线粒体dna的结构特征及在鹿科动物物种鉴定中的应用

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1、线粒体DNA的结构特征及在鹿科动物物种鉴定中的应用最新研究表明，作为生物能量的生成场所线粒体是一种具有自我遗传控制功能，本文重点针对鹿科动物的线粒体DNA结构特征进行了研究和分析，通过具体的实验验证了鹿科动物物种鉴定中线粒体DNA的实际功能和应用。同时，还对线粒体DNA的提取方法进行了探索，最后就线粒体DNA的序列以及动物物种进行了鉴定，就鹿科动物线粒体DNA的研究成果提出了意见。　　关键词染色体；线粒体DNA；鹿科动物；物种鉴定　　Q959A1674-6708（2012）58-0082-02　　0引言　　线粒体是1898年被命名

2、的，其实线粒体的发现却要追踪到1850年。线粒体外膜比较平滑，具有两层的膜包被，向内的折叠内膜形成嵴，两层膜中间有一个腔，基质居于线粒体的中央。基质内部有可以喝三羧酸进行循环时所需要的所有酶类，内膜上有ATP酶复合体和呼吸链酶系。线粒体其实就是细胞内形成ATP和氧化磷酸化的关键场所，因此，被形象地成为细胞的动力加工厂。　　1线粒体DNA结构特征　　真核生物所呼吸所用的细胞器就是线粒体，不同物种的细胞之间，其线粒体的数目有着很大的差距，通常情况下都在100个~3000个之间，植物细胞中一般都会含有50个~100个左右的线粒体，而动物

3、的细胞中其线粒体的数目差异性要远远高于植物体内的线粒体数目，多的要达到1000个，少的却只有50个左右。实验表明，植物细胞中的所有线粒体都会参与植物本身的一系列新陈代谢的全过程。植物体内的所有的线粒体通过自身的功能可以把细胞所吸收和合成的糖类、脂肪等所有的储藏能量经过进一步地氧化而生成了CO2和H2O，最后通过特定的方式将其释放出去，同时它还能将所存储的一些太阳能经过一系列的转换生成了细胞用以维持自身的生理功能的具体能量-ATP分子。正是由于植物细胞中的线粒体少于动物体内的线粒体，从而制约了能量的，因此植物就不可能出现和动物一样的

4、自由活动和快速增长。由于线粒体DNA（mtDNA）相对比较小，所以它仅能决定本身最基本的一些特征，缺少多余的编码结构，因此就难以产生有效的修复功能。实验表明，只要线粒体DNA受到了不同程度的损伤，哪怕只是一个极其微小的变化，都会直接导致和引发线粒体的正常的功能，这种效应还具有一定的累加性，变异的幅度会随着损害程度的变化而不断地加大，最后就会产生连细胞核都无法具备的一些独特功能。　　2线粒体DNA的提取方法　　鹿科动物的线粒体DNA的常见的提取方法有：碱变性法；柱层析法；氯化铯密度梯度离心法；DNase法柱层析法；改良碱变性法等几种

5、。　　碱裂解法是借鉴质粒快速提取法所建立，在差速离心获得线粒体后。通过高盐溶液复性、碱变性，从而分离线状的nDNA和环状的mtDNA，从而获得了mtDNA；层析分离技术属于物理的分离的方法，它是利用混合物中的每一组分物理化学性质的差别，所有的组分以不同程度进行分布在两相中，从而使所有的组分以不同速度移动而达到分离；密度梯度离心法就是将样品的粒子在密度梯度的介质中进行离心，其介质是由小分子和溶剂所组成组成，离心的过程中，离轴心越远介质的密度就会越大；DNase法是在差速离心获得线粒体后，利用具体浓度的DNase进行消化，可以有效地去

6、除附着在线粒体表面的核DNA；改良的碱变性法是在差速离心获得线粒体后，利用DNase消化附着在线粒体表面的nDNA，再通过碱变性，高盐溶液复性，获得纯净的mtDNA。　　3线粒体DNA的序列分析　　3.1材料　　新鲜鹿肝、Puc18载体、肾组织、大肠杆菌DH5a感受态细胞、MegaBACE1000测序仪。　　3.2方法　　3.2.1提取线粒体DNA　　取新鲜或-80℃保存的鹿肝、肾组织，低温下打碎、匀浆1000r/min离心10min，上清重复离心2次~3次，上清15000r/min离心10min以沉淀线粒体，重悬线粒体沉淀，RN

7、ase处理去除RNA碱裂解抽提线粒体DNA酚：氯仿抽提去除残余的蛋白质，加入1/10体积3mol/L醋酸钠及2倍体积的无水乙醇沉淀DNA，70%乙醇洗涤，干燥，溶于TE缓冲液。　　3.2.2建立线粒体DNA文库　　定量DNA后，超声波打碎，补齐末端，电泳割胶回收3kb左右片段，连接载体puc18，电转化宿主菌DH5a，短时复苏后铺板，蓝白斑筛选，挑取单克隆，96深孔板培养24h。　　3.2.3利用鸟枪法进行测序　　随机挑选7板（7X96个）培养的单克隆，碱裂解提取质粒模板，电泳检测提取的模板长度和含量，挑取其中含量在100ng/μ

8、L、含3kb插入片段的3板（3X96个）模板，利用puc18多克隆位点两侧的M13通用引物进行双向测序反应，MegaBACE1000测序，测序结果以文件形式输入曙光大型计算机。　　4鹿科动物物种鉴定　　因mtDNA具有结构简单、分子量小、进化速度快