導語：如何才能寫好一篇遺傳學研究，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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遺傳學是一門年輕的學科又是一門發(fā)展十分迅速的學科，是以基因為中心研究生物的遺傳、變異和進化規(guī)律的科學，是生命科學研究領域內(nèi)十分活躍的帶頭學科。

目前，它的分支幾乎已經(jīng)擴展到了生物學的每一個領域，成為生物科學的中心了。遺傳學是生物科學的核心，這提供了一個框架，使生命的多樣性及其過程在其中被理解為一個理性的統(tǒng)一體。其研究方向具有綜合性、交叉性、前沿性和適應性，我國科研和經(jīng)濟建設對遺傳學專業(yè)人才的要求越來越大。主要到高等醫(yī)學院校和醫(yī)學科研機構等部門從事遺傳學相關學科的教學、科學研究及其與臨床相結合的醫(yī)學實驗研究工作。

就業(yè)方向：

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關鍵詞：生物教學；遺傳學；教學法

遺傳學是一門探究生物遺傳和變異規(guī)律的學科，是高等師范院校生命科學專業(yè)基礎學科之一[1]。隨著生命科學研究領域不斷深入，遺傳學的教學內(nèi)容也在不斷更新，知識點難度加大，信息量顯著增加，這些使得學生在學習該門課程時，困難也成倍增加[2-4]，如何解決這一問題是遺傳學教學工作者當前研究的重要課題[5-8]。

1閱讀專業(yè)論文，鞏固課本知識

隨著遺傳學學科迅猛發(fā)展，遺傳學領域的新研究、新技術和新成果層出不窮。為了更好地了解本學科最前沿的研究方法、操作技術和試驗成果，這就需要學生在學習課本知識之余，廣泛查閱本學科最新研究報告和學術論文。論文的形式可以多種多樣，或是較長篇幅的學術論文，或是短小精悍的科學簡報。可以選擇本學科相關專業(yè)領域內(nèi)具有影響力的學術期刊論文。學生文獻閱讀環(huán)節(jié)可以與理論課堂教學過程穿行，即每講完一個完整的專題之后開展相關文獻閱讀課。如在講授完“基因工程和基因組學”這一章時，可以開展一系列關于重組DNA分子的構建、功能基因的定位與克隆、基因組測序等文獻的閱讀。通過閱讀學術論文，學生不但能夠更加深刻地理解書本上的理論知識、專業(yè)術語和最新研究成果，而且對雙語的訓練也有很好的作用。還可以幫助學生了解課題的開展流程和模式，以便后期更好地完成畢業(yè)設計。在文獻閱讀所有課程結束后，教師必須開展調(diào)查問卷，其主要目的是掌握學生在文獻閱讀環(huán)節(jié)中遇到的困難是什么、怎么解決的、有何收獲等，以及對文獻閱讀環(huán)節(jié)的意見和建議，以便教師總結教學經(jīng)驗，達到教學相長的最終目標。

2借助科教視頻，培養(yǎng)學習興趣

多媒體教學一般主要以PPT形式授課，其最大的優(yōu)點是信息量大，枯燥的知識點可以以各種生動形象的圖片形式呈現(xiàn)出來，便于教師講解和學生理解，有利于提高教學質量，受到高校教師和大學生的普遍認可。然而，這僅僅是多媒體教學的一種形式。另外還有一種更為生動的教學方式——視頻教學，這是一種更為靈活的授課方式。視頻教學具有趣味性、藝術性和知識性，能夠較為生動地向學生傳遞知識信息和開發(fā)學生創(chuàng)新思維?？平桃曨l不但能夠將生硬的書本知識變得有趣、活潑，而且可以將語言文字無法表達的原理、規(guī)律和微觀抽象的知識等非常形象地展示在學生面前。如“細胞減數(shù)分裂”、“蛋白質翻譯”、“人類基因組計劃”等章節(jié)，利用視頻資料，可以將該過程非常生動、有趣地展示出來。短短的幾分鐘視頻能夠超過教師的千言萬語。相比于豐富的科教視頻資料的理工科類課程教學中由于視頻素材匱乏，且單一，利用科教片輔助教學的研究也比較少。目前，科普視頻主要有英國廣播公司和美國探索頻道拍攝的大量生物領域紀錄片，還有一些網(wǎng)絡上簡短的視頻資料。這一課題還需進一步挖掘。

3鼓勵學生備課，鍛煉綜合能力

遺傳學教學內(nèi)容豐富，知識點有難有易，如“染色體變異”、“基因表達與調(diào)控”、“數(shù)量性狀遺傳”等章節(jié)是教學難點，需要教師精講。也有部分章節(jié)教學內(nèi)容較簡單，容易掌握，如“孟德爾豌豆雜交試驗”，即“分離規(guī)律”和“獨立分配規(guī)律”，該章節(jié)為經(jīng)典遺傳學內(nèi)容，也是遺傳學課程的教學重點，但并不是教學難點，可以嘗試讓學生來備課并講解這部分內(nèi)容。教師可以先給同學列好提綱，布置學生按照提綱準備課件內(nèi)容。學生上完課后，老師再進行講解和點評，包括對學生課件的連貫性、外延知識的拓展，甚至是教態(tài)（師范生課堂教學是培養(yǎng)方案中重要環(huán)節(jié)）等方面進行評價。教師點評時，要注意保護學生的積極性，以表揚為主。若有些知識點學生沒有講解清楚，教師可以補充講解。這種教學模式不但可以讓學生吃透課本，掌握學習重點，還能充分鍛煉學生總結歸納、語言表達及臨場發(fā)揮和應變能力。

4自主選擇實驗，注重學生實踐

遺傳學不但是一門理論邏輯性很強的學科，還是一門實踐性很強的學科。新的高等教育發(fā)展規(guī)劃綱要指出，高校不但要培養(yǎng)出具有知識性、學歷型這種單一人才，還要培養(yǎng)出具有創(chuàng)造性和應用型的綜合素質人才。而理科實踐課程動手能力的培養(yǎng)是綜合型人才不可或缺的環(huán)節(jié)。如何讓學生在掌握理論知識的同時，又培養(yǎng)其實際操作和動手能力，是擺在遺傳學實驗教學工作者面前的重要課題。目前，大部分高校已經(jīng)完成對實驗課程進行的模塊型改革，即實驗教學內(nèi)容包括基礎性實驗、綜合性實驗和設計性實驗3個模塊。實驗項目往往是老師限定的，不論學生是否感興趣。有的教師甚至把實驗材料都準備齊全，學生只要進行簡單的觀察和記錄數(shù)據(jù)即可。這種實驗教學模式，沒有挑戰(zhàn)性，全班只設定一個實驗課題，往往造成學生的實驗報告都是抄襲的，達不到既定的教學目標。自主選擇，就是讓學生在大綱范圍內(nèi)，自行分組，自選課題，如基礎性實驗中，學生可以選擇自己感興趣的課題，“植物有絲分裂觀察”或“減數(shù)分裂”或植物花粉母細胞染色體制片技術或果蠅的觀察、性別鑒定與培養(yǎng)方法等多項課題，不同的實驗項目可以根據(jù)完成的難易程度設置不同的學分，學生只需完成教師規(guī)定的實驗學分即可。學生或選擇一項或選擇兩項實驗課題進行，教師不必幫助學生設計實驗過程，但要輔助學生完成實驗材料和藥品的收集。整個實驗過程只有學生參與，教師只從旁協(xié)助。綜合性實驗和設計性實驗也同樣設計。這種創(chuàng)新的實驗教學模式，遵從以人為本、以生為本，不但可以激發(fā)學生學習積極性，還能讓學習變被動為主動，將課本知識直觀地應用于實踐，提高創(chuàng)新能力。

5結束語

遺傳學是生命科學本科專業(yè)必修課程，因教學內(nèi)容冗繁，教學課時有限，導致學生學習過程中困難重重。我們在傳統(tǒng)教學模式的基礎上，結合現(xiàn)代教學手段和教學方法，借助閱讀文獻、多媒體教學、科教片、視頻資料、自主選題等形式，形成了一套較為完善的遺傳學課程教學模式，效果顯著，亦可應用于生命科學其他課程的教學。該方法對于培養(yǎng)學生自主學習、提高學習效果、鍛煉綜合能力具有重要意義。

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一般意義上的遺傳學指基于DNA序列改變導致基因表達水平的變化,如基因突變、基因雜合丟失和微星不穩(wěn)定等,表觀遺傳學指非DNA序列改變,是細胞內(nèi)除了遺傳信息以外的其它可遺傳物質發(fā)生的改變。表觀遺傳學研究主要包括染色體重塑、組蛋白修飾,DNA甲基化,非編碼RNA調(diào)控等。

真核細胞的特征是有細胞核,細胞核包含了真核生物幾乎所有的遺傳物質。真核生物基因組DNA儲存在細胞核內(nèi)的染色質中,核小體( nucleosome) 是構成真核生物染色體的基本結構單位。各核小體串聯(lián)而成染色質纖維,核小體DNA長度約為165個堿基對,其中纏結在組蛋白八聚體周圍的核心DNA( core DNA) 約1. 65圈,約合147個堿基對,而相鄰的核小體之間的自由區(qū)域( linber DNA) 為20 - 50個堿基的長度,也就是基因組的75% ~ 90% 被核小體所占據(jù)。組蛋白八聚體由H2A、H2B、H3和H4各2個拷貝組成,每個核心組蛋白都有兩個結構域: 組蛋白的球形折疊區(qū)和氨基末端結構像一條尾巴( tail) 位于核小體的球形結構以外,可同其它調(diào)節(jié)蛋白和DNA發(fā)生相互作用,染色體的高級結構和基因的轉錄調(diào)控都與組蛋白密切相關。核小體組蛋白的尾巴可以發(fā)揮信號位點的作用。

上面已談到表觀遺傳學是指非DNA序列改變,而是改變?nèi)旧|結構導致基因表達水平的變化。那么,染色質結構改變?nèi)绾螌е禄蜣D錄和表達水平改變的呢?

其一,在細胞里,DNA-染色質的形式存在,核小體是染色質的基本結構單位,75% ~ 90% 的基因組存在其中,核心組蛋白的尾巴的各種位點通過多種轉移酶的作用,發(fā)生共價修飾,組蛋白通過電荷相互作用( 組蛋白尾巴帶正電荷,DNA帶負電荷) 如組蛋白乙酰化修飾可以通過電荷中和方式削弱組蛋白-DNA或核小體 - 核小體的相互作用,或引起構象的變化,破壞核小體結構,使DNA接近轉導機構,激活轉錄。

其二,為保證染色質的DNA與蛋白質的動態(tài)結合,細胞內(nèi)產(chǎn)生了一系列特定的染色體重塑復合物,也稱重塑子,它們利用水解ATP的能量通過滑動、重建、移除核小體等方式改變組蛋白與DNA結合狀態(tài),使蛋白質易于接近目標DNA。依據(jù)重塑子包含的ATP酶中催化亞基結構域的不同,把重塑子分為SWI/SNF、ISWI、CHD、IN080四大家族。組蛋白修飾后如乙酰化的組蛋白可以募集轉錄復合物進入到一個基因位點,影響轉錄。

2 認知過程中的表觀遺傳學機制

通過新信息或經(jīng)驗獲得的記憶可保持數(shù)月、數(shù)年,甚至終生,而長時間保持存活的蛋白質或mRNA的半衰期只有24 h,顯然,二者之間存在很大的矛盾,那么記憶的物質基礎到底是什么? 1984年,Crick提出了一個假設,即記憶編碼在染色體的DNA上,雖然當時他并不是十分確信,但現(xiàn)已澄清,染色體是信息的攜帶者,而且可以代代傳下去,染色體結構或化學上的改變與認知功能的關系可作如下的理解: 表觀遺傳學的改變是對來到大腦的信息、應激和神經(jīng)元活性改變做出結構上的適應,最終將信息帶至并激活特異性基因表達程序。目前研究證明,在腦的一些區(qū)域發(fā)生的表觀遺傳學改變?nèi)缃M蛋白的乙?；?、甲基化、磷酸化可以穩(wěn)定地改變動物的行為,包括學習、記憶、抑郁、藥物依賴、突觸可塑性等等,為長記憶的形成、鞏固和突觸可塑性的形成、維持提供解釋[5,6,7,8]。

閱讀近十幾年發(fā)表的有關表觀遺傳學文章后,解決了長期以來認知過程中令人費解的一些問題,本文著重介紹在腦的不同區(qū)域( 主要是海馬和腦皮層) 組蛋白修飾和DNA甲基化在認知過程中的作用及其可能的機制。

