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人类体细胞遗传学连锁分析

拉德尔

编者按

连锁分析是指分析确定某一基因相对于一段已知序列的位置,在今天,这是一项涉及高通量检测体系和计算机数据处理设备的复杂事务。但是在20世纪70年代,研究者们必须借助细胞培养方法,通过体细胞杂交来定位基因。在本文中遗传学家弗兰克·拉德尔描述了这项技术的研究进展。不同的基因组在一个细胞内形成杂交体以及亲本基因组染色体在杂交细胞中可能丢失或者发生分离的发现,都有助于研究者有效地分离、鉴定染色体片段,并将基因定位于染色体上。人们曾利用体细胞杂交技术将许多基因定位于染色体上,但其速度之慢让人难以接受。拉德尔预见性地思忖着,体细胞重组和基因转移或许能够为基因连锁分析提供更加便捷的途径。 英文

体细胞遗传学的研究技术,尤其是涉及杂交细胞中酶标记表达的技术,已经使得对大量的基因–染色体匹配成为可能。遗传学和家族研究,以及基于重组和基因转移的细胞学研究,使我们有可能在未来更快更多地获得成果。 英文

体细胞杂交是由巴尔斯基等人 [1] 率先证明的,其在构建体细胞遗传学系统的早期迈出了重要的一步,它使得在遗传学上不同的基因组可以在一个单独的细胞中进行组合。埃弗吕西和他的同事们经过一系列的研究发现不同物种的细胞之间可以进行杂交组合 [2] ,并且来自一个或者两个亲代的染色体组可能会从杂交细胞中丢失或者分离 [3] 。韦斯和格林 [4] 首次实现了体细胞融合–分离系统在人类基因作图中的实际应用(见下文)。其他研究者们也提出了一些有用的方法,可以增进杂交细胞的生成及其富集。现在,这些技术的发展使得我们可以得到一种全新的细胞培养方法来进行人类基因作图。 英文

杂交细胞的培养

将亲代细胞混合并共同培养,用以形成杂交细胞。我们可以利用失活的仙台病毒 [5,6] 或者溶血卵磷脂 [7] 处理混合细胞,来促进细胞膜的融合。两种不同起源的亲代细胞融合后会产生一种双核的异核体。这些异核体的期望寿命很短,在接下来的第一次有丝分裂中会生成单核的或者含有来自两个亲代基因组的染色体的杂交子细胞。在许多亲代细胞的组合中,杂交细胞具有无限长的期望寿命,并可以生长成为一个巨大的克隆细胞群。在人类–小鼠和人类–中国仓鼠的杂交细胞中,会出现人类染色体单方面缺失或者分离的现象。在不同的克隆中,人类染色体的分离存在着不同程度的变化,在许多情况下,获得的克隆细胞都保持一部分人类染色体组分,并延续多代。因此,在获得的一系列独立来源的人类–啮齿目动物杂交细胞中,很可能抽取到不同数量和组合的人类染色体。每个克隆体都表现出部分人类染色体的核型,这些核型叠加在小鼠或者中国仓鼠的完整的基因组中。因此对部分人类染色体组进行实验分离是进行体细胞基因连锁分析的基础。 英文

酶互补技术已经应用于亲代混合细胞群中富集杂交细胞。利特菲尔德已经证明了耐药性突变细胞系在这方面很有用 [8] 。我们可以分别通过抗代谢物硫鸟嘌呤和溴脱氧尿嘧啶核苷(BUdR)处理的方法筛选具有次黄嘌呤–鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)和胸苷激酶(TK)缺陷的突变细胞系。HGPRT缺陷的细胞不能利用次黄嘌呤,而TK缺陷的细胞不能代谢胸腺嘧啶。如果细胞体内嘌呤和嘧啶的从头合成被抗代谢物氨基蝶呤所抑制,那么细胞就只能依靠外源的次黄嘌呤和胸腺嘧啶来维持生存。因此,HGPRT和TK缺陷的细胞是一种条件致死突变体,在没有外源的次黄嘌呤和胸腺嘧啶时,细胞将被氨基蝶呤杀死。将HGPRT缺陷的亲代细胞和TK缺陷的亲代细胞进行融合,产生的杂交后代的酶缺陷相互补偿,使其可以在非许可性选择培养基(含有次黄嘌呤、氨基蝶呤和胸腺嘧啶,即HAT培养基)中生长。草野等人证明了腺嘌呤磷酸核糖转移酶(APRT)的缺失突变可以应用在类似的杂交后代选择中 [9] 。除了这些基于耐药性的突变体以外,其他条件致死突变体也可用于杂交后代的筛选。普克等人利用营养突变体获得了不错的结果 [10,11] ,而温度敏感型突变也很有可能以相同的方式得到应用 [12] 。而且,我们还可以利用这些条件突变体建立啮齿目动物细胞系,并将其与体外生长势较低的人类二倍体成纤维细胞或白细胞进行组合 [12,13] 。人们可以利用非许可性培养基从啮齿目动物的亲代细胞筛选杂交后代,也可以利用人类二倍体细胞固有的缓慢生长特点筛选杂交后代。 英文

