术方面获得突破 据“preMiD”技术发明人、中国转化医学与创新联盟理事王弢研究员介绍,肿瘤分子诊断是伴随着细胞分子生物学理论和技术迅速发展而产生的一种新型诊断技术,与传统的影像学诊断、组织细胞学诊断相比,肿瘤分子诊断的最大优点在于能早期甚至“超早期”发现肿瘤特有的突变基因,在这些基因突变尚未累积形成肿瘤组织块时,就能及时发现肿瘤踪迹,从而实现有效干预。 详细请链接: http://www.jkb.com.cn/document.jsp?docid=261842cat=09C
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[转载]今日国际科技动态与进展
xupeiyang 2011-12-9 19:30
· Nature:从基因到功能,血小板全基因组关联 (12-9) · Nature介绍预测基因突变结果的新方法 (12-9) · PLoS ONE:中外学者获艾滋病研究新进展 (12-9) · 阿尔茨海默氏症的研究进展 (12-9) · 杨延莲、王琛PNAS新文章聚焦淀粉样蛋白 (12-9) · 唐定中研究组:植物抗病抗衰老研究 (12-9) · 中国水产科学研究院重大科研成果 (12-9) · 研究显示美国总统衰老更快但长寿 (12-9) · 中国每年约30万人因肝癌去世 一滴血验出早期 (12-9) · 上海交大研制出绿色农药申嗪霉素 已获农业部 (12-9) · 基因缺失阻碍人长高 基因拷贝数目变异影响大 (12-9) · 奇特蠕虫能以雌雄间体方式进行繁殖 (12-9) · 时代周刊2011年十大医学突破:克隆制造干细 (12-9) · 干细胞里程碑式成果:首批供公用高纯度hES细 (12-8) · 同济大学Cancer research发表核受体研究新成 (12-8)
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[转载]生殖干细胞基因在癌发早期可促DNA修复
xuxiaxx 2011-11-29 08:53
上海交通大学医学院附属仁济医院干细胞研究中心高建新教授领衔的一项研究表明,生殖干细胞基因PIWIL2在肿瘤的早期发生中扮演重要角色,其研究论文近日发表在美国出版的国际学术期刊《公共科学图书馆·综合》杂志上。有关专家认为,该研究成果有可能为将来肿瘤的早期防治提供新的手段与途径。   肿瘤的发生始于细胞内DNA受到损伤后发生基因突变。上海仁济医院干细胞研究中心高建新等科研人员在研究中发现,当DNA在未受损的情况下,细胞内的PIWIL2基因是基本沉默的。当受到急性辐射或化学药物作用等导致DNA受损时,PIWIL2基因会被短暂激活,参与调节染色质松弛、解链,促进DNA修复。而细胞染色质紧密的双链结构得到松弛,是实现其他蛋白质对染色质内部进行准确、有效修复的关键。在修复后,PIWIL2基因又恢复到原有水平。对于缺陷细胞而言,由于缺少PIWIL2基因而无法成功解链时,便无法完成对DNA的修复,此时细胞就可能走向衰老、凋亡或向肿瘤细胞转化,丧失自身对细胞分裂的控制功能,导致肿瘤形成。   高建新等科研人员认为,由于这一修复过程处于肿瘤发生的早期,阐明PIWIL2基因在DNA修复过程中所扮演的角色,将为深入研究PIWIL2基因的生物学功能以及癌症防治的潜在手段提供新视角。此外,高建新等还认为,PIWIL2基因今后有可能作为一个新的生物标记,来检测、评估人体受到急性辐射所造成的伤害。   据悉,美国俄亥俄州立大学综合癌症中心、郑州大学第一附属医院、美国加州大学戴维斯分校放射肿瘤科等单位的科研人员参与了此项合作研究。 来源:健康报网
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[转载]英国研究人员发现可修正先天缺陷的胚胎新机制
xuxiaxx 2011-11-23 15:46
英国伦敦国王大学的研究人员最近发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇论文称,他们发现了一种称为“发育延迟”的新机制,通过这一机制,胚胎发育过程中的器官能够在其发育出现异常时进行自我修正,从而避免先天缺陷。   从受精卵发育成胚胎的过程,即胚胎形成过程十分复杂,很容易出错,这些错误会导致先天缺陷,如先天畸形、智力低下、聋哑等,其比率大致在3%到5%之间。   为研究如何避免这类先天缺陷,英国伦敦国王大学的研究人员对小鼠胚胎形成过程中 牙 齿的发育过程进行了观察研究。他们在小鼠臼齿发育过程中造成Barx1基因突变,从而使该基因功能丧失,结果发现,Barx1基因功能的丧失并没有导致小鼠臼齿异常,而是使得臼齿出现了24小时的发育延迟。进一步研究发现,这种延迟是由BMP信号通路减少造成。在延迟期间,BMP活动会稳步提升,最后达到正常水平之上,从而使臼齿的后续发育提速,最终赶上胚胎其他器官的发育水平。   研究人员认为,发育延迟可能是一种普遍机制,这种修正细胞信号错误的自发机制,可使处于胚胎发育过程中的组织和器官能够自我修复信号交互中的任何微小错误,从而避免发育异常。了解这一过程背后的分子机制,对于人类婴儿先天缺陷的研究至关重要。(记者刘海英) 来源:人民网
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低血糖症与基因突变研究的知识发现
xupeiyang 2011-10-27 10:47
http://arrowsmith.psych.uic.edu/cgi-bin/arrowsmith_uic/edit_b.cgi?refresh=TID=2179 Start A-Literature C-Literature B-list Filter Literature A-query: Hypoglycemia C-query: gene Mutation The B-list contains title words and phrases (terms) that appeared in both the A and the C literature. 504 articles appeared in both literatures and were not included in the process of computing the B-list but can be viewed here . The results of this search are saved under id # 2179 and can be accessed from the start page after you leave this session. There are 22417 terms on the current B-list (3957 are predicted to be relevant 相关知识概念), which is shown ranked according to predicted relevance. The list can be further trimmed down using the filters listed in the left margin. To assess whether there appears to be a biologically significant relationship between the AB and BC literatures for specific B-terms, please select one or more B-terms and then click the button to view the corresponding AB and BC literatures. Use Ctrl to select multiple B-terms. http://arrowsmith.psych.uic.edu/cgi-bin/arrowsmith_uic/edit_b.cgi Start A-Literature C-Literature B-list Filter Literature A-query: Hypoglycemia C-query: gene Mutation The B-list contains title words and phrases (terms) that appeared in both the A and the C literature. 504 articles appeared in both literatures and were not included in the process of computing the B-list but can be viewed here . The results of this search are saved under id # 2179 and can be accessed from the start page after you leave this session. There are 1499 terms on the current B-list (530 are predicted to be relevant基因、序列分析、蛋白质知识概念), which is shown ranked according to predicted relevance. The list can be further trimmed down using the filters listed in the left margin. To assess whether there appears to be a biologically significant relationship between the AB and BC literatures for specific B-terms, please select one or more B-terms and then click the button to view the corresponding AB and BC literatures. Use Ctrl to select multiple B-terms. http://arrowsmith.psych.uic.edu/cgi-bin/arrowsmith_uic/view_b_txt.cgi?ID=2179 job id # 2179 started Wed Oct 26 20:52:00 2011 Max_citations: 50000 Stoplist: /var/www/html/arrowsmith_uic/data/stopwords_pubmed Ngram_max: 3 2179 Search ARROWSMITH A A_query_raw: Hypoglycemia Wed Oct 26 20:52:37 2011 A query = Hypoglycemia started Wed Oct 26 20:52:37 2011 A query resulted in 31933 titles 2179 Search ARROWSMITH C C_query_raw: gene Mutation Wed Oct 26 20:52:57 2011 C: gene Mutation 352061 A: pubmed_query_A 31933 AC: ( Hypoglycemia ) AND ( gene Mutation ) 