2. 1組蛋白乙酰化[9,10,11]一系列表觀遺傳學改變都能影響記憶過程,其中組蛋白乙?；?具有明確、顯著地促進記憶的形成和鞏固。組 蛋白乙酰 化是通過 組蛋白乙 ?；? HATs) 催化完成的。HATs將帶正電荷的乙?；D移到組蛋白N末端尾區(qū)內(nèi)賴氨酸側鏈的-氨基。組蛋白乙?；副环殖?個主要家族: GNAT超家族,MYST家族和P300 /CBP家族。將乙酰基從組蛋白移走,由組蛋白去乙?；? HDACs) 催化完成,HDACs被分成4類: Ⅰ類,鋅依賴型HDACs,Ⅱ類和Ⅳ類HDACs,Ⅲ類NAD依賴性HDACs。在哺乳動物中,海馬在記憶形成中起重要作用。許多學者以海馬區(qū)域作為研究對象,研究了組蛋白乙?；瘜l件性恐懼中的背景記憶( contextual memory) 和空間記憶的影響。研究證明組蛋白乙酰化或抑制HDACs活性都能增強條件性恐懼中的背景記憶和Morris水迷宮中的空間記憶以及增加突觸可塑性( synaptic plasticity) 。應當指出的是,腦中組蛋白乙?；皇仟毩⒂谄渌M蛋白修飾而存在,而是在組蛋白乙?；耐瑫r,也往往存在組蛋白磷酸化、甲基化。組蛋白乙?；魅趿私M蛋白與DNA之間的靜電親和力,從而促進染色體結構接近轉錄基因機構,引起基因持續(xù)性改變,增加神經(jīng)元活動,乙?；?飾后的組 蛋白也可 以募集其 它相關因子[10,11,12,13],如轉錄復合物,進入到基因位點,影響轉錄。

2. 2 組蛋白乙?；恼{(diào)節(jié)機制[14,15,16]

2. 2. 1神經(jīng)元活性與組蛋白乙?；M蛋白乙酰化可由許多類型的神經(jīng)元活性所調(diào)節(jié),例如,KCl介導的神經(jīng)元去極化引起海馬培養(yǎng)中的核心組蛋白H2B乙?；脑黾?再如,特異性受體激動劑可興奮多巴胺能、乙酰膽堿能、谷氨酸能途徑,增加小鼠海馬H3K14和H3S10的乙酰化,在所有這些情況下,組蛋白乙?；及橛屑毎庹{(diào)節(jié)激酶ERK( MAPK家族中的一員) 的激活,直接激活MAPK-ERK信號途徑可增加組蛋白乙酰化,而MAPK-ERK抑制劑則可阻斷組蛋白乙?；痆16,17,18],這些研究表明,神經(jīng)元活性引起組蛋白乙?；峭ㄟ^MAPK依賴性途徑的激活,而且也可能是通過H3S10磷酸化之間的對話。后者常與在蛋白乙?；瑫r存在,從染色體脫離的HPAC2引起的神經(jīng)活性,也能改變組蛋白的乙?；?用BDNF刺激皮層神經(jīng)元,能引起HDAC2在胞嘧啶262和274位的硝基化及隨后組蛋白的高乙酰化及隨后組蛋白的乙?；?并伴有神經(jīng)營養(yǎng)因子依賴性基因表達的增強。已知MECP2可增加BDNF的表達,但被HDAC2負面調(diào)節(jié)。因此,神經(jīng)活性參與了以HDAC2和BDNF為中心的正性反饋,該系統(tǒng)導致組蛋白乙?；突蜃陨淼某掷m(xù)表達。

2. 2. 2突觸可塑性與組蛋白乙?；L時程突觸可塑性涉及突觸維持和交流有關基因表達的改變,已有充分材料證明,組蛋白乙?；龠M這一改變,例如在海兔( Aplysia) 組蛋白乙酰化能誘導長期易化 ( LTF) 并伴有CREB結合蛋白CBP的增加[19],類似的改變也在突觸素( synapsin) 的啟動子區(qū)域觀察到,突觸素與LTF和LTD均有關。不過,伴有CREB乙?；臏p少,正常情況下,誘導LTF需施加強電刺激,但如果提前給予RNA干擾( RNAi) ,弱的電刺激也能誘導LTF。這一發(fā)現(xiàn)提示,組蛋白乙?；潭扰c突觸可塑性程度密切相關,HDAC1能增加天然存在的突觸傳遞過程,在哺乳動物的LTP也與組蛋白乙酰化水平有關。LTP誘導可平行出現(xiàn)H3和H4組蛋白乙?；脑黾?從研究中還明顯看出LTP促進乙?；?改變特異地存在于與突觸傳遞有關基因如Reelin和BDNF啟動子區(qū)域,這一結果與前述看法一致,即在組蛋白乙?；^程中存在一個基因自身持續(xù)性改變的正性反饋系統(tǒng)。此外,有關HATCBP的研究表明,增加組蛋白乙酰化能促進LTP,部分或完全缺失CBP功能的小鼠出現(xiàn)組蛋白乙?；降南陆岛蚅TP形成受阻。不過,不依賴轉錄的早期LTP不受影響。

2. 2. 3記憶形成與組蛋白乙?；痆20,21]在低等生物和哺乳動物進行的研究證明,不管哪種記憶類型或哪種記憶時相( 記憶獲得,鞏固和再現(xiàn)) 都能對組蛋白乙酰化進行調(diào)節(jié),例如背景性和線索性恐懼記憶( fear memory contextual and fearmemory cued) 都能增加H3乙?；?小鼠眨眼條件反射( eyeblink conditioning) 和大鼠潛伏抑制 ( latent inhibition) 能分別增加組蛋白H3和H4乙?；?大小鼠物體識別記憶( Objectrecognition memory) 伴有H3和H4乙?；脑黾?此外優(yōu)先食物轉換( social transmission of food preference) 和食物厭惡記憶( food aversion memory) 等均能增加H3乙?；?空間記憶( spatial memory) 伴有H2B,H3和H4乙?；?/p>

從上述組蛋白乙?；芯康恼撌隹傻贸鲆韵聨c結論:

( 1) 組蛋白乙?；?不是脫離開其它組蛋白修飾而獨立存在,即在發(fā)生組蛋白乙?；耐瑫r,也有組蛋白磷酸化、甲基化等的發(fā)生,其它表觀遺傳學改變對組蛋白乙?；鹆藚f(xié)同作用。

( 2) 神經(jīng)元活性可調(diào)節(jié)組蛋白乙?；?神經(jīng)元活性的啟動需要MAPK-ERK信號途徑的激活。

長記憶和突觸長時程增強均涉及許多基因的轉導和表達,最常見和最重要的基因包括即早基因Zif/268,Creb,Bdnf和Reelin等。

( 3) 許多種類的神經(jīng)活性存在一個以BDNF和HDAC2為中心的正性反饋系統(tǒng),該系統(tǒng)可導致組蛋白乙?；突蜃陨沓掷m(xù)表達程序。

( 4) 在多種生物體和細胞研究中觀察到各種不同類型的記憶模式和不同記憶時相都能引起組蛋白乙?；?進而促進記憶和有關基因的轉錄和表達。

( 5) 組蛋白乙?；芤痖L記憶的形成和鞏固,但對無須轉錄的短記憶和早期LTP沒有影響。

2. 3神經(jīng)元活性是如何引起組蛋白乙酰化,它的作用機制是什么?[11]途徑之一,神經(jīng)元活性包括LTP和學習激活G蛋白偶聯(lián)受體( GPCRs) ,然后依次激活腺苷環(huán)化酶( AC) 產(chǎn)生c AMP,后者激活PKA,PKA磷酸化MEK( MAPK家族中的一員) ,MAPK的家族成員能直接磷酸化組蛋白,隨后啟動組蛋白乙?；?/p>

途徑之二,神經(jīng)元活性可通過鈣內(nèi)流引起膜去極化,然后激活CAMKⅡ,后者磷酸 化甲基-CPG結合蛋白2( MECP2) ,使MECP2從染色體脫離出來,Calmodulin刺激BDNF啟動子區(qū)域的基因轉導。BDNF激活一氧化氮合酶導致組蛋白乙?；?( HDAC2) 的硝基化,在硝基化作用下,HDAC2從染色體中脫離出來并強化硝基化,結果引起B(yǎng)DNF表達并參與正性反饋系統(tǒng),進而促進記憶 - 持續(xù)性基因表達的改變( 見Fig 1) 。

其他一些學者的研究工作指出: 激動NMDA受體,抑制磷酸二酯酶( PDE) ,增加細胞內(nèi)鈣等多種途徑均可激活PKA,PKA則可直接激活CBP,如前所述。含有乙酰轉移酶活性的CBP與CREB結合,是提高突觸可塑性形成長記憶的必備條件; NO啟動組蛋白影響記憶的機制有二,一是激活N0-cG MP-Ca MKII-CREB磷酸化的信號轉導途徑; 二是NO依賴性的HDAC的5-硝基化,可增加組蛋白乙?；?而NO供體與5-硝基谷胱甘肽,可抑制HDAC活性,因而,也能增加組蛋白乙?；?。此外,神經(jīng)元活動或突觸活動引起胞外鈣內(nèi)流入神經(jīng)細胞內(nèi),使Me CP2的S421磷酸化,S80去磷酸化,后者從染色質分離出來,發(fā)揮對神經(jīng)可塑性和記憶的調(diào)控作用。

2. 4 RNA干擾 ( RNA interference,RNAi)指內(nèi)源性或外源性雙鏈RNA( dsRAN) 介導細胞內(nèi)mRNA發(fā)生特異性降解,導致靶基因表達沉默,產(chǎn)生相應功能表型缺失,RNA干擾下的基因沉默是表觀遺傳學的重要內(nèi)容,人工合成的小RNA( SiRNA) 包括miRNA和SiRNA。小RNA序列較短,能指導Argonaute蛋白識別的靶分子并導致基因沉默。

已證明,組蛋白去乙?；窰DAC阻遏學習記憶,并在細胞內(nèi)有廣泛分布,人工合成HDACi顯然有重要的治療價值,HDAC2的結構很接近HPAC1,盡管如此,科學家們還是合成許多類型的HDACi,上述各種類型學習記憶和突觸可塑性模型證明使用HDAC2i可促進記憶,增強LTP,阻遏記憶下降。

3 組蛋白和 DNA 甲基化[20,21]

甲基化可發(fā)生在組蛋白,也可發(fā)生DNA上。盡管這二種甲基化產(chǎn)生的方式、調(diào)節(jié)機制和涉及的酶與蛋白等有所區(qū)別,但二者甲基化的結果是一致的,即他們都能激活基因的轉錄與表達,從而促進長記憶的形成和提高突觸可塑性。這點學術界的看法一致,沒有任何異議。下面將重點介紹組蛋白和DNA甲基化是如何形成,又如何影響基因轉錄及長記憶和突觸可塑性的?

真核細胞中,甲基化只發(fā)生在胞嘧啶第五位碳原子上,是由甲基轉移酶所催化,以S-腺苷甲硫氨酸( S-adnosylmethionine,SAM) 作為甲基供體,將甲基轉移到胞嘧啶上,DNA甲基化主要發(fā)生在Cp G雙核苷酸序列的胞嘧啶上,哺乳動物異染色質的DNA約有80% 的CPG被甲基化,根據(jù)作用方式和反應酶不同,DNA甲基化分為兩種: 維持甲基化( maintenance methylation) 和從頭甲基化 ( de novo methylation) ,前者與DNA復制相關聯(lián)。當甲基化的雙鏈DNA被復制生成兩條的新的雙鏈DNA后,只有親代鏈是甲基化的,甲基轉移酶是DNMT1,后者則是DNA上甲基化狀態(tài)的重新構建,它不依據(jù)DNA復制在完全非甲基化的DNA堿基位點上引入甲基,是甲基化的建立機制。甲基轉移酶依賴于DNMT3a和DNMT3b的活性。

對基因轉錄的影響: 目前研究發(fā)現(xiàn),組蛋白精氨酸甲基化常伴隨轉錄的激活,賴氨酸殘基上的甲基化則因賴氨酸所在的位置不同而有差別,賴氨酸甲基化發(fā)生在組蛋白H3的第4,第9,第27,第36,第79( K4,K9,K27,K36,K79) 位及H4K20位上,其中,在酵母和哺乳動物細胞中H3K4和H336位點被甲基化可以激活轉錄,而H3K9 K27 K79和H420的賴氨酸甲基化則可抑制轉錄。

DNA甲基化對基因表達的調(diào)節(jié)主要表現(xiàn)為抑制轉錄活性,一種可能的機制是由于DNA甲基化直接抑制了轉錄因子的結合,不能形成轉錄復合體,從而也就抑制了基因轉錄活性[16,18,20]。

對記憶的調(diào)節(jié)作用: Swati Gupta及其同事[21]研究了組蛋白甲基化對成年動物海馬部位記憶形成的影響,他們的研究得出如下主要結果: 恐懼記憶能觸發(fā)海馬CA1區(qū)H3K4三甲基化( 轉錄激活標志) 和H3K9二甲基化( 轉錄抑制標志)的變化; H3K4特異的甲基化轉移酶MⅡ缺失的小鼠出現(xiàn)長記憶形成障礙; 改變組蛋白甲基化與去乙酰化酶( HDAC) 抑制相偶聯(lián); H3K4三甲基化明顯增加兩種基因 ( Zif/268和Bdnf) 的啟動子,這一事件出現(xiàn)在記憶鞏固期間,已知這兩種基因在記憶形成和神經(jīng)可塑性中起重要作用。這些發(fā)現(xiàn)支持組蛋白甲基化在長記憶鞏固中扮演重要作用,其他許多學者也都證明DNA甲基化與記憶形成和儲存有關,如甲基化CpG結合蛋白1( methyl-Cp G-binding protein1) 基因缺失出現(xiàn)空間記憶能力喪失,甲基化CpG結合蛋白2 ( methyl-Cp Gbinding protein 2) 基因缺失的突變小鼠出現(xiàn)恐懼記憶、空間記憶和物體識別記憶的障礙。