啮齿目动物细胞群中的条件致死细胞突变体对遗传分析来讲是非常有用的。在非许可性选择条件下,只有那些保留了互补的人类基因的杂交后代才会存活下去。因此,如果用HGPRT缺失的啮齿目动物细胞与野生型人类细胞(HGPRT + )生成杂交后代,并在HAT培养基中进行培养,那么只有那些保留人类HGPRT基因的细胞才会存活。一般来说,带有HGPRT基因的完整人类X染色体会保留在补偿了这一缺陷基因的杂交后代中。我们可以建立一系列啮齿目动物细胞系:每个细胞带有不同的条件致死突变,这些突变体分别能被不同的人类常染色体和性染色体上的基因所补偿。这样的一组啮齿目动物细胞系在基因作图研究中将起到极大的作用,因为上述每一个细胞系都可以产生固定了某一条发生分离的人类染色体的杂交后代。表1中列出了这种类型的条件致死突变体。但是应该指出的是,自身的抗药性互补系统也会产生抗基因选择的效应。那些保留TK、APRT和HGPRT活性的细胞分别易受抗代谢物BUdR、氟腺嘌呤和硫鸟嘌呤的影响 [8-10] 。因此,我们可以利用这些突变体在许可性培养基中对那些保留人类的17号、16号染色体和X染色体的杂交细胞进行选择。 英文

表1. 条件抗药性与营养缺陷型遗传标记

英文

啮齿目动物–人类杂交细胞

在啮齿目动物–人类杂交细胞中,人类染色体发生单向分离;人类和啮齿目动物的同源酶表达并且被鉴定;在每个杂交后代上,我们可以清楚地区分并准确地鉴定人类和小鼠的染色体。因此,这些杂交细胞特别适用于人类基因连锁分析。 英文

虽然在小鼠–人类和中国仓鼠–人类的细胞杂交中,人类染色体的缺失是有据可查的,但我们对缺失的机制还知之甚少。无论亲本细胞群的起源如何,在啮齿目动物–人类杂交细胞中,人类染色体更容易缺失是普遍的情况,研究者只报道了一个可能的例外 [15] 。汉德梅克提出了一种缺失机制(个人交流),即人类染色体不能有效地附着在杂交后代的纺锤体上,所以才会有较高的缺失发生率。另外一种并不与之相矛盾的可能性是一种分离机制,它基于小鼠和人类染色体的随机不分离以及含有部分人类细胞核型的杂交细胞的偏好性选择 [16] 。纳布霍尔茨等人 [17] 认为染色体的缺失是通过临时的两个不同的过程完成的。早期的缺失可能发生在细胞融合后的最先几次有丝分裂过程中,可引起几条或多条人类染色体的突然缺失。后来的缺失经确定是缓慢的逐步缺失,在某些情况下可持续多代细胞。纳布霍尔茨等人 [17] 也已给出证据表明,人类染色体是非随机地分离到杂交克隆中的。我们对28个独立的杂交克隆进行了实验,初步的结果显示相比于人类染色体保留的总频率(29%)来说,这些杂交克隆对人类9号染色体具有非常低的保留频率(7%)。据报道,拥有两个啮齿目基因组的杂交体(2 s杂交体)要比只有一个啮齿目基因组的杂交体(1 s杂交体)保留更多的人类染色体 [15] 。啮齿目动物与人类染色体数目之间的关系很重要,并且应该得到解决,因为这是解析染色体分离机理所需要弄清的基本问题。 英文