504 C query = gene Mutation started Wed Oct 26 20:52:58 2011 C query resulted in 50000 titles A AND C query resulted in 504 titles 22417 B-terms ready on Wed Oct 26 20:57:41 2011 Sem_filter: Genes Molecular Sequences, and Gene Protein Names 1499 B-terms left after filter executed Wed Oct 26 21:07:47 2011 C_query_raw: Wed Oct 26 21:08:43 2011 C: A: pubmed_query_A 31933 AC: ( Hypoglycemia ) AND ( ) 31933 A_query_raw: Wed Oct 26 21:08:57 2011 B-list on Wed Oct 26 21:09:57 2011 1 adiponectin 2 cyp2c19 3 akt 4 vegf 5 homeobox 6 ccaat enhancer binding 7 transporter gene 8 abcc8 9 cyp2c9 10 herg 11 smad3 12 sur1 13 igf2 14 mcad 15 jnk 16 kir6 17 leptin 18 c ebpalpha 19 fibrosis transmembrane conductance 20 bdnf 21 socs1 22 multiple endocrine neoplasia 23 cyp2d6 24 creb 25 toll receptor 26 drb1 27 glucokinase gene 28 kcnq1 29 hnf1a 30 smad 31 ampk 32 pseudogene 33 calcium sensing receptor 34 kcnj11 35 ghrelin 36 glycogen synthase 37 receptor kinase 38 thioredoxin interacting protein 39 hif-1 40 prion protein 41 pituitary hormone 42 pdx1 43 hyperinsulinemia 44 pi3k 45 kruppel factor 46 metabolic syndrome 47 clock gene 48 calreticulin 49 kruppel 50 proinsulin 51 genome wide 52 carnitine palmitoyltransferase 53 glut1 54 mtor 55 pten 56 hif-1alpha 57 hypocretin 58 cpg island 59 glucose transporter 60 chaperone 61 receptor tyrosine kinase 62 hba1 63 eralpha 64 hif-2alpha 65 trinucleotide repeat 66 e virus 67 androgen receptor gene 68 c jun 69 growth hormone receptor 70 fxr 71 sirtuin 72 hydroxylase gene 73 dgat1 74 glut4 75 insulin gene 76 cyclin dependent kinase 77 cyp2c8 78 foxa2 79 fasting glucose 80 hnrnp 81 glut2 82 fdg 83 wolfram syndrome 84 fat mass 85 a-go related gene 86 aicardi goutiere syndrome 87 rdna 88 hemochromatosis 89 bcl xl 90 gene promoter 91 caspase-3 92 aav 93 enzyme gene 94 neurotrophin 95 3-methylcrotonyl coa carboxylase 96 transcription factor 97 etfdh 98 ins-1 99 sgk1 100 mpl 参考文献 Science:严重低血糖症与基因有关 研究人员发现了罹患严重且会令人感到虚弱的低血糖症的人的体内的一种过度活跃的酶。低血糖症是一种机体无法维持足够血糖浓度的疾病。在这种罕见形式的低血糖症中,患者如果在大约3个小时内不吃东西就会失去知觉或发生癫痫。 在一篇Brevium中,Khalid Hussain及其同事分析了3位没有关系的儿童的基因组序列并发现,这些孩子都存在着AKT2基因的一种变异,而该基因所编码的是一种在由胰岛素控制的细胞信号转导通路中的关键性的酶。 那些因为基因变异而使AKT2酶失活的人具有很高的血糖水平,并对胰岛素有着严重的抵抗性。 由Hussain及其同事发现的这种变异则有着相反的效果:它会在无论什么水平的胰岛素的情况下令AKT2一直处于激活状态,因而根本性地损害了机体调节血糖水平的机制。 文章的作者提出,他们的发现可能给人们提供了一个研发治疗严重低血糖症的起始点。( 生物谷 Bioon.com)
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[转载]心血管药物法舒地尔或可治疗白血病
xuxiaxx 2011-10-24 09:27
国际癌症研究权威刊物《Cancer Cell》发表的一项研究结果表明,目前用于治疗心血管疾病的药物法舒地尔,可能会成为迄今尚无有效治疗方法的某些类型白血病的治疗药物。 白血病涵盖范围非常广泛,包括各种幼稚白细胞过量增殖的疾病。法舒地尔是一种血管扩张剂,已被用于治疗中风。然而,由于其具有可阻断一种被称为Rho激酶或ROCK蛋白的作用,该药在白血病治疗中的潜力也已显现。 由美国印第安纳大学医学院儿科教授Reuben Kapur博士领导的研究团队,正在对与一些难治性白血病相关蛋白的基因突变及其影响进行研究,而ROCK在各种细胞活动中显现的作用引起了他们的注意。“这有助于确定治疗目标,这个目标的变化是由我们在白血病细胞中发现的突变所导致的。我们还发现,ROCK出现了过度激活。法舒地尔以ROCK作为靶标,但其作为一种抗白血病药物的可能疗效还没有经过测试。”Kapur博士说,“白血病患者中有许多是老年人,尤其是急性髓系白血病的患者,并且他们都进行了广泛的化疗。如果我们能找到其他的有更好耐受性的治疗方法,那将有益于老年白血病患者的治疗。” Reuben Kapur博士带领研究小组研究了两个受体蛋白——KIT和FLT3基因突变的后果。他们还研究了两条染色体交叉时产生的一种蛋白质——BCR-ABL的影响,这是一种与慢性粒细胞白血病相关的异常。KIT、FLT3和BCR-ABL由于其潜在的致癌性被称为癌基因。 在各种情况下,突变的造血骨髓细胞都会有ROCK的过度激活。研究人员在实验室测试中发现,ROCK抑制剂法舒地尔能够减缓那些细胞的增长。同样,法舒地尔可显著延长患有白血病的实验小鼠的生存时间。  “这种药物对多种白血病可能都是有效的,”Kapur博士说,“无论是单独或与现有的治疗方法相结合,它都可以有很大的潜力。”来源: http://www.ccheart.com.cn/ccheart2010/xueshu_3.php?id=10383
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[转载]老年痴呆的基础研究
xuxiaxx 2011-10-18 08:31
老年痴呆是一种多病机异质性疾病,具有特征性神经病理和神经化学改变,起病常在老年前期,但老年期的发病率更高。 老年痴呆病因及发病机制迄今尚不明确,可能有多因素参与,如遗传、环境、老龄、代谢、头部外伤史、雌激素缺乏等;关于老年痴呆发病机制主要有三种学说,微管相关蛋白tau异常学说、淀粉样肽学说和基因突变学说。 随着影像学的发展,核磁共振扫描仪的场强越来越大,其在老年痴呆的研究中,也逐渐渗入到从诊断到机制研究的各个方面。3.0T 核磁共振已逐步广泛应用,使中枢神经系统的解剖结构和病变显像越来越清晰;而9.4T核磁共振扫描仪更能够清晰的显示皮质的细胞结构,有助于了解代谢及脑功能活动;9.4T甚至更高场强的核磁共振将在AD的早期诊断中起着重要的作用,它不仅能清晰显示内嗅皮质、海马等的微观解剖,还有助于观察更早期的分子水平、细胞水平、代谢水平和微循环改变。 来源: http://med.wanfangdata.com.cn/topic/284.aspx
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[转载]干细胞新技术或令肝移植成历史
xuxiaxx 2011-10-17 08:36
英国科学家研发出一种干细胞新技术,能够培育出正常运转的肝脏细胞,可能终将使患者免于昂贵而又风险极高的肝脏移植。   由英国桑格研究所和剑桥大学牵头的研究团队使用尖端技术,修正了从患者皮肤切片中提取的干细胞的基因突变,然后再将它们培育成新的肝脏细胞。   研究人员将新培育的肝脏细胞植入小鼠体内,结果证明它们能够正常运转。   桑格研究所所长艾伦·布拉德利说:“我们研发出了标靶基因和修正患者细胞缺陷的新方法。”   布拉德利在研究成果发布会上说,这是第一项取得成功的此类技术,除了基因修正之外,它不会留下任何基因操控的痕迹。他还说:“虽然尚处于初期阶段,但如果这项技术能够用于治疗,可能会给患者带来极大的福音。”   干细胞是人体内的“主细胞”,是其他所有细胞的源头。这项研究以两种主要干细胞为重点,一种是从胚胎中提取的胚胎干细胞,另一种是对普通皮肤细胞或血液细胞重新编程得到的重组干细胞,也被称为诱导多能干细胞(iPS)。   今天公布的研究成果已经发表在英国《自然》周刊上。在研究过程中,这个英国团队从“α-1抗胰蛋白酶”发生变异的患者身上提取了皮肤细胞。α-1抗胰蛋白酶负责制造一种抗炎症的蛋白质。   α-1抗胰蛋白酶发生变异后,肝脏便无法正常释放出这种蛋白质,导致它堆积在肝脏,最终导致肝硬化和肺气肿。研究人员称,这是一种最常见的遗传性肝肺疾病,大约每2000个拥有北欧血统的人当中就有一个人患病。   在提取了皮肤细胞后,科学家们将它们重组成干细胞,然后用一种被称为“分子剪刀”的技术准确无误地剪下它们的基因组,再用一种名为piggyBac的DNA运载工具插入正常版本的基因。   用剩下的piggyBac序列将从细胞中移除,然后将细胞清洗干净,使之能够被转化为肝脏细胞,而基因修正部位不会残留任何DNA损伤的痕迹。   参加这项研究的剑桥大学呼吸生物学教授戴维·洛马斯在发布会上对记者说:“我们后来将这些细胞转化成了人类肝脏细胞并将它们植入小鼠体内,结果证明它们能够正常运转。”   研究人员指出,这项技术可能还需要5到10年才能在肝病患者身上进行正式临床试验,不过一旦成功的话,肝脏移植就将成为历史。肝脏移植手术既昂贵又复杂,为了确保新器官不受排斥,手术患者需要终生服药。 来源: http://news.xinhuanet.com/world/2011-10/15/c_122161556.htm
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[转载]每个人是否都有手纹?
