两基因座位亲属对基因型的联合分布模型及亲属对遗传连锁检验

两基因座位亲属对基因型的联合分布模型及亲属对遗传连锁检验

郭伟[1]2002年在《两基因座位亲属对基因型的联合分布模型及亲属对遗传连锁检验》文中研究说明在人类单位点致病基因与遗传标记基因的遗传连锁分析中,家系是应用得最普遍的一种群体结构。在家系遗传连锁分析中,通常将任意一对二倍体个体所携带的标记基因间的同源性(identity)作为他们之间关于该遗传标记基因座的遗传相关性测度,例如多数基于患病同胞对(affected sib pair,ASP)的遗传连锁分析方法;基于父母双亲及一患病子(女)的遗传连锁不平衡的检验方法(transmission/disequilibrium test,TDT);基于病例家系成员的遗传连锁分析方法IBD-APM。但是判断等位基因间的同源性是非常困难的。 本文旨在将遗传连锁分析建立在具有遗传关系的亲属对所携带的标记基因的基因型这一遗传相关性测度之上,利用Pearson X~2统计量去检验疾病基因座与标记基因座间的遗传连锁,并且用随机模拟的方法分析了该检验的Power。 本文的第二章是全文的基础,第二章给出了考虑两连锁基因座位时,任一具有遗传关系的亲属对(诸如父子、同胞、祖孙等)基因型的联合分布模型。此模型推广了C.C.Li(1954)给出的单基因座位任一具有遗传关系的亲属对基因型的联合分布模型。

田古[2]2008年在《家族性热性惊厥致病基因的遴选与筛查》文中提出目的:家族性热性惊厥(familial febrile seizures, FS或familial febrile convulsions, FC)是儿科常见的一类特殊的癫痫综合症,6个月至5岁小儿的2%~5%发生过热性惊厥。其发病机制不清,研究证实它有明显的遗传倾向。目前关于遗传方式的研究结论不一,常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传和多基因遗传都有报道。以不同种族和地区的家系进行相关基因定位,已有8q13-21(FEB1),19p13.3(FEB2),2q23-24(FEB3),5q14-15(FEB4),6q22-q24(FEB5)和18p11.2等多个候选染色体区域被报道,说明该疾病具有明显的遗传异质性但确切与FS相关的基因尚未找到。我们期望可以通过本次研究能够进一步明确和缩小FS相关的致病区域。材料和方法:我们选取了陕西省安康市旬阳县一单纯性热性惊厥家系,该家系符合单纯性热性惊厥临床表现,FS患者发病年龄8个月~5岁,平均年龄(1.5±1.0岁)为北方汉族家系。我们通过IBD方法将该家系的疾病相关区域定位于染色体15q21.4-q23,但是由于该区域中有100多条已知功能的基因,如果逐个筛选工作量大,效率不高,因此我们在该区域选取了3个微卫星标记D15S818、D15S1507和GATA153F11,使用GeneHunter软件和Fastlink软件进行多点连锁分析和单点连锁分析,进一步确定FS相关的致病区域;之后在由定位后的新区域中选取了若干微卫星标记(D15S1016、D15S117、D15S643、D15S155、D15S1036、D15S974、D15S987、D15S983、D15S984),使用GeneHunter软件和Linkage软件将上述12个连锁标记分别进行连锁分析,以期能够找到与疾病相关的较准确的连锁区域。同时选择50例北方汉族人作为正常对照,对照均无亲缘关系,无癫痫疾病史和癫痫家族史。年龄7.2-14岁,平均年龄(10.1±1.2岁),男女比例1.8:1,证明12个STR基因分型处于Hardy-Weinberg平衡。结果:统计上述前3个短串联重复序列标记在家系中的基因分型。使用GeneHunter软件进行多点连锁分析,在外显率(penetrance)为最大时,Maximal LOD score在D15S1507 ~ GATA153F11之间,为1.29。使用Fastlink软件进行单点连锁分析,在外显率(penetrance)为最大时,GATA153F11的LOD值最高(1.54)。加入之后选取的9个微卫星标记之后,使用GeneHunter软件进行多点连锁分析,在外显率为65%时,Maximal Lod score在D15S1036~D15S1507之间,为0.77。使用Linkage软件进行单点连锁分析,在外显率为65%时,D15S1036的LOD值最高,为1.21。在微卫星标记各的基因型在FS家系和对照组人群分布中均符合Hardy-Weinberg平衡。结论:本家系通过IBD方法定位于一个新的区域15q21.4-q23。证明FS确实存在遗传异质性。根据参数法连锁分析判定标准,LOD值>3肯定连锁;>1支持连锁;<-2否定连锁。D15S1507和GATA153F11的单点LOD值均>1,多点LOD值为1. 29,表明支持FS与标记D15S1507和GATA153F11存在连锁。连锁分析表明支持FS与标记D15S1507和GATA153F11存在连锁,致病基因可能存在于D15S1507~GATA153F11之间,而在D15S818~D15S1507之间的可能性较小。加入后来选取的9个微卫星标记之后,在外显率为65%时,Maximal Lod score在D15S1036~D15S1507之间,为0.77 ,而D15S1036的LOD值最高,为1.21,表明不能肯定FS与标记D15S1036和D15S1507存在连锁致病基因可能存在于D15S1036~D15S1507之间,并靠近D15S1036微卫星标记。目的研究表明新生儿先天性重度耳聋的发病率为1 /1000,其中50%的患者是由于环境因素引起,其余50%的发病被认为与基因突变有关,这部分患者中70%的患者归属于非综合征性先天性耳聋(表现为耳聋,不合并其他器官的先天性缺损) ,剩下30%归属于综合征性先天性聋(除耳聋外还合并其他器官的先天性缺损)。非综合性聋( non syndromic hearing loss,NSHL)在遗传性耳聋中占77%以上,患者以听力损害为唯一症状,耳聋常表现为感音神经性聋, 75%~80%为常染色体隐性遗传,引起的耳聋具有发病早和病情重的特点。20%为常染色体显性遗传,其临床表型多数为学会语言后的听力下降,多数患者的言语功能发育正常。2%~5%为同X染色体有关,还有不到1%为线粒体DNA突变所致[1]。本次研究旨在进行非综合征性聋患者的线粒体DNA C1494T突变的分子流行病学调查,以确定其在中国人群中的突变发生率,以探讨线粒体DNA C1494T突变在中国人群中的流行病学特点。方法对中国人群中20例氨基糖甙类药物致聋患者、136例散发的非综合征性聋患者以及50例非综合征性聋家系先证者,以聚合酶链反应结合限制性片段长度多态性分析法检测线粒体DNA C1494T突变的发生情况。结果全部受检者无线粒体DNA C1494T突变的发生。结论中国人群中非综合征性聋患者的线粒体DNA C1494T突变的发生率较低,且明显低于线粒体DNA A1555G的突变发生率。通过聋病分子流行病学调查,提示线粒体DNA C1494T突变不是氨基糖甙类药物致聋的主要病因。