由于进化趋异,人类和啮齿目动物间的同源酶的氨基酸组成在一定程度上普遍存在不同。通常情况下,我们可以通过电泳的方法来检测这些差异。因此,在啮齿目动物–人类细胞的杂交体系中存在着一大类具有潜力的遗传标记,这些遗传标记的发现取决于适当的检测方法的发展。拉德尔和尼科尔斯 [18] 已经报道了一种同工酶编译方法。 英文

对于遗传学检测来说,很重要的是酶标记是组成型的,也就是说,如果相应的结构基因保留在杂交后代中,那么它们就会得以表达。功能型标记被定义为那些受调节的酶标记,这种酶即使在相应的顺反子存在下,也可能不表达。很难将表型定义为绝对的组成型或功能型。一般来讲,我们把那些可以在体内所有细胞类型中进行表达并且对重要代谢过程有贡献的酶称作组成型的,而那些受限于一个或几个特殊的细胞类型中并且在细胞水平上不参与重要代谢活动的酶被称为功能型的。有证据表明,不同的表观遗传类型的亲代细胞之间的杂交组合体具有某些兼性功能调节 [19] 。这必定会使得这类表型的连锁分析变得复杂化。那些属于组成型的表型在某种情况下可能也是受调节的。例如,里丘蒂筛选到的具有正常C-7人类染色体的杂交克隆 [20] ,但它并没有表达出达到可检测水平的甘露糖磷酸异构酶(MPI)活性。而在其他细胞杂交中进行的连锁分析表明,C-7和MPI之间高度相关。我认为MPI也许代表一种部分组成性的表型。虽然这些表型给连锁分析带来了问题,但它们也为表型调节的研究提供了有价值的资料。 英文

染色体的细胞学鉴定

现在我们可以通过细胞学的方法识别中国仓鼠、实验小鼠和人类的所有染色体。卡斯佩松和他的同事们 [21] 证明了喹吖因染料可区别性地结合到人类染色体的特定区域,并且每一条人类染色体都有一个独一无二的带型。小鼠的染色体也具有类似的独特性,其带型已经与目前已知的鼠类连锁群相联系 [22] 。吉姆萨显带方法得到的结果与喹吖因方法得到的类似 [23] 。帕杜和高尔发明了一种原位退火技术,这使得对小鼠和人类染色体中大量冗余DNA进行定位成为可能 [24] 。将提纯的用同位素标记的冗余DNA退火至完整的、已经用DNA变性剂进行了预处理的染色体。标记的冗余DNA就与染色体中的互补DNA进行杂交,其位置可用放射自显影技术显示出来。帕杜和高尔表明鼠类冗余DNA(卫星DNA)是被限制在着丝粒区域中的;在变性后的吉姆萨染色结果中出现阳性染料附着,在染色体上属于组成型异染色质区域。阿里吉和徐 [25] 采用这种方法分析了人类染色体,并在随后的研究中显示出组成型异染色质和冗余DNA之间的一致性关系 [26] 。人类和小鼠的卫星DNA是特异的,且无相互反应。因此,可以利用原位杂交技术来区分人类和小鼠的着丝粒区域,这在人类–小鼠染色体易位的检测上已经证明是有用的 [27] (见下文)。数个实验室已发表证据表明,人类着丝粒组成型异染色质具有异于人类某些染色体才具有的物理性质 [28] 英文

基因与染色体的匹配

酶表型的连锁关系可以从与它们对应的染色体分离中推断出来。人类染色体绝大部分都保持着它们的完整性,很少会发生重排或者缺失,因此在不考虑图谱距离的情况下,与酶标记一致的分离为它们定位在对应的染色体上提供了依据。所以,采用伦威克创造的术语“同线性”来表示仅在同一染色体上的定位,这是很合适的。同线性检测是通过对比所有配对组合中全部遗传标记的分离模式来进行的。如果在独立起源的克隆体上进行检测,则同线性检测的结果的偏差较小。采用独立杂交实验的源于不同杂交组合的克隆体,可以加强有效的同线性关系检测。通常这样的检测需要计算机来进行分析,因为所涉及的克隆体和遗传标记数量庞大。 英文

