Y染色体作为男性特有的染色体，一直以来都备受关注。Y染色体结构复杂、缺少重组，其上存在大量的重复、扩增和回文序列，少量的蛋白编码基因，同时包含大量的异染色质，导致对其进行测序异常困难，并致使对Y染色体的研究成为难题。近年来，随着测序技术的飞速发展，Y染色体DNA的序列组成和基因含量的确定，越来越多的机构开始展开对Y染色体的研究。本文对人类Y染色体的结构组成与基因功能进行了总结，并根据目前的研究进展对Y染色体相关的遗传病进行梳理，以期为研究者提供参考。

目的:探讨1例性发育异常(disorders of sex development, DSD)患儿的致病原因。方法:应用染色体核型分析技术、荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization，FISH)技术、染色体微阵列分析(chromosomal microarray analysis，CMA)技术和性腺组织病理活检技术对患儿进行遗传学检测及致病原因探讨。 结果:综合各种检测技术，患儿分子细胞核型分析结果为46, X, psu idic(Y)(p11.32)[72]/45, X[28]. ish psu idic(Y)(p11.32)( SRY++， DYZ3++). arr[hg19] Yp11.32(118 552-512 055)×0, Yp11.32p11.31(515 916-2 640 819)×1-2, Yq12(59 055 438-59 336 104) ×1-2, Yp11.31q11.23(2 650 425-28 799 654)×1-2。CMA结果显示在Y染色体短臂的拟常染色体区域1( PAR1)末端存在393.5 kb片段的缺失；约50%的细胞在 PAR1区域(Yp11.32p11.31)存在2.1 Mb片段的重复；约50%的细胞在Y染色体Yp11.31q11.23区域存在26.1 Mb片段的重复；约50%的细胞在 PAR2区域存在280.6 kb片段的重复。 结论:46, X, psu idic (Y) (p11.32) [72] /45, X [28]嵌合核型是导致患儿性发育异常的原因。

目的:基于多重PCR方法针对Turner综合征患者，建立快速检测Y染色体特有序列的多重PCR方法。方法:在Y染色体不同区域选择9个基因设计引物，其中Y染色体短臂特有基因为 SRY、TBL1Y、TSPY，长臂特有基因为 DDX3Y、HSFY1、RPS4Y2、CDY1，以及X和Y染色体拟常染色体区(PAR)短臂的 SHOX和长臂的 SPRY3基因。建立并优化Y染色体9个基因的多重PCR方法，通过使用基因组DNA不同用量对多重PCR进行灵敏性测试，并对确诊的36例Turner综合征患者(2例患者核型携带mar，1例患者核型为45，X[40]/47XYY[21])以及1例核型为46，X，+mar的男性矮小症患者进行检测。 结果:优化多重PCR反应体系(50 μL)结果，每对引物上下游的终浓度为0.1 μM时，9对引物的多重PCR反应扩增出与理论大小一致的目的条带，无非特异性扩增，条带清晰易区分。在灵敏性试验中，多重PCR反应体系的基因组DNA用量低至1 ng时条带仍清晰可见。使用该方法检测36例Turner综合征患者，1例核型为45，X[40]/47XYY[21]的Turner综合征患者扩增出Y染色体特有目的基因，35例Turner综合征患者只扩增出 SHOX和 SPRY3两个目的基因，而无Y染色体特有的7个基因，与患者临床表现一致。 结论:本研究建立的9个基因多重PCR反应体系可快速准确的筛查Turner综合征患者是否携带Y染色体物质，具有检测成本低、操作简便、特异性强、检测周期短等优点，可供临床及时检出携带Y染色体物质的Turner综合征患者，为是否预防性切除性腺而防止恶性性腺肿瘤的发生提供诊断依据。