lysyxcs 2011-9-22 12:46
20世纪30年代臭名昭著的劫匪约翰-狄林杰为了不让警方发现犯罪现场的指纹与他的指纹一样,不惜忍受巨大的痛苦,利用硫酸把指纹烧掉。但是对我们来说,没有指纹是一件非常可怕的事情,它会在边界控制和证明身份时造成很多麻烦。科学家目前已经确定可以导致一些人天生没有指纹的基因。   这种情况被称作皮纹病(adermatoglyphia)或者“入境延期病(Immigration Delay Disease)”,患有这种疾病的人天生手指肚上没有指纹。以色列特拉维夫大学的艾里-斯普雷彻教授获得的最新发现显示,一种基因突变造成这种与众不同的病变。一名瑞士女性试图穿越边境,进入美国,边境控制人员需要收集她的指纹。然而当这位女子告诉他们,她无法满足他们的要求,因为她根本没有指纹时,这些官员感到非常迷惑。这也促使医学界开始注意皮纹病。   研究人员对这位女性以及她的另外9名没有指纹的家庭成员进行遗传分析。特拉维夫大学的科学家将存在这种情况的人的基因与没有这种情况的人的基因进行比对,确定基因变异到底发生在哪里。他们发现,SMARCAD1突变影响了指纹的形成。研究发现,没有指纹的人拥有的与皮肤发育有关的这种基因更少。现在科学家将能进一步研究这种基因是如何调控指纹的发展的。   与DNA一样,每个人的指纹也是独一无二的,即使是同卵双胞胎也不例外,因此它们也成为破案和国际旅行管理等的重要鉴定工具。它们之所以会被当作确定身份的工具,是因为它们在受精24周后就会发育健全,而且整个一生都不会发生任何改变。目前全球仅有4个记录在案的家庭存在这种情况。斯普雷彻表示,不仅手指上长有带图案的皮肤,手掌、脚趾和足底也长着被称作皮纹的纹路。然而他说:“胚胎发育阶段导致指纹形成和拥有不同图案的因素目前大部分还不得而知。”   除了缺少指纹外,这种情况还导致汗腺减少。指纹异常可能也是出现更严重的疾病的一种预警信号。该研究成果发表在《美国人类基因学期刊》上。2009年,一名中国女性通过整形手术改变她的指纹,想利用这种方法非法进入日本。东京警方表示,以前因签证过期被驱逐出日本的林荣(Lin Rong)花了1.5万美元在中国做了这项整形手术。警方认为,这种欺骗行为可能普遍存在,因为中国经纪人进行了大量指纹修改手术。这项手术涉及到摘除拇指和食指上的指纹,然后把它们嫁接到另一只手的手指上。
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癌是体细胞有性生殖的后代?
热度 1 sunsong7 2011-8-11 01:16
美国加州大学伯克利分校的分子和细胞生物学教授Peter Duesberg最近指出,癌症其实是一种新物种,癌肿就像寄生物一样,依赖宿主获得营养。他认为非整倍体(异常数目的染色体)是癌症的真正元凶,一些紊乱的染色体能够分裂,埋下了癌症的种子,结果形成一种不同于我们自己的新染色体组型。不过自从Duesberg博士怀疑HIV与艾滋病之间的关系后,再也没有得到政府基金的资助,逐渐远离了主流科学。 且不论Duesberg这个人在主流学界的争议如何,假设癌症真像他所说是寄生在人体中一种新物种,的确可以解释癌细胞永生化、增殖能力、转移能力、去分化、以及大量基因突变、缺失、置换、高耐药性,核型异常、染色体畸变等等,问题是新物种如何在人体内诞生的呢? 人体内寄生新物种意味着机体内出现了“永生化”的新细胞,我们知道,正常机体内只有生殖细胞可以获得永生的机会,其他体细胞从诞生就被安排了死亡的命运。个人推测人体可能有以下几种方式获得“寄生的”肿瘤新物种? 1) 通过基因变异产生新物种? 数十年来在经典遗传学和分子生物学思想指导下发现了大量的原癌基因、抑癌基因,但是至今还没有发现肿瘤存在特定的变异基因,基因变异假说已陷入无法自拔的泥潭; 2) 癌细胞像寄生虫一样具有传染性? 一般来说,有些引发肿瘤癌症的病毒可以在人际间传播,但癌症本身并不具有传染性。2006年08月11日《细胞》报道英国科学家发现,在犬交配或互相咬舔的时候,传染性肿瘤癌症的肿瘤癌细胞会在狗之间传播。不过,迄今除了组织、细胞移植可形移植瘤外还未发现人类肿瘤癌症可在人际间传播; 3) 通过体细胞无性生殖产生新物种? 体外条件下过度传代可使部分细胞永生化,人的体细胞无性生殖的后代都指向了死亡,体细胞过度增殖是否能自发产生新物种尚缺乏证据; 4) 生殖细胞迁移到机体其他组织中? 有人指出“畸胎瘤”就是机体组织中生殖细胞残余形成的,其他肿瘤是否也是由机体组织中“残余的”生殖细胞生成的尚存在争议; 5) 内源性iPS细胞产生的新物种? 体外实验证明细胞重编程技术(核移植、细胞融合、转基因、miRNA,以及小分子)可导致细胞永生化,形成诱导性多能干细胞(iPS细胞),iPS细胞具有强烈致瘤性。体内重编程(in vivo reprogramming)过程也已被一些实验所证实,不能排除成体干细胞在恶劣微环境中被重编程为内源性iPS细胞,从而挣脱系统控制“返祖”到单细胞生物寄生生活方式; 6) 通过体细胞有性生殖产生新物种? 1914年,德国动物学家Boveri从遗传学方面意外的对癌症进行了奇妙的研究,他将海胆两个精子同时受精于一个海胆卵子,造成非整倍体的海胆,后来这种海胆发育畸形,细胞分裂f类似Hansemann'描述的恶性肿瘤的病理性核分裂相,因此提出癌变的突变学说(非整倍体假说,当然存在争论,有人认为是Hansemann'首先提出),只是哺乳动物成体细胞的有性生殖闻所未闻。 7) 其他途径? 第6种可能性很有趣,体细胞会发生有性生殖吗? 有性生殖是通过生殖细胞结合的生殖方式。通常生物的生活周期中包括二倍体时期与单倍体时期的交替。由亲本产生的有性生殖细胞(配子),经过两性生殖细胞(例如精子和卵细胞)的结合,成为受精卵,再由受精卵发育成为新的个体的生殖方式;单倍体细胞通过受精(核融合)形成新的二倍体细胞。这种有配子融合过程的有性生殖称为融合生殖。 无性生殖指的是不经过两性生殖细胞结合,由母体直接产生新个体的生殖方式,分为分裂生殖(细菌及原生生物)出芽生殖(酵母菌、水螅等)孢子生殖(蕨类等)营养生殖(草莓匍匐茎等); 我们知道除人的生殖细胞外,二倍体的体细胞不会发生减数分裂产生单倍体配子,基本是通过有丝分裂而进行“分裂生殖”,似乎不可能发生体细胞有性生殖; 自然界中一些单细胞生物有性生殖由个体直接进行,称接合生殖(包括同配生殖、异配生殖、卵配生殖);接合生殖细菌接合生殖由两个菌体通过暂时形成的原生质桥单向的转移遗传信息。供体(雄体的部分染色体)可以转移到受体(雌体)的细胞中并导致基因重组。 由此可以推测有性生殖的必要条件不是减数分裂,而是遗传物质的交流。或者说遗传物质的融合就是有性生殖,而有性生殖可以产生新物种。 那么人体内发生的细胞融合是否也可以看作是有性生殖呢?肿瘤会不会是体细胞有性生殖产生“新物种”的优势杂交后代呢? 电影《流浪者》中, 印度上流社会中很有名望的大法官拉贡纳特信奉的是这样一种哲学:“好人的儿子一定是好人;贼的儿子一定是贼。”这种以血缘关系来判断一个人德行的谬论害了不少好人。法官拉贡纳特根据“罪犯的儿子必定追随其父”的荒谬理论,错判强盗的儿子扎卡有罪,扎卡越狱后被迫成了强盗,决心对法官进行报复,拉贡纳特果然中计,赶走了怀孕的妻子,致使妻子在大街上生了拉兹。拉兹跟着母亲在贫困中长大,扎卡又威胁引诱拉兹做了贼。拉兹在饱经流浪和偷窃生活后,遇上童年好友丽达,二人真挚相爱,拉兹痛恨自己的偷窃堕落生活,渴望以自己的劳动谋生。但是,扎卡在继续逼迫他,而当他面对亲生父亲时,父亲的荒谬理论更使他前途无望…… 体细胞果真存在“有性生殖”的话,就应该有“雄配子”和“雌配子”,不妨推测“雄配子”就是那个无家可归的拉兹,而“雌配子”则是那个集万千宠爱于一身的丽达。 雄配子(androgamete)要有机会自由活动,有本领摆脱警察追踪,这样才可能去“泡妞”;炎性环境中一些无家可归的干细胞如果摆脱了失巢凋亡(anoikis)的命运,学会了“游泳”,才有资格当拉兹; 雌配子(oogamete)应该是锁在深闺中倾国倾城,风情万种,娇生惯养的公主,即便惹出天大的事端掌握生杀大权的老爸也会出面庇护;机体组织中存在有“亚全能干细胞/vsel细胞、muse细胞”等“睡美人”干细胞,她们有资格成为丽达; 拉兹遇上童年好友丽达,公主与流浪者凄美地在一起,演绎了一场“细胞社会的爱情故事”...生了一个四倍体的孩子——癌起始细胞(CIC),这个细胞和其他细胞融合又生下了许许多多、形形色色的后代(cancer),从而获得了自由和永生... 【扩展阅读】 癌症是进化了的寄生虫 不应继续为染色体纠结 http://bbs.sciencenet.cn/forum.php?mod=viewthreadtid=517583fromuid=520749 失巢凋亡 http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=280034do=blogid=442951 脱落凋亡,细胞死于思乡病 http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=475066do=blogid=442855
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[转载]肿瘤发生和转移的全基因组学研究获得重要进展
zlhtcm 2011-7-29 11:13