我们可以对每个克隆体的人类染色体进行列表并将它们与酶标记相联系,以此将单个基因或者同线性基因定位到特定的染色体中。染色体和酶表型同时存在或者缺失为控制将某一特定表型的基因定位到特定染色体中提供了证据。通过喹吖因显带、吉姆萨显带或者组成型异染色质染色技术,我们对每个克隆体的20~30个有丝分裂中期的染色体组型进行了分析。如果先用喹吖因对细胞进行荧光成像,然后再使用组成型异染色质染色技术,识别效果会增强。 英文

通过将一个克隆体中某一特定的染色体频率与指定表型的表达强度联系起来,往往可以强化该基因在特定染色体上的定位。然而,克隆体可以产生两种类型的差异克隆。第一种类型,假设基因分配有效,染色体不能检测到,但其表型存在。我们已经证明了在大量案例 [29] 中存在隐性的、重排的染色体,能够解释这种染色体与基因之间关系的不一致。第二种类型的差异克隆体是存在特定的染色体,但缺少其相应的表型。这种类型的克隆体很难解释,其可能涉及染色体结构的精细重排、基因突变、基因表达的调节,或者在表型检测上的技术缺陷。 英文

将基因定位到染色体的特定区域中是可能实现的,例如染色体臂或者由特定的染色反应界定的带型区域。利用染色体重排,如在人类亲代细胞群中的染色体易位和缺失,或者发生在杂交细胞中的染色体自发重排,我们可以完成上述的基因定位。在X、17号和16号染色体或它们之间进行的染色体易位是非常有用的,因为这些染色体具有筛选标记的位点。可以采用一些作用于同一染色体但具有不同断裂位点的染色体易位来限定基因的位置关系。为此目的,将所有检测到的人类染色体易位进行表征分析并集中储存,这对将来建立体细胞基因作图中重排产物的基因库非常有用。目前有几个国家正在酝酿建设人类突变细胞库。下文中将会提到的一个例子是基于亲代细胞X染色体上的染色体易位的区域连锁基因定位的。 英文

我们还能够利用发生在杂交细胞中自发的、零星的染色体重排将基因定位在某个特定染色体的亚区域内。杂交后代中的人类染色体可以发生重排甚至易位至小鼠的染色体中 [29] 。我们已可以利用这样的重排技术将胸苷激酶基因定位到人类17号染色体的长臂上 [29] 。从遗传学的观点上来看,人类染色体片段易位至小鼠的染色体组中具有重要的意义,因为它可以用于限制参与染色体易位的人类基因的进一步分离。可以想象的是,用物理的或者化学的染色体断裂剂处理亲代细胞或者杂交细胞可以诱导染色体重排。同时人们设计出富集流程来筛选特定种类的重排产物。这样的体系可以用来提高亚区域内染色体基因定位的分辨率。 英文

已知的人类连锁群

大量的同线性关系和染色体重排已经通过体细胞遗传学建立起来。下面将依次对每条人类染色体目前的连锁资料进行调查。并将调查结果归纳于表2中。对于1号染色体,范康等人 [30] 对小鼠–人类杂交细胞进行研究,报道了葡糖磷酸变位酶–1(PGM 1 )和肽酶C(Pep C)之间的同线性关系。这样的同线性被拉德尔等人 [31] 所证实。韦斯特费尔德等人 [32] 利用中国仓鼠–人类杂交细胞得到了6–磷酸葡萄糖酸脱氢酶(PGD)和PepC之间的同线性关系。结合两个研究结果,提示PGD、Pep C和PGM 1 都是同线性关系。利用小鼠–人类杂交细胞,人们已经将Pep C基因定位到1号染色体中 [31] 。这个定位已经分别被布茨马等人(个人交流)以及哈默顿等人 [34] 独立地利用中国仓鼠–人类杂交细胞将6–磷酸葡萄糖脱氢酶(PGD)基因定位到1号染色体中所证实。如果将上述的基于杂交细胞的研究结果与从人类谱系分析中得到的已知连锁相结合,那么下列补充的基因标记就可以被定位到1号染色体中:带粉状白内障、达菲血型、耳骨发育异常、唾液淀粉酶、胰淀粉酶、椭圆形红细胞增多症和恒河猴血型。完整的引用文献请参见拉德尔等人的文章 [31] 英文