目的 使用建立的染色体结构异常的家系样本,评价基于高通量测序法的胚胎植入前染色体结构异常检测试剂盒的性能.方法 首先将家系中模拟胚胎细胞样本进行单细胞全基因组扩增,然后扩增产物和家系中其他样本的DNA进行酶切打断、接头连接和磁珠富集等操作完成文库构建.将文库进行定量,使用高通量测序仪进行测序.使用生物信息学软件把测序得到的序列与人基因组参考序列比对,并进行SNP分析.结合家系亲缘关系筛选出有效SNP位点,构建家系单体型图谱.最后对易位断点上下游紧密连锁的区域进行分析,鉴别出易位携带型胚胎和正常型胚胎.结果 参考样本的测序染色体拷贝数变异(CNV)结果,确定 1 号染色体断点位置为chr1:194390001,胚胎样本的分型有效区域为断点上游 1 Mb区域(chr1:193390001-194390001),有 63 个有效位点;11 号染色体断点位置为 chr11:133780001,胚胎样本分型有效区域为断点上游 1 Mb 区域(chr11:132780001-133780001),有 36 个有效位点.通过单体型分型判断胚胎样本是携带型.结论 评价的胚胎植入前染色体结构异常检测试剂盒能够准确检出染色体结构异常的家系样本,为临床提供了一种新的染色体结构变异检测方法.

目的:对1例羊水标本疑似18号染色体短臂缺失进行实验室诊断,探讨染色体畸变检测在产前诊断中的应用价值.方法:孕妇于21周抽取羊水进行羊水细胞培养,染色体核型分析,同时留取羊水5 mL,离心,留取细胞提取DNA,经高通量DNA测序进行进一步鉴定,明确断裂点位置,片段大小,是否有致病性拷贝数变异等.结果:羊水细胞染色体核型分析疑似18号短臂部分缺失,结果拟报告为46,XN,del(18)(p11.32);全基因组拷贝数变异分析(CNVs)检测结果显示胎儿18号染色体p11.32-p11.31处缺失5.16Mb区域.结论:CNVs畸变检测在产前诊断中具有极大的应用价值,能够检测出具有明确临床意义的染色体微结构异常.

该文旨在研究双三体胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)在细胞增殖、分化以及畸胎瘤形成等方面的特征,揭示非整倍体与肿瘤发生之间的关系.首先建立了两株常染色体双三体的小鼠ESC株系,通过微阵列比较基因组杂交(array comparative genomic hybridization,array CGH)和荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)实验对双三体ESC株系进行了染色体拷贝数分析和核型鉴定;通过绘制细胞生长曲线检测了双三体ESCs的增殖能力;通过流式细胞术检测了双三体ESCs的细胞周期和细胞凋亡情况;采用细胞克隆形成实验分析了双三体ESCs的克隆形成效率;通过实时荧光定量PCR和免疫荧光染色实验检测了双三体ESCs中多能干细胞标志物的表达;通过撤掉培养体系中的白血病抑制因子(leukemia inhibitory factor,LIF)诱导分化和进行拟胚体(embryoid body,EB)形成实验检测了双三体ESCs的分化能力;通过重度联合免疫缺陷(severe combined immunodeficiency,SCID)小鼠皮下接种细胞实验分析了双三体ESCs的畸胎瘤形成能力和体内分化能力.结果显示,这两株双三体细胞分别是3号与6号染色体双三体并伴有Y染色体丢失的ESCs(DTs-3+6),以及6号与8号染色体双三体的ESCs(DTs-6+8).双三体ESCs表现出相对于野生型细胞较强的生长增殖能力和OCT4、SOX2、NANOG等多能干细胞标志物的高表达.当培养液中不添加LIF时,野生型细胞基本完全走向分化,而双三体细胞形成许多未分化或部分分化的克隆,碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,AP)染色阳性.在EB分化早期,双三体细胞中Fgf5、T、Foxa2等三胚层标志物的表达水平较野生型细胞明显降低,分化滞后.当被接种到SCID小鼠皮下后,双三体ESCs形成畸胎瘤的能力较野生型细胞增强,畸胎瘤中包含大量未分化区域.因此,双三体ESCs的生长增殖能力增强,它通过限制细胞分化能力而促进畸胎瘤形成.双三体ESCs是研究非整倍体在肿瘤发生发展过程中作用的重要模型.