海馬DNA甲基化,對記憶形成起重要作用,但海馬的改變是短暫的,訓練后1 d之內(nèi)便恢復到基礎水平,長記憶以及記憶的鞏固和儲存依賴于腦的不同區(qū)域,據(jù)信長記憶的形成和鞏固主要依賴于背側前額葉前扣帶皮層( dm DFC) ,為此探討皮層組蛋白甲基化是否能促進長記憶的形成和鞏固十分必要。Miller等采用背景性恐懼記憶試驗探查皮層DNA甲基化對長記憶的影響,報道認為大鼠恐懼條件化環(huán)境中的背景記憶可維持數(shù)月,在這期間,近期( recent) 記憶會轉變成遠期( remote) 記憶,也即記憶從海馬( HPC) 轉變成依賴于dmP FC的記憶。首先,采用Me DIP即甲基化DNA免疫沉淀法測定皮層三種基因Zif/268,reln和Ca N的甲基化水平。動物試驗則觀察訓練后7 d的背景記憶,將動物分為背景組( C) 、休克組( S) 和背景加休克組( CS) 。結果表明,在所有組和所有測定時間點,即早基因Zif/268均為去甲基化,說明環(huán)境刺激能廣泛地改變dm PFC Zif/268的甲基化狀態(tài),相反的,一個記憶正性調(diào)節(jié)基因Reln僅在受訓練的動物即CS組動物訓練后1 h內(nèi)出現(xiàn)高甲基化,隨后即回歸對照水平,訓練后短時間內(nèi)Ca N( 一種記憶抑制基因) 的甲基化無改變,但在訓練后1 d,這一基因出現(xiàn)持久的甲基化,隨后用BSP描繪訓練后7 d Ca B甲基化的改變,發(fā)現(xiàn)僅CS組動物有顯著的Ca N甲基化。為了解皮層DNA甲基化是否能反映聯(lián)合學習,動物在訓練前注射NMDA受體拮抗劑MK-801,證明MK-801干擾了訓練后7 d動物恐懼記憶的獲得( acquisition) ,也阻斷了訓練后2 d dmP FC Ca N和Reln的高甲基化,但不影響Zif/268的甲基化,進一步支持Ca N和Reln高甲基化是一種對聯(lián)合性環(huán)境信號的特異性反應。Frankland等前期研究觀察了訓練后不同時間對ACC( anterior cingulate) 恐懼記憶再現(xiàn)( retrieval) 的干擾。結果證明ACC在18 ~ 36 d( 近期記憶) 經(jīng)干擾失去記憶再現(xiàn),但不是訓練后1 d或3 d( 近期記憶) ,從這一結果估計記憶的鞏固出現(xiàn)在訓練后3 ~18 d,研究還證明皮層DNA甲基化可能在訓練后1周內(nèi)出現(xiàn),該時段也是皮層留下記憶痕跡的時間,隨后的實驗證明訓練后立即向背側HPC( CA1) 注射NMDA受體選擇性抑制劑AVP,證明APV不但能干擾學習,也能阻止訓練后7 ddmP FC Ca N和Reln甲基化,表明一次性海馬 - 依賴性學習經(jīng)驗就足以驅動皮層長時間、基因特異性甲基化改變,為了進一步探討皮層DNA甲基化是否伴隨長記憶的形成,觀察了訓練后30 d的皮層甲基化及記憶鞏固的情況,結果證明在CS動物皮層的Ca N甲基化仍十分明顯,而且與長記憶的出現(xiàn)和維持的時間段相吻合,此外還觀察到在HPC有快速甲基化,而在dm PFC有持久的甲基化,以上研究闡明了以下幾個問題: 第一,海馬HPC可啟動學習記憶,產(chǎn)出過渡性短記憶,第二,長記憶的形成和鞏固依賴于dm PFC,第三,海馬和皮層記憶的形成均緣于海馬和皮層DNA的甲基化,或甲基化與其它組蛋白修飾的協(xié)同作用,第四,重要的記憶相關基因和受體包括Zif/268,Reln,Bdnf和NMDA受體。組蛋白甲基化是如何調(diào)整認知過程,它的生物學機制是什么?Day和Sweatt提出了闡明組蛋白甲基化是表觀遺傳學標志的假說[20],如在細胞內(nèi)轉變成功能性后果,出現(xiàn)三種可能性: 第一、DNA甲基化驅使神經(jīng)細胞的反應狀態(tài)發(fā)生了改變,即它允許、容納其它機制參與進來產(chǎn)生協(xié)同效應和維持更加長遠的改變; 第二、甲基化事件積極參與和改變基因的讀出,促進記憶的進行,例如增加突觸強度和突觸可塑性; 第三、表觀遺傳學機制幫助神經(jīng)細胞無增殖( aplastic) ,在神經(jīng)元無增殖的情況下可以以穩(wěn)定突觸數(shù)量( synaptic weight) 的分布,后者是穩(wěn)定記憶的必需條件,這一假設強調(diào)了突觸可塑性在記憶過程中的重要性,事實上,國際上近年的研究表明老年癡呆認知功能的衰減與老年斑、A腦內(nèi)沉積及神經(jīng)纖維纏結無明顯相關,由于突觸在信息傳遞、信息加工中的重要作用,許多學者都支持突觸功能降低( 包括突觸效能下降和突觸丟失) 是造成認知功能障礙乃至老年癡呆的主要原因,當前治療老年癡呆和各種認知障礙的治療方向都在尋找加強突觸效能,防止突觸丟失、增加突觸新生的新藥。

3. 1組蛋白磷酸化[25,26,27]組蛋白磷酸化修飾跟乙?；图谆揎椧粯泳哂姓{(diào)節(jié)認知功能的作用,這一修飾發(fā)生在組蛋白的H3、S1和S10絲氨酸殘基上,由一組蛋白激酶包括絲裂原和應激激酶( MSKI) 和Aurora激酶家族催化完成。組蛋白磷酸化可被蛋白磷酸酶PP1和PP2a所逆轉,這兩種脫磷酸化酶又可被其它分子級聯(lián)包括多巴胺和c AMP調(diào)節(jié)的磷酸蛋白32( DARPP32) 所抑制。最具特色的磷酸化標志存在于H3第10位( H3K10) 絲氨酸上,這一修飾招募了含有HAT活性的GCN5,因而能增加鄰近組蛋白賴氨酸殘基K9和K14的乙酰化,這解釋了為什么組蛋白乙?；土姿峄３Ｍ瑫r存在。另外,H3S10磷酸化通過改變DNA和組蛋白尾部間的交互作用增加轉錄因子的結合。

許多研究工作已揭示組蛋白的磷酸化具有調(diào)節(jié)記憶形成的作用,編碼RSK2的基因突變能產(chǎn)生低咖啡攝入綜合癥( coffin-lowry) ,有精神遲緩、精神異常等表現(xiàn)。在動物模型上的研究,背景性恐懼條件反射形成后,H3S10磷酸化和H3S10 / K14磷酸乙?；杆僭黾?但ERK抑制后可阻斷其增加。同樣的,缺失MSKI的小鼠出現(xiàn)恐懼記憶和空間記憶障礙,這一缺陷卻不因給予HDAC抑制劑所逆轉,提示組蛋白磷酸化途徑與組蛋白乙酰化并行而不是位于乙?；南掠?與此相協(xié)調(diào)的是,組蛋白磷酸化酶PPI受抑制,能改善長時程物體識別記憶和空間記憶而不影響短記憶,從這些發(fā)現(xiàn)推測: 通過抑制PPI來增加組蛋白磷酸化對治療學習記憶障礙可能是一個有明顯特色甚至是互補的治療策略。

除學習記憶外,H3S10磷酸化也與藥物成癮行為學反應有關聯(lián)?？煽ㄒ蚩梢鸺y狀體H3S10磷酸化的增加,敲除MSKI的小鼠出現(xiàn)對服用可卡因行為反應的障礙。核內(nèi)積累的DARPP-32能影響對可卡因和蔗糖獎勵的行為反應。組蛋白磷酸化也已被證實是抗精神病和抗巴金森氏癥下游的一個重要靶標,針對表觀遺傳學這一組蛋白磷酸化修飾設計和開發(fā)有治療潛能的化合物是很有意義的。一項有意義的研究指出,MSKI主要存在于神經(jīng)元和紋狀體、杏仁核、海馬等腦區(qū),MSKI這一選擇性分布是治療干擾藥物成癮的一個很好的候選者。

哺乳動物細胞Aurora激酶家族成員的結構和功能在進化上保守,根據(jù)該家族成員在細胞內(nèi)的定位可分為3種: Aurora-A,Aurora-B和Aurora-C。Aurora-B是有絲分裂中組蛋白H3的第四位絲氨酸磷酸化所必需的激酶。組蛋白H3磷酸化主要由Aurora-B激酶控制,除MSK和Aurora外,IB激酶( nuclear,IKK) 復合物中的異構體( IKK) 也可以調(diào)控海馬區(qū)域組蛋白的磷酸化修飾,IKK是核因子B的一種去抑制調(diào)控子,抑制IKK可以阻止背景性環(huán)境下長期記憶的再鞏固( reconsolidation)[24]。

組蛋白磷酸化促進長記憶形成和鞏固的機制主要是磷酸基因攜帶的負電荷中和了組蛋白上的正電荷,造成組蛋白與DNA親和力的下降,使DNA容易接近轉錄機構,激活基因轉錄,這是長記憶形成所必需的,也解釋了為什么組蛋白磷酸化不影響短記憶。

在正常生理和表觀遺傳學的生化反應中,磷酸化使蛋白質和基因活化,隨后的生化和生物學反應才能繼續(xù)進行,所以在細胞繁殖、分化、細胞存活、DNA復制、轉導和重組、細胞凋亡以及信號轉導中發(fā)揮重要作用。

3. 2 其它組蛋白修飾與認知功能[27,28,29]

組蛋白泛素修飾涉及三類催化酶: 泛素激活酶( ubiquitin activating enzyme,E1 ) ,泛素接合酶 ( ubiquitin conjugatingenzyme,E2) 和泛素連接酶 ( ubiquitin protein ligase,E3 ) 。依賴這三種酶分三步進行泛素化修飾,第一步E1利用ATP形式存在的能量與泛素結合成高能硫酯鍵,構成泛素 - E1偶聯(lián)物將泛素激活; 第二步,通過轉酯作用將活化的泛素轉移到泛素結合酶E2的活性半胱氨酸殘基上; 隨后,E2將活化的泛素轉移至泛素連接酶E3上,形成高能量E3 - 泛素偶聯(lián)物,最后E3可直接或間接地促使泛素轉移到特異靶蛋白上,使泛素的羧基末端與靶蛋白的賴氨酸的-氨基形成肽鏈或轉移到已與靶蛋白相連的泛素形成多聚泛素鏈,有一個去泛素酶大家族,從賴氨酸殘基上移去泛素。

組蛋白泛素化有廣泛的細胞功能,最著名的是控制轉錄的啟動和延長,泛素酶/去泛素酶與其它組蛋白修飾,特別是與組蛋白甲基化有牽連,組蛋白泛素化與神經(jīng)退性病變之間的關聯(lián)來自亨廷氏病,Huntington與泛素連接酶h PRC12存在交互作用。在多個亨廷氏病動物模型上觀察到泛素化的H2A的增加和泛素化的H2B減少,導致組蛋白甲基化模式的改變和基因轉錄下調(diào),故以泛素連接酶為靶標設計藥物對亨廷氏病可能有潛在的治療價值。

多聚( ADP-核糖) 聚合酶[poly( ADP ribose) polymerases,PARPS]在與記憶行為有關的組蛋白修飾中起一定作用,PARPs可催化ADP核糖單位從NAD+轉移到組蛋白靶位點上,不僅可影響染色質的局部結構,還可影響轉錄因子及染色質重塑復合體的結合,在操作性條件反射和位置回避實驗中均證明PARP1可增加長記憶的形成。

3. 3衰老和神經(jīng)退行性疾病的表觀遺傳學[27,28,29,30]衰老和年齡相關性神經(jīng)退行性疾病是一個非常復雜的過程,過去有大量報道衰老與神經(jīng)退行性疾病沒有太多差異,如老年癡呆出現(xiàn)各種病理改變也在衰老過程中出現(xiàn),但從未從表觀遺傳學方面去尋找原因,現(xiàn)有的研究揭示,表觀遺傳學的異常修飾是衰老和神經(jīng)退行性疾病的主要機制,其主要病理特征表現(xiàn)在兩個方面:

