中国汉族两个马凡综合征家系FBN1基因的一个新插入突变和一个复发点突变

目的:明确两个中国北方汉族马凡综合征(Marfan syndrome,MFS)家系的临床特点,并对其进行基因诊断。方法:对两个家系进行家系调查和系谱分析,应用聚合酶链式反应-DNA测序方法对原纤维蛋白1基因(Fibrillin-1,FBN1)的所有外显子进行测序。应用Swiss-model、Polyphen-2和SIFT软件对发现的变异位点进行功能预测。结果:两个家系均呈常染色显性遗传特点,在家系1患者中发现一个新的插入突变,即第13外显子1691位碱基处插入碱基A(1691 ins A),导致蛋白在第571位氨基酸处翻译提前终止。此外,在家系2患者中发现一个已知的点突变,即第27外显子第3463位碱基由G变为A(3463 GA),导致第1155位氨基酸由天冬氨酸变为天冬酰胺。这两个变异位点在家系的健康人及50例健康对照中均未出现。功能预测发现这两个变异位点均可能会影响FBN1蛋白的结构或功能。结论:在两个MFS家系中发现一个新插入突变位点(1691 ins A)和一个已知点突变位点(3463 GA),为扩大FBN1基因的突变谱及进一步阐明FBN1基因突变在MFS中的作用提供理论依据。     

中国人Ⅱ型MPS家系IDS基因的一种新突变的鉴定

为了研究粘多糖贮积症Ⅱ型(MPSⅡ)患者发病的分子遗传学机制, 以便为今后的产前基因诊断等创造必要的前提条件, 文章先采用尿糖胺聚糖(GAGs)定性检测法对疑似MPSⅡ的先证者进行初诊, 然后采用PCR、PCR 产物直接测序法对先证者及其家系成员进行突变检测。在检出IDS基因c.876del2新突变后, 对随机采集的120例正常对照和其他非II型MPS患者包括MPSⅠ, Ⅳ, Ⅵ三型的病人共15例的IDS基因exon 6进行序列分析, 同时采用不同物种突变点序列的保守性分析法, 以及直接测定患儿及其家庭相关成员IDS酶活性的方法对该新突变进行致病性分析。结果显示: 先证者尿检呈强阳性(GAGs +++); 其IDS基因exon 6编码区内存在c.876-877 del TC新缺失突变, 为半合子突变, 而其母、其姐为杂合突变; 正常对照和其他非II型MPS患者的IDS基因exon 6的检测结果均未发现该突变; 不同物种氨基酸序列的同源性比对显示: c.876-877 del TC突变所在的位置即p.292-293的苯丙氨酸(F)谷氨酰胺(Q)高度保守; 酶活性测定的结果显示: 先证者的IDS酶活性仅为2.3 nmol/4 h/mL, 大大低于正常值, 而其父的为641.9 nmol/4 h/mL, 其母的血浆酶活性为95.8 nmol/ 4h/mL, 其姐的为103.2 nmol/4 h/mL。说明所发现的c.876-877 del TC缺失移码突变是一种新的病理性突变, 是该MPSⅡ患儿发病的根本内因。     

一个遗传性胰腺炎家系中新发现的胰蛋白酶原基因突变

对1个遗传性胰腺炎(hereditary pancreatitis, HP)家系中6例成员和120例无亲缘关系健康人的胰蛋白酶原基因(protease serine 1, PRSS1)进行PCR扩增, 产物纯化后测序, 结合受检者的血清肿瘤标志物、糖尿病相关生化指标以及近亲属的一般临床资料进行分析。结果发现4例家系成员PRSS1基因3号外显子区136位碱基存在C→T杂合性突变, 他们的基因型表现为野生型与突变型杂合现象, 另外在先证者PRSS1基因的3号外显子区171位碱基还存在着一个同义突变点(C→T), 而对照组和家系其他成员中未发现此两种突变, 突变阳性患者表现为乳酸、糖基化血红蛋白和糖类肿瘤标志物(CA19-9、CA125)增高。因此, PRSS1基因3号外显子区136位碱基C→T杂合性突变与该家系遗传性胰腺炎有关, 是该家系中遗传性胰腺炎的遗传易感因素。     

