泛基因组是指特定物种或类群全部进化枝的所有基因组信息的总和.泛基因组研究通过序列比较和分析,构建非冗余集合体,以识别核心基因组和可变基因组,从而了解物种或种群中基因的丰富性、基因家族的扩张与收缩、水平基因转移等现象,为探究和理解物种内的遗传多样性和基因组进化提供了新的视角和工具.本文对泛基因组的概念、研究策略及其应用进展进行了综述,以期为中学一线教师进行基因工程相关内容教学提供前沿拓展素材.

女，16岁，2017年3月诊断急性B淋巴细胞白血病（B-ALL）；行化疗后（具体方案不详）达到缓解，至2019年12月24日停用6-巯基嘌呤、甲氨蝶呤，停药时骨髓为缓解状态。2020年3月2日血常规：WBC 3.87×10 9/L，HGB 108 g/L，PLT 69×10 9/L。2020年3月30日入我院，骨髓象：增生活跃，幼稚淋巴细胞占有核细胞1%。免疫分型：①未见恶性幼稚B淋巴细胞。②CD34 +、CD117 +髓系原始细胞占有核细胞0.25%。HLA-DR、CD33表达减低，部分异常表达CD7、CD96。融合基因筛查阴性（常规检测未包括KMT2A::MAML2融合基因）。白血病少见融合基因及融合基因家族成员分析：KMT2A::MAML2融合基因阳性，融合方式1为KMT2A基因的9号外显子与MAML2基因的3号外显子发生融合；融合方式2为KMT2A基因的10号外显子与MAML2基因的3号外显子发生融合。血液系统遗传病相关基因筛查：CFD、MCM4突变基因阳性。骨髓染色体核型：46,XX,del（6）（p23）,add（10）（p13）,inv（11）（q21q23.3）×2[27]，外周血染色体核型正常。骨髓FISH检测KMT2A双色断裂分离探针：KMT2A基因分离信号间期核占85%（单基因分离间期核35个，占7%，双基因同时分离间期核390个，占78%），提示染色体水平inv（11）（q21q23.3）累及KMT2A基因结构异常。初诊时骨髓涂片FISH检测KMT2A双色断裂分离探针：未见KMT2A基因重排。外周血先天骨髓衰竭综合征基因突变分析检查：阴性。骨髓活检：白血病治疗后，骨髓纤维化，幼稚前体细胞比例未见明显升高，巨核细胞增生较活跃伴发育异常。免疫组化：CD20（少量B淋巴细胞+），CD3（少量T淋巴细胞+），CD138（少量浆细胞+），CD117（少量+），CD163（散在+），CD34（个别+），MPO（粒系+），CD61（巨核细胞+），TdT（少量+），CD71（红系+）。患者未应用升白细胞药物等治疗，门诊监测血常规指标逐步恢复。2020年5月19日血常规：WBC 4.25×10 9/L，HGB 115.8 g/L，PLT 404×10 9/L，中性粒细胞2.3×10 9/L。2020年5月25日复查骨髓免疫残留：未见恶性幼稚细胞。白血病融合基因筛查：阴性。染色体核型：46,XX,del（6）（p23）,add（10）（p13）,inv（11）（q21q23.3）×2[2]/46,XX[28]。FISH检测KMT2A双色断裂分离探针：KMT2A双基因分离间期核3个，占0.6%，异常比例较前显著降低。骨髓象：增生活跃，局部增生明显活跃，幼稚淋巴细胞1%。2020年7月19日复查血常规：WBC 3.18×10 9/L，HGB 111 g/L，PLT 75×10 9/L。骨髓象：增生活跃，原始粒细胞21%，诊断AML-M 2。白血病融合基因筛查：KMT2A-PTD阳性。骨髓免疫分型：未见恶性幼稚B淋巴细胞，33.27%恶性幼稚髓细胞。血液肿瘤突变组分析（86种）：CBL A758D突变阳性。2020年7月28日FISH检测KMT2A双色断裂分离探针：KMT2A基因分离信号间期核占80%，单基因分离（1R1G1F）间期核占8%，双基因分离（2R2G）的间期核占72%。染色体核型：46,XX,del（6）（p23）,add（10）（p13）,inv（11）（q21q23.3）×2[8]/46,XX,del（6）（p23）,del（6）（q13q23）,add（10）（p13）,inv（11）（q21q23.3）×2[11]/46,XX[1]。予地西他滨20 mg/m 2（第1～5天）+阿糖胞苷10 mg/m 2每12 h 1次（第3～16天）+阿克拉霉素7 mg/m 2（第4～11天）+重组人G-CSF 200 μg/m 2（第3～16天）+维纳妥拉口服化疗治疗。过程中出现过敏反应暂停化疗，予抗过敏等治疗。病情好转继续化疗。2020年8月5日患者出现发热，考虑感染，予其加左氧氟沙星、头孢曲松、美罗培南抗感染治疗。血培养汇报：生长大肠埃希菌。2020年8月17日骨髓流式细胞术检测：未见恶性幼稚细胞。KMT2A-PTD基因定量阴性。2020年9月5日开始行供者为非血缘的异基因造血干细胞移植治疗，HLA分辨率10/10，血型A供O，预处理方案为Ara-c/Bu/Cy/ATG/Me-CCCNU，应用米芙+他克莫司+甲氨蝶呤预防GVHD。2020年9月17日回输供者外周干细胞，共回输单个核细胞4.72×10 8/kg，CD34 +细胞2.79×10 6/kg。2020年9月18日回输第三方脐带血。+12 d白细胞植活，+9 d血小板植活。移植后定期复查骨髓，均为完全缓解状态。移植后出现急性GVHDⅢ度（肝脏3级，肺部），移植6个月后死亡。