朱猛进[3]2008年在《遗传相关中一因多效组分的分子剖析》文中提出性状间遗传相关是揭示跨性状遗传关系的重要遗传参数,在家畜育种、进化等领域有着十分广泛的应用。在遗传学机制上,遗传相关主要由一因多效(pleiotropiceffect)和连锁不平衡(linkage disequilibrium)两种因素引起。根据数量遗传变异的剖分原理,遗传相关可进一步剖分为不同的次级组分。但是,目前对遗传相关的估计主要是基于全基因组的黑箱式整体估计。在数量性状分子遗传基础的解析已成为生命科学研究热点的今天,有必要从基因水平对遗传相关的次级组分进行定量剖分。毫无疑问,基因多效性的分子剖析是具有重要科学价值的研究主题,从定量估计的角度建立遗传相关次级组分的分析方法有助于准确理解多性状间的遗传关系,并可为多性状的分子育种提供技术支持,具有十分重要的理论与实践意义。本研究针对基因多效性的数量遗传分析这一研究主题,重点从候选基因法角度探讨遗传相关中一因多效组分的定量剖分问题。本研究按照数量遗传理论和方法的研究模式,在提出新概念的基础上,以新概念为支撑从原理、数学模型和估计公式等角度较为系统地建立了遗传相关中一因多效组分的定量剖分方法。最后,利用姜曲海母猪的FSHβ基因和多个繁殖性状资料进行了实例分析。本研究取得的主要研究结果如下:1.提出了偏遗传相关、偏加性相关、偏显性相关、偏上位相关、剩余遗传相关、偏遗传力、剩余遗传力、综合遗传力、综合偏遗传力、综合剩余遗传力和相关贡献系数等一系列新概念并进行了定义。这些概念的提出为后面构建遗传相关中一因多效组分的定量估计方法奠定了概念性基础。2.对总遗传相关、偏遗传相关、剩余遗传相关和残差相关等概念进行了数学描述,并从总遗传相关及其与各个分量关系的角度对各个概念间的定量关系作了详细的数学注解。3.在提出新概念的基础上,建立了以新概念为支撑的一因多效组分的剖分方法。基于双模型估计策略,利用基因型和等位基因提供的方差-协方差估计组分,提出了偏遗传相关、偏加性相关和偏显性相关的定量估计方法,给出了偏遗传相关、偏加性相关和偏显性相关的估计公式。4.在多个基因条件下,建立了基于叁模型估计策略的上位相关分量估计方法,利用组合基因型、基因型和等位基因提供的方差-协方差组分,给出了多个基因完全独立和部分连锁条件下偏遗传相关、偏加性相关、偏显性相关和上位相关的估计公式。5.在利用姜曲海猪数据的实例分析中,本研究将奶牛泌乳性能定量评估的研究思路引入母猪产仔性能的评估。基于母猪产仔数表型值表现出的生命旋回与逐胎波动两大特征,利用泊松旋回模型、叁次多项式模型、改进二次多项式模型Ⅰ和改进二次多项式模型Ⅱ四种数学模型对母猪产仔模型进行了拟合,从统计和生物意义两方面综合评价,改进二次多项式模型Ⅰ为产仔数的优选模型。对总产仔数、产活仔数、初生窝重、哺乳期仔猪平均日增重(0—20日龄)、初情期、断奶-配种间隔、断奶死仔数、产仔数的个体标准差以及优选产仔模型参数的遗传参数进行了估计。6.利用姜曲海母猪FSHβ基因和繁殖性状数据,预分析发现FSHβ基因对总产仔数模型参数C、顶点(A-B~2/4C)、初生窝重、总产仔数和产活仔数具有显着遗传效应,证实了FSHβ基因的多重多效性。最后,利用两性状动物模型对各性状对(traitpair)的遗传相关组分进行了定量剖分,得到了基于FSHβ基因的各个偏遗传相关、偏加性相关、偏显性相关及其相关贡献系数的估计。

