线粒体DNA G7444A突变可能影响A1555G突变的表型表达

线粒体12S rRNA和tRNASer(UCN) 基因是导致非综合征型听力损失的两个突变热点区域。作者收集了1个母系遗传感音神经性聋家系, 该家系同时携带线粒体DNA (mtDNA) A1555G和G7444A突变。临床资料分析表明, 该家系包括药物致聋的耳聋外显率(所有耳聋患者/所有母系成员)为58%, 而非药物致聋的耳聋外显率(非药物性聋患者/所有母系成员)为25%, 明显高于其他携带A1555G突变的耳聋家系。先证者的线粒体全序列分析表明, 该线粒体基因组共有28个多态位点, 属于东亚人群B4c1单体型。在这些多态位点中, 除A1555G和G7444A突变外, 未发现其他有功能意义的突变。这表明mtDNA G7444A突变可能加重由A1555G突变造成的线粒体功能缺失, 从而增加耳聋的外显率。     

线粒体tRNAThr G15927A突变可能影响耳聋相关的12S rRNA A1555G突变的表型表达

摘要: 对1个中国汉族耳聋家系进行了临床和分子遗传学特征分析。家系中听力下降的母系成员表现为程度不等、听力图形态不同的听力损害, 但同为双侧对称的感觉神经性耳聋。该家系耳聋外显率很高, 包括药物致聋的耳聋外显率为75%, 而非药物致聋的外显率为41.7%。对母系成员进行线粒体DNA(mtDNA)全序列扩增分析, 发现了耳聋相关12S rRNA A1555G同质性突变位点和多态性位点, 属于东亚人群B5b单体型。在这些变异位点中, mtDNA 15927位点的G-A碱基变化破坏tRNA^Thr反密码子结构上十分保守的C-G碱基对, 这可能加重由A1555G突变造成的线粒体功能缺陷。这表明tRNAThrG15927A突变可能增强携带12S rRNA A1555G的中国汉族耳聋家系的外显率和表现度。     

与耳聋相关的线粒体12S rRNA突变

线粒体DNA突变是引起听力损伤的重要原因之一. 其中,线粒体12S rRNA基因突变与综合征型耳聋和非综合征型耳聋相关. 导致综合征型耳聋的线粒体DNA突变多为异质性,然 而对于非综合征型耳聋突变则多以同质性或高度异质性存在,说明这种分子致病性需要较高的阈值. 位于12S rRNA解码区的A1555G和C1494T突变是造成氨基糖甙类抗生素耳毒性和 非综合征型耳聋常见的分子机制. 这些突变可能造成12S rRNA二级结构的改变,影响线粒体蛋白质的合成,降低细胞内ATP的产生,由此引起的线粒体功能障碍导致耳聋. 但是多数 基因突变的致病机制还仅处于推测阶段. 其它修饰因子如氨基糖甙类抗生素、线粒体单体型、核修饰基因参与了线粒体12S rRNA基因A1555G和C1494T突变相关的耳聋表型表达.     

核基因参与人类线粒体12S rRNA突变相关非综合征耳聋的临床表型

人类线粒体DNA 12S rRNA A1555G突变可引起母系遗传性非综合征耳聋,并提高氨基糖甙类药物对该类耳聋的诱导作用。我们在江苏淮阴发现了一个非综合征耳聋大家系,家系个体发病呈典型的母系遗传特征,临床可表现为先天性耳聋、中年进行性耳聋乃至完全正常的表型。对家系个体进行研究后发现A1555G突变是引起该家系耳聋的主要原因。我们用EB病毒转化的方法对该家系部分个体行建系工作后,对家系中17个个体的类淋巴母细胞进行分析,其中包括具有耳聋症状的个体7人(患者组),具有同质性A1555G突变但表型正常的个体6人(携带组),正常婚配对照 5人,与正常婚配对照相比,患者组与携带组在线粒体蛋白合成速率及在葡萄糖或半乳糖培养基中的生长速度出现了不同程度的下降,且突变细胞系中线粒体功能缺陷的严重程度与个体的临床表型相关．这些发现强有力地支持了核基因参与了该疾病临床表型的形成。     

浙江省非综合征型耳聋患者12SrRNA突变频谱分析

线粒体DNA(Mitochondrial DNA,mtDNA)突变是引起耳聋的重要原因之一。尤其是12S rRNA基因是药物性耳聋与非综合征型耳聋相关的突变热点区域。文章收集了浙江省各地区非综合征型及药物性耳聋患者标本318例,对其进行临床和分子遗传学评估。12S rRNA基因突变分析发现34个变异位点,已知的1555A>G、1494C>T和1095T>C突变分别占9.1%、0.6%和1.25%。结构和种系发生分析显示,839A>G和1452T>C突变位于12S rRNA基因的高度保守区域且未在449例正常对照组中发现,可能增加了耳毒性药物的敏感性。其他变异位点为多态性位点。文章数据支持了12S rRNA基因是耳毒性药物的作用靶点之一这一理论,为预测个体耳毒性的发生风险,提高氨基糖甙类药物治疗安全性提供了有价值的信息,以期降低耳聋的发生。     

