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關(guān)鍵詞:動物遺傳學(xué) 動物科學(xué) 遺傳檢測 細胞遺傳學(xué) 分子遺傳學(xué)
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)識碼:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.23.150
動物遺傳學(xué)是動物科學(xué)專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程。遺傳學(xué)具有基礎(chǔ)理論抽象、邏輯思維強、知識面涵蓋廣等特點,是動物育種的理論基礎(chǔ)。遺傳學(xué)的基本概念和原理來自于生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究的實踐,遺傳學(xué)實驗是遺傳學(xué)教學(xué)中重要的環(huán)節(jié),是理論教學(xué)的深化和補充。近些年,隨著遺傳學(xué)的不斷發(fā)展,取得了很多的進展,特別是隨著分子生物學(xué)的發(fā)展,遺傳學(xué)進入了全新的分子遺傳學(xué)時代,較之之前的形態(tài)遺傳學(xué)、細胞遺傳學(xué)而言,分子遺傳學(xué)更為抽象,因此,長期沿用下來的經(jīng)典遺傳學(xué)實驗顯然已經(jīng)不能滿足遺傳學(xué)快速發(fā)展的需求,從而對遺傳學(xué)相關(guān)實驗課提出了更高的要求。
針對以上情況,結(jié)合我校動物科學(xué)專業(yè)設(shè)置的實際情況,經(jīng)過長期的摸索和創(chuàng)新,我校動物科學(xué)學(xué)院近年來開始開設(shè)了實用遺傳檢測技術(shù)課程,學(xué)時120學(xué)時。主要通過實驗制備和觀察,使學(xué)生從細胞、分子及群體水平上掌握遺傳學(xué)的實驗操作方法;學(xué)會基本儀器設(shè)備的使用技巧;了解遺傳學(xué)研究方法和手段,進一步加強學(xué)生獨立分析問題和解決問題的能力,獨立操作和創(chuàng)新能力及培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。同時注意培養(yǎng)學(xué)生實事求是,嚴肅認真的科學(xué)操作和良好的實驗習(xí)慣,為今后的工作和研究打下良好基礎(chǔ)。本文將就本課程的設(shè)置進行綜述,旨在為相關(guān)學(xué)科今后在遺傳學(xué)相關(guān)實驗課程的開設(shè)方面提供借鑒。
1 細胞遺傳學(xué)篇
細胞遺傳學(xué)是研究細胞中染色體遺傳規(guī)律的學(xué)科。 同時也是在細胞層次上進行遺傳學(xué)研究的遺傳學(xué)分支學(xué)科。著重研究細胞中染色體的起源、組成、變化、行為和傳遞等機制及其生物學(xué)效應(yīng)。
圍繞細胞遺傳學(xué),設(shè)立了如下實驗項目:①細胞培養(yǎng)。主要講解細胞的體外培養(yǎng)原理、條件、技巧和注意事項。主要通過采集動物外周血培養(yǎng)2個周期,用以觀察培養(yǎng)細胞在體外分裂情況;②培養(yǎng)細胞的同步化處理。主要講解在體外培養(yǎng)條件下同步化處理的原理、條件、技巧和注意事項。處理培養(yǎng)細胞分裂中期同步化;③外周血淋巴細胞染色體標(biāo)本制作。主要包括以下過程:收集細胞低滲處理固定涂片染色觀察;④骨髓細胞染色體標(biāo)本的制備。主要包括以下過程:秋水仙素處理取管狀骨沖取骨髓細胞低滲處理固定涂片染色觀察;⑤果蠅唾液腺染色體標(biāo)本的制備。主要包括以下過程:培養(yǎng)果蠅三齡幼蟲解剖分離唾液腺水解處理染色壓片觀察;⑥染色體顯G帶。