表2. 基因在染色体中的定位情况

这些基因的定位或确认是通过细胞杂交分析完成的。每一个特征都与麦库西克的人类基因目录编号一致 [59] 。这里提及的吲哚苯酚氧化酶A和B(IPO-A和B)与布鲁尔 [33] 最初的命名一致。

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我们实验室(克里根和拉德尔)初步的研究结果表明具有同线性关系 [44] 的异柠檬酸脱氢酶(IDH)和NADP–苹果酸脱氢酶(MOD)基因都在2号染色体上。在3号染色体上没有可确定的位点。对于4号和5号染色体,高和普克 [35] 利用中国仓鼠–人类杂交细胞证明了杂交后代在基本培养基中进行繁殖时,仓鼠的腺嘌呤B营养缺陷型与人类的B族染色体之间呈现正相关。但是目前还不清楚具体参与的特异性酶。陈等人 [36] 利用小鼠–人类杂交细胞证明了胞质苹果酸脱氢酶(MOD)基因可以被定位到6号染色体中。也有证据表明四聚体型吲哚苯酚氧化酶B(IPO-B)和MOD之间存在同线性的关系(蒂施菲尔德、克里根和拉德尔,未发表)。 英文

麦克莫里斯等人 [37] 利用小鼠–人类杂交细胞将甘露糖磷酸异构酶(MPI)基因定位到7号染色体上。肖 [38] 报道了MPI和丙酮酸激酶3(PK 3 )的白细胞型之间存在同线性关系。 英文

没有基因定位于8号或9号染色体上。来自小鼠–人类杂交细胞的证据显示与细胞质型相关的谷氨酸–草酰乙酸转氨酶(GOT)基因可被定位到10号染色体上(克里根、蒂施菲尔德、麦克莫里斯、赫胥、陈和拉德尔,未发表)。 英文

布恩等人 [29] 利用小鼠–人类杂交细胞将乳酸脱氢酶A(LDH-A)定位到11号染色体上。肖 [39] 利用小鼠–人类杂交细胞报道了LDH-A和人类酯酶A4(EsA 4 )之间的同线性关系。范索梅伦等人 [40] 报道了谷氨酸–丙酮酸转氨酶C(GPT-C)和LDH-A之间的同线性关系。然而,他们的酶检测系统存在着同时记录LDH-A活性的可能。这样的方法也被应用到LDH-B和GPT-B中(见下文)。纳布霍尔茨等人 [17] 利用小鼠–人类细胞杂交后代报道了LDH-A或B活性性状分离与杂交细胞抗人类细胞毒性的抗血清敏感性之间的正相关性。普克等人 [41] 报道了在中国仓鼠–人类杂交细胞中可能类似于人类抗原的分离,并发现其与LDH-A具有同线性关系。 英文

拉德尔和陈 [42] 以及陈等人 [36] 利用小鼠–人类杂交细胞证明了乳酸脱氢酶B(LDH-B)和12号染色体之间的正相关性。哈默顿等人 [34] 利用中国仓鼠–人类杂交细胞证实了这样的基因定位关系。在小鼠–人类杂交细胞中,已经证明LDH-B和肽酶B(Pep-B)之间具有同线性关系 [14,43] 。肖 [39,44] 、范康等人 [30] 和范索梅伦等人证实了LDH-B和Pep-B之间的同线性关系。范索梅伦等人还报道了谷氨酸–丙酮酸转氨酶B(GPT-B)和LDH-B之间的同线性关系 [40] 。琼斯等人 [45] 利用中国仓鼠–人类杂交细胞后代报道了LDH-B和中国仓鼠甘氨酸营养缺陷突变体A的补偿物之间的同线性关系。丝氨酸羟甲基化酶可能与甘氨酸A型营养缺陷中的某种缺陷有关。 英文

