报道1例25年内全身多处血管出现动脉瘤的患者，应用全外显子组测序（WES）发现患者转化生长因子β受体1（TGFBR1）基因（NM-004612.4）存在c.978G>T（p. Lys326Ans）杂合变异，诊断Loeys-Dietz综合征。Sanger测序验证未发现其父母携带该变异，儿子携带该变异。TGFBR1基因c.978G>T（p. Lys326Ans）杂合变异为该患者的致病基因，拓展了TGFBR1基因突变谱，为家系的遗传咨询提供了理论依据。

花青素合成酶(anthocyanin synthetase,ANS)是花色苷合成途径末端的一个关键酶,催化无色花色素到有色花色素的转变.该研究利用RACE技术从鸡爪槭‘出猩猩’深红色叶片中克隆获得一个ANS基因,命名为ApANS.该cDNA序列全长1 371 bp,具有完整的开放阅读框(ORF),共1 083 bp,编码360个氨基酸,该基因编码的蛋白质具有典型的2OG-FeII-Oxy保守功能域,保守结构域中含有á-酮戊二酸及Fe2+结合位点,属于α-酮戊二酸双加氧酶家族;序列比对和系统进化分析表明,鸡爪槭ApANS蛋白质与同为无患子目的龙眼ANS蛋白质同源性为90％,亲缘关系最近.实时荧光定量PCR分析结果显示,ApANS基因在红色叶片中表达量较高,略带红色的黄色、绿色叶片中微量表达,绿色叶片中不表达;在叶片芽叶期、展叶期及呈色期具有很高的表达量,而后随着叶色的转绿,表达量急剧下降.这说明,ApANS在鸡爪槭叶片花色苷代谢及色泽形成过程中具有重要作用.

目的:探讨肝癌组织中Runx2表达量与癌细胞生长及细胞外基质降解的相关性.方法:选择在黄冈市中心医院进行肝癌根治术的原发性肝癌患者89例,留取术中肝癌组织及癌旁正常组织标本各89份,分别作为肝癌组、正常对照组.检测标本组织中Runx2、增殖相关基因、凋亡相关基因、M M Ps等表达量,采用Pearson检验评估肝癌组织中Runx2 mRNA表达量与细胞增殖、凋亡及细胞外基质分解的相关关系.结果:肝癌组标本中Runx2 mRNA的表达量高于正常对照组标本中;肝癌组标本中增殖相关基因NFAT2 mRNA的表达量低于正常对照组标本,DNMT3B、LAMP2、STC2、Versican、Bub1 mRNA的表达量高于正常对照组标本;肝癌组标本中凋亡相关基因Survivin、Vimentin、Bcl-2、cIAP2 m RN A的表达量高于正常对照组标本,Bax m RN A的表达量低于正常对照组标本;肝癌组标本中MMP-2、MMP-9、MMP-14 mRNA的表达量均显著高于正常对照组标本中.Pearson检验发现,肝癌组织中Runx2 m RN A表达量与细胞增殖活性、凋亡活性、M M Ps表达量均直接相关.结论:肝癌组织中Runx2异常高表达,可直接参与癌细胞增殖活跃、凋亡异常等进程,具体机制与其促进细胞外基质降解相关.

目的 了解苯及苯系物暴露、全基因组DNA甲基化与儿童急性淋巴细胞白血病(cALL)之间的关联性,为预防cALL提供参考依据.方法 2015年1月-2016年5月,采用1∶1匹配的病例-对照研究的方法,选取67例就诊于深圳市儿童医院的0～14岁确诊的初发cALL,选取同期骨科与病例同年龄、同性别的儿童为对照.对两组儿童进行问卷调查,获取基本信息资料并收集儿童的尿液标本.采用高效液相色谱法测定苯、甲苯、二甲苯(反-反式黏糠酸、马尿酸、2-甲基马尿酸、3-甲基马尿酸、4-甲基马尿酸)代谢产物量,所得暴露量用尿肌酐进行校正,以此作为环境化学物内暴露指标;采用免疫荧光法测定血液全基因组DNA甲基化.采用多因素logistic回归模型分析苯及苯系物暴露、全基因组DNA甲基化水平与cALL发病风险的关联,及各内暴露对全基因组DNA甲基化水平的影响.结果 共收集初发cALL病例和对照各67例.病例组中苯的内暴露浓度的P50(3.20 μg/g肌酐)高于对照组(1.05 μg/g肌酐),差异有统计学意义(Z=-2.33,P＜0.05).多因素logistic回归模型分析结果显示,全基因组DNA甲基化(OR=0.76,95％CI:0.01～0.73)和家族肿瘤史(OR=13.26,95％CI:1.17～150.56)是cALL发病的危险因素.结论 全基因组DNA低甲基化和家族肿瘤史是cALL发病的危险因素.