其一,組蛋白和基因組DNA甲基化的減少,在衰老和神經(jīng)退化性疾病中表現(xiàn)突出,如神經(jīng)細胞和基因組DNA亞甲基化( hypomethylation) 和甲基轉移酶( HAT) 活性缺失,在AD患者的病理性神經(jīng)元和基因組DNA的亞甲基化水平更低。Mastroeni等用免疫組化方法檢測了死后AD和非AD( ND) 病人眶內(nèi)皮層Ⅱ神經(jīng)元的DNA甲基化和8種甲基化維持因子的免疫反應性,發(fā)現(xiàn)ND和AD神經(jīng)細胞核具有甲基化胞嘧啶免疫反應陽性的神經(jīng)細胞數(shù)分別為91. 7% 1. 3% 和39. 9% 3. 4% ,甲基化胞苷呈陽性的細胞數(shù)分別為91. 1% 1. 3% 和51. 8% 6. 1% ,即AD病人的兩種甲基化模式比ND病人明顯降低,DNMT,MOD2和P662均系甲基化維持因子,在ND病人神經(jīng)元呈免疫反應陽性,而AD病人神經(jīng)元免疫呈陰性,此外,RPL26和5. 8 SrRNA也有量的減少。

其二,HDAC2表達增加,研究證明神經(jīng)退行性改變、衰老和長期應激都能引起HDAC2表達增加,如在神經(jīng)退行性疾病和衰老時,神經(jīng)毒性因子如A,氧化應激( H2O2) 和細胞內(nèi)D25和CDK5激活,糖皮質激素受體( GR) 與臨近組蛋白HDAC2啟動子區(qū)的GR反應元件( CRE) 結合,增加腦內(nèi)HDAC2水平,HDAC2優(yōu)先與學習、記憶、神經(jīng)可塑性有關的基因如BDNF結合,同時降低組蛋白乙?；突虻谋磉_,破壞BDNF介導的正性反饋系統(tǒng),從而降低神經(jīng)可塑性和記憶的形成與鞏固。

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一、pgd的研究進展

1．取材途徑：pgd是指在胚胎移入到宮腔之前的診斷。其獲取診斷標本的途徑主要有：（1）獲取或卵子進行診斷，（2）獲取植入前的胚胎細胞進行dna或染色體分析。

受精前取配子進行診斷的報道，目前尚不多。這" 種方法關鍵在于如何完成或卵子的遺傳分析，同時又不影響其受精能力。已有報道，用流式細胞儀分離x、y，用于植入前篩選胎兒的性別。而用卵子進行pgd，主要是利用第一極體或第二極體的遺傳學分析，間接推斷卵子正常與否。現(xiàn)在，可以利用極體的dna進行單基因病的診斷，也可以用核轉換技術，將極體由間期激活成中期，再用cgh技術分析其所有的染色體組成，或直接對極體的某些染色體進行fish分析，診斷這些染色體有無數(shù)目異常。但是，用極體分析來推斷卵子的基因組或其染色體結構和數(shù)目，并不能完全反映卵子遺傳組成的真實情況，有時也必須同時分析第一極體和第二極體，才能判斷卵子的染色體有無異常。

卵裂球活檢是現(xiàn)在pgd取材的主要途徑。一般選6～10細胞期的卵裂球，此期的細胞具有全能分化的潛能，取出1～2個細胞，不會影響胚胎的發(fā)育。

囊胚期活檢是pgd診斷的另一潛在途徑。這種方法是在體外將受精卵培養(yǎng)到囊胚期，取其滋養(yǎng)外胚層細胞進行遺傳分析。因為不影響內(nèi)細胞團，故不會累及胚胎發(fā)育。受培養(yǎng)技術的限制，多數(shù)胚胎不能在體外很好地發(fā)育到囊胚期。因此，無法獲取囊胚期細胞進行pgd。最近，veiga等（1999年）改進了培養(yǎng)方法，在體外培育后，可達到囊胚期的胚胎占39.3%，推測囊胚期活檢有望成為一種有效的取材方法。雖然取一定數(shù)量的囊胚期細胞不會影響胚胎的正常發(fā)育,但內(nèi)細胞團和滋養(yǎng)外胚層細胞的遺傳構成并非完全相同，故用滋養(yǎng)外胚層細胞進行pgd有可能造成誤診。診斷時分別用幾個細胞分析比用單個細胞診斷的方法更" 好，可以降低誤診率。

2.基因病診斷: 目前可診斷的單基因病包括地中海貧血，纖維囊性化，脆性x綜合征，以及和性連鎖遺傳病有關的性別診斷等，可診斷的病種數(shù)目在不斷增加。所用的方法主要是基于pcr技術的dna分析，通過檢測單細胞靶基因的數(shù)目及結構有無異常加以診斷。常規(guī)的pcr技術易受實驗條件的影響，故從90年代后期開始，熒光pcr，多重pcr，巢式pcr技術用于pgd診斷的報道逐漸增加，有效地提高了診斷率。

染色體數(shù)目異常的診斷有兩種途徑：用傳統(tǒng)的染色體計數(shù)及用熒光pcr進行多態(tài)位點定量分析。熒光pcr是近年發(fā)展起來的新技術，敏感度很高。對多細胞水平的定量分析來說，它是一種穩(wěn)定可靠的技術，但因選擇性擴增的緣故，單細胞的定量分析中有25%的診斷結果不可靠。熒光pcr已用于21三體的植入前診斷。隨著熒光pcr定量檢測技術的廣泛應用，現(xiàn)正在開發(fā)一種同步檢測技術，以便實時測定熒光pcr的擴增效果,并進一步提高其診斷的可靠性，促進該技術的臨床應用。

在基因病診斷以及染色體病診斷的過程中，主要的限制因素之一是，如何獲取滿足診斷需求的dna。解決的途徑主要靠wga。wga目前常用的方法有兩種：簡并寡核苷酸引物pcr（degenerated oligonucleotide primed pcr, dop-pcr）法及擴增前引物延伸法（primerextension preamplification,pep）。用wga法能夠無選擇偏見地擴增整個基因組。從理論上講,任何基因都能從wga的產(chǎn)物中檢測出來。同時也可將信息保存起來。目前，wga尚未廣泛用于臨床，但是對多基因病診斷的要求及cgh技術的發(fā)展，勢必要求wga技術不斷地完善，并推動其臨床應用。

3.染色體病的診斷:在植入前遺傳學診斷領域，染色體病的診斷占了很大的比例。cgh和間期細胞核轉換技術的應用,標志著染色體分析技術可能有了一種通用的程序。然而，fish仍是目前診斷染色體病的主要方法。主要用來診斷非整倍體，特別是13、18、21、x和y染色體的數(shù)目異常。用雙色、多色探針可以在單細胞水平診斷染色體數(shù)目畸變。既可以用不同的探針同步雜交單一細胞核，也可用重復雜交同一細胞核的方法完成診斷。染色體結構異常，例如平衡易位攜帶者可用其卵裂球或極體進行pgd。羅氏易位的診斷可用商售的探針進行。最常見也最難診斷的是相互易位，需要進行染色體涂抹，同時還要進行著絲粒及近端粒探針雜交以確定染色體斷裂位點。由于斷裂位點的不可預見性，相互易位很難制備商售的探針。因此，相互易位的診斷耗時、費力，操作也比較困難。

用常規(guī)fish僅能分析有限的染色體，對相互易位等復雜畸變不易診斷。因此人們用早熟染色體凝集技術將間期細胞核轉換成中期細胞核，然后分析其染色體數(shù)目及結構有無異常，以達到診斷目的。verlinsky將極體或卵裂球注入到去核卵子或去核的受精卵中，電刺激使之融合，利用胞質內(nèi)的因素促使極體或卵裂球轉化成分裂狀態(tài)。這樣得到的染色體可用于染色體涂抹，多色fish或光譜核型(sky)分析，因對核轉變技術要求高、耗時、易受制備因素的影響，也受到倫理因素的制約，使其發(fā)展受限。cgh是另一種很有希望的診斷染色體異常的技術。用wga方法獲取基因組dna，然后用雜交技術結合計算機分析可診斷任何超過20 mb的染色體區(qū)域的拷貝數(shù)有無異常，從而診斷染色體病。影響cgh的主要因素是如何得到足夠的dna。一般要求100 ng～1 μg dna，大約相當1萬個細胞所含的dna量。應該強調(diào)的是，用wga獲取足夠數(shù)量dna的同時，還要確保得到的dna是準確的復制品。制約cgh臨床應用的另一因素是診斷時間必須縮短，目前的診斷時間大約是7 d左右，尚不能滿足臨床的需要。

4.其他方面:pgd除了用于遺傳病診斷之外，也可應用于研究人類基因，特別是一些有特殊遺傳缺陷的基因，在發(fā)育早期的表達。這對于了解人類胚胎的正常發(fā)育有重要意義。例如對pgd技術用于人類腫瘤易感綜合征的易感性分析。與腫瘤有關的各種抑癌基因與細胞周期的調(diào)節(jié)、細胞凋亡的途徑及胚胎分化的時機和極性都有密切的關系。sutterlin（1999年）等用巢式pcr和單鏈多態(tài)性分析技術，對單細胞進行視網(wǎng)膜母細胞瘤的易感性分析，在植入前確定胚胎未來發(fā)生腫瘤的可能性大小，為pgd應用于人類胚胎基因表達的研究開辟了暫新的途徑。此外，delhanty等發(fā)現(xiàn)，體外受精的胚胎存在染色體嵌合現(xiàn)象，雖然還不清楚自然受精的胚胎是否也有同樣問題，但是這些發(fā)現(xiàn)無疑對改進診斷程序設計，甚至在將來改善體外受精的成功率都有重要意義。

二、存在的問題與解決方法

1.等位基因脫失:等位基因脫失（allele drop-out, ado）是影響基因病診斷的主要因素之一。發(fā)生率約為5%～20%。它是指兩個等位基因只能擴增出1個，另1個不能擴出或擴增的數(shù)量有限，達不到診斷的水平。這對于單一基因異常所致的遺傳病如常染色體顯性遺傳病的診斷有較大影響，容易導致誤診。單純應用pcr技術診斷胚胎的性別，也易因ado而造成誤診。用多重pcr方法擴增致病基因及其緊密連鎖的多態(tài)片段，可以降低因ado而造成的誤診率。此外，改進樣本的制作及用熱啟動pcr，也可減少ado的發(fā)生率。roy（1999年）發(fā)現(xiàn)，用設計好的引物，嚴格的操作及固定專人及專門用于pgd的設施，單細胞pcr也可收到良好的效果。

2.污染：這是影響基因病診斷，產(chǎn)生誤診及診斷失敗的另一個重要因素。污染物主要來源于透明帶內(nèi)殘余的及母體的卵泡細胞。前者可用單胞漿注射的方法避免，后者可用多重pcr同時檢測胎兒及其父母的dna指紋加以鑒別。前次診斷殘留的擴增產(chǎn)物，是污染物的另一來源，除了按pcr常規(guī)嚴格操作之外，用巢式pcr或熒光pcr對減少此類污染很有幫助。

3．fish的有關問題：首先是用fish診斷與年齡有關的非整倍體是否應作為常規(guī)尚有爭論。這方面需要進一步的研究。fish的錯誤率約為15%。體外受精期的嵌合體發(fā)生率較高、fish信號尚缺乏統(tǒng)一的標準等問題都是影響fish診斷率的因素，這些問題的解決有賴于多中心大規(guī)模的合作研究，以確定合理的分析標準及標準化的操作程序。

4.多基因異常的診斷問題： 涉及多個突變位點的單基因病診斷、多基因病診斷、染色體組分析如cgh，都要求獲得足夠的dna。目前，相關的研究集中在用dop-pcr或pep方法擴增單細胞dna方面。dop-pcr的擴增效率在80%左右，選擇合適的引物有望進一步提高擴增效率。

5.診斷取材：現(xiàn)行植入前遺傳病診斷，主要利用卵裂球的dna進行分子診斷或用間期fish診斷染色體數(shù)目異常。與之相比，用囊胚期細胞進行診斷，可以分析多個細胞，提高診斷率。利用聯(lián)合培養(yǎng)或順序培養(yǎng)（sequential culture）能夠提高囊胚期細胞培養(yǎng)的成功率。

三、展望

在過去的10年里，pgd取得了顯著的成績，展望未來，pgd技術可望在下述方面進一步發(fā)展。

1．多重突變分析：利用多重pcr、cgh、wga，以及間期核轉換技術，人們已經(jīng)能夠診斷涉及不同位點的突變以及全染色體核型分析。但是，這方面的診斷仍受到一定限制。目前，國外一些研究中心正在探索dna芯片技術在pgd領域的應用前景。利用這種技術，可以同時分析單一細胞內(nèi)上千種基因突變，能夠極大地提高診斷效率。此外，變性梯度凝膠電泳及單鏈多態(tài)分析技術也正受到廣泛關注。在不遠的將來，單細胞將可能有效地用于診斷多個突變或染色體組核型分析。

2．診斷標準化：目前，在世界范圍內(nèi)要求pgd的人越來越多，已有的研究中心無法滿足需要，客觀上要求將pgd的診斷程序標準化。在我國，pgd的相關研究尚處在初始階段，鑒于我國經(jīng)濟基礎比較薄弱，遺傳病散在發(fā)生的特點，很有必要集中人力、物力，建立各大區(qū)的植入前診斷中心，這對于規(guī)范診斷標準，加強管理，提高診斷水平有重要意義。