2011年7月《美国科学院院报》(PNAS)刊登了由中国科学院北京基因组研究所吴仲义先生及其团队与国立台湾大学医学院陈培哲先生合作研究结果“Rapid growth of a hepatocellular carcinoma and the driving mutations revealed by cell-population genetic analysis of whole-genome data”(July 5, 2011;http://www.pnas.org/content/early/2011/07/01/1108715108.abstract)。该研究运用崭新的细胞群体微进化分析理念,通过比较不同癌细胞和正常细胞的基因组,获得癌细胞中发生突变的基因。同时,也可以了解这些突变发生的先后顺序,并结合演化的观点更为直接地推断肿瘤的演化过程。具体的讲,该研究通过追踪一例肝癌病人肿瘤细胞的DNA改变过程,对改例病例的原位以及肝内转移肿瘤进行了全基因组测序,并鉴定该例病例中基因突变及其发生的先后顺序。虽然肿瘤细胞通常积累了成千上万的突变,通过演化的观点分析研究,界定出3个与肿瘤细胞群体迅速膨胀相关的关键基因突变。 此外,以往认为复发肿瘤一般是由原位肿瘤细胞的后代发展而来,在这一例的研究中研究人员观察的2个复发肿瘤的基因组发现,复发肿瘤1的确是原位癌的直接后代,而“复发肿瘤2”实际上是原位癌的兄弟克隆,而非子代克隆。而这意味着在原位癌获得快速生长能力之前,肿瘤细胞就发生了转移,而这也丰富了我们对“复发肿瘤”的认识。   癌症的危害和重要性为世人关注。肿瘤发生是一个动态过程,是基因突变不断累积的结果,并具有高度个体特异性。癌症发生和转移机制、个体化的医疗手段,已成为当代医学研究急需解决的问题。2009年在国家自然科学基金和中科院知识创新工程等项目的支持下,中国科学院基因组学研究启动了“肝癌癌症基因组合作研究计划”,经过2年的合作研究,已经获得了一些重要研究进展,此次发表的学术论文则报告了该计划的第一例肝癌全基因组最新研究成果。 (转载自国家自然科学基金网站 2011-7-28)
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人类家族基因突变与疾病发生的知识发现
xupeiyang 2011-6-16 10:43
知识发现平台 http://arrowsmith.psych.uic.edu/cgi-bin/arrowsmith_uic/edit_b.cgi Start A-Literature C-Literature B-list Filter Literature A-query: genome-wide mutation rates C-query: human families The B-list contains title words and phrases (terms) that appeared in both the A and the C literature. 11 articles appeared in both literatures and were not included in the process of computing the B-list but can be viewed here . The results of this search are saved under id # 2504 and can be accessed from the start page after you leave this session. There are 8 terms on the current B-list ( 5 are predicted to be relevant), which is shown ranked according to predicted relevance. The list can be further trimmed down using the filters listed in the left margin. To assess whether there appears to be a biologically significant relationship between the AB and BC literatures for specific B-terms, please select one or more B-terms and then click the button to view the corresponding AB and BC literatures. Use Ctrl to select multiple B-terms. http://arrowsmith.psych.uic.edu/cgi-bin/arrowsmith_uic/view_b_txt.cgi?ID=2504 job id # 2504 started Wed Jun 15 21:06:35 2011 Max_citations: 50000 Stoplist: /var/www/html/arrowsmith_uic/data/stopwords_pubmed Ngram_max: 3 2504 Search ARROWSMITH A A_query_raw: endocytosis and tumorigenicityWed Jun 15 21:06:49 2011 A query = endocytosis and tumorigenicity started Wed Jun 15 21:06:49 2011 A query resulted in 15 titles 2504 Search ARROWSMITH C C_query_raw: tyrosine kinase Wed Jun 15 21:07:17 2011 C: tyrosine kinase 141772 A: pubmed_query_A 15 AC: ( endocytosis and tumorigenicity ) AND ( tyrosine kinase ) 5 C query = tyrosine kinase started Wed Jun 15 21:07:18 2011 C query resulted in 50000 titles 2504 Search ARROWSMITH A A_query_raw: genome-wide mutation rates Wed Jun 15 21:08:41 2011 A query = genome-wide mutation rates started Wed Jun 15 21:08:42 2011 A query resulted in 183 titles 2504 Search ARROWSMITH C C_query_raw: human families Wed Jun 15 21:09:12 2011 C: human families 610349 A: pubmed_query_A 183 AC: ( genome-wide mutation rates ) AND ( human families ) 11 C query = human families started Wed Jun 15 21:09:13 2011 C query resulted in 50000 titles A AND C query resulted in 11 titles 1178 B-terms ready on Wed Jun 15 21:11:14 2011 Sem_filter: Genes Molecular Sequences, and Gene Protein Names 104 B-terms left after filter executed Wed Jun 15 21:13:15 2011 Sem_filter: Disorders 8 B-terms left after filter executed Wed Jun 15 21:17:02 2011 B-list on Wed Jun 15 21:29:26 2011 人类家族基因突变与疾病发生的关系,具有密切相关性的隐含知识概念有: 1 inflammatory bowel disease 炎性肠疾病 2 genomic 基因组 3 wilm tumor 维尔姆瘤 4 disease gene 疾病基因 5 breast cancer 乳腺癌 http://arrowsmith.psych.uic.edu/cgi-bin/arrowsmith_uic/show_sentences.cgi Start A-Literature C-Literature B-list Filter Literature AB literature B-term BC literature genome-wide mutation rates breast cancer human families 1: DNA Methylome of Familial Breast Cancer Identifies Distinct Profiles Defined by Mutation Status.2010 Add to clipboard 2: Data integration from two microarray platforms identifies bi-allelic genetic inactivation of RIC8A in a breast cancer cell line.2009 Add to clipboard 1: Global DNA methylation levels in girls with and without a family history of breast cancer .2011 Add to clipboard 2: Breast cancer genomics based on biobanks.2011 Add to clipboard 3: Overexpression of human ortholog of mammalian enabled (hMena) is associated with the expression of mutant p53 protein in human breast cancer s.2011 Add to clipboard 4: Side population in MDA-MB-231 human breast cancer cells exhibits cancer stem cell-like properties without higher bone-metastatic potential.2011 Add to clipboard 5: Physical activity and breast cancer prevention.2011 Add to clipboard 最新研究动态: 人体内平均出现60处基因突变 http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/201161414202954817476.shtm
