王 洪,劉雙環(huán),王淑菁,岳秉飛
(中國藥品生物制品檢定院,北京 100050)
遺傳生化標記檢測法是一種簡便、迅速、準確地保證近交系小鼠遺傳質(zhì)量的方法。選擇一些在品系間具有多態(tài)性的同工酶和異構蛋白作為生化標記,將動物臟器組織勻漿上清液、血液中的酶、蛋白質(zhì)等進行電泳后,以特異的生物化學方法進行染色來識別待測的性狀。國家標準 GB/T 14927.1—2008中顯示小鼠遺傳生化標記檢測的14個位點里有5個生化位點存在雜和形式,并且其相應的雜合圖譜在最新版本的國家標準中可以找到。雜合圖譜為近交系小鼠的遺傳質(zhì)量控制提供了判斷依據(jù)。過氧化氫酶-2是近交系小鼠生物化學標記基因檢測法的14個生化位點之一,在現(xiàn)行的國家標準里并沒有過氧化氫酶-2的雜合型圖譜的描述。過氧化氫酶-2是取小鼠的腎勻漿,進行醋纖膜電泳,根據(jù)電泳條帶的快慢來判斷該位點的基因型。該位點的染色方法簡便迅速,但是條帶很寬,對于雜合型的判斷很難,也未見相關報道?;诖?,本文對小鼠遺傳生化標記位點過氧化氫酶-2的雜合型圖譜進行探討[1,2]。
1.1 實驗動物
8周齡近交系小鼠,CBA/Ca,雄,4只,SPF級,來自上海斯萊克實驗動物有限責任公司[SCXK (滬)2007-0005];
8周齡近交系小鼠,BALB/c,雌,4只,SPF級,來自國家嚙齒類實驗動物種子中心[SCXK(京) 2005-0004];
8周齡近交系小鼠,C57BL/6,雌,4只,SPF級,來自國家嚙齒類實驗動物種子中心[SCXK(京) 2005-0004]。
1.2 實驗材料、儀器及試劑
Tris和檸檬酸,均為分析純,北京化學試劑公司提供。
Ce-2標準樣品試劑盒及染色用試劑盒,中國藥品生物制品檢定所提供。
醋酸纖維素膜(滌綸基),浙江臺州路橋四甲生化塑料廠提供。
電泳槽,北京市六一儀器廠產(chǎn)品。
電泳儀,BIO-RAD Model 3000Xi,美國。
毛細管離心機,IEC MB CENTRIFUGE,美國。低溫高速離心機,HITACHI 20PR-52D,日本。酸度計,sartorious PB-10,德國。
1.3 實驗方法
F1代的培育:
將1只雄性 CBA/Ca與2只雌性 BALB/c同居,21 d之后,7只雜交F1代動物CCBF1出生。
將1只雄性 CBA/Ca與2只雌性 C57BL/6同居,21 d之后,5只雜交F1代動物B6CBF1出生。
F2代的培育:
A組,將1只雄性CBA與2只雌性B6CBF1同居,20 d之后,5只F2代動物出生。
B組,將1只雄性 CBA與2只雌性 CCBF1同居,26 d之后,7只F2代動物出生。
C組,將1只雄性B6CBF1與2只雌性C57BL/ 6同居,42 d之后,6只F2代動物出生。
D組,將1只雄性CCBF1與2只雌性CCBF1同居,22 d之后,9只F2代動物出生。
E組,將1只雄性CCBF1與2只雌性 BALB/c同居,30 d之后,6只F2代動物出生。
F組,將1只雄性B6CBF1與1只雌性B6CBF1同居,30 d之后,7只F2代動物出生。
取六組實驗的父母本和所有F2代,共52只動物,按照GB/T 14927.1—2008對52只小鼠進行Ce-2遺傳生化標記檢測[3,4]。
六組52只F2代小鼠過氧化氫酶-2生化標記位點的基因型和表現(xiàn)型,見表 1和圖1、2、3、4、5和6。
表1 F2代小鼠 過氧化氫酶-2生化標記位點的基因型Tab.1 The genotypes of F2 mice for Ce-2 biochemical marker
圖1 A組動物過氧化氫酶-2結果Fig.1 The rusult of Ce-2 of A mice
圖2 B組動物過氧化氫酶-2結果Fig.2 The rusult of Ce-2 of B mice
圖4 D組動物過氧化氫酶-2結果Fig.4 The rusult of Ce-2 of D mice
圖5 E組動物過氧化氫酶-2結果Fig.5 The rusult of Ce-2 of E mice
圖6 F組動物過氧化氫酶-2結果Fig.6 The rusult of Ce-2 of F mice
3.1 父本 CBA表現(xiàn)型為 a型,母本 B6CBF1表現(xiàn)型為a型,如果雙方基因型均為純和的話,F(xiàn)2代動物不應該出現(xiàn)b型。已知父本CBA為純合a型,母本B6CBF1為已知純合的CBA(b型)和已知純合的C57BL/6(a型)交配得到的雜交 F1代。雖然該F1代表現(xiàn)為a型,但是其理論基因型應為ab型,F(xiàn)2代中純和的b型動物出現(xiàn)的幾率為50%,這就是F2代5只動物中有1只出現(xiàn) b型的原因,也說明 a型和b型基因不是共顯性的,a型為完全顯性。