3.倫理學研究： pgd中不可避免地涉及有關倫理學問題，例如植入前診斷中的性別選擇，腫瘤易感性分析都會激起廣泛的興趣。

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關鍵詞：光遺傳；抑郁癥；抑郁小鼠模型

中圖分類號：F24文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.19.041

抑郁癥是一種會嚴重危害人類身心健康的精神疾病，是當今社會中很常見的一種情緒障礙綜合征。抑郁癥患者會呈現(xiàn)出焦慮，自卑，厭世，心境低落等癥狀，重者甚至產(chǎn)生自殺傾向。隨著社會壓力的不斷增大和現(xiàn)代生活節(jié)奏的加快，抑郁癥發(fā)病率也呈現(xiàn)快速上升的趨勢。據(jù)統(tǒng)計，約13%-20%的人曾有過抑郁的體驗，人群中的抑郁癥終生患病率更高達6.1%-9.5%之多。抑郁癥已然成為世界常見的疾病之一，研究降低其發(fā)病率的科學方法成為了迫在眉睫的事情。抑郁癥的生物學機制以及治療手段都需要進一步的科學突破，近年來光遺傳學的快速發(fā)展，為我們提供了研究神經(jīng)生物學機制的強有力工具。本研究利用光遺傳學技術設計實驗來研究與抑郁癥發(fā)病相關的腦區(qū)，從而為抑郁癥發(fā)病機制理解及治療提供更好的幫助。

1抑郁癥

作為一種嚴重的精神疾病，科學界提出幾種抑郁癥的發(fā)病機制假說，包括幾點：

（1）神經(jīng)環(huán)路假說：該假說認為抑郁癥是由多個腦區(qū)參與的，綜合調(diào)控發(fā)生的。負責情感，決斷，賞罰的腦區(qū)對抑郁癥的關系尤為密切。

（2）單胺類神經(jīng)遞質功能低下假說：多巴胺，去甲腎上腺素和五羥色胺等單胺類物質參與了精神活動，情緒反應，體溫調(diào)節(jié)等生理反應。該假說認為患者腦內(nèi)的單胺遞質水平，即5-羥色胺，多巴胺和去甲腎上腺素神經(jīng)遞質系統(tǒng)功能的低下導致了抑郁癥。

（3）神經(jīng)營養(yǎng)缺乏假說：在神經(jīng)發(fā)育過程中的生長因子對成年大腦的可塑性起著重要的作用。其中作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)中分布最廣泛，含量最多的腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子對神經(jīng)元的生長，分化和損傷修復功能起重要作用。

類似于舍曲林，帕羅西汀和氟西汀的藥物進行的藥物治療和其他形式的治療手段是目前常見的抑郁癥治療方法，雖然這些治療方法的見效較快，但是由于抑郁癥具有高復發(fā)性和隱匿性，患者服用的不少藥物都有不良副作用。

2光遺傳學技術

光遺傳學，是將光敏感離子通道蛋白神經(jīng)元表達，并利用特定波長的光照激發(fā)從而實現(xiàn)對目標對象精細調(diào)控的學科，即通過操縱神經(jīng)元來興奮或抑制靶細胞和靶器官。該技術可以對哺乳動物大腦組織進行無損傷的操控，它具有目的性強、精準度高，細胞特異性強等特點。是由2005年Boyden等人證明光刺激綠藻視蛋白可以使神經(jīng)元產(chǎn)生應答而發(fā)現(xiàn)的技術。近年來，光遺傳學在復雜的生物學機制探究，尤其是腦科學等領域的研究中得到了廣泛的應用。2011年，NatureMethods將光遺傳學技術譽為了21世紀神經(jīng)生物學中最具影響力的技術。

光敏感蛋白在光遺傳研究中發(fā)揮著重要的作用，它是光遺傳學的主要工具，被發(fā)現(xiàn)于單細胞微生物如綠藻、單胞菌的視蛋白中。光敏感蛋白根據(jù)不同的效應可以分為興奮性光敏感蛋白和抑制性光敏感蛋白兩種。視紫紅質-2（ChR2）是目前最常用的興奮性光敏感蛋白，它在被藍光激活后，陽離子內(nèi)流使細胞去極化，產(chǎn)生動作電位，提高興奮性。視紫紅質（NpHR）是一種常見的抑制性光敏感蛋白，在被黃光激活后會使細胞膜超極化，從而抑制細胞的興奮。

光遺傳學技術自問世來，廣泛應用于動物行為研究，比如用光遺傳學技術使果蠅體內(nèi)的多巴胺大量釋放，在斑馬魚的軀體感覺神經(jīng)元的實驗過程中，也發(fā)現(xiàn)光照可以使其產(chǎn)生逃避的游泳活動等。在神經(jīng)生物學領域尤其是精神類疾病等研究中的應用也非常廣泛，可以用于研究焦慮，藥物成癮，恐懼和抑郁癥等領域。利用光遺傳學技術，有研究發(fā)現(xiàn)中腦腹側被蓋區(qū)（VTA）的神經(jīng)元可以讓小鼠表現(xiàn)出糖水偏好減少和社交逃避等特征；光遺傳學刺激內(nèi)側前額葉（mPFC）可以讓“易感”小鼠產(chǎn)生抗抑郁的作用等結論，大量研究表明光遺傳學技術在抑郁癥研究中可以發(fā)揮重要的作用。

3光遺傳學探究抑郁癥發(fā)病實驗設計

3.1腦區(qū)選擇

（1）前額葉皮質：前額葉皮質（PFC）是指覆蓋大腦額葉前部表面的皮層結構。在社會認知的領域中，PFC對情緒認知，社會推理，心理和決策推斷等問題產(chǎn)生了重要影響?，F(xiàn)代研究表明，前額葉皮質功能的異常與抑郁癥相關。

（2）中腦腹側被蓋區(qū)（VTA）：中腦腹側被蓋區(qū)產(chǎn)生的多巴胺可能參與了抑郁癥的發(fā)生。對多巴胺能神經(jīng)元進行特異性的激活或者抑制，可以較為明顯的影響實驗動物的抑郁表現(xiàn)。

（3）伏隔核：伏隔核參與了獎賞環(huán)路的組成，伏隔核的損傷與缺失行為的發(fā)生和發(fā)展有著必然關系?？茖W家們認為慢性應激是會導致抑郁癥發(fā)病的最主要的因素之一，會最終引起獎賞系統(tǒng)GABA能神經(jīng)元受損。

（4）杏仁核：杏仁核與內(nèi)分泌調(diào)節(jié)和自主神經(jīng)活動的調(diào)節(jié)有著非常密切的關系，因為杏仁核有可能是機體的情緒整合中樞，可以將感覺信息投射到皮層、下丘腦和腦干諸核團，形成意識水平的情緒反應。

3.2前期準備

選擇同批次相同重量的同齡成年小鼠共100只小鼠，其中對照組20只小鼠，實驗組80只小鼠。實驗組共分為16組，四種腦區(qū)，每種腦區(qū)又分別注射興奮性光敏感蛋白ChR2和抑制性光敏感蛋白NpHR，同一腦區(qū)注射相同的光敏感蛋白的小鼠又分為兩組進行不同方式抑郁癥小鼠建模。對照組注射攜帶GFP的病毒載體。各組小鼠在相應腦區(qū)注射相應視蛋白后，按腦區(qū)分類將光纖分別埋入DP，MO，VTA，PFC四種腦區(qū)注射上方附近，術后對小鼠進行單籠飼養(yǎng)，約3到4周后開始進行行為學試驗。3.3建立抑郁癥研究的模型

（1）糖水偏好模型。將各組小鼠放在一系列的溫和應激之下，使其受到不可預知的刺激。這些刺激包括使小鼠挨餓，不定時潑灑冰水，束縛小鼠等等。在經(jīng)過三周的溫和刺激之后，觀察小鼠對糖水的偏好性并同對照組對比，小鼠對于糖水的偏好明顯降低，并同時出現(xiàn)攻擊力降低，毛色變差等現(xiàn)象。判斷為小鼠的缺乏，成功建立抑郁癥基礎模型。

（2）公鼠造模。經(jīng)過篩選，選擇進攻能力較強的大鼠（大白），和進攻能力很弱的小鼠（小黑）進行實驗。將小黑作為入侵鼠放在大白的籠子中，并讓他們進行身體接觸，每天15分鐘左右。在每天其余時間內(nèi)將大白和小黑用帶小孔的透明隔板隔開，讓小黑可以看到聞到大白，從而對小黑造成心理陰影。十五天后，將大白盒小黑共同放入社會交互實驗箱中進行社會交互實驗，試驗箱中分為了角落區(qū)和交互區(qū)。分別在交互區(qū)有大白和無大白的情況下，觀察小黑在角落區(qū)和交互區(qū)停留的時間多少，成功建立抑郁癥基礎模型。

3.4利用光遺傳學技術操縱興奮或抑制小鼠的腦區(qū)

分別用公鼠造模和糖水偏好兩種基礎模型得到的抑郁小鼠進行光遺傳學操作實驗。已注射光敏感蛋白的實驗小鼠，可以在適合光刺激情況下興奮（ChR2）或抑制（NpHR）該腦區(qū)的神經(jīng)元，從而實現(xiàn)對該4個腦區(qū)的調(diào)控，探究相應腦區(qū)的興奮或抑制對抑郁癥小鼠模型行為的影響。

將不同的抑郁癥建模方式得到的小鼠，選擇固定頻率對相應腦區(qū)進行光刺激一段時間，對于“公鼠造模模型實驗組”，統(tǒng)計實驗小鼠在角落區(qū)和交互區(qū)停留的時間比例，對于“糖水偏好實驗組”，觀察統(tǒng)計實驗小鼠對糖水的喜好程度，根據(jù)光刺激前后小鼠行為變化來推斷抑郁癥發(fā)病相關的腦區(qū)。

4總結與展望

篇6

關鍵詞行為遺傳學，抑郁，焦慮，行為偏差，雙生子研究。

分類號 B845

1 情緒與行為問題的行為遺傳學研究現(xiàn)狀

行為遺傳學是在遺傳學、醫(yī)學、心理學等學科基礎上形成的一門交叉學科，結合微觀的分子遺傳學水平和宏觀的社會行為水平的研究，探究在基因和環(huán)境的動態(tài)交互過程中人類復雜行為的形成機制。19世紀末至今，行為遺傳學已跨入第3個世紀。從孟德爾單基因遺傳定律到多基因系統(tǒng)與環(huán)境交互作用影響復雜的人類行為，從傳統(tǒng)的計量遺傳學研究到連鎖、關聯(lián)研究再到功能基因組學技術的應用，無論在思想體系還是研究方法上，行為遺傳學都取得了突破性進展[1]。在情緒和行為問題的研究領域內(nèi)，研究者在抑郁、行為等方面開始取得令人振奮的成果，同時也提出了更多的研究問題。

1.1焦慮障礙的行為遺傳學研究

焦慮障礙是包括廣泛性焦慮障礙、恐怖癥、驚恐發(fā)作、創(chuàng)傷后應激障礙以及強迫癥等在內(nèi)的一大類情緒障礙。焦慮障礙是最常見的心理疾病之一，據(jù)國外研究報道，驚恐發(fā)作的終生患病率為3%，廣泛性焦慮障礙為5%，特殊恐怖癥為11%，社交恐怖癥為13%，強迫癥為3%[2]。焦慮障礙不僅直接地損害著個體的身心健康，而且可以導致酗酒、抑郁等問題。

目前，研究者認為焦慮障礙是遺傳和環(huán)境兩者互動的結果，但目前針對焦慮障礙的行為遺傳學的具體研究結果還存在爭議。家庭研究發(fā)現(xiàn)這類障礙具有家族相似性[3]。兩項基于臨床樣本的雙生子研究顯示，遺傳因素對焦慮發(fā)病有影響[4]；而另外兩項基于一般人群的雙生子研究則得到了相反的結論[5,6]；但是一項基于一般人群的大規(guī)模女性雙生子研究結果似乎又偏向于支持遺傳的影響[7]。針對兒童和青少年群體的雙生子研究結果同樣有不同傾向。例如，一項使用8~16歲雙生子的研究支持共享環(huán)境的影響而不支持遺傳因素的影響，而另一項使用3~18歲雙生子的研究發(fā)現(xiàn)兩者對社交焦慮都有影響。Bolton等對英國上千對雙生子在4~6歲時的研究則發(fā)現(xiàn)，遺傳對分離焦慮障礙、特殊恐怖癥等早期焦慮障礙具有重要影響，兩者病癥的遺傳影響顯著大于環(huán)境因素的影響[8]。對于各種特定的焦慮障礙，各研究間仍然無法得到統(tǒng)一的結論。目前被認為與遺傳有關的焦慮障礙包括驚恐發(fā)作、廣泛性焦慮障礙、強迫癥和創(chuàng)傷后應激障礙[9]。

焦慮與抑郁障礙的共病率高達60％，研究者傾向于認為兩者在病因學上存在部分共因，例如相同的遺傳易感性。分子水平的研究顯示杏仁核－顳葉－前額葉皮層、單胺系統(tǒng)、應激－激素反應系統(tǒng)與焦慮和抑郁障礙有關。具體來說，從基因與環(huán)境互動的角度，研究者探討了5-HT1A受體、五羥色胺轉運蛋白（serotonin transporter, 5-HTT）、色胺酸羥化酶2（tryptophan hydroxylase 2，TPH2）基因的作用及影響這些基因表達的發(fā)展關鍵期。但總的來說，焦慮障礙的分子行為遺傳學研究目前尚處于初期階段[10]。有報道指出，5-HTT基因多態(tài)性與焦慮相關人格特質有關，大約可以解釋總變異性的3%到4%，可以解釋遺傳差異的7%到9%[11]。