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警惕MODY误诊
kejidaobao 2011-6-2 15:45
青少年发病的非胰岛素依赖型糖尿病,又称青少年发病的成人型糖尿病(Maturity- Onset Diabetes of the Youth,MODY),为一种发病年龄早,较为少见并呈常染色体显性遗传的单基因遗传疾病,常被误诊为1型或者2型糖尿病,现将之归为特殊类型的糖尿病。分子遗传学诊断可以在糖尿病病人中明确MODY诊断和分型,从而有助于治疗和预测可能的后果和临床过程。比如,HNF1α突变患者对磺脲类药物的降糖作用非常敏感。这类患者用磺脲类药物治疗可以更好地控制血糖。目前研究所知,MODY至少由11个明确的不同基因突变引起,其中MODY1-6基因的研究比较多。 根据MODY临床标准确定家系内先证者,对先证者的MODY基因进行分子缺陷筛查研究,进一步确定家系内的突变基因位点成为确定MODY家系的基本路线。MODY相关基因的分子筛查在确定MODY亚型、有效针对性的治疗和防治预后中起到很重要的作用。研究显示,通过筛查基因突变进行基因诊断可提高新生儿糖尿病患者的生命质量,并减少诊疗费用,故建议把基因诊断广泛应用于其他疾病诊断中。《科技导报》2011年第15期28—34页刊登了帕它木·莫合买提、伊力哈木江·伊马木等的研究论文“维吾尔族早发糖尿病家系中MODY1-6基因缺陷的分子筛查”,选择一个维吾尔族早发糖尿病家系,对临床特点进行分析,采用DNA直接双向测序技术对维吾尔族MODY家系中MODY1-6基因缺陷进行分子筛查,发现了17种多态性变异,其中HNF1α基因的同义突变Gln497Gln和NEUROD1基因的c. 164GA尚未见报道,其他是已报道的MODY基因常见多态性,未发现MODY1-6基因致病突变。 通常MODY发病年龄较早,与肥胖或超重无关联,故被误认为是1型糖尿病。MODY口服降糖药治疗至少5年有效,一般未发生酮症酸中毒,至少在发病2年内不依赖胰岛素治疗,可有心血管并发症,故有时候也误认为是2型糖尿病。MODY的一些临床表现与1型糖尿病相似,有些临床表现与2型糖尿病相似。它在临床表现上与1型和2型糖尿病都有共同点。因此有些学者把MODY归类为“1.5型糖尿病”。本期封面图片中,两片大叶子(红色和绿色)分别代表1型和2型糖尿病,中间的黄色部分代表发病率较低的MODY。本期封面图片由热比亚·努力提供,本期封面由金功博设计。(责任编辑 吴晓丽)
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沉默的声音
热度 9 GumpForrest 2011-4-2 08:57
沉默的声音 李福洋 基因作为所有生命形式共同的语言密码,它储存了生命活动所需要的原始信息,丰富多彩生命形式的呈现需要基因的确切表达。 基因信息的完整性和准确性不时地面临各种威胁,如多种化学毒物,射线,甚至基因组复制中难以避免的出错,都可能会引起基因发生突变,很多突变会带来有害的结果,当然更多的是不明显的影响,被认为是中性突变。 基因突变主要有 4 种形式(不包括染色体结构的改变,如转位): 一种叫“错义突变”,是只改一个“字”,变化只局限于突变位点的编码信息; 第二种是因为插入或丢失一个碱基引起基因全文读法改变,从而意思变得面目全非,这叫移码突变,因为基因就像一篇没有标点、没有停顿的文章,需要一口气读下来,每三个“字母组合”表示一个字,任何一个插入或缺失都可以导致全体组合改变。 第三种是“无义突变”终止突变,基因虽没有标点符号,但是在基因的最后还是有一个终止句号,否则没完没了读下去,那叫通读,也乱了套了。终止突变就是编码信息变成终止码了;这种突变的危害和终止的位点有关系,就像一篇重要的报告,如果刚说几句开场白就停止了,那后果就比较严重。 最后一种是“同义突变”,就是说这种突变并没有改变原文的意思,只是换了个“同义词”,因此被认为是“沉默的突变”,即没有表达任何异议。 长久以来,人们一直认为同义突变对基因的功能不会造成任何影响,因此被认为是无害的,从来也不会把这种突变和任何疾病联系起来,在做基因组序列分析时,也通常会把这种较为普遍的突变形式忽略掉。 一般而言,同义词并不影响意思的表达,但是我们可以联想一下,在某些具体的语境下,选用不合适的同义词或许会削弱原意的表达,虽然不至于造成严重后果,但有时可能会带来一些尴尬或误解,例子大家可以自己去举。近年来的一些研究发现,同义突变虽然不改变基因的编码信息,但是会影响基因转录后的剪切、加工;另外, miRNA (微小 RNA )及其基因表达调节作用的发现,也让人们从一个新的角度重新审视这种同义突变。由于 mirNA 对基因的表达调节是依赖对基因转录产物 mRNA 序列识别,人们推测:这些同义突变可能会影响 miRNA 对调节对象 mRNA 的识别和结合,从而改变基因的表达调节。 这样看来,中性突变可能并不中性,沉默也会发出“震耳欲聋“的“声音”。最近发表在 Nature Genetics 上的一项最新的研究和发现给我们提供了一个生动的例证。 故事还要从一种叫克罗恩氏病( Crohn’s disease )说起。这是个病因尚未明了的胃肠道慢性炎性肉芽肿性疾病,病理和症状都极其复杂,其中一种分枝杆菌的细胞内感染被认为是一个重要病因。肠道粘膜上皮细胞可以通过吞噬作用清除肠道内细菌感染,其中一个基因免疫相关鸟苷三磷酸酶基因 (IRGM) ,( 《 PloS 遗传学》:科学家首次发现无功能性基因“复活” http://www.sciencenet.cn/htmlnews/2009/3/217100.html ) 扮演着十分重要的角色。分子遗传流行病学调查发现, IRGM 基因有一个同义突变(确切地说应该是单核苷酸多态性 SNP ),即 CTG 变成 TTG ,同样都编码亮氨酸,但是仅仅这一个碱基的细微突变,还不改变原意,却和克罗恩氏发病密切相关,尤其是在欧洲人群中。当然,统计学上的密切相关还只是表面的联系,至于是否有必然的内在联系,只有实验生物学才能告诉我们。 法国科学家 Brest 等研究发现,在肠道存在感染时,粘膜上皮细胞内一个 miR196 (微小RNA, miRNA )家族成员的表达升高,他们从中鉴定出一些特异识别这个存在变异的区域的 miR196A 和 B ,当然也只能识别原版未突变的形式,因此对于突变形式的 IRGM 。为了证明这个突变确实让其逃脱了 miR196 的调控,他们将 miR196A 人工构建和改造,把 miR196 上识别原始序列 C 的部分改成了识别 T ,然后把这个改造过的 miRNA 导入细胞,结果他们发现,这个 T 突变形式的 IRGM 又恢复到和正常版本一样的表达调控。 IRGM 表达升高导致肠道粘膜细胞对细菌的吞噬增加,按说应该是有利的呀?可是,俗话说,“心急吃不了热豆腐”, “吞”得太快,后续处理跟不上,导致细菌在细胞内堆积,甚至存活下来,尤其某些特殊细菌,如分枝杆菌类的胞内菌,后患就来了,这就是“欲速则不达”的道理。 这项研究为基因多态性(SNP)与疾病相关性机理的研究开辟了一个新的疆场,让SNP不再局限于诊断意义,而是为进一步鉴定治疗性靶标提供新的线索。 沉默,有时不仅仅是简单的不说话,而是一种特殊形式的语言表达,甚至是一种有着强烈穿透力的表达。 (转载请注明出处) 原文全文 ng.762.pdf
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肢端肥大症和巨人症与基因突变研究的信息分析与知识发现
xupeiyang 2011-1-8 13:55
NEJM:肢端肥大症和巨人症与基因突变有关 http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2011/1/242563.shtm AIP Mutation in Pituitary Adenomas in the 18th Century and Today http://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa1008020 http://www.gopubmed.org/web/gopubmed/WEB1kOWEB10O00h0010009000000h001000j100300.y 119 documents semantically analyzed top author statistics 1 2 3 Top Years Publications 2008 8 2006 8 1999 8 2005 7 1994 6 2010 5 2007 4 2003 4 2001 4 1993 4 1992 4 1971 4 2004 3 2002 3 2000 3 1996 3 1987 3 1986 3 1977 3 1969 3 1 2 3 Top Countries Publications USA 18 Japan 9 Germany 7 Canada 5 United Kingdom 4 Australia 4 France 4 Netherlands 4 Belgium 2 Italy 2 