拟南芥ATK1是一种微管依赖性的驱动蛋白,在有丝分裂和减数分裂纺锤体组装过程中发挥着重要作用.本研究利用正向遗传学在拟南芥Ler背景下筛选到一个育性缺陷突变株.与野生型相比,该突变体营养生长不受影响,果荚短小无种子.亚历山大红染色揭示其花粉完全败育.甲苯胺蓝染色发现其四分体形成异常,出现多核现象,暗示减数分裂过程异常.遗传分析表明该突变为单基因隐性突变.利用图位克隆将目的 基因定位于4号染色体上约60 kb区间.通过分析该区域内的基因,发现已报道减数分裂相关基因ATK1位于该区间内,确定为潜在目的 基因.通过基因组测序发现,在该突变体中ATK1基因的第8个外显子区域有一个28 bp的缺失,产生一个丢失Motor结构域的截短蛋白.异等位杂交实验证实了该突变基因为ATK1,并把这一新突变体命名为atk1-7.利用DAPI染色和着丝粒荧光原位杂交技术分析减数分裂过程中的染色体行为,发现同源染色体和姐妹染色单体的分离过程均存在异常.利用转基因互补实验首次发现单独的ATK1蛋白Motor结构域能够恢复突变体的不育表型,表明Motor结构域具有极其重要的功能.

目的 使用胚胎植入前地中海贫血诊断国家参考品,评价基于半导体测序法的胚胎植入前地中海贫血检测试剂的性能.方法 将家系中模拟胚胎细胞样本进行单细胞全基因组扩增.取家系中其它样本和胚胎细胞的基因组DNA作为模板,扩增选定区域,加上通用的测序接头完成文库构建;将文库进行定量;使用测序仪进行测序.结果 在国家参考品1号家系中,胚胎CNGB030013的β珠蛋白基因(HBB)基因检测结果:单体型结果为M1/F2(即遗传CNGB030012女方风险染色体中国型δβ,CNGB030011男方正常染色体βN);其致病基因检测结果为中国型δβ/βN.HBA基因的检测结果:单倍体结果为M2/F1(即遗传CNGB030012女方正常染色体αα,CNGB030011男方风险染色体α-3.7),其致病基因检测结果为αα/α-3.7.在国家参考品2号家系中,胚胎CNGB030017的HBA基因检测结果:单体型结果为M1/F2(即遗传CNGB030016女方风险染色体ααCS,CNGB030015男方正常染色体αα);其致病基因检测结果为ααCS/αα.在国家参考品3号家系中,胚胎CNGB030021的HBB基因检测结果:单体型结果为M2/F1(即遗传CNGB030020女方正常染色体βN,CNGB030019男方风险染色体中国型δβ);其致病基因检测结果为βN/中国型δβ.在国家参考品4号家系中,胚胎CNGB030010的HBB基因检测结果:单体型结果为M2/F1(即遗传CNGB030008男方风险染色体βIVS-I-654,CNGB030009女方正常染色体βN);其致病基因检测结果为βN/βIVS-I-654.结论 研制的国家参考品能够满足胚胎植入前地中海贫血检测试剂质量评价的要求.

Y染色体为男性特有的性染色体,在男性性状发育中扮演着关键角色.Y染色体两端各有一小部分区域为拟常染色体区,约占Y染色体的5％,可与X染色体同源区段进行基因交换和重组,其余部分为非重组区(non-recombining region,NRY)[1],具有高度的种群特异性,在人类迁徙、考古和种族家系鉴定等研究领域具有重要的借鉴意义[2].日照市位于山东黄海之滨,下辖两区两县(东港区、岚山区、莒县、五莲县).鉴于该地区地处鲁苏两省交汇处等特殊地理因素,南北人群遗传信息的数次碰撞与融合使日照地区人群遗传结构趋于复杂.