Waardenburg综合征Ⅱ型患者MITF基因突变分析

Waardenburg综合征(WS)是临床上常见的常染色体显性遗传性耳聋综合征, MITF基因突变与部分Waardenburg 综合征Ⅱ型(WS2)病例的发病有关。MITF属于碱性螺旋-环-螺旋亮氨酸拉链转录因子家族, 能调节酪氨酸酶基因, 参与黑色素细胞的分化。文章报道了1个携带MITF基因点突变的3代Waardenburg综合征Ⅱ型中国家系。先证者表现为先天性重度感音神经性聋、虹膜异色、面部雀斑; 其他家系成员除一名仅表现为先天性耳聋外, 均表现为颜面、上肢雀斑和/或早白发。患者可检测到c.639delA杂合突变, 该突变在MITF基因第7外显子上产生了终止密码子(p.I220X), 突变产生的截短的MITF蛋白没有DNA结合活性。该突变是WS2病例中第3个位于MITF第7外显子的突变, 尚未见报道。该突变与已报道的位于第7外显子其他两个突变仅相差1个碱基, 氨基酸改变十分相似, 但在表型上有显著差别, 提示遗传背景对WS临床表型有重要影响。     

一个中国Gilbert综合征家系的遗传学分析

对一个中国汉族Gilbert综合征遗传家系致病基因突变位点进行鉴定,以期了解该病的分子遗传学基础。首先提取先证者基因组DNA,PCR扩增尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶UGT1A1基因的5个外显子,以琼脂糖电泳鉴定PCR产物,纯化后直接测序鉴定。基因扫描显示,与血清胆红素水平密切相关的UGT1A1基因在第1和第5外显子存在纯合突变,而 UGT1A1基因启动子区域和内含子/外显子剪接边界位点序列未检测到突变。进一步对其他家系成员该基因的相应位点进行突变检测,结果显示他们在第1和第5外显子也存在杂合突变,其中还有两个成员在启动子区域检测到(TA)插入突变。对家系成员未抗凝新鲜血液进行生化检测证实了基因突变分析的结果。综合以上结果发现该家系三种突变并存,致病因素为第1和/或第5外显子突变,为显性遗传,两种突变位点纯合导致先证者出现严重胆红素代谢功能障碍。该家系因此成为Gilbert综合征突变位点及其致病机理研究的一个典型临床病例。     

GCK基因和HNF-1α基因突变的研究

目的:研究一典型的青少年发病的成人型糖尿病家系并研究其基因突变位点。方法:以1个典型MODY家系的7名成员为研究对象,同时以10名无糖尿病家族史的普通2型糖尿病患者和10名健康人员为2个对照组。抽取外周血,分离白细胞,用快速盐析法提取基因组DNA,以基因组DNA为模板对HNF-1α基因的4号、2号和6号外显子和GCK基因的1号外显子进行PCR扩增,扩增产物经纯化后直接进行序列测定,并分别和各自的正常序列进行比较。结果:7名MODY家系成员HNF-1α2号外显子上游的内含子均存在一碱基G→A置换,即IVS2nt-42 G-A;4例存在HNF-1α6号外显子P380fsinsG移码突变,其中1例合并P379S点突变和IVS6nt-4G-A突变;1例存在P379S点突变;2例未发现突变和多态性。GCK基因的1号外显子及其内含子均未发现有突变或多态性。20名对照组成员均未发现有GCK1号外显子和HNF-1α2、4、6号外显子及其内含子的突变。结论:本家系是HNF-1α基因的6号外显子及其上游内含子突变(移码突变和/或点突变)和2号外显子上游内含子的一个碱基突变,该家系MODY属于MODY3。     

遗传性先天无虹膜患者的PAX6基因新突变(c.1286delC)

摘要: 为了研究遗传性先天无虹膜(Hereditary congenital aniridia)患者发病的分子遗传学机制, 采用PCR扩增PAX6基因编码区的11个外显子(exon 4-13)及外显子和内含子相连接的区域、PCR产物直接测序的方法对1个遗传性先天无虹膜家系的所有成员进行了遗传突变分析。结果表明, 在家系中两个患者的PAX6基因exon 11均存在c. 1286delC新突变。此单个碱基的缺失造成了移码突变, 导致肽链自309位氨基酸开始产生一段含55个氨基酸的异常肽段, 并产生提前终止密码子(Premature termination codon, PTC), 使PAX6蛋白羧基端的59个氨基酸缺失。另外, 通过PCR-RFLP分析的方法对家系中所有正常成员和50名中国汉族健康对照个体基因组DNA进行分析均未检测到该突变。     

