用STR对恒河猴群遗传背景的研究及封闭恒河猴群CCR5基因变异特征的分析

发布时间：2020-05-17 01:15

【摘要】：背景:恒河猴(Macacamulatta)为灵长目,猴科,猕猴属,主要分布在我国的西南、华南和华北地区以及国外的印度、孟加拉、尼泊尔和越南等地,是重要的实验用非人灵长类动物。遗传背景清晰的实验用恒河猴是动物模型构建的基础。因此对恒河猴的遗传背景进行研究具有十分重要的意义。STR(Short Tandem Repeat)即短串联重复序列,是一种共显性分子遗传标记,具有高度的多态性,其主要用于群体遗传背景的研究。目的:获得中国医学科学院医学生物学研究所灵长类实验动物中心恒河猴的STR分布特征,为科学研究提供遗传背景清晰的恒河猴遗群。方法:采用荧光标记PCR以及毛细管电泳相结合的方法对58只恒河猴的24个STR位点进行检测。使用GeneMapper、CERVUS、Popgene等软件对数据进行处理分析。结果:选取的恒河猴中每个STR位点的等位基因数从4到20不等。群体1(population 1,popl)和群体 2(population 2,pop2)平均期望杂合度分别为 0.7373和0.7555;平均观察杂合度分别为0.7125和0.7566;平均香农信息指数分别为1.5548和1.7029。24个STR位点的哈迪-温伯格平衡检测结果显示popl和pop2中各有11个位点偏离哈迪-温伯格平衡,其中有7个位点是相同的,分别为D6S276、D6S291、D6S1691、D6S2741、D11S2002、DRA-CA、D6S2876;4 个位点是不同的,popl 中为 MICA、D6S501、D5S1457 和 D4S2365,pop2 中为D10S611、D15S823、D19S255 和 DXS2506。UPGMA 聚类分析结果显示,中国来源的恒河猴聚在一支,与印度来源的恒河猴分离。Nei's遗传分化系数计算结果显示,总遗传多样性(HT)分别为0.735,种群内平均遗传多样性(Hs)为0.747。结论:24个STR位点在选取的恒河猴中等位基因分布不同,未出现规律分布的情况,多态性都较高。两个群体的各项遗传多样性指数均处于较高水平。popl和pop2中各有11个STR位点偏离哈迪-温伯格平衡,我们推测造成这种现象的直接原因为本研究选取的恒河猴数目过少。Nei's遗传多样性参数结果显示群体多样性主要来自于群体内部。UPGMA构树结果显示,中国来源恒河猴与印度来源恒河猴分在不同的分支,遗传距离较远,说明中国来源恒河猴与印度来源恒河猴在遗传背景上存在差异。背景:CCR5 是亲巨噬细胞性(M-tropic)HIV-1(Human Immunodeficiency Virus)与猴免疫缺陷病毒侵染靶细胞的主要辅助受体。研究表明恒河猴是一种研究人免疫缺陷病毒的良好动物模型。因此研究恒河猴群中CCR5基因的突变情况以及恒河猴CCR5基因与人的差异,可能为揭示HIV和SIV的致病机理,了解艾滋病的发生发展,进行艾滋病的遗传治疗等方面提供有用的信息。目的:研究恒河猴的CCR5(C-C chemokine receptor type 5)基因变异情况并比较恒河猴与人的CCR5基因(X91492.1)在核酸序列以及氨基酸序列上的异同,探讨这些差异位点对其功能的潜在影响。方法:随机选取82只恒河猴(Macacamulatta),对其CCR5全基因序列进行PCR扩增并测序。使用DNASTAR、MEGA等软件对序列进行翻译比对。结果:通过与Genbank数据库中恒河猴DNA参考序列进行比对发现,82只恒河猴群的CCR5全基因序列中共存在8个突变位点,均为同义突变,其中3个位点与人CCR5基因突变情况相同。与人的DNA参考序列比对发现,两者的基因序列和氨基酸序列存在很高的相似性,共有33个位置上存在碱基差异,其中有8个位置的编码氨基酸不同。与人类及部分非人灵长类动物的CCR5基因编码序列和氨基酸序列进行比对发现,DNA序列共有44个位点存在差异,氨基酸序列共有14个位点存在差异,非人灵长类动物CCR5基因均未发现A32缺失结论:恒河猴群CCR5基因突变可作为较好的模型研究CCR5基因变异在SIVs感染中的作用与机制。
【图文】：

纳入研究的５８只恒河猴来源于中国医学科学院医学生物学研究所（实验动逡逑物生产许可证ＳＣＸＫ邋（滇）２００５－０００４）。利用恒河猴的ｍｔＤＮＡ序列将选取的恒逡逑河猴分为两群：ｐｏｐｌ和ｐ0ｐ２，，结果见图１。（此部分由灵长类实验动物中心禹文逡逑海老师完成）逡逑ａ逦５邋３邋｜邋＾邋＞逡逑＾逦＾邋Ｓ邋｜邋｜邋＾邋ｓ逡逑图１选取恒河猴ＮＪ法分群图逡逑７逡逑

３．１检测结果逡逑３．１．１电櫝测结果逡逑对完成ＰＣＲ的样品进行电泳检测，部分结果见图２。如图所示，片段条带明逡逑亮清晰，无杂带，引物特异性较好。Ｍａｒｋｅｒ为４ｂｐＤＮＡ邋Ｌａｄｄｅｒ，条带大小约为逡逑２２０ｂｐｃ逡逑图２部分样本电泳检测图逡逑３．１．２分型结果逡逑ＡＢＩ公司ｒｕｎ邋３７３０邋ｄａｔａ邋ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ邋ｖ２．０自动将原始电泳信号转变为峰图文件，逡逑采用ＡＢＩ公司的ＧｅｎｅＭａｐｐｅｒ邋Ｓｏｆｔｗａｒｅｖ３．５对峰图文件进行分析，获取每一个样逡逑本在各个８丁１１位点的基因型，片段大小在７９？３７６＆？化３５６口出＾）之间。峰图文逡逑件显示：ＰＣＲ产物峰高在一定范围内，峰型清晰，说明ＰＣＲ扩增效率及特异性逡逑均较好，见图３。将峰图文件转化为基因型数据，见表３。逡逑｜逦逦逦邋．．逦＇邋＾ｔ＊＊＊＊．邋邋ｉ邋ｇ0逦ｊ逡逑ｉｘ逦ｉＭ逦＞ｎ＞逦ｉ＊ｃ逦ｉｉｄ逦ｎｏ逦－ｒｗ逦＂ｗ逦＾｜0逦ｒｔｔｒ逦ＩＳ＊逡逑■ｕｏｏ逦？？？逡逑二邋Ａ逦Ｂ逡逑＝逦ｗ逡逑”，逦ｉ逡逑0；逦逦逦逦逦逦逦—Ａ－逦逦邋．．．邋．邋Ｏｉ邋邋逦邋．邋ＩＩ邋Ｉ逦Ｍｉｎ邋邋邋■■邋■邋？邋Ｉ逡逑Ｔ邋＾逦ＯＶｆｔ逦１１０￥逦１ＪＴ＊逦１４Ｊ邋Ｓ逦）＊１邋Ｓ逡逑二邋ｃ逡逑
【学位授予单位】：北京协和医学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：Q953

【参考文献】

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本文编号：2667672