3.2 父本CBA表現(xiàn)型為a型,母本CCBF1表現(xiàn)型為a型,如果雙方均為純合型的話,F(xiàn)2代動物不能夠出現(xiàn) b型。已知父本 CBA為純合 a型,母本CCBF1為已知純合的 CBA(b型)和已知純合的BALB/c(a型)交配得到的雜交 F1代。雖然該 F1代表現(xiàn)為a型,其理論基因型應為ab型,F(xiàn)2代中純合的b型動物出現(xiàn)的幾率為50%,這就是 F2代7只動物中有3只出現(xiàn)b型的原因,也說明a型和b型基因不是共顯性的,a型為完全顯性。
3.3 父本B6CBF1為a型,母本C57BL/6為a型。父本B6CBF1為已知純合的CBA(b型)和已知純合的C57BL/6(a型)交配得到的雜交F1代。雖然該F1代表現(xiàn)為a型,其理論基因型應為 ab型,可是母本C57BL/6為純合a型,即使F2代出現(xiàn)ab雜合基因型,因為a型基因的完全顯性,F(xiàn)2代中也不應該出現(xiàn)b型表現(xiàn)型。這與實際檢測結果一致,F(xiàn)2代的6只動物均表現(xiàn)為a型。
3.4 父本和母本都是CCBF1,為a型,CCBF1為已知純合的CBA(b型)和已知純合的BALB/c(a型)交配得到的雜交F1代。雖然該F1代表現(xiàn)為a型,其理論基因型應為ab型。F2代動物有可能出現(xiàn)純合b型的幾率為25%。在實際檢測中,9只F2代動物均表現(xiàn)為a型。即使有雜合ab型動物存在,由于a型基因的完全顯性,表現(xiàn)型也只能是a型。
3.5 父本CCBF1為a型,母本BALB/c為a型,父本CCBF1為已知純合的CBA(b型)和已知純合的BALB/c(a型)交配得到的雜交 F1代。雖然該 F1代表現(xiàn)為a型,其理論基因型應為ab型,可是母本BALB/c為純合 a型,即使 F2代出現(xiàn)雜合基因型,因為a型基因的完全顯性,F(xiàn)2代中也不應該出現(xiàn)b型表現(xiàn)型。這與實際檢測結果一致,F(xiàn)2代的6只動物均表現(xiàn)為a型。
3.6 父本和母本都是B6CBF1,為a型,B6CBF1為已知純合的 CBA(b型)和已知純合的C57BL/6(a型)交配得到的雜交F1代。雖然該F1代表現(xiàn)為 a型,其理論基因型應為ab型。F2代動物有可能出現(xiàn)純合的 b型,幾率為25%。在實際檢測中,7只F2代動物中有1只表現(xiàn)為b型。
3.7 六組實驗的結果充分說明,過氧化氫酶-2的等位基因不是共顯性的,其基因型 a為完全顯性。國家標準GB/T 14927.1—2008規(guī)定小鼠遺傳生化標記位點是14個,除過氧化氫酶-2以外,其它13個位點的等位基因都是共顯性的。嚴格地說,過氧化氫酶-2作為遺傳生化標記位點是不合適的。該位點的表現(xiàn)型只能看到純合的b型和a型,而無法見到雜合型,因為完全顯性的a型將b型掩蓋了。因此在檢測小鼠的過程中,可能會出現(xiàn)將雜合型誤判為純合 a型的可能[5-7]。
[1]孫靖 .實驗動物學基礎[M].北京:北京科學技術出版社,2005.
[2]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.《實驗動物近交系小鼠、大鼠生化標記檢測法》(GB/T 14927.1—2008)[E].2008.
[3]Margaret C. Green. Genetic Variants and Strains of the Laboratory Mouse[M].New York:International Committee on Standardized Genetic Nomenclature formice,1981.
[4]Tatsuji N,Kozaburo E,Takeshi T.ICLAS Manual for Genetic Monitoring of Inbred Mice[M].Tokyo:University of Tokyo Press,1984.
[5]Milan F,Jan S,Jirina H.Gene polymorphisms of superoxide dismutases and catalase in diabetes mellitus[J].BMC Med Genet.2008,9:30.
[6]Xia Y,Won S,Du X.Bulk Segregation Mapping of Mutations in Closely Related Strains of Mice[J].Genetics.2010.
[7]Ahn J,Nowell S,McCann SE.Associations between catalase phenotype and genotype:modification by epidemiologic factors[J].Cancer Epidemiol Biomarkers Prev,2006,15(6):1217 -22.