先天性缝性白内障一家系中晶体蛋白基因的突变筛查

目的：对一中国常染色体显性先天性缝性白内障家系进行晶体蛋白基因（CRYAA、CRYAB、CRYBB2、CRYGC、CRYGD）的突变筛查。方法：对一中国先天性白内障家系进行研究,通过直接测序,筛查此家系中全部患者的CRYAA、CRYAB、CRYBB2、CRYGC和CRYGD基因外显子以及临近的内含子的剪接位点。结果：直接测序后发现该缝性白内障家系基因的外显子及其临近的内含子中．均未发现任何突变。结论：CRYAA、CRYAB、CRYBB2、CRYGC和CRYGD为该先天性白内障家系的非致病基因。     

先天性缝性白内障一家系中晶体蛋白基因的突变筛查

目的:对一中国常染色体显性先天性缝性白内障家系进行晶体蛋白基因(CRYAA、CRYAB、CRYBB2、CRYGC、CRYGD)的突变筛查。方法:对一中国先天性白内障家系进行研究,通过直接测序,筛查此家系中全部患者的CRYAA、CRYAB、CRYBB2、CRYGC和CRYGD基因外显子以及临近的内含子的剪接位点。结果:直接测序后发现该缝性白内障家系基因的外显子及其临近的内含子中,均未发现任何突变。结论:CRYAA、CRYAB、CRYBB2、CRYGC和CRYGD为该先天性白内障家系的非致病基因。     

鹅源新城疫病毒ZJI株基因组cDNA克隆的序列修饰

将鹅源新城疫病毒ZJI株全基因组cDNA克隆通过酶切切下包含T7启动子区域和转录载体的片段,将其自身环化后获得约6．5kb的质粒。设计引物,利用基因定点突变技术,在此质粒上T7启动子与NDV Leader序列之间突变插入额外的3个G碱基,将此突变最终引入到原基因组cDNA克隆中。应用RT—PCR技术从尿囊液中扩增NDV基因组F／HN基因区域部分片段,利用限制性内切酶BsmBI将扩增片段连接,最终将原cDNA克隆中相应片段替换下。测序结果表明,原基因组cDNA克隆中特定位置碱基插入突变成功,F／HN基因区域碱基突变均得以纠正。以上cDNA克隆的修饰与替换为该毒株的反向遗传研究打下了基础。     

中国遗传性胰腺炎患者胰蛋白酶原基因多位点杂合突变及其临床特征

用基因产物直接测序法对2个遗传性胰腺炎家系中胰腺炎患者(共有4例成员)的胰蛋白酶原基因(cationic trypsinogen,PRSS1)5个外显子进行测序,并分析其各自的临床特征.在4例胰腺炎患者中均出现了PRSS1基因杂合突变,但两家系PRSS1基因突变的位点不同,且临床表现差异较大,其中家系1出现6例糖尿病患者且发病年龄较家系2明显延迟,平均发病年龄为29岁,分析其PRSS1基因发现3号外显子336位碱基存在G→A杂合性突变,为中性突变,表达的氨基酸从赖氨酸(Lys)→赖氨酸(Lys),同时在同一外显子的361位碱基还存在另一个G→A杂合性突变,造成121位的丙氨酸(Ala)被苏氨酸(Thr)所取代,胰蛋白酶原的空间结构发生改变,其与抑制因子的结合位点消失,"保护失败"而产生有活性的胰蛋白酶,造成胰腺自身的消化.而家系2未发现糖尿病患者,其胰腺炎患者的血清肿瘤标志物不增高,先证者(Ⅲ8)在胰腺炎发病过程中表现为CD4 T/CD8 Tcell和乙肝表面抗体(anti-HBs)随病程进展逐渐降低,而Ⅲ7不表现出此现象,分析其PRSS1基因发现3号外显子361位碱基同样存在G→A(c.361G→A)突变,而且在415位还存在一个杂合性突变点T→A(c.415T→A),其中c.415T→A不存在于Ⅲ7.胰蛋白酶原基因存在多种形式的突变,而且与临床表型相关.     