目的:探索钾离子通道β亚基KCNE家族基因多态性与心房颤动易感性的相关性。方法:在2019年1至12月上海中医药大学附属普陀医院心血管内科就诊患者中选取338例心房颤动患者作为研究组，于同期在本院体检人群中选取健康人310名作为对照组。运用DNA测序技术及聚合酶链反应（PCR）检测KCNE1基因rs1805127位点，KCNE2基因rs9984281位点，KCNE3基因rs9516、rs626930位点和KCNE4基因rs12621643位点基因型及等位基因频率，比较两组对象上述基因型及等位基因频率差异，分析KCNE基因各单核苷酸多态性位点等位基因与心房颤动易感性的相关因素。结果:心房颤动组和对照组对象年龄分别为（69±13）和（73±8）岁（ P=0.077），男性分别占57.70%（195例）、40.00%（124例）（ P=0.092）。KCNE1基因rs1805127位点等位基因C、KCNE2基因rs9984281位点等位基因A和KCNE4基因rs12621643位点等位基因G在两组对象间分布频率差异有统计学意义（rs1805127位点 P=0.004，rs9984281位点 P=0.001，rs12621643位点 P=0.001）。校正性别、吸烟、高血压、心功能不全等因素后，发现上述3个基因位点频率增加会提高心房颤动患病风险，rs1805127、rs9984281和rs12621643位点的 OR值（95% CI）分别为7.064（1.559~31.997）、4.210（1.118~15.850）、2.679（1.025~6.998），均 P<0.05。 结论:KCNE1基因rs1805127位点、KCNE2基因rs9984281位点和KCNE4基因rs12621643位点单核苷酸多态性与心房颤动易感性存在相关性。

核孔蛋白98（Nucleoporin 98，NUP98）基因位于11号染色体短臂末端的1区5带上，当发生累及11p15的平衡易位或倒位时，导致NUP98基因重排，截至目前已发现至少28种与之相关的伙伴基因 [ 1] ，以涉及同源异型盒（Homeobox，Hox）基因家族最为多见，涵盖了HOXA（7p15）、HOXB（17q21）、HOXC（12q13）、HOXD（2q31）四个基因簇，其中，由t（7;11）（p15;p15）形成NUP98-HOXA9融合基因是NUP98基因重排最常见的形式，以在急性髓系白血病（AML）中发生为主，发生率约为2.2% [ 2, 3] ，该融合基因参与诱导白血病的发生，且与不良预后密切相关。我们回顾性分析了我院2017-2020年发现的3例伴有t（7;11）（p15;p15）且NUP98-HOXA9融合基因阳性AML-M 2患者的临床和实验室资料，并进行相关文献复习。