陈鹏[4]2008年在《基因定位方法的创新与DNA自动机硬件的研究》文中研究表明基因分型,统计分析和基因功能研究是现代遗传学研究中的叁个核心组成部分。这叁个部分顺序衔接,成为揭开遗传疾病致病机制的重要手段。本文对这叁个部分的研究方法做出细致的分析并针对存在的问题提出改进方法。首先,应用纳米金粒子对基于等位基因特异性PCR方法的SNP基因分型作出改进,增强了等位基因特异性PCR方法的基因分型能力。由于纳米金的成本很低,且不需要对原有的实验方法作出大的改动,所以这种方法有望发展成为高性价比的基因分型方法。其次,基于Haseman-Elston模型对受累同胞对法作出改进,使其可以应用到顺序性状的研究中。数据模拟的结果表明新的方法更加适合小样本,及存在较强连锁关系的标记位点的情况。最后,在实验结果的基础上探讨了DNA自动机硬件对连接酶的依赖性。而DNA自动机已经可以根据一定的逻辑在体外调控基因的表达,为基因功能的研究提供了一种新的方法。从实验结果可以看出,FokI是本文涉及的几种限制性内切酶中最适合的无连接酶DNA自动机的硬件,而其他几种酶则各具特色。这项研究给向无酶DNA自动机的跨越提供了有力支持。

参考文献:

[1]. 两基因座位亲属对基因型的联合分布模型及亲属对遗传连锁检验[D]. 郭伟. 东北师范大学. 2002

[2]. 家族性热性惊厥致病基因的遴选与筛查[D]. 田古. 北京大学. 2008

[3]. 遗传相关中一因多效组分的分子剖析[D]. 朱猛进. 华中农业大学. 2008

[4]. 基因定位方法的创新与DNA自动机硬件的研究[D]. 陈鹏. 上海交通大学. 2008

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两基因座位亲属对基因型的联合分布模型及亲属对遗传连锁检验
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