一性连锁Alport综合征中国家系COL4A5基因新突变位点的检测

通过PCR和直接测序的方法,对一性连锁Alport综合征家系17个受检个体的COL4A5基因所有51个外显子及其相邻内含子的DNA序列进行检测。结果发现,在第26外显子2240位点,男患者存在C碱基缺失(2240delc),女患者存在杂合缺失,同时对女患者相应的PCR产物进行克隆和测序以验证PCR测序结果的可靠性,而在正常家系成员和80例对照中均未发现此位点异常,说明2240delc为引起该家系临床病变的突变位点,不是多态性位点。在性连锁Alport综合征中,COL4A5基因的这个单碱基缺失突变位点为首次报道。     

变性高效液相色谱法筛检hMLH1和hMSH2微小突变技术

目的:建立基于变性高效液相色谱法(DHPLC)的快速筛检错配修复基因hMLH1和hMSH2微小突变的技术平台。方法:自行设计PCR扩增hMLH1和hMSH2各外显子的引物,应用DHPLC检测26个遗传性非息肉病性结直肠癌(HNPCC)家系的先证者hMLH1和hMSH2种系微小突变,并与先前进行的DNA直接测序结果相比较。结果:hMLH1与hMSH2各外显子的PCR扩增引物,均能很好地扩增出相应的外显子及剪接区;DHPLC检出了所有已知突变,突变阳性筛检与阴性筛检的灵敏度和特异性均为100%;hMLH1的扩增子12A和hMSH2的扩增子2、3、7、5中相应外显子的剪接区跨越2个温度,而且相差较大(2.2-8.5℃):与DNA直接测序相比较,DHPLC具有快速、高效、低劳动强度、费用低、人为误差小、灵敏度和特异性高等优点。结论:基于DH- PLC的突变筛检平台,能够有效地筛检hMLH1和hMSH2微小突变,并具有较高的费用效率比。     

一中国正常血钾周期性麻痹家系中的SCN4A基因的T704M突变

家族性周期性麻痹(periodic paralysis,PP)是以反复发作骨骼肌迟缓性瘫痪为特征的一组疾病。我们对一个来自湖北省的正常血钾周期性麻痹家系进行致病基因突变检测。应用微卫星标记对该家系进行连锁分析,证实致病基因可能同SCN4A连锁。对SCN4A基因全部外显子测序,发现患者在一个致病突变热点存在碱基替换C2188T。该突变导致编码氨基酸改变Thr704Met,经单链构象多态性分析证明该突变只存在于该家系患者,不存在于家系中健康人和100名无亲缘关系对照中,Thr704Met是该家系的致病突变。     

先天性甲减患儿的甲状腺过氧化物酶基因突变研究

目的:研究甲状腺过氧化物酶基因(TPO)在中国先天性甲状腺功能减退症(CH)患儿中的突变及其家系遗传规律。方法:收集140例CH患儿及部分家系,提取外周血DNA,采用靶向测序的方法检测患者TPO基因的突变情况,设计引物扩增TPO基因的各个外显子区以及外显子内含子的交界区,用二代测序技术检测TPO基因的突变且进行一代测序验证,同时对其中两例携带有TPO基因复合杂合突变的患儿的父母进行一代测序验证。结果:140名先天性甲减患儿中,13例病人携带12个不同的TPO基因突变位点(R189Q、C269S、W428R、A430E、A433P、A489T、V748M、C756fs、E799D、G860R、P883S、Q913fs),其中有一个位点为热点突变(6个病人携带C756fs),三个突变为新发现的位点(C269S、A430E、E799D)。结论:TPO基因在中国先天性甲减患儿中的突变率较高,遗传模式为常染色体隐性遗传。     

kitl非编码区突变导致RNA剪切异常的小鼠

本文主要采用RT-RCR技术从kitl1-bao纯合子和正常C57BL/6(B6)小鼠总RNA中扩增出kitl基因片段,测序后与GenBank(登录号:NM.013598)序列比对,找到mRNA上突变部位。PCR扩增kitl基因组DNA上对应部位进一步测序验证。结果发现kitl1-bao突变纯合子kitl基因mRNA缺少第8号外显子。在基因组DNA上kitl基因第8号内含子第2个碱基由T转换为C,是引起mRNA剪接错误的原因     