Taiwan 2 Spain 2 Greece 1 Finland 1 Venezuela 1 Chile 1 New Zealand 1 Austria 1 Brazil 1 India 1 1 2 3 Top Cities Publications Bethesda 5 Nagasaki, Japan 5 Paris 3 Halifax 2 Leiden 2 Taipei 2 Chicago 2 London 1 Lige 1 Athens 1 Sydney 1 Melbourne 1 Genoa 1 Rochester, MN, USA 1 Turin 1 Sapporo 1 Tokyo 1 Helsinki 1 Mainz 1 Nuremberg 1 1 2 3 1 2 3 4 Top Journals Publications Am J Med Genet A 18 J Med Genet 5 Hum Genet 4 Clin Genet 4 J Clin Endocr Metab 4 J Pediatr 3 J Pediatr Endocr Met 3 Horm Res 3 Eur J Endocrinol 2 Orphanet J Rare Dis 2 Nippon Rinsho 2 Genetics 2 P Natl Acad Sci Usa 2 Hum Mol Genet 2 Med Pediatr Oncol 2 Klin Padiatr 2 Lancet 2 Ann Genet-paris 2 Postgrad Med J 2 Monatsschr Kinderh 2 1 2 3 4 1 2 3 ... 59 Top Terms Publications Gigantism 118 Humans 107 Syndrome 74 Mutation 56 Genes 49 Patients 43 Child 39 Chromosome Aberrations 33 Adolescent 31 Adult 28 Chromosomes 27 Infant 27 Abnormalities, Multiple 27 Infant, Newborn 25 Child, Preschool 24 Neoplasms 23 chromosome 20 Mental Retardation 20 Diagnosis 19 Proteins 18 1 2 3 ... 59 1 2 3 ... 26 Top Authors Publications Matsumoto N 4 Niikawa N 4 Turleau C 3 Harada N 3 Ohta T 3 Kurotaki N 3 Tsukahara M 3 Schrander-Stumpel C 3 Georgitsi M 2 Romana S 2 Prieur M 2 Vekemans M 2 Munnich A 2 Cormier-Daire V 2 Baujat G 2 Yoshimoto K 2 Doerr H 2 Wit J 2 Melmed S 2 Foulkes W 2 1 2 3 ... 26 publications over time http://arrowsmith.psych.uic.edu/cgi-bin/arrowsmith_uic/edit_b.cgi?refresh=TID=27778 Start A-Literature C-Literature B-list Filter Literature A-query: Gigantism and mutation C-query: growth hormonesecreting pituitary adeno... The B-list contains title words and phrases (terms) that appeared in both the A and the C literature. 5 articles appeared in both literatures and were not included in the process of computing the B-list but can be viewed here . The results of this search are saved under id # 27778 and can be accessed from the start page after you leave this session. There are 283 terms on the current B-list ( 70 are predicted to be relevant), which is shown ranked according to predicted relevance. The list can be further trimmed down using the filters listed in the left margin. To assess whether there appears to be a biologically significant relationship between the AB and BC literatures for specific B-terms, please select one or more B-terms and then click the button to view the corresponding AB and BC literatures. Use Ctrl to select multiple B-terms. job id # 27778 started Sat Jan 8 01:29:57 2011 Max_citations: 50000 Stoplist: /var/www/html/arrowsmith_uic/data/stopwords_pubmed Ngram_max: 3 27778 Search ARROWSMITH A A_query_raw: Gigantism and mutationSat Jan 8 01:30:37 2011 A query = Gigantism and mutation started Sat Jan 8 01:30:37 2011 A query resulted in 119 titles 27778 Search ARROWSMITH C C_query_raw: growth hormonesecreting pituitary adenoma Sat Jan 8 01:31:39 2011 C: growth hormonesecreting pituitary adenoma 1152 A: pubmed_query_A 119 AC: ( Gigantism and mutation ) AND ( growth hormonesecreting pituitary adenoma ) 5 C query = growth hormonesecreting pituitary adenoma started Sat Jan 8 01:31:41 2011 C query resulted in 1152 titles A AND C query resulted in 5 titles 283 B-terms ready on Sat Jan 8 01:31:57 2011 B-list on Sat Jan 8 01:36:06 2011 1 cabergoline 2 pituitary macroadenoma 3 octreotide long acting 4 endocrine neoplasia 5 multiple endocrine neoplasia 6 aryl hydrocarbon receptor 7 sella 8 gigantism caused 9 pituitary adenoma 10 acromegaly 11 receptor interacting protein 12 hydrocarbon receptor interacting 13 octreotide 14 familial pituitary 15 cabergoline therapy 16 macroadenoma 17 octreotide therapy 18 isolated familial somatotropinoma 19 familial somatotropinoma 20 gs alpha mutation 21 gene polymorphism 22 pituitary gigantism 23 effect octreotide 24 gigantism 25 somatotropinoma 26 growth hormone receptor 27 gigantism pituitary 28 loss heterozygosity 29 aip gene 30 long acting release 31 mccune albright syndrome 32 pituitary tumor 33 mutation aip gene 34 gs alpha 35 tumor deletion mapping 36 gs 37 boy mccune albright 38 mutation human 39 lar 40 interacting protein aip 41 aip mutation 42 endocrine neoplasia i 43 albright syndrome clinical 44 acromegaly gigantism 45 germline 46 hormone receptor 47 pituitary 48 fibrous dysplasia 49 mosaicism 50 hypopituitarism 51 familial pituitary tumor 52 gigantism a old 53 adenoma 54 cytogenetic 55 tumorigenesis 56 mutation 57 sporadic 58 stature 59 11q13 60 long acting 61 giantism 62 growth factor 63 lipomatosis 64 twin 65 aip 66 growth hormone 67 hormonal 68 genomic 69 polymorphism 70 fibrous Start A-Literature C-Literature B-list Filter Literature AB literature B-term BC literature Gigantism and mutation cabergoline growth hormonesecreting pitui... 