1.2抑郁的行為遺傳學研究

在世界范圍內(nèi)，抑郁癥是名列前五的致殘和導致疾病負擔的原因之一。預計到2010年，抑郁癥將在全世界范圍內(nèi)成為第二大負擔的疾病。在我國，隨著社會的轉型，國民經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，抑郁癥發(fā)病率有著逐年上升的趨勢。特別值得注意的是，近年來不斷發(fā)生青少年抑郁患者的自殺事件，不僅對家庭和社會造成了相當大的精神和物質損失，還形成非常消極的社會影響?？蒲腥藛T正不斷努力，試圖了解影響抑郁癥發(fā)病的各種因素，尋找有效的手段控制和治療抑郁癥。

行為遺傳學研究專家Robert Plomin等綜合7項家庭研究的結果顯示抑郁癥患者家庭成員的發(fā)病危險為9%，明顯高于3%的基線水平，提示遺傳因素在抑郁癥發(fā)病中的重要作用。而運用雙生子研究的方法也證實遺傳因素在抑郁癥發(fā)病中起到不可忽視的作用。一項基于住院患者的研究顯示，同卵雙生子的共病率為40%，顯著高于異卵雙生子的共病率11%[12]。在近期的兩項基于住院患者的研究中，同卵雙生和異卵雙生的平均共病率分別為42%和20%[13]。對于輕、中度抑郁癥，比較各研究的結果，似乎很難得到較確定的結論。但一些研究顯示，遺傳的影響程度與疾病的嚴重程度成正比，抑郁越嚴重，遺傳因素的影響就越顯著[13,14]。

現(xiàn)代分子生物學為行為遺傳學研究提供了新的契機，許多研究者致力于將二者結合起來，并且已經(jīng)取得了一些令人振奮的成果。例如，Caspi等考查了基因－環(huán)境交互作用的問題：面對同樣的壓力生活事件，為什么有些人會出現(xiàn)抑郁癥狀，而另外一些人則不會[15]。他們發(fā)現(xiàn)，5-HTT基因在壓力性事件誘發(fā)抑郁的環(huán)節(jié)上具有調(diào)制作用。5-HTT基因在啟動子區(qū)有短和長兩種等位基因，具有短等位基因的個體面臨壓力性事件時，更容易出現(xiàn)抑郁癥狀、患上抑郁癥甚至自殺。另一個與五羥色胺代謝有關的基因TPH基因被認為是與自殺行為和抑郁有關的主要候選基因之一[16,17]。

1.3青少年偏差行為的行為遺傳學研究

發(fā)展心理學和社會心理學觀點認為，青春期的個體正處于身體和心理發(fā)展的關鍵時期，經(jīng)歷性的萌發(fā)到成熟，正處于人生的轉折點。這時期的個體常常面對學業(yè)、家庭關系、就業(yè)、人際交往等問題，承受較多壓力和挫折。而青少年的社會適應功能和應對挫折的能力發(fā)展還不成熟，因此，青春期容易發(fā)生行為偏離。但越來越多的行為遺傳學研究卻顯示，青少年偏差行為的發(fā)生也受遺傳因素的影響。

結合分子遺傳學的研究，Caspi等2002年的研究[18]發(fā)現(xiàn)兒童受虐待的生活經(jīng)歷與單胺氧化酶（MAO－A）基因的交互作用，結果表明那些幼時受到虐待并且攜帶編碼低水平MAO－A基因型的兒童與那些雖然幼時受虐待但攜帶編碼高水平MAO－A基因型的兒童比起來，前者的行為幾乎是后者的兩倍。

國外關于青少年焦慮、抑郁和偏差行為的行為遺傳學研究正方興未艾，還有很多具體問題有待進一步研究。與此同時，我們國家的研究則正在起步，建立我國的青少年行為遺傳學研究的樣本庫，并開展相關研究具有特殊的學術價值和社會意義。

2 行為遺傳學研究中雙生子研究的價值與現(xiàn)狀

2.1雙生子研究方法的新進展

近年來，行為遺傳學的研究方法，包括雙生子研究方法都有了新的發(fā)展。2000年人類基因組全序列的公布與分子遺傳學新技術的發(fā)展，大大推動了分子人類遺傳學的研究，并增加了人們對基因產(chǎn)品及其在細胞水平上功能的理解，為研究基因和行為之間的關系提供了重要的機會。倫敦大學精神病學研究所于1994年建立包含16000對英國雙生子被試的大規(guī)模縱向研究項目，開始重構量化行為遺傳學的研究。2002年和2003年，Caspi等結合傳統(tǒng)的心理學評估方法和候選基因技術進行研究，獲得的研究成果更極大地鼓舞著研究者進一步探索微觀分子水平和宏觀社會行為水平間的聯(lián)系[15,18]。

在過去的20年里，隨著行為遺傳學研究的發(fā)展，越來越多的研究者發(fā)現(xiàn)，在人類行為遺傳學研究中微觀層面的基因技術不再是主要困難，影響研究水平的關鍵因素回歸到宏觀層面的行為數(shù)據(jù)問題上。行為數(shù)據(jù)的來源、獲取方式、客觀性等成為目前行為遺傳學研究首要考慮的問題。

自高爾頓在百年之前對天才的遺傳因素進行研究以來，雙生子設計――比較同卵雙生子（MZ）和異卵雙生子（DZ）在行為上的相似性，一直是行為遺傳學量化研究中使用范圍最廣的研究方法。雙生子在遺傳與環(huán)境方面的異同可謂“天然實驗設計”。近十幾年來，雙生子研究方法本身也取得了很大的進展。最初，研究者只是單純利用雙生子研究來定量估計遺傳作用的大小，估計遺傳度的方法也只是簡單的相關系數(shù)法或方差分析法。隨著統(tǒng)計學的發(fā)展，研究者不僅可以得到更可靠的遺傳度估計值，還可將各種影響因素進一步分解，并且進一步探討遺傳度的年齡性別差異。另外，許多研究者還將雙生子研究與其他類型研究結合起來，以獲取更多的有用信息。如與收養(yǎng)研究結合起來，可以將環(huán)境因素進一步分解。近年來，結合新的分子遺傳學技術后，雙生子研究方法變得更加富有價值[19,20]。

行為遺傳學在分子和環(huán)境水平的迅速發(fā)展使我們不再局限于研究遺傳因素在多大程度上影響人類行為。研究人員現(xiàn)在可以進一步去探尋基因和環(huán)境如何影響行為的變化，探討其中的連續(xù)、共變和異質問題，闡述先天與后天交互發(fā)展的問題。這些新發(fā)展對基因和環(huán)境在遺傳、表型及環(huán)境中交互作用方面的研究提供了有利條件。

2.2國內(nèi)外雙生子庫的發(fā)展狀況

雙生子庫已經(jīng)在北歐國家系統(tǒng)地建立起來，其他工業(yè)化國家（如，英國，美國，澳大利亞，意大利，荷蘭等國）正在積極地開展相關工作[4]。丹麥于1950年建立了世界上最早的雙生子庫[21]。瑞典有世界上最大的雙生子樣本庫，該庫有近14萬對雙生子[22]。行為遺傳學研究專家Robert Plomin教授在英國建立了世界上最有影響的雙生子追蹤研究樣本庫。美國有多個區(qū)域性的雙生子庫，明尼蘇達雙生子家庭研究項目（Minnesota Twin Family Project ，MTFS）是其中最著名的之一。在亞洲，目前見諸報道的有影響的雙生子庫是斯里蘭卡雙生子庫[23]。國內(nèi)近年來也開始開展相關工作。例如，近年青島疾控中心在青島地區(qū)建立了雙生子發(fā)展促進協(xié)會，登記了青島地區(qū)雙生子并在一部分成人中開展了與疾病有關的研究[24]。

國外研究情況顯示雙生子庫為解決一些邊緣學科問題提供了非常有力的研究方法，成果產(chǎn)出非常顯著。如，僅芬蘭雙生子庫的相關研究已經(jīng)發(fā)表了近400篇科研報告[25]。而在《中國期刊全文數(shù)據(jù)庫》以“雙生子”、“孿生子”、“雙胞胎”為關鍵詞檢索到我國1979~2006年2月發(fā)表的中文報告累計163篇。從研究內(nèi)容上看，國內(nèi)雙生子研究主要以生理發(fā)育和軀體疾病為主[26]，缺乏心理發(fā)展和精神健康方面的追蹤性研究。這和我國的人口水平和科研需要很不相符合。此外，我國大陸人口已達13億，研究統(tǒng)計顯示我國絕大部分地區(qū)雙生子的出生率在0.5%~0.9％[27]，我國的雙生子資源非常豐富。因此，充分利用我國的人口優(yōu)勢結合我國獨特的社會文化環(huán)境背景，建立一個基于人口學特點的雙生子樣本追蹤數(shù)據(jù)庫將對促進我國的人類行為遺傳學研究發(fā)揮重要意義。

2.3我國青少年雙生子研究的意義及中國科學院心理研究所青少年雙生子庫的建設

隨著國際上行為遺傳學的迅速發(fā)展，隨著我國對心理健康問題的日益關注，建立我國行為遺傳學研究的樣本庫，并深入開展心理健康的遺傳與環(huán)境交互作用的研究已勢在必行。

國際上，分子行為遺傳學總體上還處于起步階段，國內(nèi)的相關研究基本處于空白狀態(tài)。有關環(huán)境－基因交互作用的研究結果具有很高的價值，但相關的報道尚不充分。關于THP基因、5HT1、5HT2、5-HTT、MAO-A等候選基因與人類行為、環(huán)境之間相互作用的研究還有待進一步探究。而且現(xiàn)有的基因研究大多以歐美白種人為樣本，其結果有待于在其他人種和社會文化環(huán)境中進一步證實。因此，建立中國的雙生子樣本庫，并以此為基礎，研究抑郁、焦慮和偏差行為的問題，不僅可以為國內(nèi)相關社會問題的解決提供科研基礎，而且為國際行為遺傳學領域提供了基于黃種人和東方文化社會的寶貴資料。

青少年期是心理發(fā)展的關鍵階段之一。以往研究發(fā)現(xiàn)青春期時個體的生理、認知和社會情緒會發(fā)生顯著的變化，行為問題大量涌現(xiàn)[28]。以抑郁為例，青少年期是抑郁的性別差異產(chǎn)生的主要階段，也是抑郁水平的曲線發(fā)展的重要階段[29,30]，因此對探明抑郁的發(fā)生機制十分重要。現(xiàn)在研究發(fā)現(xiàn)青春期發(fā)動是有更多遺傳基礎的，它的出現(xiàn)將伴隨著生理、內(nèi)分泌及腦的共同變化。因此，這一時期為研究人類行為、認知和情緒的變化性與連續(xù)性提供了理想的契機。

值得指出的是，國外對青少年心理和行為的重要研究都采用了追蹤研究方法。事實上，青少年的心理和行為隨年齡不斷發(fā)展變化并受生活變遷的影響，如果不進行多年的追蹤考察不可能獲得有價值的發(fā)現(xiàn)。然而，我國目前非常欠缺對青少年心理健康的追蹤研究。由于文化社會背景的巨大差異，我們無法確定我國青少年心理健康發(fā)展的現(xiàn)象和機制與國外的研究結果是否相符。因此，有必要開展對青少年心理健康的追蹤研究，探明一些重要問題，例如：我國青少年的抑郁隨年齡是否也是曲線發(fā)展，拐點在什么年齡？我國抑郁的性別差異狀況如何，在何時產(chǎn)生，主要機制如何？青少年行為的發(fā)展的環(huán)境和遺傳交互作用如何體現(xiàn)？這些問題都有賴于我國本土的追蹤研究，無法由其它研究替代回答。

中國科學院正建設行為遺傳學研究平臺，集中心理學家、神經(jīng)生物學家、遺傳學家、生物化學家、生理學家和藥理學家的綜合優(yōu)勢，對意識與思維的本質以及對神經(jīng)系統(tǒng)疾病機理進行全面深入的研究。中國科學院心理研究所通過國際學術合作的方式組建了一支研究隊伍，采用雙生子研究方法開展有關青少年認知、情緒及偏差行為發(fā)展的行為遺傳學研究，探索遺傳和環(huán)境影響人類行為的機制。該項目葛小佳教授對青少年的情緒和行為問題進行了大量研究[28,30~38]，特別是青春期過渡對行為的和情緒問題的影響及其基因與環(huán)境互動[32]。該項目成員對兒童與青少年情緒特點與發(fā)展[39]、情緒與認知的關系[40~42]、情緒問題的心理測量[43]等方面也進行了一定研究。在此基礎上形成一支研究隊伍，致力于研究影響人類行為的遺傳和環(huán)境因素。

目前，該項目已初步建立青少年雙生子信息登記系統(tǒng)，已在北京地區(qū)登記400多對雙胞胎，并確立了表型和基因型數(shù)據(jù)的收集方法。表型數(shù)據(jù)的收集主要采用心理測驗。通過比較焦慮、抑郁和偏差行為及有關因素的多種測量工具，繼而在中學進行試測，確定了一套適用于青少年的多角度的心理測驗。為了建立最優(yōu)的口腔細胞收集方案和DNA提取方案，開展了以DNA產(chǎn)率、DNA完整性和儲存時間等作為衡量指標的預實驗，比較了文獻中介紹的幾種常用方法，并結合該項目的實際情況加以改進，確定了一套行之有效的科學收集方法和技術。

該項目旨在建立我國青少年雙生子庫，結合心理學研究設計與分子行為遺傳技術研究遺傳和環(huán)境影響人類行為的機制。通過縱向研究，收集大規(guī)模雙生子代表性樣本的表型和基因型數(shù)據(jù)，分析遺傳和環(huán)境資源的變化性和連續(xù)性，系統(tǒng)探討焦慮、抑郁和偏差行為的環(huán)境影響和遺傳作用，研究抑郁、焦慮和偏差行為的發(fā)展機制。為進一步理解人類情感、認知和行為的形成和發(fā)展機制提供重要的科研依據(jù)。

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The Advance of Behavioral Genetics Studies on Adolescent Anxiety, Depression and Deviant Behaviors

Chen Zhiyan1, Li Xinying 1, Yang Xiaodong 1, Ge Xiaojia1,2

(1 Adolescent Twin Study Group, Institute of Psychology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China)

(2 Department of Human and Community Development, UC Davis，USA)

Abstract：Behavioral genetics researches on adolescent emotional and behavioral problems have shown that both genetic and enviormental influences on depression, anxiety and deviant behaviors. For the last two decades, the new advances of behavioral genetics methods have provided researchers better opportunities to elucidate the mechanisms of gene and enviornment interactions. It is also a opportune time for psychologists to be involved in the investiagtion of the effect of gene and enviornment interaction on psychological development. We reviewed the current status of related researches and discussed the significance of developing Chinese twin registry for carrying out behavioral genetics research on adolescent emotional and behavioral problems.