主要包括以下過程:制備染色體標(biāo)本片胰蛋白酶處理染色觀察;⑦各種顯微鏡的調(diào)試實用實踐。主要包括熟悉普通研究顯微鏡,相差顯微鏡,暗場顯微鏡,熒光顯微鏡的光路合軸、聚光器調(diào)焦、濾鏡選用等操作;⑧染色體標(biāo)本的觀察照相。主要包括以下過程:顯微鏡下觀察制備好的染色體標(biāo)本片統(tǒng)計分裂相的比例數(shù)細胞染色體數(shù)選形態(tài)良好數(shù)目占眾數(shù)的分裂相拍照;⑨染色體核型分析。主要包括以下過程:染色體照片photoshop軟件裁剪整理同源染色體配對排序測染色體臂長計算相對長度和臂比。
2 分子遺傳學(xué)篇
隨著遺傳學(xué)的迅猛發(fā)展,分子遺傳學(xué)已經(jīng)滲透到了遺傳學(xué)的各個角度,分子遺傳學(xué)也因此在教學(xué)中已經(jīng)占有了相當(dāng)大的比重。分子遺傳學(xué)實驗技術(shù)也成為研究者使用得最多的分析手段,這就進一步要求我們的實驗教學(xué)也要適應(yīng)遺傳學(xué)的發(fā)展。
圍繞分子遺傳學(xué),設(shè)立了如下實驗項目:①動物組織(肌肉)中DNA的提取。主要包括以下過程:采集動物組織材料破壞細胞膜和核膜白和DNA分離抽提純化DNA乙醇沉淀DNA檢測DNA純度和量;②動物性別鑒定。主要包括以下過程:提取動物組織DNAsry特異引物PCR擴增電泳判斷;③DNA酶切電泳。主要包括以下過程:λDNA限制性內(nèi)切酶酶切瓊脂糖凝膠電泳檢測;④動物來源物種鑒定。主要包括以下過程:樣品采集基因組DNA提取PCR-RFLP瓊脂糖凝膠電泳檢測判斷;⑤動物組織總RNA的提取。主要包括以下過程:樣品采集RNA提取瓊脂糖凝膠電泳檢測;⑥Total RNA質(zhì)量的檢測及cDNA的制備。主要包括以下過程:紫外分光光度計檢測Total RNA質(zhì)量反轉(zhuǎn)錄cDNA檢測;⑦microRNA指紋圖譜技術(shù)(MTFP)在肉品質(zhì)檢測中的應(yīng)用。主要包括以下過程:樣品采集總RNA提取及檢測cDNA的制備及檢測PCR反應(yīng)及檢測PAGE電泳檢測和分析;⑧PCR-RFLP鑒定ABO基因型。主要包括以下過程:毛囊(毛發(fā))中總DNA的提取及電泳檢測糖基轉(zhuǎn)移酶基因片段擴增及電泳檢測擴增片段限制性酶切及電泳檢測。
遺傳學(xué)是研究生物遺傳和變異的科學(xué)。隨著現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,遺傳學(xué)已成為生命科學(xué)領(lǐng)域中發(fā)展最為迅速的基礎(chǔ)學(xué)科之一,而實驗實踐教學(xué)環(huán)節(jié)為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、探索思維和實踐創(chuàng)新能力提供重要途徑,并且可以提高學(xué)生的實際動手能力和分析問題、解決問題的能力。遺傳學(xué)實驗技術(shù)和方法是遺傳學(xué)建立和發(fā)展的基礎(chǔ),如今現(xiàn)代的遺傳學(xué)實驗技術(shù)已廣泛滲透到生命科學(xué)的各個分支領(lǐng)域,并正在發(fā)揮其獨特的作用。本文通過數(shù)名長期工作在遺傳學(xué)本科教學(xué)一線的教師多年的教學(xué)實踐經(jīng)驗,結(jié)合動物科學(xué)專業(yè)設(shè)置的特色,摸索了一套適合動物科學(xué)專業(yè)本科生實際的實驗課教學(xué)體系,旨在為培養(yǎng)理論與實踐兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)動物科學(xué)方向的本科生做出一定的貢獻,也期望為國內(nèi)同行遺傳學(xué)教學(xué)相關(guān)實驗課的開設(shè)提供一定的借鑒作用。
