家猪13/17罗伯逊易位染色体着丝粒的研究 第3页
罗伯逊易位（Robertsonian translocation）是美国遗传学家Robertson于1916年首先提出，他是指两个亚端或端着丝粒染色体在着丝粒处融合成一个亚中或中着丝粒染色体；而John于 1966年又提出一个相反的过程，即一个中或亚中着丝粒染色体断裂而成为两个端着丝粒染色体。目前罗伯逊易位通常包括两个内容：即罗伯逊融合(Robertsonian fusion)和罗伯逊断裂(Robertsonian fission)。罗伯逊易位在物种内对个体的生殖能力、生长发育以及疾病的产生均具有重要的影响，但同时在生物进化过程中，它也是染色体进化、新核型产生及新物种形成的重要因素之一。
由于罗伯逊易位在生物界中普遍存在，且在某些特定染色体高频率发生，如在人中， Rob（13/14）和Rob（14/21）分别约占所有人类罗伯逊易位的75.6%和9.9%，对种内个体生长性能、新核型的产生及新物种形成均具有重要作用，因而引起生物学家的极大兴趣，研究的内容主要包括：
(1) 罗伯逊易位类型的确定；
(2) 罗伯逊易位中断裂点或融合点的位置；
(3)罗怕逊易位对机体的影响；毕业论文
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http://www.751com.cn/(4) 罗伯逊易位染色体的稳定性以及新着丝粒的稳定性和活性等。
虽然目前还没有确切的理论能解释各种罗伯逊易位产生的分子机制以及所带来遗传效应的遗传基础，但比较肯定的是各种罗伯逊易位所产生的遗传效应和表型差异都与其融合位点和断裂位点的DNA序列有关，因而近年来，国内外学者利用分子生物学技术，特别是染色体荧光原位杂交技术和染色体显微分离技术，寻找罗伯逊易位染色体的着丝粒DNA序列结构特点及融合前染色体的断裂位点成为研究的热点。
着丝粒是真核生物染色体中的一个重要元件，是染色体上的一个特化的结构，由着丝粒DNA和着丝粒蛋白组成，在减数分裂和有丝分裂过程中确保细胞的正确分离和遗传物质的准确传递。高等生物的着丝粒DNA一般由重复序列组成，单层重复单元（monomer unit）串联形成高度的重复单元(higher-order repeat unit),数千个高度重复单元再串联形成了着丝粒。人的着丝粒主要是由171bp的重复单元构成，在同源染色体中，高度重复序列之间的相似性大于99%，而在高度重复单元内的单层之间的相似性仅在60%-90%之间。由于数百万年的进化，同一物种内非同源染色体的着丝粒的重复序列高度分化，因而使寻找每条染色体着丝粒特异性探针成为可能。目前，人的22条常染色体、X和Y性染色体均已获得着丝粒特异性探针且已商品化，在罗伯逊易位的理论研究特别是临床诊断上具有重要的意义。虽然我们对家猪13/17罗伯逊易位的研究取得一些进展，但对13/17罗伯逊易位产生的遗传机制及所带来的表型效应的遗传基础尚不太清楚。本研究的目的在于通过染色体显微切割技术、荧光原位杂交技术等技术手段寻找家猪13/17罗伯逊易位染色体融合与断裂位点，明确13/17罗伯逊易位染色体新着丝粒的结构与功能活性，从而为13/17罗伯逊易位所带来的各种遗传效应、表型效应提供理论根据和遗传基础。本研究对阐明罗伯逊易位产生的分子机制及在生物进化中的作用具有重要的科学意义。
第一章 文献综述
1 着丝粒的研究进展
1.1 着丝粒的生物学功能
大多数的真核染色体都包括了一个特殊的区域即着丝粒 ,它介导了包括着丝粒的形成、纺锤体的结合和姊妹染色体的配对的严格有丝分裂和减数分裂功能[1].这些过程保证了细胞分裂过程中染色体的忠实分离.对包含在着丝粒中的DNA和蛋白质的仔细研究显示了染色体力学的基础作用 ,在某些情况下,还能够创造人工染色体.现在 ,着丝粒被认为含有高度重复DNA的区域和很多结合蛋白的显著特征.着丝粒是一个自相矛盾的东西,一方面在所有的真核生物中它们的功能是高度保守的,另一方面即使在亲缘关系非常相近的物种之间它们的序列也是多样的[2]。
1.2着丝粒DNA特点
多数的生物着丝粒区域的界定是十分困难的，高等生物着丝粒区域由于重复序列的重复次数及重复单元多而难以界定。对于人类新着丝粒(neocentromere)[3][4]和果蝇完整功能着丝粒[5]的序列分析没有发现着丝粒特异序列，研究表明DNA和着丝粒功能之间最重要的联系是表观遗传(epigenetics)现象。周缘着丝粒染色质趋向于具有异染色质状态，但是具有转录活性的基因也能存在于着丝粒核心区域和周缘着丝粒区域[6][7]。近来的研究表明，裂殖酵母着丝粒核心区域和周缘着丝粒区域之间分布着转移RNA(tRNA)基因和B-box基序，这些DNA序列可能具有分隔着丝粒区域的功能。转移RNA基因的缺失会导致周缘着丝粒异染色质侵入着丝粒核心区域，并导致染色体分离中断，这表明功能着丝粒需要核心区域和周缘着丝粒区域的共同文持[8][9]。通常情况下，着丝粒中反转录转座子(retrotransposon)的含量显著低于染色体其它部位[10]。但是人类着丝粒171bp重复基序和拟南芥着丝粒178bp重复基序都含有丰富的反转录转座子，尽管它们在序列上不存在相关性[11]，牧草植物着丝粒中含有起源于Ty3/gyspy的反转录转座子[12，这些反转录转座子具有2个显著特点，即只特异存在于着丝粒，以及其在DNA序列上存在着高达80%的保守性。谷类植物包括玉米、水稻、大麦、小麦和黑麦等的着丝粒中也含有相似的反转录转座子[13-15]。研究表明，着丝粒蛋白B(CenP-B)与Mariner转座酶(transposase)之间具有显著的同源性，而且着丝粒α-卫星DNA的17bpCenP-Bbox基序(CenP-B结合位点)与Tigger2末端反向重复序列之间具有相似性[16]。
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