1: Case study of a 15-year-old boy with McCune-Albright syndrome combined with pituitary gigantism: effect of octreotide-long acting release (LAR) and cabergoline therapy.2008 Add to clipboard 1: Substantial shrinkage of adenomas cosecreting growth hormone and prolactin with use of cabergoline therapy.2007 Add to clipboard 2: Cabergoline in the treatment of acromegaly: a study in 64 patients.1998 Add to clipboard 3: Use of cabergoline in the long-term treatment of hyperprolactinemic and acromegalic patients.1997 Add to clipboard
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全基因组关联研究(GWAS)后的新热点
热度 1 yaoqizhou 2010-10-24 07:32
饶毅教授的博文 《 中国河南新乡医学院教授对美国国立健康研究院研究员》 引起了对 全基因组多态相关比较研究的讨论 。我这个想找 新奶酪 的外行最近参加了 GAW17会议 ,又阅读了最近一期《科学美国人》 Stephen S. Hall的《革命延期了》(Revolution Postponed)文章。从中知道了些皮毛,现炒现卖。请专家指正。 GWAS的目的是从常见基因突变(common variant,5%的人口所具有的突变)中来找到至病的变异。现在越来越多的人开始还疑这个昂贵方法的普适性。因为到目前为止,没有一个真正成功地用这个方法找到至病的变异,只能找到一些似是而非的、有统计意义但没有什么用的突变。(想起了英语的Lies, damned lies, and statistics)。Hall的文中提到普林斯顿大学教授David Botstein认为1.4亿美金的HapMap(人类基因组单体型图计划)是巨大的失败(magnificent failure)。 现在,有些人认为应该找罕见基因突变(rare variant,0.1-1%的人口所具有的突变)中来找到至病的变异。对于这样的变异,GWAS的方法就无效了。这个提议的假定是常见基因突变致病可能性不大,只有罕见基因突变才能致病。 所以在可见的将来,随着下一代测序技术(Next generation sequencing)的普及,寻找常见基因突变的GWAS的死亡将催生寻找罕见基因突变的方法及其应用。一个新的热点即将涌现。敬请大家关注。 附上我朋友的专家意见。 看样子Hall的文章有点过激了。 我觉得写的很对。但是我有些观点不同意。比如,我不认为GWAS是一个完全的失败,对于有些疾病还是发现了一些治病基因的。Nature Genetics上有很多的例子。另外,HapMap我也不认为是一个彻底的失败。毕竟,很多信息具有重大的参考价值,比如Allele frequency,不做怎么知道呢?第三,rare variants究竟有多大的作用还是一个比较不明朗的命题。如果真的是只有rare variants才能导致疾病,那每个人的治病基因就都不一样了。我同意你的结论,next generation sequencing是技术发展的根本,但是我觉得除了rare variants之外,通过NGS找到novel variation,进而找到causal variation也会是一个重要的研究方向。在这里面,bioinformatics(而不是statistician)的作用就会更为明显。
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双父单母——嵌合体基因分段链接、组合和遗传的猜想
zpf220 2010-7-26 13:28
露希(仪分) 雨点(IT) 有关 DNA 半保留复制研究发现, DNA 双链解开之后,复制是分段进行的、不连续的,通过 DNA 连接酶把这些小片段连接成长链。 目的 : 一种自然选择和实验结果推测:基因遗传可能存在双源父本的 DNA 片段同母本的 DNA 片段重组的三联体链接的合成嵌合体机制。 方法 :人类的自然选择,双源父本产生的二种遗传基因有竞争地配对卵子。 实验 :女、母和父 1 DNA15 个点位的检测。 结果 : 10 个完全相符, 2 个完全不相符, 3 个部分质疑。 讨论: 三种可能性 1. 父 2 具有完全配对的结果 2. 子代超常基因突变 3. 双源父本和母本形成的三联体基因形成分段链接成嵌合体。 前言及背景 DNA 分子的复制很有点像一个拉链拉开之后,每半个拉链可再配上半个拉链,这样一个拉链就变成了二个拉链。这种拉链式的复制,其机制主要在于 DNA 分子中碱基配对原则 。 有关 DNA 半保留复制的进一步研究发现, DNA 双链解开之后,复制是分段进行的、不连续的,在二条链中都按同一方向进行合成,先合成出一些小片断,然后通过 DNA 连接酶把这些小片断连接成长链 。 孟德尔定律的第 2 法则:等位基因自由组合。但没有考虑连锁的发生,连锁指 2 个基因的等位基因由于在同一个染色体上,可以一起遗传 。颗粒式遗传已被认同,并已建立三个概念,基因是重组的单位,是突变的单位,是功能的单位(即决定形状的单位) 。这些概念的建立引发出更多的问题,如:基因怎样变异?变异的方式、原因、机制如何?是否还存在人类还未弄清的遗传表达方式?如同人类对血液的认识从一种到 3 种到更多种。 在梅塞尔森和斯塔尔研究 DNA 半保留复制之前,美国的另一位分子生物学家科恩伯格( A.Kornberg )便已从事 DNA 人工合成的研究。 1956 年他在研究辅酶合成时,发现了一种酶,它能催化由三磷酸核苷生成多核苷酸。他将这种酶命名为“ DNA 聚合酶。在试管中只要加进合适的三磷酸核苷底物(如 A 、 T 、 G 、 C 等四种三磷酸核苷)和少量 DNA 模板,在这种酶的作用下即能合成出 DNA 分子。 穆利斯 Kary Mullis 的构想已经实现它能让二种不同的寡核苷酸有选择的结合在大 DNA 上,其中一个锁住一条链,另一个寡核苷酸锁住另一条链。“通过寡核苷酸对每条样本 DNA 链的指导,我就能得到二条 DNA 间的互补信息,” -------- 通过小心控制寡核苷酸引物附着在 DNA 上的方式,并且当互补链沿初始 DNA 延伸时,不断的停止其增长,接着再次使它们分开,就能得到无数所需要的 DNA 序列 。就本文出现的实验结果,再研究上述引文的工作提出:在自然状态下出现类似第三者来源的核苷酸的引物的可能性。 即,在精子的竞争中是否有二种精子的基因分别进行颗粒式分段式与同一个母卵细胞中的基因拼接形成新的子代。 自然选择 20 年前一对配偶 决定要个孩子。父本患一种传染性疾病,被认为是一种基因疾病, 具 1/4 遗传可能性。健康、聪明和漂亮的子代是母本的排序和选择。母本对将来基因技术的发展缺乏想象力,无经验判断用基因技术将可以去鉴别二个外貌相似的人的不同基因。于是选择在排卵期以父 1 、父 2 、父 1 的排序(父 2 知情), 当月受孕。第二年一个女孩诞生了。 实验与结果 时间: 2004. 11 地点:中华人民共和国司法部司法鉴定中心法医物证学鉴定室 采样:父 1 、母、女各自指血 实验: 中华人民共和国司法部司法鉴定中心法医物证学鉴定室进行 检材处理和检验方法:检材的 DNA 提取和基因型检测按中华人民共和国公共安全行业标准 GA/T382-2002H 和 GA/T383-2002 进行 实验报告:中华人民共和国司法部司法鉴定中心法医物证学鉴定室给出 位点分析数据 见下表: 基因位点 母亲 女儿 父亲(父 1 ) 孩子生父基因 D8S1179 12 , 16 12 , 16 10 , 11 12/16 D21S11 30 , 31.2 30 , 30 30 , 31 30 D7S820 9 , 11 11 , 11 9 , 11 11 CSF1PO 10 , 12 10 , 10 10 , 12 10 D3S1358 15 , 16 16 , 16 16 , 16 16 THO1 7 , 9 9 , 9 7 , 9 9 D13S317 8, 12 10 , 12 8 , 8 10 D16S539 9 , 9 9 , 12 9 , 12 12 D2S1138 23 , 23 19 , 23 19 , 23 19 D19S433 11. 