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作者簡介:蘇蕊,內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)動科院,內(nèi)蒙古呼和浩特 010018
張燕軍,內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)動科院,內(nèi)蒙古呼和浩特 010018
[關(guān)鍵詞]林麝;分子遺傳學(xué);分子標(biāo)記;人工繁育;泌香
林麝Moschusberezovskii又名麝鹿、香獐,屬偶蹄目Artiodactyla、麝科Moschidae、麝屬Moschus,是目前養(yǎng)殖規(guī)模較大、數(shù)量最多的麝科動物之一。雄麝香腺分泌的外激素――麝香在傳統(tǒng)中藥領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用[1-2]。由于國際香料市場和醫(yī)療行業(yè)對麝香需求量的大增,人類“殺麝取香”和對其棲息地的嚴重破壞,已使該物種野生種群數(shù)量急劇減少,現(xiàn)存麝類已面臨瀕危。目前,林麝已被列人CITES附錄Ⅰ中,《中國瀕危動物紅皮書》將麝列為瀕危或易危動物[3]。我國1988年頒布的野生動物保護法將林麝列為國家二級保護動物,2002年又將其提升為一級保護動物。麝的珍貴引起了許多生物學(xué)工作者的濃厚興趣,在林麝的生態(tài)學(xué)[4]、行為學(xué)[5]、分類學(xué)[6]、生理學(xué)[7]以及麝香的藥理學(xué)與臨床應(yīng)用[8]等方面開展了積極的探索。
近年來,隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的不斷發(fā)展,細胞生物學(xué)、分子生物學(xué)等新興生物技術(shù)開始被不斷地運用到林麝遺傳育種工作中,為林麝的育種保護工作注入新的活力。其中,以新興發(fā)展起來的分子遺傳標(biāo)記技術(shù)最引人注目,分子遺傳標(biāo)記的出現(xiàn)使基于此類標(biāo)記的選擇育種技術(shù)有了實現(xiàn)的可行性,顯現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力。當(dāng)前,分子遺傳標(biāo)記在林麝遺傳育種中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在遺傳分類、人工繁育、泌香、疾病等方面。本文就分子遺傳學(xué)在林麝研究中的應(yīng)用現(xiàn)狀做一綜述,并對后期研究進行了展望,以期為提高林麝的生產(chǎn)性能提供參考。
1林麝分子遺傳標(biāo)記
分子遺傳標(biāo)記是基于DNA差異進行個體或群體遺傳多樣性分析的有力工具。常用于林麝遺傳多樣性分析的分子標(biāo)記方法有AFLP,mtDNA,微衛(wèi)星DNA等。
AFLP技術(shù)在種群結(jié)構(gòu)和差異的調(diào)查中起著非常重要作用[9]。陳軒[10]根據(jù)AFLP分子標(biāo)記的特點,以四川養(yǎng)麝研究所白沙養(yǎng)麝場21只林麝樣品和金鳳山養(yǎng)麝場14只林麝樣品為材料,對2個種群的遺傳多樣性進行了比較分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)四川養(yǎng)麝研究所白沙養(yǎng)麝場圈養(yǎng)的2個林麝種群均具有較高水平的遺傳多樣性,但金鳳山種群具有相對較高的遺傳多樣性。趙莎莎[11]利用相同的原材料進一步檢測了22對選擇性引物組合,共獲得了908個AFLP多態(tài)片段,結(jié)果證明了麝香高產(chǎn)組在多態(tài)位點比率(PPL)上極顯著高于參照組和低產(chǎn)組,在遺傳多樣性水平上也有更高的整體競爭優(yōu)勢。