花青素合酶(anthocyanidin synthase,ANS)是植物中花青素合成代谢途径的关键酶之一,它可以催化无色花青素转化为有色花青素这一关键步骤.为了研究毛白杨花青素合酶基因功能并最终利用其进行叶色基因工程改良,在分析已有毛白杨转录组数据的基础上,设计了两对PCR引物,以毛白杨叶片基因组DNA为模板,采用PCR技术分离克隆了毛白杨ANS基因两个成员,命名为PtANS1、PtANS2.测序结果表明,基因序列全长分别为1 694 bp、1 820 bp,CDS长度均为1 083 bp,编码360个氨基酸,两者氨基酸序列一致性为88.3％,相似性达到91.9％.结构分析表明,PtANS1和PtANS2均包含2个外显子和1个内含子,基因结构高度相似,二者氨基酸序列中均包含有1个2OG-FeII_Oxy保守域,但分别定位于1号和3号染色体上.氨基酸序列同源性分析和进化分析表明,PtANS1和PtANS2与可可、荔枝、葡萄和拟南芥的距离较近,具有较高的同源性.进一步的转录组数据分析显示,PtANS1和PtANS2在不同组织器官中的表达趋势十分相似,但两者的表达量存在明显差异,在各组织器官中PtANS2与PtANS1目对表达量比值为5～506,推测PtANS2基因可能在杨树色素合成及其他生理生化功能方面发挥着更重要的作用.这一重要发现将为进一步深入探究杨树花青素合酶基因的功能奠定良好的基础.

为探究建兰花色形成的分子调控机理,该研究以同株建兰黄绿色、红色花瓣为实验材料,采用高通量High-seq测序技术进行转录组文库构建,从基因水平探索花色物质的合成代谢通路及关键调控基因的转录活性.结果表明:(1)转录组测序共获得131 110 030条过滤序列(Clean Reads)、106 479条单基因(Unigenes),通过NR、GO、COG、KEGG等公共数据库比对,获得了29 748个有注释信息的Unigenes.(2)建兰黄绿色花瓣与红色花瓣中包括20个类黄酮合成代谢相关差异表达基因,与黄绿色建兰花瓣相比,红色花瓣中776个基因转录表达量上升,589个基因转录表达量下降,在KEGG数据库被注释到93条代谢通路,涉及6条类黄酮合成代谢相关的途径,共20个差异表达基因(83 Unigenes).(3) QRT-PCR分析显示,所选20个基因在建兰2种颜色花瓣中的表达量比值趋势与转录组FPKM比值趋势一致,表明该研究获得的转录组数据具有较高的参考价值;其中分支酸、苯丙氨酸解氨酶、肉桂酸4-羟化酶、4-香豆酸:辅酶A连接酶基因表达上调,有利于类黄酮前体积累;查尔酮合成酶、二氢黄酮醇还原酶、花青素合成酶基因在黄绿色花瓣中几乎不表达,在红色花瓣中表达明显上调,可能与建兰花色形成相关.

以2个不同红色石榴品种‘红宝石’和‘墨石榴’为试验材料,采用荧光定量PCR方法,分析花色苷合成相关基因CHS、CHI、F3H、DFR、ANS、UFGT等6个基因在果实发育过程中的转录表达特性,同时分析基因表达量与果皮花色苷积累的关系.结果表明:(1)在整个果实发育期内‘墨石榴’花色苷含量明显高于‘红宝石’;随着果实的发育,‘红宝石’果皮中总花色苷含量不断增加,而‘墨石榴’中总花色苷含量初期很高,随后迅速下降,后期维持在较低水平.(2)‘红宝石’中CHS、CHI、F3H、DFR、UFGT等5个基因均在果实发育的早期和晚期出现2个表达高峰,而ANS基因的表达量在整个果实发育期内不断升高;在‘墨石榴’中CHS、CHI、F3H、DFR、ANS等5个基因的表达高峰均出现在早期,随着果实的发育表达量均呈下降变化趋势,但UFGT基因在中期时表达量最高.(3)‘红宝石’石榴的ANS基因表达量与总花色苷含量呈显著正相关,‘墨石榴’中CHS和ANS基因的表达水平与总花色苷含量显著相关.研究认为,花色苷合成相关基因的初期和末期表达差异是2个石榴品种着色差异的主要原因,ANS在‘红宝石’着色中起关键作用,CHS和ANS可能在‘墨石榴’花色苷积累中起重要作用.