2, 14 11.2 , 15.2 13 , 15 15.2 vWA 17 , 20 14 , 20 14 , 16 14 TPOX 8 , 9 9 , 9 8 , 9 9 D18S51 12 , 13 12 , 18 15 , 16 18 D5S818 11 , 12 12 , 13 13 , 13 13 FGA 23 , 24 21 , 23 23 , 23 21 表中 15 个位点中位点 D8S1179 全部同母本,与父亲不符; D13S317 和 D18S51 位点女儿与父亲完全不匹配,位点 D19S433 女儿 15.2 父亲 15 相差 0.2 , FGA 位点母亲 23 , 24 女 21 , 23 父 23 , 23 不符。其他 10 个点位完全匹配。 讨论 有报道,三联体基因型组合可归纳为三条原则 : ( 1 )当假设父为纯合子时, X=1 ;假设父为杂合子时, X=1/2 ,但杂合子假设父的 2 个基因均可能是生父基因时, X=1 。 ( 2 )只涉及 1 个生父基因时, Y 值等于生父基因的频率。 ( 3 )若涉及 2 个生父基因时, Y 值为 2 个生父基因频率之和。 目前对第( 3 )条原则的理解还缺少实例,但涉及 2 个生父基因。 根据孟德尔遗传定律,子代的 基因 必须分别来源于其父母双方。 一般有二个点位不符可考虑认为是变异已在亲自鉴定行业间得到认可。经典的遗传分析表明,基因是高度稳定的遗传单位,自发突变率很低。但是在自然界也存在某些高突变率的现象,说明也存在高度不稳定的基因 。 本文所述的子代个体中是否存在高的变异?是否有二种精子的 DNA 基因与同一个母卵细胞核中的 DNA 基因分别进行 分段的、不连续的合成,先合成出一些小片断,然后通过 DNA 连接酶把这些小片断连接成子代的具备二种副本特征的 DNA 长链可能? 在“精子的竞争”一书中看到了人类性活动中有二种精子的竞争存在 。已有很多报道人工对 DNA 片断进行切除、剪接和 DNA 的突变等生命的多样性研究。事实上这不是普遍现象是极个别的现象,假设存在也难捕捉,在此提出给有条件的实验室和感兴趣的研究者做青蛙实验。既使是个负结果也是一种实验经验和结果的积累。也是本文的目的所在,避免本文的实验局限。弄清作者的特例产生的特殊视角。 对上述问题在本实验中确认的最好办法是父 2 来检测,可是父 2 不能配合。 此外,从三人的外貌特征上看,子代的眼睛、鼻子明显像父 1 ,后脑勺高发根的特征也像父 1 。有研究报告指出: 假设父亲与小孩之间共有一种很罕见的特征,例如多指症,那么两人的亲子关系几率就很高 。 人类遗传学家人类基因组组织的前任主席沃尔特,博德默尔爵士曾指出:超前于时代的想法必须等待技术的发展及其他科学家观念的更新,这可能是遗传学发展的主旋律。 致谢 感谢 Dr. Robin Baker (精子战争作者)对本文作者所做工作的鼓励和建议。感谢基因探奥秘主编李绍武教授、基因组 T.A. 布朗教授、人之书沃尔特, 博德默尔爵士 (Bodmer,W.) 在他们的工作的基础上我们才能对碰到的疑惑,未无奈而过,撰成此文,以期共同探讨。 参考文献:略
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德首次成功量化植物基因突变速度 为开发长效除草剂指明了方向
bnx 2010-1-7 11:27
德国马克斯普朗克发育生物学研究所的科学家首次直接测量了植物突变过程的速度。该研究用全新视角展现了进化的基本过程,解释了除草剂为何使用几年后就会失效等问题。相关研究发表在近日的《科学》杂志上。   基因突变是生物进化的原始动力。个体之间具有遗传差异,那些能更好适应环境的个体更有机会传承其基因,让进化生生不息,但是,基因变化的速度迄今为止还不清楚。   马克斯普朗克发展生物学研究所所长德特勒夫魏格尔教授领导的研究小组,通过跟踪5组拟南芥30多代的遗传发育,研究比较了每一代的基因与上一代的区别,首次量化了植物基因变化的速度。   研究者通过对整个基因组进行广泛的比较发现,在短短几年间,5组拟南芥中,平均每组有20个DNA的组成部分碱基对发生了改变。新的突变数目似乎非常低,不过,这一进程如果在一个物种所有个体中同时运行,遗传物质整体就会显示出令人惊讶的变化:如果有6000万个拟南芥,那么其基因组几乎每一个位置平均要发生一次变异。   对于科学家来说,在大约1亿2000万个碱基对中发现这些微小的变化,确实犹如大海捞针。为了把真正的突变可靠地从试验误差中区别出来,科学家们不仅使用新方法来搜索、跟踪基因突变,还对每个基因组进行了30次完整测序。   魏格尔教授的新数据表明,与拟南芥有相同来源但在很多特征上都非常不同的姐妹物种拟南芥荠,并没有像此前认为的只分离了500万年,而是在2000万年前就已经分离了。   除了基因变化的速度,该研究还让科学家们重新认识了新的突变在基因组中的分布。研究人员发现,并非所有可能发生的突变都均匀分布。基因组碱基对的4种不同类型(A、G、C、T),有6种变化可能,但是其中一种却占了所有突变的一半。   该研究结果可很好地解释大面积使用的除草剂在几年之后就会失去效力的原因。种类众多的杂草受到除草剂的影响,它们的基因组像拟南芥一样很快适应变化,于是就会出现了抗除草剂的情况。魏格尔教授表示,对于针对单个基因起作用的除草剂这种影响特别明显,解决的办法之一就是寻找可以针对几个基因同时起作用的除草剂。(摘自《科技日报》2010年1月6日,第二版)
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“基因歧视”在美国
songshuhui 2008-9-2 15:36
DNA 发表于2008-06-5 星期四 17:19 分类: 生物 | | 经常看到这样一句话:科学是把双刃剑。言下之意,科学是把菜刀,既有用来切菜的好处,又有用来杀人的嫌疑。 最近美国国会通过的反基因歧视法案(Genetics Information Nondiscrimination Act)将基因检测引入人们视野,又成为双刃剑的一个案例。 基因检测为遗传性疾病诊断提供了强有力的技术支持,并且可以用来预测疾病风险。对于有基因突变或缺陷的病人,也许在目前各项生理指标是正常与健康的,但是其今后患上由该基因突变或缺陷而导致的疾病的风险和几率则要远高于正常人群。对于这些潜在的高风险的病人,利用基因检测技术确认了疾病风险之后,可以有针对性的做定期体检和预防性治疗。例如现代医学和分子生物学已证明BCRA基因突变可导致乳腺癌,一般BCRA突变基因携带者要求每几个月做一次乳腺检查,以便在乳腺癌发生初期及时治疗,进行乳腺切除手术。美国有一个比较极端的案例,有位年轻女病人经过基因检测确认携带BCRA突变基因,其家族多位女性成员有乳腺癌病史;虽然这位女病人目前并没有任何乳腺癌的征兆,但是她不愿意生活在对未来极可能发生的乳腺癌的恐惧之中,于是在完全健康的情况下选择做了乳腺切除手术,彻底杜绝了乳腺癌的可能。 迄今已知4000多种遗传性疾病,科学家们仍在孜孜不倦的研究基因与疾病之间的关系,更多的致病基因将被挖掘出来。现在遗传疾病基因检测在很多国家早已商业化,目前中国也有生物医药公司开拓面向个人的易感基因检测服务市场。这原本是提高人类健康造福人类的一项科学技术,却在美国陷入基因歧视的尴尬处境。 虽然目前还没有关于基因歧视的诉讼对薄于美国联邦和地方法院,但是2001年美国同等就业机会委员会(Equal Employment Opportunity Commission, EEOC)接手了一个著名的基因歧视案例BNSF铁路公司(Burlington Northern Santa Fe (BNSF) Railroad )在员工体检时暗地检测了会导致腕关节综合症(carpal tunnel syndrome)的基因表达谱,该公司声称此基因检测是为了判断腕关节综合症在公司员工中的高发病率究竟是由于遗传因素还是职业病。而一位拒绝做检测的员工则被公司威胁要解除合同。EEOC判定BNSF铁路公司违反了美国的残疾人法,因为基因检测结果会造成对有基因缺陷的员工的非法歧视。此案件轰动一时,而美国遗传委员会声称已经发现了上百件基因歧视的案例,尤其是医疗保险公司对虽然目前健康但是基因检测显示有基因缺陷的客户提高保费或者干脆拒绝投保。 2003年发表于《欧洲人类遗传学杂志》的一篇来自美国人权组织的调查报告列举了几个典型案例。例如一个小男孩因为有学习障碍,他母亲接受了医生的建议给男孩做了基因检测,发现男孩有与精神疾病相关的基因突变。保险公司收到医生的报告后,很快终止了男孩母亲的医疗保险合同(因为美国未成年孩子的医疗保险包含于父母的保险之中),而且其他保险公司都拒绝了男孩母亲的投保申请。无奈之下,年轻的母亲为了获得美国政府资助的福利性医疗保险资格(Meidcare),只能辞去工作。还有一位女性,其家族有乳腺癌病史,她的医生建议她去做基因检测;但是她担心一旦结果证明她有BCRA基因缺陷,保险公司则会解除她的医疗保险合同,因而她拒绝了医生的建议。 刚刚出台的反基因歧视法案规定,雇主在招聘、解雇或提升雇员的过程中和保险公司在提供医疗保险过程中,不得利用遗传信息对雇员或客户区别对待。这一法案无疑为有基因缺陷的人们提供了公平保障,从此遭受基因歧视的人可以拿起法律的依据保卫自己的权益。 可见,科学这把菜刀究竟是用来切菜还是杀人,不在于科学有好坏,而在于制度。 相关链接: http://jingliumm.spaces.live.com/ http://www.nature.com/news/2008/080430/full/453009a.html http://www.ornl.gov/hgmis/elsi/legislat.shtml http://www.gene-watch.org/educational/genetic_discrimination.pdf 标签: 基因检测 , 基因歧视 , 基因突变
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