mtDNA是核外遺傳物質(zhì),由于mtDNA的控制區(qū)富含A,T堿基,屬于遺傳高變區(qū),進化速度比其他區(qū)域快,多態(tài)性豐富,常被應(yīng)用到野生動物群體遺傳多樣性檢測中。彭紅元等[12]通過分析四川省3個本地種群中林麝mtDNA控制區(qū)域582bp片段,發(fā)現(xiàn)94個變異位點,在109個個體中檢測出27個單倍型,表明3個群體間很少進行遺傳交流,建議建立系譜以增加群體間基因的交流。2014年,馮慧等[13]調(diào)查了陜西省林麝1個圈養(yǎng)種群3個野生種群mtDNAD-Loop632bp片段的遺傳多樣性和種群結(jié)構(gòu),結(jié)果表明,陜西省林麝群體mtDNAD-loop區(qū)序列存在著較豐富的變異和遺傳多樣性,鳳縣野生群體和鳳縣養(yǎng)殖場群體的核苷酸多樣性和單倍型多樣較高,養(yǎng)殖場種群沒有出現(xiàn)近親繁殖及遺傳多樣性下降的情況。鳳縣野生群體和鳳縣養(yǎng)殖場群體兩者遺傳分化較小,存在著較高的基因流水平。
微衛(wèi)星DNA廣泛分布與真核生物基因組中,具有多態(tài)性高、共顯性遺傳、選擇中性、易于操作等特點,是一種極具應(yīng)用價值的分子遺傳標(biāo)記,由于微衛(wèi)星重復(fù)序列在群體間和不同的個體間通常表現(xiàn)出很高的序列變異性,并且這種變異呈共顯遺傳,因而在微衛(wèi)星重復(fù)序列廣泛應(yīng)用于物種遺傳多樣分析。2004年,鄒方東[14]運用微衛(wèi)星標(biāo)記法構(gòu)建了3個林麝基因組微衛(wèi)星富集文庫,每個文庫含有上萬個轉(zhuǎn)化子。2005年,Zou等[15]又運用了改進的富集文庫方式來分離微衛(wèi)星位點,獲得了野生林麝的多態(tài)位點,結(jié)果發(fā)現(xiàn)70%的基因組文庫為(AC)_n文庫,8個微衛(wèi)星位點呈現(xiàn)高度多態(tài)性,可作為研究林麝的分子遺傳標(biāo)記。2006年,夏珊[16]對構(gòu)建林麝的微衛(wèi)星文庫篩選了6個多態(tài)性好的座位,并對林麝的遺傳多樣性進行初步的分析,6個微衛(wèi)星座位的多態(tài)信息含量(PIC)最低為0.6214,最高為0.7984,說明這6個林麝微衛(wèi)星座位具有高度多態(tài)性,進一步證明了微衛(wèi)星DNA是很好的分子遺傳標(biāo)記。
2林麝遺傳分類研究
目前,對林麝的遺傳分類有3種研究手段,分別為形態(tài)解剖學(xué)、細胞遺傳學(xué)和分子生物學(xué)。一種是根據(jù)外形、頭骨和距骨的形態(tài)特點以及生態(tài)習(xí)性、分布等認為麝確是一個獨立物種[17]。陳服官等[18]根據(jù)林麝生物標(biāo)本,再一次肯定了這種分類方法。林麝作為麝科動物一個亞種除了在形態(tài)解剖學(xué)上得到了明確的肯定外,從細胞遺傳學(xué)特征來看,也得到了有力的支持。細胞的染色體組型和染色體帶型都代表著種的特性,它為不同物種在分類研究和確定其在進化過程中的位置提供了一個重要的依據(jù)。2004年,鄒方東等[19]以林麝外周血淋巴細胞為實驗材料,首先建立了適合林麝淋巴細胞增殖的培養(yǎng)體系,并用培養(yǎng)出的細胞制備染色體,確定林麝核型是2N=58,且全都是端著絲粒染色體,還首次應(yīng)用染色體G-帶技術(shù),對林麝染色體的G-帶帶型進行了研究,確定了林麝染色體是2N=58,且全都是端著絲粒染色體,這與其他鹿科動物存在較大差異。結(jié)果表明,從細胞遺傳學(xué)角度將麝分為單獨一科也是比較合理的。