13号染色体中没有可确定的位点。对于14号染色体,里丘蒂和拉德尔(文献46,以及里丘蒂和拉德尔未发表结果)利用人类二倍体成纤维细胞系(KOP)与小鼠细胞系杂交中的14号染色体和X染色体的易位(14/X易位)证明了核苷磷酸化酶(NP)与X染色体上的连锁标记HGPRT、葡萄糖–6–磷酸脱氢酶(GPD)和磷酸甘油酸激酶(PGK)的分离。体细胞遗传学 [46] 和家族研究 [47] 为NP与常染色体连锁提供了证据。因而,里丘蒂和拉德尔的研究结果支持了NP基因被定位到14号染色体的结论。我们实验室利用染色体14/22易位也证明了NP基因位于14号染色体(未发表)。哈默顿等人 [34] 利用中国仓鼠–人类杂交细胞报道的研究成果与上述里丘蒂和拉德尔的发现是一致的。15号染色体上没有找到可确定的基因。 英文

蒂施菲尔德和拉德尔(未发表)利用腺嘌呤磷酸核糖转移酶(APRT)缺陷的小鼠细胞系与正常的人类二倍体细胞进行杂交,得到了将APRT基因定位到16号染色体的证据。在体细胞的家族研究所得到的证据基础上,罗布森等人 [48] 将α–珠蛋白定位到16号染色体上。人类APRT活性变体已有报道,通过α–珠蛋白和APRT变体的共表达现象来分析检测两个遗传标记间相互连锁的遗传关系是合理的。 英文

对于17号染色体,格林 [49] 还有米金和米勒 [50] 利用小鼠–人类杂交细胞将胸腺嘧啶激酶(TK)基因定位到E组染色体中。这个基因定位关系基于韦斯和格林 [4] 的早期发现,并且已经被布恩和拉德尔 [51] 所证实。米勒等人 [52] 、拉德尔和陈 [53] 以及布恩等人 [29] 现在已将TK基因特异性地定位到17号染色体上。利用17号染色体对小鼠染色体的自发易位,布恩等人 [29] 提出证据表明TK基因应该定位在17号染色体的长臂上。基特等人 [54] 和麦克杜格尔等人 [55] 已证明腺病毒12感染会诱导宿主的TK活性,同时在最接近17号染色体长臂的区域引起二级收缩。这些发现提示TK基因也许就位于腺–12诱导的缺口区域附近。 英文

克里根等人(未发表)利用小鼠–人类细胞的杂交后代提供了肽酶A(Pep-A)基因可被定位到18号染色体上的证据。 英文

来自小鼠–人类细胞杂交后代的证据表明葡萄糖磷酸异构酶(GPI)基因位于19号染色体上 [37] 。哈默顿等人 [34] 后来利用中国仓鼠–人类细胞的杂交证实了这一基因定位关系。在小鼠身上进行的连锁分析提示葡萄糖磷酸异构酶(GPI)与β–血红蛋白之间松散的连锁关系:在人类近亲中检测类似的连锁关系将会非常有趣。 英文

布恩等人 [29] 利用小鼠–人类细胞的杂交后代报道了细胞质异柠檬酸脱氢酶(IDH)、细胞质马来酸氧化还原酶(MOR)和20号染色体之间存在着弱关联。现在,来自小鼠–人类细胞杂交后代的更广泛的数据表明IDH和MOR基因是不能够被定位到20号染色体上的。我们利用小鼠–人类杂交细胞得到了组织特异性的腺苷脱氨酶(ADA)基因位于20号染色体上的证据(蒂施菲尔德、克里根和拉德尔,未发表)。ADA与IDH和MOR之间均是非同线性的。体细胞家族的研究证明人类白细胞抗原葡糖磷酸变位酶3、P血型和ADA之间存在着连锁关系 [56] 英文

对于21号染色体,谭等人 [57] 利用体细胞杂交证明了二聚体型吲哚苯酚氧化酶A、(IPO-A)和一种遗传因子(精氨酸加压素,AVP)之间存在同线性关系。这种遗传因子可在人类干扰素的诱导下控制抗病毒反应,可以调节干扰素受体和(或)抗病毒蛋白。我们还证明了干扰素和AVP位点之间是非同线性关系 [57] 。这些结果证实了卡西季娜等人 [58] 早期在猴子–大鼠体细胞杂交上得到的干扰素和AVP之间非同线性关系的结论。谭等人 [57] 已经将AVP / IPO-A基因定位到21号染色体上。在22号染色体上还没有发现基因定位关系。 英文