篇7

關鍵詞　醫(yī)學遺傳學　趣味教學法　調(diào)查

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

醫(yī)學遺傳學課程結構復雜、內(nèi)容覆蓋面廣、跨度大、發(fā)展快、與其它學科的交叉滲透廣泛，對教師的專業(yè)修為要求較高。在一般的醫(yī)學院校，醫(yī)學遺傳學課程多在大學二、三年級開設，課程的部分基礎理論知識學生已在低年級或高中階段學習過，要求教師課程設計、內(nèi)容取舍得當。另外，醫(yī)學遺傳學課程內(nèi)容多而雜，在教學過程中容易出現(xiàn)主線不清晰、體系不嚴密、層次不分明、學生理不清、重點記不牢等問題，特別是很多內(nèi)容枯燥乏味，如果教師講授馬虎、呆板、教條、沒有生氣，那么學生學習困難、味同嚼蠟，甚至個別學生有惰學、厭學、懼學、逃學等問題。因此教師在醫(yī)學遺傳學教學中必須根據(jù)教學內(nèi)容，結合課堂實際，利用趣味教學法，讓學生在愉快、歡樂中學習醫(yī)學遺傳學知識，提高學生學習效果。本文根據(jù)筆者在醫(yī)學遺傳學教學中的體會，結合近年在大一和大三課程教學中的問卷調(diào)查，對醫(yī)學遺傳學趣味教學法作粗淺探討，以利醫(yī)學遺傳學教學質量的提高。

1 醫(yī)學遺傳學課程內(nèi)容趣味性課前、課后調(diào)查

在授課前和授課后，按教材章節(jié)順序，對教材內(nèi)容的緒論、遺傳的分子基礎、遺傳的細胞基礎、人類基因組學與醫(yī)學、單基因遺傳病、多基因遺傳病、線粒體遺傳病、染色體病、分子病與先天性代謝缺陷病、群體遺傳學、腫瘤遺傳學、免疫遺傳學、藥物遺傳學、發(fā)育遺傳學、行為遺傳學、表觀遺傳學、輻射遺傳學、遺傳病的診斷、遺傳病的治療、遺傳病的預防、優(yōu)生與優(yōu)育內(nèi)容進行趣味性調(diào)查，結果如圖1所示。

調(diào)查表明，醫(yī)學遺傳學課程內(nèi)容在授課前認為有趣的占59.26%，而授課后認為有趣的學生比例達84.78%，說明通過講授確實提高了學生學習醫(yī)學遺傳學課程的興趣。其中提高學生興趣最明顯的是緒論部分，課前為45%，課后達93%，提高了一倍多，因為緒論部分教師的課件、教案、講稿、教學理念、教學設計等方面準備充分，它關系到學生對今后所有醫(yī)學遺傳學課程的聽課積極性，因此應該達到這種效果。同時也表明，無論什么課程內(nèi)容，只要老師精心準備，都會使枯燥的內(nèi)容生動有趣。從課程結構的課后趣味性分析，遺傳學知識運用方面學生認為趣味性最高，達90.4%，人類遺傳病和遺傳臨床理論次之，分別為83.2%和84.2%，而遺傳基礎理論趣味性最差，為80.5%。

2 醫(yī)學遺傳學課程教學方法趣味性調(diào)查

針對醫(yī)學遺傳學課程內(nèi)容，采用不同教學方法調(diào)查學生學習趣味性，結果如圖2所示，班級小組討論后學生講解趣味性最高，占33.3%，班級小組討論后教師講解趣味性占23.8%，主講教師授課講解趣味性占24%，播放其他教師講解錄像趣味性占10.6%，學生自學趣味性占8.3%。結果表明，采用互動式教學方法最受學生歡迎，占57.1%，而播放其他教學名師的講解錄像學生認為趣味性不高，只比學生自學高2.3%，顯示教學名師講解錄像只能作為教學資料使用，無法提高學生學習的積極性。

3 醫(yī)學遺傳學課程講授方法趣味性調(diào)查

趣味講授活躍課堂氛圍，激發(fā)學生學習醫(yī)學遺傳學的熱情，讓課堂產(chǎn)生愉悅感，使學生輕松、愉快、爽心地進入學習狀態(tài)，提高醫(yī)學遺傳學課程學習效果。在醫(yī)學遺傳學課堂講授中，綜合各種趣味性教學技能，采用故事引導、比喻擬人、動畫模擬、套用小品、古語今用、寓言俗語、打油詩、熱點流行語、漫畫卡通畫、視頻插入、連環(huán)提問、故意歪曲、故意夸大、標新立異、滑稽比喻、一語雙關、答非所問、詼諧夸張等講授方法，發(fā)揮學生“無意識”心理活動，集中學生注意力、增強學生記憶力，幫助理解、啟迪思維、豐富想象，學生可以毫不費力、輕松愉快地學懂知識。

從課程講授方法的趣味性調(diào)查（如圖3）看，學生認為漫畫卡通畫、打油詩、熱點流行語、故事、一語雙關等趣味性較高，而連環(huán)提問、古語今用、故意夸大等趣味性不高。當然，趣味教學在教學中的表現(xiàn)形式多種多樣：一是語言趣味，語言趣味的最佳表現(xiàn)是幽默，幽默是教師的課堂口頭語言，在導語、插語、結語中有意采用妙語警句、雙關語、故錯等修辭手段來制造趣味，可收到愉悅諧趣的藝術效果；二是動作趣味，教師在教學中利用趣味化的眼神表情、體態(tài)、手勢等動作形象，以引起學生的注意或沉思；三是輔助趣味，如輔助教師教學的直觀教具模型、標本、掛圖、表格等，具有引人發(fā)笑的特點。趣味是一種很難界定的心理現(xiàn)象，不同教師使用方法不盡一致，醫(yī)學遺傳學課堂教學中需靈活使用。

4 趣味教學法對提高學生能力調(diào)查

趣味教學以其獨特藝術魅力在學生的愉悅中提高教學藝術效果和水平，體現(xiàn)機智性、娛樂性、教育性，推動學生對知識、信息的追蹤和吸收。趣味用詼諧語言、形象化的手法，暗示自己的思想，啟發(fā)人們思考，產(chǎn)生意味深長的美感。趣味集中學生注意力、增強學生記憶力，幫助理解、啟迪思維、豐富想象。趣味可以使學生毫不費力、輕松愉快地學懂知識，潛移默化地開發(fā)智力，提高各種能力。

篇8

【關鍵詞】黑皮質素受體-1；基因；表型

【中圖分類號】R751【文獻標識碼】A【文章編號】1008-6455（2011）04-0541-01

不同人種皮膚和毛發(fā)顏色差異是人類最為顯著的特性之一。人類皮膚顏色差異是由遺傳學控制的。皮膚色素遺傳學研究已遠落后于人種皮膚顏色表型多樣性和原因學的研究，尤其是鼠皮毛色素調(diào)節(jié)基因逐個被研究發(fā)現(xiàn)（在已知127個鼠色素形成基因中， 有60個已被證實是人類種間同源基因[1]）已使狀況大為改觀。

人類皮膚色素形成具有半孟德爾遺傳模式，有多基因特性，由主要基因和修飾基因共同作用形成。色素形成是外界環(huán)境影響下的各種基因同步化相互作用的一大性狀[2]。

黑素合成生物化學和酶學方面的新發(fā)展使人們對黑素合成的遺傳調(diào)節(jié)過程有了深入的了解。 在眾多變異基因中，能影響人黑素細胞功能的有 MC1R （黑皮質素受體-1），P基因，和TYRP 及SILV基因家族成員等。其中，MC1R表達于人黑素細胞，MC1R和α-MSH和ACTH有親近性（α-MSH：α-促黑素細胞激素和ACTH均可促進黑素形成而使皮膚著色），一旦黑皮質素肽結合MC1R，就會刺激黑素的形成；而P基因及TYRP 和SILV基因家族成員可直接在黑素細胞內(nèi)組裝并參與黑素小體形成。

在這里，我們主要強調(diào)MC1R與不同人種皮膚顏色形成的關系；MC1R關聯(lián)的不同人種皮膚顏色表型-基因型關系及MC1R基因序列多樣性譜三方面內(nèi)容。

1 MC1R與不同人種皮膚顏色形成

MC1R編碼產(chǎn)生317個氨基酸的前蛋白，如同G-蛋白受體，MC1R有50個外顯子，不含內(nèi)含子（無明顯生理學意義）。MC1R的N端有15NSTP18和29NQTG32兩個糖基化氨基酸殘基序列 ，N端糖基化有何作用還不明確。[3]黑皮質素家族還包括其他四種受體: MC2R（ACTH受體）; MC3R 和 MC4R（在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中發(fā)揮效應）及MC5R（主要調(diào)節(jié)鼠皮脂腺功能，可能同樣作用于人類）[4]。

MC1R 是鼠類基因座的人類同系物，而鼠類基因座已證實可調(diào)節(jié)鼠皮毛真黑素和褐黑素的形成。在人類，真黑素的合成依賴黑素細胞表達功能性MC1R及聯(lián)結α-促黑素細胞激素共同起作用。MC1R被認為是決定人類毛發(fā)和皮膚顏色的主要基因之一，已被成功克隆，同時發(fā)現(xiàn)其位點在16q24.3。

Cone等猜想MC1R多態(tài)性可能是造成人類皮膚顏色差異的主要原因。紅發(fā)白皮膚北歐人表現(xiàn)了MC1R 多態(tài)性，減低了皮膚曬黑的能力，卻增加了皮膚黑色素瘤和其他皮膚腫瘤的危險性[5]。與此同時，進入歐亞大陸的人類，因日光較少緣故，MC1R等位基因未產(chǎn)生明顯變異，所以這一人群未產(chǎn)生黑色皮膚。最近進行的MC1R啟動子功能模型研究對放松性選擇提出了質疑，認為亞洲人和歐洲人的一些MC1R變異是純化和多樣化選擇活動之結果[6]。也有研究說明人類于不同時間不同區(qū)域發(fā)生的皮膚顏色進化與自然選擇相關聯(lián)，它導致了深淺膚色表型不受約束的進化及包括可能的皮膚著色和失色過程。

2 MC1R基因型-表型與不同人種皮膚顏色

MC1R基因編碼區(qū)具有高度多態(tài)性，已有超過35個分隔位點被確定[7]。在亞洲人種，雖然功能性R163Q 位點變異較常見，但研究仍很缺乏。而編碼區(qū)外的基因序列變異不對不同人種皮膚顏色差異起作用。

對人類，家族，人口以及相關疾病研究表明了MC1R多樣性與一系列重復表型息息相關。例如R151C位點, R160W 位點和 D294H位點改變關聯(lián)著紅發(fā)白皮膚人種，因為大多數(shù)紅發(fā)人種不是這些相關基因改變的純合子就是復合雜合子。大約10-20% 的紅發(fā)個體因某一個等位基因改變，從而顯現(xiàn)出淺紅色皮膚外觀；對于已潛在喪失兩個功能性等位基因的個體則表現(xiàn)出金發(fā)碧眼外觀 。在英國北部，超過40% 的人口具有一些已知重要下調(diào)作用的等位基因，諸如如R151C 或 R160W。