隨著分子生物學(xué)的發(fā)展,麝作為獨立的科在分子水平上相繼得到了印證。Kuznetsova等[20]對鹿科家族成員和其他偶蹄動物的線粒體基因12S和16SrRNA(2445bp)的序列和核β-spectrin基因(828bp)的區(qū)域進行分析,發(fā)現(xiàn)鹿科和麝存在幾個分子共源性特征。劉學(xué)東等[21]則利用測得梅花鹿、坡鹿、原麝和林麝的線粒體12SrRNA基因全序列,與GenBank中檢索到的鼷鹿、長頸鹿和牛12SrRNA基因全序列進行對比,分別應(yīng)用ME,ML,MP方法重建系統(tǒng)樹,發(fā)現(xiàn)3種樹拓撲結(jié)構(gòu)一致,結(jié)果顯示麝、鹿、牛、長頸鹿均各自為單系群,且麝作為一個單系進化。此外,采用PCR技術(shù)和序列測定方法從線粒體DNA上得到367bp的細胞色素b基因片段序列,分析其序列可得出在麝、獐、麂和鹿的系統(tǒng)進化中,麝約在600萬年前與鹿科分歧,而鹿科的3個亞科是在350~500萬年前開始分歧,表明麝可單獨作為麝科[22]。張亮則采用克隆SRY基因的CDS區(qū)的方法,得到林麝和馬麝的SRY基因,對其進行分析顯示,支持麝作為獨立一科的觀點[23]。2009年,彭紅元等[12]測定了林麝全線粒體序列,分別運用MP,Baryes方法與其他22種反芻亞目的動物相關(guān)基因序列進行系統(tǒng)進化分析,表明林麝與鹿科動物的親緣關(guān)系最為接近,并單獨形成一支,在牛科和鹿科之前分化出來,為鹿科、牛科互為姐妹群。2012年,馮慧等[13]從秦嶺林麝的毛發(fā)樣品中提取得到線粒體DNACytb基因的部分序列,并對其進行序列分析,發(fā)現(xiàn)林麝、原麝、馬麝、喜馬拉雅麝、黑麝是5種獨立的種,林麝與原麝的親緣關(guān)系最近,進一步彌補了現(xiàn)有形態(tài)分類研究的不足,得到更有說服力的分析結(jié)果。截至目前,運用各種克隆方法得到的林麝DNA序列,對其分析后發(fā)現(xiàn)其遺傳學(xué)分類與形態(tài)解剖學(xué)、細胞遺傳學(xué)得到的結(jié)果是相同,對麝作為單獨一個物種的結(jié)果進行了充分的肯定。
3林麝分子遺傳學(xué)在人工繁育上的應(yīng)用
經(jīng)過50多年的發(fā)展,我國在林麝的人工繁育方面取得了不少優(yōu)秀成果。但是,由于基礎(chǔ)研究及資金等方面的問題,我國的圈養(yǎng)林麝規(guī)模一直徘徊在6000只左右[24],并且在林麝養(yǎng)殖過程中出現(xiàn)的種群退化、后代抗病力下降等問題也不斷凸顯,因此,加大對林麝的人工繁育研究,特別是基礎(chǔ)研究工作力度顯得尤為重要。2004年,鄒方東等[25]首次成功克隆了與林麝生殖相關(guān)的核β-A亞基成熟肽序列,為林麝的人工繁育和麝資源的保護利用提供了相關(guān)基礎(chǔ)資料。也有人對俄羅斯西伯利亞地區(qū)、遠東地區(qū)和薩哈林島的麝進行遺傳多樣性分析,發(fā)現(xiàn)隨著棲息地的分裂,麝的近親繁殖遺傳多樣性在不斷上升,進而出現(xiàn)種群隔離現(xiàn)象[26]。此外,岳碧松研究團隊對四川省米亞羅、金鳳、馬爾康3個養(yǎng)殖場的林麝進行微衛(wèi)星分析,表明都是有效的群體規(guī)模,其遺傳結(jié)構(gòu)具有重要的保護意義,并建議在林麝人工育種時應(yīng)當(dāng)充分考慮這種遺傳結(jié)構(gòu)[27],這為林麝的選育工作提供了新的認識。2013年,岳碧松研究團隊再次對四川米亞羅地區(qū)人工繁育林麝的多態(tài)性進行微衛(wèi)星分析,發(fā)現(xiàn)由于引入新的血緣,林麝的雜合程度和遺傳多樣性在不斷增加[28],為林麝的人工繁殖管理提供了一種新的方法。
4分子遺傳學(xué)與林麝泌香的關(guān)系