通过对体细胞杂交细胞系分离的分析发现,葡萄糖–6–磷酸脱氢酶(GPD)、次黄嘌呤–鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)和磷酸甘油酸激酶(PGK)基因都可以被定位到X染色体上 [59] 。纳布霍尔茨等人 [17] 利用小鼠–人类细胞杂交证实了X染色体与HGPRT之间的连锁关系。米拉·卡恩等人 [60] 通过对细胞杂交的分析证明了PGK与X染色体的连锁关系。拉德尔等人 [61] 利用小鼠–人类细胞杂交证实了X染色体与HGPRT、葡萄糖–6–磷酸脱氢酶(GPD)和磷酸甘油酸激酶(PGK)之间的连锁关系。最近,格尔策希克等人 [62] 利用中国仓鼠–人类细胞杂交提供了α–半乳糖苷酶(α-Gal)定位到X染色体上的证据。在早期的报道中,格尔策希克等人 [63] 分析了人类KOP细胞(具有14/X的易位)与小鼠和叙利亚仓鼠细胞之间的细胞杂交。他们观察到HGPRT和GPD与PGK的低频分离,这使得他们推测出这样的结论:PGK基因应该位于染色体长臂,而HGPRT和GPD基因则在短臂上(尽管其在长臂上的可能性并没有完全排除)。里丘蒂和拉德尔(文献46和未发表结果)利用同样的KOP细胞与小鼠细胞进行杂交得到的数据显示上述的三种酶标记都位于X染色体的长臂上。这提示PGK的位点接近着丝粒并远离其他两种酶标记。HGPRT和GPD基因似乎挨得很近,且相对于PGK基因而言远离着丝粒;初步证据提示HGPRT基因的位置最接近GPD基因。近来,杰拉尔德和他的同事们(个人交流)对19/X易位的人类细胞与小鼠细胞的杂交进行了研究。杂交后得到的易位产物由19号染色体的长臂、19号染色体短臂近端的一半和X染色体长臂远端的一半组成,该产物与GPI、HGPRT和GPD相关,而与PGK无关。该结果与里丘蒂和拉德尔 [46] 提出的人类X染色体连锁图谱是相一致的,还证实了GPI基因位于19号染色体上。 英文

在Y染色体上没有发现基因定位关系。 英文

新方法的契机

建立详细的人类基因图谱无疑使人们能够更加深入地了解人类与灵长类动物的进化起源。LDH-A和LDH-B基因分别位于11号和12号染色体上。这两条染色体的大小、着丝粒的位置以及带型都是相似的。这与科明斯 [64] 讨论的在早期灵长类动物基因组中发生过原始多倍体的事实相一致。通过啮齿目–灵长类的细胞杂交,对具有代表性的灵长目动物进行体细胞遗传分析应是可行的。这些杂交后代的连锁数据可以提供有关这类关联性的信息,并且可以对进化趋异的速率进行评估,尤其是在结合了对代表性样本中染色体结构和氨基酸序列的比较研究以后。 英文

很显然,体细胞遗传学已经并将继续为人类遗传学提供重要的数据。此外,体细胞遗传学的发展提高了家族和群体遗传研究的重要性和在今后的作用。通过体细胞遗传学中准确的信息,即某些基因对是同线性的,已经绘制的基因间图谱得到完善或建立。我们可以期待从事体细胞遗传学和经典遗传学研究的科研人员进行富有成果的互动与协作。但是,我们必须牢记,现在的体外遗传学的研究速度仍然慢得令人难以接受,也不能进行连锁评估。如果我们要尽快作出人类的基因图谱,即类似于那些从低等真核生物上获得的,那么必须要制定新的研究方法。而对这种新的研究方法的发现将寄希望于对体细胞重组和基因转移的研究。 英文

(刘振明 翻译;梁前进 审稿) lfNwOfKY8rxEjdzB0mu5tzaGc0fSFvQj2lbg+s0FtgPqdalA5OdzveKPpJvVpZyB

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