同源四倍体水稻籼型突变体Wx基因序列分析及特异识别分子标记的建立

同源四倍体水稻突变株D4063-1直链淀粉含量比来源二倍体明恢63下降一半,即其直链淀粉含量为5.23%。为研究其直链淀粉含量下降的原因, 根据普通水稻Wx基因设计引物, 扩增测序获得了D4063-1Wx基因的全序列, 并与已报道的Wx基因进行比对分析; 同源四倍体水稻D4063-1Wx基因最显著变化为在外显子序列中发生碱基缺失, 导致移码突变, 在第9外显子终止密码子提前出现。D4063-1Wx基因碱基位点的变化还导致其序列上酶切位点的变化,对常用限制性内切酶位点分析结果表明, 同源四倍体水稻相对于籼稻和粳稻多了2个sphⅠ酶切位点, 相对于粳稻减少了6个AccⅠ, 增加了4个XbaⅠ, 1个XhoⅠ, 1个PstⅠ和1个SalⅠ酶切位点。聚类分析表明D4063-1Wx基因序列与籼稻亲源关系较近, 由此推测D4063-1Wx基因来源于籼稻的Wxa基因型。另外, 根据D4063-1Wx基因的碱基差异, 推测D4063-1Wx基因外显子碱基变化导致的RNA加工障碍是其直链淀粉降低的主要原因, 并可能与其米饭较软等品质相关。本研究还根据D4063-1和籼稻、粳稻的序列差异及D4063-1在该片段上的特征序列位点设计了用于识别D4063-1的寡核苷酸片段,并作为PCR反应的引物命名为AUT4063-1,将该引物与作者设计的扩增普通籼稻、粳稻Wx基因的引物F5配合使用, 建立了识别D4063-1的显性和共显性两种检测方式的分子标记, 为快速、准确鉴别低直链淀粉含量突变体D4063-1创造了条件。     

X-连锁迟发性脊椎骨骺发育不良基因剪接受体突变对mRNA加工的影响

X-连锁迟发性脊椎骨骺发育不良（spondyloepiphyseal dysplasia tarda, SEDL）是一种少见的由SEDL基因突变引起的骨软骨发育障碍性疾病,病变主要累及腰椎和近端承重大关节。为研究SEDL基因剪接受体突变(IVS2 -2A→C)对mRNA加工的影响,从该突变所致SEDL患者,以及健康对照者外周血中提取总RNA,逆转录合成cDNA, 以此为模板进行聚合酶链式反应（polymerase chain reaction, PCR）,对PCR扩增产物采用双向直接测序和非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(polyacrylamide gel electrophoresis, PAGE)方法进行分析。测序结果发现IVS2-2A→C突变患者的一种cDNA外显子2与外显子4直接拼接,显示外显子3全部丢失;另一种cDNA外显子1与外显子4拼接,显示外显子2和外显子3均缺失;在健康对照者也发现了外显子2缺失的cDNA。PAGE发现患者和对照者都存在两种RT-PCR产物,长度分别为567bp、425bp以及679bp、537bp,证实了测序结果。这说明SEDL基因第二内含子剪接受体突变（IVS2-2A→C）导致其外显子3在mRNA加工过程中全部丢失,由于SEDL基因的翻译起始位点位于外显子3,它的缺失可能使生成的mRNA不能被翻译,从而引起SEDL发生;外显子2位于5′ UTR,它的缺失提示SEDL基因存在选择性剪接,正常人也存在缺失外显子2的cDNA,说明这种选择性剪接对临床表型的影响似乎并不大,它对基因表达水平和表达调控是否有影响还需要进一步研究。     

基于CRISPR/Cas9加工番茄α-Man突变体的构建

为培育成熟果实软化程度低,货架期长的番茄植株,以加工番茄甘露糖苷酶基因(α-Man)为编辑对象,设计由番茄U6启动子驱动、长21 bp的guide RNA(gRNA)指导hCas9核酸酶,靶向编辑α-Man的第1个外显子。首先构建基于CRISPR/Cas9系统的植物表达载体,并通过农杆菌介导的遗传转化获得加工番茄转基因株系,然后取转基因番茄叶片基因组DNA,利用限制性内切酶法结合PCR扩增对α-Man编辑位点附近的DNA片段进行检测及测序分析。结果表明,14株转基因番茄植株有2株检测到突变现象。α-Man突变体TA克隆测序结果显示有2种编辑类型,一种表现为52 bp的缺失突变;另一种表现为单碱基突变。实现了对番茄α-Man的编辑。     

中国部分地方鸡种Ｂ—ＬⅡβ（β１外显子）基因分子遗传多态性研究

应用ＰＣＲ－ＲＦＬＰs方法对１０个鸡种的Ｂ－ＬⅡβ（β１外显子）基因进行了遗传多态性研究,综合４种限制性内切酶的酶切情况,共检测到３７种基因组合型,并且在个体间以及品种间的基因型频率、基因组合型频率都存在较大的差异。同时各酶切位点的Ｈardy-Weinberg平衡状态在品种上也表现不一致。克隆测序结果表明β１外显子分子遗传多态性更多地体现在氨基酸水平,作为抗原结合区,其丰富的多态性与抗原多样性相一致。