獲取麝香是保護林麝遺傳資源的本質(zhì)因素,提高麝香的產(chǎn)量,對林麝泌香相關(guān)的研究已經(jīng)從組織解剖水平深入到泌香分子機制的研究。陳軒[10]分析了林麝AFLP的多態(tài)性與產(chǎn)香量的關(guān)系,篩選出34個在高產(chǎn)組和低產(chǎn)組間等位基因頻率分布有顯著(P參照組>低產(chǎn)組(P
白康[29]采用PCR-SSCP、測序分析等生物技術(shù)手段對雄性激素受體(AR)基因外顯子1,4,8進行研究,結(jié)果顯示,AR基因外顯子1,4,8在所做樣本中不存在多態(tài)性,說明雄性林麝AR基因外顯子(1,4,8)在林麝中具有高度保守性。王勤等[30]克隆了調(diào)控林麝的繁殖和泌香的重要垂體激素FSH-β和LH-β基因,這為開展林麝泌香過程中基因表達的關(guān)聯(lián)分析提供了一定的理論依據(jù)。
5分子遺傳學(xué)與林麝疾病相關(guān)分析
麝類疾病是長期阻礙林麝人工養(yǎng)殖發(fā)展的關(guān)鍵因素。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展,分子遺傳標(biāo)記技術(shù)已經(jīng)運用到林麝的疾病診治過程中,這為尋找麝類疾病起因,制定相應(yīng)抗體提供了一種新的借鑒方法。羅燕等[31]對林麝肺源致病性Escherichiacoli毒力基因進行了檢測及鑒定,為進一步研究林麝肺源致病性E.coli的致病機制奠定了基礎(chǔ),同時為防治林麝E.coli性肺炎提供了依據(jù)。2013年,鄒丹丹等[32]克隆和表達了林麝IL-1β基因,為其用于林麝疾病的防治奠定基礎(chǔ)。李靈等[33]以四川養(yǎng)麝研究所的115只林麝個體為對象,通過對MHCⅡ類經(jīng)典的DR和DQ座位的分離、遺傳變異分析和化膿性疾病相關(guān)性的分析,揭示了林麝MHCⅡ基因多態(tài)性的維持機制及其與化膿性疾病的密切關(guān)系。周鑫等[34]為調(diào)查林麝肺源致病性大腸桿菌O因子血清型以及相關(guān)耐藥基因的流行狀況,采用玻板凝集反應(yīng)法進行O因子血清型鑒定,同時用PCR方法檢測耐藥基因,發(fā)現(xiàn)29株菌皆攜帶多種耐藥基因,這對林麝臨床科學(xué)合理用藥有重要指導(dǎo)意義。
6問題及展望
6.1存在的問題
6.1.1林麝馴化程度低,對分子遺傳工作的開展帶來極大不便從1958年以來,全國陸陸續(xù)續(xù)開展了林麝的馴化研究,并取得了一定的成果,其中包括陜西鎮(zhèn)坪、四川馬爾康、重慶南川等養(yǎng)殖基地[35-37]。但由于科研經(jīng)費有限及林麝養(yǎng)殖效益等問題,馴化研究并沒有持續(xù),這造成了林麝的馴化程度很低。這給林麝分子遺傳研究過程中的樣品采集、生產(chǎn)性能測定等工作帶來極大不便,也給林麝帶來強烈的應(yīng)激反應(yīng)。強烈的應(yīng)激反應(yīng)不僅給實驗數(shù)據(jù)的可靠性與穩(wěn)定性造成一定程度的影響,還對林麝自身的健康造成不利影響。
6.1.2林麝為一級保護動物且價格昂貴,限制了某些分子遺傳相關(guān)工作的開展林麝為國家一級珍稀瀕危藥用動物,不允許因為科學(xué)研究而對林麝有任何傷害,因此無法及時地采集林麝內(nèi)臟進行深入的分子生物學(xué)相關(guān)研究,只能采集林麝毛發(fā)、血液或因疾病死亡林麝的內(nèi)臟,這給林麝分子遺傳學(xué)相關(guān)研究帶來了不便。同時,由于林麝資源量有限,存在非常嚴重的炒種情況,目前每對林麝的價格被炒到7萬元,昂貴的種源成本大大降低了林麝產(chǎn)香的盈利能力,也大大提高了林麝研究的成本,這種現(xiàn)象不僅嚴重阻礙了林麝分子遺傳相關(guān)研究,而且不利于整個林麝養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
