据WHO统计,在育龄夫妇中,大约有15%受不育症的困扰,且男女因素各占一半。不育症的诊治已成为当代医学的重要内容,相关研究是生物医学的热点、难点。该项目历时15年,在国家和省级课题的支持下,围绕着男性不育的基础与临床问题,对精子能量代谢的关键酶-精子特异性乳酸脱氢酶(即乳酸脱氢酶C4,LDHC4)进行了酶学、免疫学和分子遗传学等系列研究,取得了以下创新成果:
1、针对国内外尚未解析人LDHC4晶体结构的现状,利用通用的生物信息学分析软件,对人LDHC4的结构和功能进行了计算生物学分析,预测了人LDHC4的立体结构,为理解人LDHC4的酶学特征、抗原性以及基因变异性提供结构生物学依据。
2、利用LDHC4可特异催化含4~6个碳原子酮酸或羟基酸的特点,在优化以2-羟基戊酸为底物、检测精子LDHC4活性的基础上,开发了一种以廉价、易得的2-羟基丁酸钠为底物的活性显色方法,解决了精子LDHC4活性显色的难题,建立了该酶活性积分的正常参考范围。以此为基础,在精子LDHC4活性降低的不明原因男性不育患者人群中发现:患者精子LDHC4活性水平与其精子LDHC4蛋白质表达水平呈正相关。
3、在一组精子LDHC4活性降低的不明原因男性不育患者人群中,发现了第一个LDHC基因突变(即L178X突变),证明:LDHC基因突变可能是部分男性不育症患者发病的原因。
4、以重组人LDHC4蛋白(rhLDH-C4)为包被抗原,建立了以单一精子抗原为靶抗原、检测抗精子抗体的ELISA方法,证明:LDHC4是不育症患者体内抗精子抗体所针对的主要抗原之一。在此基础上,提出“避孕基因疫苗”的概念,构建了两个能表达全长人和小鼠LDHC4的避孕基因疫苗(pVAX1-hLDHC 和pVAX1-mLDHC);在动物实验中成功诱导了针对精子LDHC4的免疫反应,使实验动物的产仔数明显下降;形成了避孕基因疫苗制备和进行基因免疫的实用技术方案。
该项目已发表论文13篇,其中3篇被SCI收录,3篇被PubMed收录,总共被50篇次论文引用。发表综述文章2篇。培养硕士、博士研究生(博士后)11名。项目组成员受邀在各类会议(学习班、培训班)作专题报告(讲座、讲课)5次,包括海峡两岸第九次检验医学学术会议暨福建省第十四次检验医学学术会议等。以大会发言和论文报告形式参加省级以上会议交流达14次,包括第20届国际遗传学大会((XX International Congress of Genetics,2008,Berlin,Germany)分会发言、中国遗传学会第八次代表大会暨学术研讨会、中华医学会第十七次全国医学遗传学学术年会等。该项目的开展,直接推动该院完成福建省第一个人类精子库的筹建,有力推动了该省男科遗传学技术水平的提高,取得了显著社会效益。
遗传学自1990年随孟德尔定律的重新发现而诞生,半个世纪后,至1953发现DNA双螺旋结构而进入分子遗传学(Molecular Genetics)时代,又花了大约半个世纪,随着人类基因组计划的实施和完成,遗传学的研究进入到了基因组遗传学(Genomic Genetics)时代,近10多年来,新的分枝学科表观遗传学(Epigenetics)正在飞速发展。近半个世纪以来,由于遗传学研究对象的广泛性、涉及学科的多样性、及与人类生存和发展的密切相关性,遗传学的发展异常迅速。那么遗传学教材如何反映学科的先进性,对于遗传学学科的发展和相关专业人才的培养具有重要作用。遗传学的第一本英文教材出版于1906年,作者Lock将书名取为《Recent progress in the study of variation,heredity,and evolution》而不是《Genetics》,因为作者考虑到遗传学这一名词在当时还刚刚被提出来,对其定义还不明确。但遗传学经过100多年的发展,现在不仅形成了一个完整的学科,而且已成为了生命科学的核心。当今遗传学的先进性主要来自于以下几个方面:对基因组的研究和认识;各种组学研究技术的发展;合成生物学的发展;表观遗传学研究的进展。依据遗传学的特点,我们可以在遗传学教材中从以下几方面体现其先进性。1.引入遗传学新概念和发展已有概念:遗传学可谓是一门"造词"学科,如就"遗传"二字来讲,派生出来的词就有数百个,而且,新的名词不断诞生,如SNP、HapMap、单倍型、内蛋白子、表观遗传、表观等位基因、副突变、基因组印记、组蛋白密码,以及各种组学名词等。在引入新概念的同时,将其与传统概念作比较,使学生能清晰的了解概念的发展过程。2.注重遗传分析方法的转移:经典遗传学注重遗传物质和性状传递规律的分析,而现代遗传学应在此基础上加入现代元素如分子标记、基因组信息分析、表观遗传信息分析等。从DNA序列,Microarray,RNA-Seq的大量数据中分析基因表达的变化,从基因组关联分析中获取数量性状基因的信息等。3.用新知识武装遗传学经典事例:随着分子遗传学和表观遗传学的发展,许多经典遗传学问题获得了新的解释,如蜜蜂性别决定方式、染色体畸变的表观遗传调控等,用新的知识武装遗传学经典事例可使学生意识到遗传学的发展和未来。4.复杂性状解释的现代化:阐明复杂性状的遗传机理是动植物遗传改良以及人类复杂疾病致病机理研究的重要基础。如QTL定位方法的不断进步、基因型与肠道微生物的关系、同性恋的遗传基础及与环境的关系等。5.调整与更新遗传学知识结构:在融入新知识的同时,做到各知识点之间的有机融合,使得对遗传学概念的描述是一个自然发展的过程。目前在基因表达调控、基因组研究、表观遗传学研究、发育和进化遗传学等方面的知识更新非常快,要将它们融入经典概念及各个层面的遗传规律中,则需要对遗传学具有深刻的理解。总之,注重遗传学教材的先进性,是遗传学相关人才培养的重要基础。
在2010-2013 年的4-9 月,通过调查不同月份内蒙古锡林郭勒草原毛登牧场围栏内植物群落结构的变化,统计每种植物的特征值(盖度、高度、生物量和密度),采用GLM(general linear model )中的重复测量分析法(Repeated measures)分析放牧...
在2010-2013 年的4-9 月,通过调查不同月份内蒙古锡林郭勒草原毛登牧场围栏内植物群落结构的变化,统计每种植物的特征值(盖度、高度、生物量和密度),采用GLM(general linear model )中的重复测量分析法(Repeated measures)分析放牧和增食对植物群落各指标(生物量、密度、盖度、物种数、群落多样性指数、群落均匀度指数)和布氏田鼠喜食植物、一般喜食植物和不喜食植物(生物量、密度和盖度)的影响。
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