为筛选调控茶树芽叶紫色性状相关候选基因,以紫芽茶树品种紫娟、绿芽茶树品种云抗10号和福鼎大白茶为材料,利用液质联用法(HPLC-MS)、转录组测序(RNA-Seq)和实时荧光定量PCR技术(qRT-PCR),分析了紫芽和绿芽茶树品种芽叶花青素、儿茶素含量及合成相关基因的表达水平.结果表明,紫娟、云抗10号和福鼎大白茶芽叶花青素含量分别为5.05 mg/g、0.08 mg/g和0.15 mg/g,紫芽与绿芽茶树间花青素含量差异显著.3个茶树品种儿茶素含量分别为15.12 mg/g、19.52 mg/g和15.09 mg/g,差异不显著.转录组测序共获得255079条转录本序列(Transcripts),组装出166118条单基因簇(Unigenes).所得单基因簇注释为GO分类中54446条,KOG分类中30666条,KEGG分类中20336条.DEG-Seq分析得到紫芽与绿芽茶树品种间共有434条差异表达基因,涉及到38个代谢通路.进一步筛选到类黄酮生物合成途径相关基因112条,有15条基因在紫芽与绿芽茶树品种间差异表达,其中PAL(Cluster-1850.70337)、CHS(Cluster-21971.0)、ANS(Cluster-1850.80848)和UFGT(Cluster-1850.77163)基因在紫芽茶树品种中上调表达,在绿芽茶树品种间表达差异不显著,表达趋势与花青素积累情况相似.FLS(Cluster-1850.81068)基因在绿芽茶树品种中均为上调表达,可能与儿茶素合成相关.qRT-PCR随机检测9个差异表达基因,表明不同茶树品种间差异表达基因的相对表达水平与转录组测序结果基本一致.因此,从基因表达模式推测,PAL、CHS、ANS和UFGT基因可能在紫芽茶树芽叶花青素生物合成途径中起关键作用.本研究探索了茶树芽叶紫色性状的转录组信息,筛选到一些差异表达基因,为进一步研究茶树芽叶呈色机制提供参考.

采用Illumina Hi-seq 2500转录组高通量测序,构建黄秋葵花和果荚转录组文库,并利用测序评估、差异基因功能注释等生物信息学方法进行分析.研究结果表明:(1)分别获得黄秋葵花和果荚有效数据7.12 Gb和8.14Gb,碱基百分比(Q30)均达到91.0％o以上.(2)获得差异表达基因(DEGs)1 336个,其中上调基因319个,下调基因1 017个.(3)获得功能注释的基因有1 131个,GO将455注释基因归成41个功能小类,主要涉及代谢过程、催化活性、单一生物过程和细胞过程等过程;KOG注释了472个DEGs,涉及23个功能分类,其中与次生代谢直接相关过程O和Q类别获得111个注释结果;KEGG将372个DEGs注释到80条代谢通路中,获得F3H、F3'5'H、DFR、ANR、ANS、GT、LAR共10个关键差异基因,其中F3H、DFR在黄秋葵花中表现上调效应,F3'5'H、ANR、LAR在黄秋葵果荚中表现显著上调效应,ANS、GT则分别在花和果荚中均有上调或下调效应.(4)实时定量PCR分析显示,其中7个差异表达基因得到的相对表达量与转录组表达谱分析趋势完全一致.(5)类黄酮代谢途径分析表明,黄秋葵花通过F3H、DFR、ANS、GT途径将NAR催化为生成花青素苷;果荚则将NAR通过F3'5'H将催化为DHM,后在FLS催化下生成黄酮醇类物质等;部分NAR在F3H、DFR催化下,生成无色飞燕草素苷元,再分别在ANS、LAR作用下,进入花青素苷元和原花青素合成途径.该研究结果丰富了黄秋葵转录组信息,为黄秋葵类黄酮物质纯化和功能利用提供参考依据.

花青素是广泛存在于植物中的一类重要的类黄酮化合物,在植物生长发育和人类营养保健方面具有重要价值.花青素的生物合成途径已经解析得比较清楚,但花青素的代谢调控网络还在不断完善.调控花青素生物合成的转录因子主要包括MYB、bHLH和WD40三大类,这些转录因子通过激活或抑制CHS、ANS和DFR等花青素途径关键结构基因的表达水平,进而决定花青素积累的部位与水平.该文结合国内外花青素生物合成与转录调控方面的研究进展,简要介绍了花青素的生物合成途径,归纳总结了模式植物中花青素代谢调控的分子机理,尤其是MYB、bHLH和WD40三类主要转录因子的调控机理,以及这些转录因子在观赏植物和水果等经济作物花青素代谢工程中的应用.该文将为系统阐明花青素的转录调控机制和利用代谢工程改良花青素的相关研究提供有益参考.