6.1.3相關(guān)科研人員稀缺,發(fā)展緩慢目前,相對與其他常見動物,從事林麝相關(guān)工作的人員極少,主要分布在四川養(yǎng)麝研究所、重慶市藥物種植研究所、四川大學(xué)、華東師范大學(xué)、浙江大學(xué)、陜西動物研究所等科研院所,幾乎沒有進行過林麝養(yǎng)殖行業(yè)的專題研討及技術(shù)交流會。因此先進的分子生物學(xué)技術(shù)在林麝上應(yīng)用的時間相對靠后,這也大大地降低了林麝遺傳學(xué)相關(guān)研究的進展。
6.2展望
6.2.1麝香資源奇缺是林麝分子遺傳學(xué)研究開展的內(nèi)在動力麝香具有極高的藥用價值,但由于麝香的產(chǎn)量極低,遠遠不能滿足市場需求,這使得麝香的價格長期維持在黃金的3倍左右,因此,提高麝香產(chǎn)量就成為了林麝養(yǎng)殖行業(yè)的最重要目標(biāo)。但由于林麝資源量極少且馴化程度低,傳統(tǒng)遺傳育種方法很難在林麝上得到順利開展,因此通過分子遺傳學(xué)方法篩選麝香高產(chǎn)分子標(biāo)記越來越成為關(guān)注的焦點。
6.2.2新技術(shù)新方法的應(yīng)用將大大加快林麝分子遺傳學(xué)研究進展林麝分子遺傳學(xué)研究隨著分子生物技術(shù)的不斷進步已經(jīng)取得了長足發(fā)展,DNA條形碼鑒定物種技術(shù)[38]、DNA分子性別鑒定技術(shù)[39]已成功運用在林麝遺傳資源保護與與繁育工作中。然而,相對于林麝如此豐富的遺傳背景,僅靠分子生物學(xué)技術(shù)遠遠不夠,而且相關(guān)的研究成果得不到充分應(yīng)用,因此有必要進一步了解林麝的遺傳結(jié)構(gòu),將傳統(tǒng)研究方法和分子生物技術(shù)相結(jié)合,了解其遺傳結(jié)構(gòu)差異和特征,進行針對性保護和利用。另外,為了促進人工養(yǎng)麝事業(yè)的發(fā)展,提高林麝種群增長率和麝香產(chǎn)量,須繼續(xù)加強對林麝的泌香性狀、疾病抗性等表型的標(biāo)記研究,為實現(xiàn)標(biāo)記輔助選擇(MAS),加速良種培育打下基礎(chǔ)。
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關(guān)鍵詞:彌漫性大B細胞淋巴瘤;形態(tài)學(xué);分子遺傳學(xué);免疫表型;預(yù)后
彌漫性大B細胞淋巴瘤(diffuse largeB-cell lymphoma,DLBCL)占非霍奇金淋巴瘤(non-Hodgkin's lympho-mas,NHL)的31%~34%,在亞洲國家一般大于40%,是NHL中最常見的一個亞型。2008年WHO將DLBCL定義為一類彌漫生長的B細胞性淋巴瘤,瘤細胞核大于或等于正常吞噬細胞核,或大于正常淋巴細胞的2倍[1]。DLBCL在臨床特征、侵襲部位、組織形態(tài)學(xué)、分子遺傳學(xué)、免疫表型等方面,均表現(xiàn)出明顯的異質(zhì)性。本研究著重從臨床、免疫、分子遺傳學(xué)等方面,對近年來的國內(nèi)外研究工作及進展進行綜述。
1病因?qū)W
DLBCL的病因尚不清楚,大多數(shù)為原發(fā),也可從慢性B淋巴細胞白血病/小淋巴細胞淋巴瘤、濾泡淋巴瘤、淋巴漿細胞性淋巴瘤、某些霍奇金淋巴瘤等發(fā)展和轉(zhuǎn)化而來,這種轉(zhuǎn)化可能與一些染色體結(jié)構(gòu)改變有關(guān)。
DLBCL的發(fā)生可能與病毒感染、免疫缺陷以及自身免疫有關(guān)。EB病毒、人類免疫缺陷病毒(HIV)、人類皰疹病毒8型(HHV-8)等感染與DLBCL的發(fā)生有著較為密切的關(guān)系。2011年5月第十二屆全國淋巴瘤學(xué)術(shù)大會肯定了我國近年來惡性淋巴瘤發(fā)病率逐年上升與環(huán)境污染和食品添加劑之間具有密切關(guān)系[2]。
