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小鼠卵子突变基因修饰基因的QTLs定位

华欣欣  
【摘要】:自20世纪初,小鼠的遗传学研究从宠物农场进入哈佛大学的实验室只有短短一百年的历史;但是,由于小鼠基因组与人类基因组高度同源、小鼠基因组改造手段非常成熟以及小鼠近交系、突变系和工具小鼠品系种类繁多,小鼠遗传学已成为发育生物学、功能基因组学和疾病机理研究的核心研究领域,小鼠也成为最重要的模式生物之一。 DDK近交系小鼠,是日本学者从一种属于M.m.domesticus亚种起源的德国小鼠培育而成,其表现出一种被称为“DDK综合症”(DDK syndrome)的奇特繁殖现象:如同品系内交配一样,DDK雄鼠能够使其它近交系雌鼠正常受孕。但是,当DDK雌鼠与同亚种内其它近交系雄鼠交配时,F1受精卵在妊娠3-5日因胚泡形成障碍而死亡,使得DDK雌鼠几乎不孕。后经研究证明这种极性不育的特性是由DDK卵子细胞质物质和其它品系精子因子之间存在不亲和性引起的,它们二者均受到位于小鼠第1l条染色体上的卵子突变(Ovum Mutant或Om)位点的一对等位基因所控制。 近年来,赵卫东等发现B6遗传背景中存在着卵子突变基因的修饰基因,这些修饰基因使Om位点杂合型的雌鼠胚胎死亡率随着其B6背景基因频率的增加而升高。同时,也有学者采用不同的方法和手段先后发现和报道了Om修饰基因的存在,但在修饰基因的数目多少和表达方式上,存在着不同的认识。 本实验旨在探明B6小鼠品系中存在的Om基因修饰基因的数目及其在染色体上的位置,从而为研究修饰基因的作用机理打下基础。在赵卫东前期收集164个样本的基础上,通过三年来的努力,顺利获得125个样本的表型数据,并完成其中86个样本的全基因组扫描工作。运用winQTLcart软件对86个样本数据进行复合区间作图分析,发现在第4条染色体上可能存在胚胎着床数的QTL,其LOD值为3.0;另外,在第1、9、14和17条染色体上也可能存在QTLs,它们的LOD值均达到1.5以上,此结果与赵卫东的定位结果基本吻合。 本实验还揭示了小鼠胚泡形成过程中多基因调控的事实,初步了解和认识到卵子突变基因的影响作用及作用规律,为以后开展卵子突变基因的修饰基因(Ommf)的功能表达研究提供了必要的准备。


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