目的:探讨转录因子En1在食管鳞状细胞癌（ESCC）细胞中的功能及机制。方法:利用癌症基因组图谱数据库（TCGA）中9 397例泛癌患者的En1表达和总生存资料、4 349例泛癌患者的En1表达和无进展生存资料，分析泛癌中En1表达水平与患者预后的关系。利用基因表达综合数据库（GEO）的53对和国家基因组科学数据中心-组学原始数据归档库（NGDC-GSA）的155对ESCC组织和配对癌旁组织的基因表达资料分析ESCC组织中En1的表达水平。以慢病毒系统介导ESCC细胞KYSE180和KYSE450中En1基因敲降，采用细胞计数试剂盒8法和克隆形成实验检测细胞的增殖能力，Transwell实验检测细胞的迁移能力，采用裸鼠皮下移植瘤实验检测En1对ESCC细胞体内肿瘤生长的影响。采用实时荧光定量聚合酶链反应（RT-qPCR）检测细胞中En1及Hedgehog通路主要调控因子胶质瘤相关癌基因家族锌指1（GLI1）、GLI2和平滑蛋白（SMO）的表达。结果:来自TCGA数据库的泛癌样本资料显示，En1低表达患者的总生存时间和无进展生存时间均比En1高表达患者更长（均 P＜0.001）。来自GEO和NGDC-GSA数据库的资料显示，ESCC组织中En1的表达水平高于配对癌旁组织（均 P＜0.001）。功能研究显示，与shNC组相比，敲降En1能显著抑制KYSE180和KYSE450细胞的增殖（均 P＜0.001）、抑制克隆形成［KYSE180细胞：shEn1#1组和shEn1#2组的克隆形成数分别为（138.33±23.07）个和（127.00±19.70）个，均低于shNC组的（340.67±12.06）个（均 P＜0.001）；KYSE450细胞：shEn1#1组和shEn1#2组的克隆形成数分别为（65.33±2.52）个和（9.00±3.00）个，均低于shNC组的（139.00±13.00）个（均 P＜0.001）］、抑制迁移［KYSE180细胞：shEn1#1组和shEn1#2组的迁移细胞数分别为（66.67±12.66）和（71.33±11.02）个，均低于shNC组的（334.67±16.56）个（均 P＜0.001）；KYSE450细胞：shEn1#1组和shEn1#2组的迁移细胞数分别为（112.33±14.57）和（54.33±5.51）个，均低于shNC组的（253.33±21.03）个（均 P＜0.001）］。裸鼠皮下移植瘤实验显示，敲降En1肿瘤的生长速度减慢，shEn1#1组和shEn1#2组小鼠的移植瘤重量分别为（0.046±0.026）g和（0.047±0.025）g，均低于shNC组［（0.130±0.038）g，均 P＜0.001］。RT-qPCR检测结果显示，shEn1#1组和shEn1#2组KYSE180细胞中GLI1 mRNA表达量分别为0.326±0.162和0.322±0.133，shEn1#1组和shEn1#2组KYSE450细胞中GLI1 mRNA表达量分别为0.131±0.006和0.352±0.050，均低于shNC组（均 P＜0.01）。在敲降En1的KYSE450细胞中过表达GLI1，能减弱敲降En1对细胞增殖（ P＜0.001）、克隆形成［shEn1#1-GLI1组的克隆形成数为（151.00±9.54）个，高于shEn1#1-vector组的（102.33±10.02）个（ P=0.004）］和迁移［shEn1#1-GLI1组的迁移细胞数为（193.67±10.07）个，高于shEn1#1-vector组的（109.33±11.50）个（ P＜0.001）］的抑制作用。ESCC组织中GLI1、GLI2、GLI3、音猬因子、SMO和补缀同源物1的表达水平均高于配对癌旁组织，Hedgehog通路被激活。 结论:En1在ESCC组织中高表达，其通过调节Hedgehog信号通路在促进ESCC细胞增殖和迁移中发挥重要作用。