另外，以此上這些具有下調(diào)作用的功能性等位基因的重要性為標準，其他一系列表型特征也很容易被聯(lián)想到，包括反復日曬產(chǎn)生燒傷趨勢超過曬黑趨勢;客觀評價雀斑和痣[8]以及黑色素瘤和其他皮膚腫瘤。

MC1R發(fā)揮日曬保護作用不是通過黑色素的數(shù)量及類型，可能借助其他無色素的機制起作用的，畢竟腫瘤產(chǎn)生于不同的細胞類型，它在日光誘導下發(fā)生，不會只是特異的單一細胞類型作用結果，如單一的黑色素細胞。在一項針對意大利人和美國人總體做的研究表明MC1R變異會使BRAF基因變異的黑色素瘤發(fā)生惡變的可能性增加。MCIR相關作用機制還不是完全清楚，需要進行更多研究去弄清內(nèi)在關聯(lián)。[9]

3 MC1R基因序列多樣性譜

由于MC1R基因多樣性存在著程度問題，這也使早期的綜合性研究變得混淆不清。在早期的研究中，盡管說明了一些基因變異聯(lián)系著紅發(fā)白皮膚人種的表型，但不能指出最最有影響力的，且只證實小部分人群所具有的共有序列，對于遺傳方式仍不清楚。隨后的關聯(lián)性、家族性研究及功能性研究，只部分地認識了一些等位基因的作用，包括 R151C, R160W 和 D294H 及其他一些等位基因。有很多仍無法弄清; 另外，家族性研究也提示V60L模型是一種緩慢作用的功能下調(diào)性等位基因，而對于其他一些等位基因，諸如D84E,其功能狀態(tài)依然不清楚且有矛盾的結果產(chǎn)生[10]。

4 結語

總之，人類皮膚顏色的遺傳學研究尚處于初步探索階段，需進一步了解影響皮膚顏色表型基因位點多態(tài)現(xiàn)象的水平，效應及其相互作用。對MC1R研究，今后的重點依然是是確定其哪一等位基因起顯著意義，更多的聯(lián)系其有價值的表型特征，進一步擴大皮膚顏色遺傳學領域的研究價值。

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篇9

關鍵詞：遺傳學；兒子患??；患病兒子；概率問題

中圖分類號：G630 文獻標識碼：A 文章編號：1003-2851（2012）02-0164-02

一、1/2的含義

指自然狀況下男女的概率均為1/2。

二、常染色遺傳病中的兒子患病和患病兒子的概率問題

例1：一對正常的夫婦生了一個患白化病的孩子，這對夫婦再生一個白化病兒子的概率及再生一個兒子是白化病的概率分別是？

1.解題思路

⑴由題干已知條件寫出親本的基因型，能確定的確定，不能確定的待定。

A ×A

⑵據(jù)隱性純合子突破法推出親本的基因型

P:Aa×Aa

F1:aa

⑶由分離定律推出后代的發(fā)病情況。

P：Aa×Aa

F1:1/4AA,2/4Aa，1/4aa

⑷計算出兒子患病和患病兒子的概率。

兒子患病的概率=后代的患病概率=1/4；患病兒子的概率=后代的患病概率×1/2。

2.常犯錯誤

大部分學生把兒子患病和患病兒子分不清楚，導致算出的概率一樣。即兒子的概率1/2與患病的概率1/4相乘得出兒子患病和患病兒子的概率為1/8。

3.原因分析

主要是沒有弄懂以下兩點。

（1）性別在前，病名在后時，性別已經(jīng)成為事實，不需乘以1/2。

（2）病名在前，性別在后時，性別沒有成為事實，生男生女各占1/2。

4.規(guī)律

常染色遺傳病中的兒子患病和患病兒子的概率

（1）兒子患病的概率=后代的患病概率。

（2）患病兒子的概率=后代的患病概率×1/2。

5.延伸

多對常染色體上的多對基因控制的多種遺傳病的情況。

例2：一個多指且膚色正常的男性與一個表現(xiàn)型正常的女性結婚后，生了一個患白化病但手指正常的孩子，則他們下一胎生一個多指且白化的兒子和兒子是多指且白化的概率分別是？

（1）解題思路

①由題干已知條件寫出親本的基因型，能確定的確定，不能確定的待定。

A B ×A B

②據(jù)隱性純合子突破法推出親本的基因型。

P:aaBb×AaBb

F1:aabb

③由分離定律推出后代的發(fā)病情況。

P：aa×AaP:Bb×Bb

F1:1/2Aa，1/2aaF1:1/4BB,2/4Bb，1/4bb

④由自由組合定律和概率乘法原理得出兩病兼患的概率:多指白化或白化多指的概率=多指×白化=1/8。

⑤計算出兒子多指白化和多指白化兒子的概率。

兒子多指白化的概率=后代多指白化的概率=1/8；

多指白化兒子的概率=后代多指白化的概率×1/2=1/16。

（2）常犯錯誤

多指概率=1/2,多指兒子概率為1/2×1/2=1/4；白化概率=1/4，白化兒子概率=1/4×1/2=1/8，則多指白化兒子的概率=1/4×1/8=1/32。

（3）原因分析

沒有正確理解1/2的實質。事實上，一個1/2就已經(jīng)判別了性別，無需乘多次。

三、伴X遺傳中的兒子患病和患病兒子的概率問題

例3、一對表現(xiàn)型正常的夫婦生了一個色盲兒子，這對夫婦再生一個兒子是色盲和色盲兒子的概率分別是多少？

1.解題思路

⑴由題干已知條件寫出親本的基因型，能確定的確定，不能確定的待定。

XBX×XBY

⑵據(jù)兒子的色盲基因由母親提供推出親本的基因型。

P: XBXb×XBY

F1: XbY

⑶由分離定律推出后代的發(fā)病情況。

P:XBXb×XBY

F1:1/4XBXB，1/4XBXb，1/4XBY，1/4XbY，

⑷計算出兒子色盲和色盲兒子的概率。

兒子色盲的概率=兒子中色盲的概率=1/2；

色盲兒子的概率=后代中的色盲概率=1/4。

2.常犯錯誤

大部分學生把兒子患病和患病兒子分不清楚，導致算出的概率一樣。即兒子的概率1/2與患病的概率1/4相乘的出兒子患病和患病兒子的概率為1/8。

3.原因分析

主要是沒有弄懂以下兩點。

（1）性別在前，病名在后時，性別已經(jīng)成為事實，不需乘以1/2。

（2）病名在前，性別在后時，性別沒有成為事實，生男生女各占1/2。

4.規(guī)律

伴X染色遺傳病中的兒子患病和患病兒子的概率

（1）兒子患病的概率=兒子中兒子的患病概率

（2）患病兒子的概率=后代中兒子的患病概率。

四、常染色遺傳病和伴X遺傳病同時出現(xiàn)的兒子患病和患病兒子的概率問題

例4、一對正常的夫婦生了一個既白化又色盲的兒子，則這對夫婦下一胎生下個兒子既白化又色盲的概率及生個既白化又色盲兒子的概率分別是?

1.解題思路

⑴由題干已知條件寫出親本的基因型，能確定的確定，不能確定的待定。

A XBX-×A XBY

⑵據(jù)伴X遺傳中的兒子的色盲基因由母親提供及常染色體中的隱性純合子突破法推出親本的基因型。

P:AaXBXb×AaXBY

F1: aaXbY

⑶由分離定律推出后代的發(fā)病情況。

P：Aa×AaP:XBXb×XBY

F1:1/4AA,2/4Aa，1/4aaF1:1/4XBXB，1/4XBXb，1/4XBY，1/4XbY

(4)由自由組合定律和概率乘法原理得出兒子色盲白化和色盲白化兒子的概率：

兒子色盲白化的概率=兒子色盲的概率×白化的概率=1/2×1/4=1/8；

色盲白化兒子的概率=色盲兒子的概率×白化的概率=1/4×1/4=1/16。

2.常犯錯誤

白化兒子=白化的概率×1/2=1/8，色盲兒子=色盲的概率×1/2=1/8，則色盲白化兒子的概率=1/8×1/8=1/64。

3.原因分析

沒有弄清楚當常染色遺傳病和伴X遺傳同時出現(xiàn)時，其性別由性染色體決定，與常染色體無關。常染色體控制的遺傳病不需乘1/2，而兒子患病和患病兒子由伴X遺傳來決定。

4.規(guī)律

常染色遺傳病和伴X遺傳病同時出現(xiàn)的兒子患病和患病兒子的概率

篇10

［關鍵詞］意境；文學創(chuàng)作；特征；方法

意境，通俗地講指文藝作品或自然景象中所表現(xiàn)出來的情調(diào)和境界。在我國文學史上，優(yōu)秀的詩詞曲賦作品，都蘊含著美的意境，意境成為長期以來我國抒情文學創(chuàng)作傳統(tǒng)中錘煉出來的一個重要美學范疇。因此，創(chuàng)造意境是抒情文學創(chuàng)作的關鍵所在，而意境也成為抒情文學永遠的靈魂。

一、意境的藝術特征

首先，在情感的基點上，意與境互相滲透，和諧統(tǒng)一。意境不是單一的結構體。王國維在《人間詞話乙稿序》中說：“文學之事，其內(nèi)足以攄己，而外足以感人者，意與境二者而已。上焉者意與境渾，其次或以境勝，或以意勝。茍缺其一，不足以言文學?！边@就是說，意境是由意與境，主觀與客觀兩方面要素組成的。其次，意境是一個和諧廣闊的情感活動的藝術空間，具有豐富的蘊藉和情思內(nèi)涵。意境描寫景物和人物，目的不是為了給景物和人物本身構造形象，而是為了創(chuàng)造一種藝術境界。它是一種特有的空間。意境和意象是不同的。一般說，象是具體的物象，意象通常指一個單一的事物形象。而意境則是物象與物象之間多重復合聯(lián)系所構成的一種耐人尋味的場景、氛圍、畫面、情調(diào)、韻味，是“境象非一，虛實難明”的化境，是意象與意象互相作用產(chǎn)生出新質的一種藝術空間。再次，意境能夠引發(fā)讀者的想象和思索。意境形象需要依賴意象，可是意境形象的具體性，并不直接體現(xiàn)在單獨的意象身上，意境的意味無限性，存在于意象與意象之間的功能結構所形成的藝術空間上，因而，依靠感受、體驗和分析個別有限的意象，是不能把握意境的豐富內(nèi)涵的。

二、意境創(chuàng)造的過程與方法

創(chuàng)造意境的方法，主要是通過意象的選擇與組合，創(chuàng)造具有境外之境、象外之旨的藝術空間，要點在于處理好形與神、虛與實的和諧契合，即要做到形神兼?zhèn)?、虛實相生。意境的虛實結合，有兩條途徑，即寓虛境于實景的方法與化情思為景物的方法。

（一）寓虛境于實景

寓虛于實，以實顯虛，這種虛實隱現(xiàn)的莫測變化和靈活運用，是各類藝術都需要的表現(xiàn)方式，因為巧妙地處理虛實關系，是達到以少總多、以一當十的藝術效果的重要途徑。這種方法在中國傳統(tǒng)的戲曲和繪畫藝術當中有著廣泛的應用。在抒情性文學的意境中，其主要表現(xiàn)為“形”與“神”的關系。即作者把作品中所描繪的實景與在實景之外通過比喻、暗示、象征等手法形成的想象的虛境交融在一起，從而呈現(xiàn)出一個似有實無，似無實有，若有若無，亦有亦無的境界。

（二）化情思為景物

情感貫穿于文學創(chuàng)作的全過程，是文學作品不可缺少的特有內(nèi)容。寓虛境于實境，化情思于景物，這兩種創(chuàng)造意境的途徑，都具有因小見大，以少總多，用有限表現(xiàn)無限的功能。它們不是互相對立完全分離的。在創(chuàng)作過程和具體作品中，它們往往是同時存在、互補互成的。唯有熟諳了這種相互結合相互轉換的關系，方能做得出情澄意深，氣象萬千的意境。意境有不同的類別。在意境的創(chuàng)造過程中，由于作家的個性、風格和表現(xiàn)方法上的差異，意與境兩者的相互關系尤其是顯現(xiàn)形式也會不同，因此產(chǎn)生出意境的不同形態(tài)。一般來說，意境可劃分為兩類：無我之境和有我之境。無我之境的特點是什么？王國維說：“無我之境，以物觀物，故不知何者為我，何者為物”?！盁o我之境，人惟于靜中得之?！眹栏竦卣f，詩在任何境界中都必須有我，都必定是我性格、情趣和經(jīng)驗的返照，寫在詩中之物，也都已是情感的眼睛看出來的另一種自然風貌。有我之境的特點是什么？王國維說：“有我之境，以我觀物，故物皆著我之色彩?！薄坝形抑?，于由動之靜時得之?！庇形抑?，不是以我代物，不是唯我之境，而是詩人感情比較強烈，非把自己的情懷傳遞到景物上去渲泄不可，于是他所捕捉到的景物，也都染上了濃烈的情感色彩，成為明顯的“情物”。無我之境與有我之境在主體情感表現(xiàn)形態(tài)上的區(qū)別，同它們形成過程的差異有關。無我之境的產(chǎn)生，往往是先有景物，使詩人見景生情，情是由景引起的，感受上是主動的，情是被動的。所以，在意境形象中，景較突出，情則比較隱約。