2流行性病學(xué)與臨床特征
DLBCL是成人淋巴瘤中發(fā)病最多的一型,多見于60歲以上的老年人,也可見于兒童,男性比女性稍多。DLBCL臨床上以迅速增大的無痛性腫塊為典型表現(xiàn),部分患者可有發(fā)熱、體重減輕等癥狀。DLBCL的臨床過程呈侵襲性,多為單個淋巴結(jié)或結(jié)外病灶出現(xiàn)迅速長大的局限性腫塊,約1/3的患者有全身癥狀[3]。腫瘤主要原發(fā)于淋巴結(jié)內(nèi),但有約30%~40%的患者首發(fā)于淋巴結(jié)外,一般呈局限性病灶。結(jié)外發(fā)生部位常見于胃腸道、皮膚、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、肺、肝、縱隔、骨骼、生殖器、及韋氏環(huán),骨髓和血液的原發(fā)或累及少見,最常見的部位是胃腸道(胃和回盲部)[4]。
3分子遺傳學(xué)
DLBCL具有多種特征性的細胞分子遺傳學(xué)改變,許多病例往往具有復(fù)合性基因異常[5]。DLBCL常見的分子遺傳學(xué)改變包括1號染色體q2~23、6號染色體q21~25、14號染色體q11~12等區(qū)域出現(xiàn)缺失,12號染色體q12~14增多,非整倍體核型(+5,+6,+7,+18)及6q缺失,bcl-1、bcl-2、bcl-6、bcl-10、c-myc基因易位[5],等等。
20%~30%的DLBCL中可發(fā)生bcl-2基因和IgH基因易位,有研究表明多數(shù)bcl-2基因易位的DLBCL是由濾泡性淋巴瘤轉(zhuǎn)化而來。DLBCL中常涉及3 q27區(qū)域的改變,包括bcl-6基因易位、5'-非編碼區(qū)高頻突變及bcl-6基因內(nèi)部缺失等,導(dǎo)致原癌基因bcl-6異常。在約30%~40%的DLBCL中可以檢測到bcl-6的t(3;14)(q27;q32)易位,該易位與預(yù)后不良有關(guān),并且是一個獨立的危險因素;40%~70%的DLBCL發(fā)生bcl-6突變;此外,MU M-1基因易位到第14號染色體I g H增強位點,即t(6;14)(p25;q32)染色體易位,導(dǎo)致MUM-1蛋白過表達,從而促進DLBCL形成。少數(shù)DLBCL中還可檢出染色體易位t(1;14)導(dǎo)致的bcl-10基因易位,t(11;14)導(dǎo)致的bcl-1基因易位,8號染色體t(8;14)(q24;q32)導(dǎo)致的c-myc基因易位,等等。
在DLBCL中發(fā)現(xiàn)少數(shù)的p53基因的失活,p53抑癌基因在細胞增殖和存活的調(diào)控中起著重要的作用[6]。在DLBCL病例中因P16基因沉默表達或者表達量減少,從而誘發(fā)細胞周期調(diào)節(jié)失控,發(fā)生癌變。有研究發(fā)現(xiàn)DLBCL的發(fā)病還與原癌基因擴增有關(guān),相關(guān)的原癌基因包括:rel、myc、bcl-2、rel基因編碼NF-rB信號途徑中的轉(zhuǎn)錄因子REL蛋白,REL蛋白對于惡性B細胞的增殖與生存十分重要[7]。
4免疫表型特征
DLBCL免疫分型方法有Hans分型、Choi分型、Tally分型[8],目前國內(nèi)大多數(shù)醫(yī)院采用Hans的方法,通過免疫組織化學(xué)技術(shù)檢測CD10、BCL-6和MUM-1三種蛋白的表達,從而將DLBCL分為GCB亞型和非GCB亞型,后者包括ABC亞型和少數(shù)未分類者,其與基因表達譜分型的符合率可達80%~86%。有研究顯示兩個亞型間在化療反應(yīng)性和預(yù)后上與基因表達譜分型相似[8]。
DLBCL分類采用免疫表型、組織學(xué)及臨床資料相結(jié)合,對指導(dǎo)臨床治療和判斷預(yù)后有重要意義。