目的:探究脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)诱导人肺微血管内皮细胞(human pulmonary microvascular endothelial cells，HPMEC)模型中趋化因子受体4(chemokine receptor type 4，CXCR4)、Ras同源基因家族成员A(Ras homolog gene family，member A，RhoA)表达及其对细胞增殖、凋亡的影响。方法:取对数期细胞随机分为Control组、LPS组、si-CXCR4组、si-CXCR4＋ov＋NC组、si-CXCR4＋ov＋RhoA组，LPS组细胞采用LPS处理，si-CXCR4组以CXCR4-3为干扰靶点转染CXCR4干扰质粒，si-CXCR4＋ov＋NC组转染CXCR4干扰质粒与空白质粒，si-CXCR4＋ov＋RhoA组转染RhoA过表达质粒，Control组细胞不进行LPS处理以及质粒转染，在正常条件下继续培养。分别采用CCK8(cell counting kit-8)法、TUNEL法、Western blot法、酶联免疫吸附实验、实时荧光定量PCR法测定细胞增殖、细胞凋亡、细胞调网相关标志因子、炎性因子以及CXCR4、RhoA表达水平差异。结果:对比Control组，LPS组的CXCR4 mRNA及蛋白表达水平均明显升高( t值分别为5.12，6.55， P值均<0.05)；对比Control组与si-CXCR4＋ov＋NC组，si-CXCR4＋ov＋RhoA组的RhoA mRNA与蛋白表达水平均明显升高( F值分别为7.54，6.75， P值均<0.05)；对比Control组、si-CXCR4组，LPS组的细胞活力明显降低，对比si-CXCR4＋ov＋NC组，si-CXCR4＋ov＋RhoA组细胞活力明显降低( F＝6.90， P<0.05)；对比Control组、si-CXCR4组，LPS组的肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor, TNF-α)明显升高，对比si-CXCR4＋ov＋NC组，si-CXCR4＋ov＋RhoA组肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、白细胞介素(interleukin, IL)-1β、IL-6明显升高，对比Control组、si-CXCR4＋ov＋NC组，LPS组的IL-1β、IL-6均明显升高( F＝9.45， P<0.05)；对比Control组、si-CXCR4＋ov＋NC组，LPS组的细胞凋亡水平均明显升高且si-CXCR4＋ov＋RhoA组细胞凋亡水平更高( F＝9.00， P<0.05)；对比Control组、si-CXCR4组，LPS组的凋亡促进基因(Bax)、活化天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶3(cleaved caspase3)以及RhoA蛋白表达均明显升高，对比si-CXCR4＋ov＋NC组，si-CXCR4＋ov＋RhoA组的Bax、cleaved caspase3、RhoA、Rho激酶1(ROCK1)、Rho激酶2(ROCK2)明显升高，对比Control组、si-CXCR4＋ov＋NC组，LPS组的ROCK1、ROCK2均明显升高( t值分别为5.62，6.13，7.15，6.05， P值均<0.05)。 结论:LPS处理后HPMEC细胞的CXCR4高表达并且会加重细胞凋亡与炎症反应，抑制细胞增殖，以CXCR4-3为干扰靶点干扰CXCR4表达可以抑制细胞凋亡、炎症反应并促进细胞增殖，RhoA过表达对干扰CXCR4表达的细胞凋亡抑制、抗炎以及促进细胞增殖作用均具有逆转作用，可作为后期研究的新靶点。

目的:分析初诊急性髓系白血病（AML）患者融合基因表达情况，进一步探讨不同融合基因家族患者的免疫表型及基因突变的特点。方法:回顾性分析2016至2020年4192例初诊AML患者的多重融合基因筛查结果，并结合免疫表型分析以及高通量测序所获得的基因突变筛查结果，系统地进行差异性分析。结果:①4192例AML患者中1948例(46.47%)检出融合基因，共检出29种不同的融合基因，其阳性率呈现为"幂律分布"。②随着AML患者年龄增长，融合基因的阳性率先上升而后逐步下降。儿童患者融合基因总阳性率及MLL相关融合基因（MLL-FG）阳性率均显著高于成人患者（69.18%对44.76%，15.35%对8.36%）。③MLL-FG及NUP98相关融合基因（NUP98-FG）阳性患者伴随的基因突变均以FLT3及RAS信号通路相关基因为主。④MLL-FG及NUP98-FG阳性患者未见特异性的免疫表型特点。结论:采用多重PCR方法分析，近半数的AML患者伴有特异的融合基因表达，儿童和成人患者融合基因阳性类型构成比例存在差异。不同融合基因阳性AML患者常见的分子突变、免疫表型有一定规律。

目的:探讨N-myc下游调节基因家族成员3(NDRG3)对胃癌细胞生物学行为的影响及其机制。方法:实验分NDRG3敲减组和对照组，AGS-NDRG3小发夹状RNA(shRNA)组采用shRNA技术干扰AGS细胞中NDRG3表达，同时设置AGS-Vector对照组转染空白对照病毒；通过反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)和蛋白质印迹法(Western blot)检测两组细胞中NDRG3 mRNA和蛋白表达以检查AGS-NDRG3 shRNA组中NDRG3敲减效果，利用细胞计数试剂盒(CCK-8)法和Transwell实验分别检测两组细胞中细胞增殖和侵袭能力，利用流式细胞仪分析两组细胞中细胞周期分布情况，并通过Western blot检测敲减两组细胞中细胞核增殖抗原(Ki-67)和p53蛋白表达水平，组间比较采用单因素方差分析。结果:AGS-NDRG3 shRNA组NDRG3 mRNA和蛋白表达水平均显著低于对照组(NDRG3 mRNA，0.220±0.035比1.020±0.078， t＝14.713， P<0.01；NDRG3蛋白，0.140±0.018比0.820±0.025， t＝7.892， P<0.01)，差异均有统计学意义。CCK-8实验结果显示，在培养24、48、72 h后，AGS-NDRG3 shRNA组细胞的增殖水平(0.388±0.025、0.576±0.044、0.873±0.051)明显低于对照组(0.457±0.033、0.674±0.047、1.125±0.062)，差异均有统计学意义( t＝4.983、5.852、8.082， P<0.01)；Transwell迁移实验结果表明，AGS-NDRG3 shRNA组侵袭穿过Transwell小室膜的细胞数[(474.5±27.6)个]明显低于对照组[(1 127.0±48.8)个]，差异有统计学意义( t＝12.380， P<0.01)；细胞周期分析显示，敲减NDRG3表达的AGS细胞周期阻滞于S期，其S期占49.33%，对照组S期占30.29%( t＝4.634， P<0.01)，差异均有统计学意义；Western blot检测结果显示，敲减NDRG3表达后AGS细胞中Ki-67蛋白表达低于对照组(0.380±0.021比0.860±0.036， t＝5.163， P<0.01)、野生型p53蛋白表达高于对照组(0.720±0.018比0.160±0.013， t＝11.354， P<0.01)，差异均有统计学意义。 结论:NDRG3可能通过调控p53通路促进AGS细胞增殖及侵袭能力。

目的:研究左归丸对去卵巢致骨质疏松症大鼠破骨细胞中miR-133b-3p、RAS同源基因家族成员A（RhoA）表达的影响，探讨其作用机制。方法:将SD雌性大鼠按随机数字表法分为正常组、模型组、假手术组、左归丸组，每组6只。模型组、左归丸组采用卵巢切除术构建大鼠骨质疏松症模型。左归丸组灌胃左归丸水煎液10 g/kg，连续灌胃12周。采用比色法测定大鼠血清钙、磷水平，ELISA法检测ALP水平；骨密度仪检测各组大鼠股骨骨密度。培养各组破骨细胞，采用Western blot法检测RANKL、RUNX2蛋白表达。对各组大鼠骨组织进行miRNA测序及差异表达分析。采用miR-133b-3p类似物及其对照处理破骨细胞，采用细胞计数试剂盒-8（CCK-8）方法检测破骨细胞增殖活力，采用抗酒石酸酸性磷酸酶染色检测破骨细胞活性，双荧光素酶报告基因实验检测miR-133b-3p与RhoA的靶向关系，采用miR-133b-3p类似物及RhoA共表达的“挽救”实验研究左归丸影响破骨细胞活性的分子调控机制。结果:与模型组比较，左归丸组骨密度增加（ P<0.05或 P<0.01），血清钙、磷水平增加（ P<0.05），ALP水平下降（ P<0.05），RANKL蛋白表达下降（ P<0.01），RUNX2蛋白表达增加（ P<0.05）。测序结果显示，左归丸组骨质疏松大鼠破骨细胞中rno-miR-133b-3p表达下调幅度最大（ P<0.01）。左归丸组破骨细胞miR-133b-3p表达低于模型组。miR-133b-3p过表达可促进破骨细胞增殖和分化，RhoA过表达可逆转由miR-133b-3p过表达所引起的破骨细胞过度增殖和分化。 结论:RhoA是miR-133b-3p调控的靶基因，左归丸通过调控miR-133b-3p/RhoA抑制破骨细胞活性，从而缓解骨质疏松症状。

随着基因测序技术的发展，目前已在编码NMDA受体的 GRIN基因家族中发现了多种变异。这些变异与神经发育障碍相关，通过对变异受体的功能进行药理学分析，可能揭示相关疾病的分子机制，并进一步探索治疗的策略。本文就NMDA受体的结构和功能以及 GRIN家族基因变异相关的神经发育障碍进行综述。