人工耳蜗植入聋儿术前基因检测及家系分析

摘要: 国内外研究表明GJB2、SLC26A4(PDS)和线粒体DNA(Mitochondrial DNA, mtDNA)的病理性突变导致了大部分的遗传性聋。 文章收集了2006年4月~2007年9月接受人工耳蜗(Cochlear implant, CI)植入的14 例患儿及其父母的外周血, 应用基因诊断方法进行 GJB2、SLC26A4(PDS)和mtDNA 1555位点突变检测。结果显示, 35.7%的患儿检测到致病突变, 其中28.6%为GJB2基因突变, 类型均为235delC纯和突变, 其父母为携带GJB2 235delC的杂和子; 7.1%为mtDNA A1555G突变, 其母亲亦携带mtDNA A1555G突变。这表明CI 植入聋儿最常见的基因突变是GJB2 235delC突变, 其次是mtDNA A1555G突变, 通过对耳聋家系常见致病基因的检测和家系分析, 可以对优生优育及减少耳聋发病率提供科学准确的遗传信息。     

携带线粒体tRNA~(Thr)15910C>T突变和12S rRNA 1555A>G突变的非综合征型耳聋家系的线粒体功能研究

该研究旨在探讨一个非综合征型耳聋(nonsyndromic hearing impairment,NSHI)家系中线粒体t RNAThr 15910CT和12S r RNA 1555AG基因突变共同作用对线粒体功能的影响。该研究建立了同时携带线粒体t RNAThr 15910CT和12S r RNA 1555AG基因突变(双突变组)、仅携带12S r RNA 1555AG基因突变(单突变组)和对照组的永生化淋巴细胞,这3组细胞系的线粒体DNA单体型均属于R单体型。对该家系的临床资料进行分析,当包括使用氨基糖苷类抗生素(aminoglycoside antibiotics,Am An)的药物性耳聋家系成员时,此家系耳聋外显率为37.5%;当排除用药的耳聋成员时,耳聋外显率是25.0%;相比之下,在用药和未用药的情况下,已报道的14个m.1555AG的耳聋家系的平均外显率只有12.8%和6.1%。通过对双突变组、单突变组和对照组永生化细胞系的线粒体功能进行研究,结果发现与对照组相比,双突变和单突变组细胞系的ROS水平分别上升了19.08%(P=0.005 4)和9.05%(P=0.003 7);ΔΨm水平分别下降了47.78%(P=0.006 3)和35.39%(P=0.0245);复合体II活力分别下降了8.26%(P=0.721 1)和19.48%(P=0.004 9),复合体IV活力分别下降了32.75%(P=0.033 5)和27.44%(P=0.180 5)。m.1555AG与m.15910CT共同作用,导致ROS生成量升高,ΔΨm水平下降以及线粒体呼吸链复合体IV活力降低等线粒体功能缺陷,提示m.15910CT可能是m.1555AG导致耳聋的继发性突变。     

携带线粒体tRNA~(Thr) 15943T>C协同12S rRNA 1555A>G突变的非综合征性耳聋致病机理的初步研究

该研究通过构建携带线粒体tRNA~(Thr )15943TC协同12S rRNA 1555AG突变(双突变组)的永生化淋巴母细胞系,同时建立仅含12S rRNA 1555AG突变(单突变组)和正常对照组永生化淋巴母细胞系,探究线粒体tRNA~(Thr )15943TC协同12S rRNA 1555AG突变与耳聋发病的关系,以了解线粒体突变致聋的分子机制。对该家系的临床资料进行分析的结果表明,当包括使用氨基糖苷类抗生素(aminoglycoside antibiotic,AmAn)的药物性耳聋家系成员时,此家系耳聋外显率为26%;当排除用药的耳聋成员时,此家系耳聋外显率是10%;相比之下,已报道的14个m.1555AG的耳聋家系的平均外显率在用药和未用药的情况下分别仅为13%和6%。利用Northern blot和Western blot分别检测三组细胞中线粒体tRNA和多肽的表达量,结果表明相比于正常对照组,tRNA~(Thr)在双突变组中的表达量显著降低,而在单突变组中的表达量无显著变化,tRNA~(Trp)、tRNA~(Ala) 、tRNA~(Tyr) 、tRNA~(Cys)和tRNA~(Pro)的稳态水平在三组细胞中没有显著性差异;CO2、CO3和A6在双突变组中的表达量显著降低,而在单突变组中的表达量无显著性差异;其他蛋白多肽在三组细胞中的表达量没有显著差异,说明m.15943TC突变降低了tRNA~(Thr)的稳态水平,致使线粒体部分多肽表达水平下降,从而影响了线粒体呼吸链复合体的功能和稳定性进而导致了线粒体代谢障碍,提示线粒体tRNA~(Thr) 15943TC可能与m.1555AG突变引起的耳聋相关。     

一个母系遗传非综合征耳聋大家系mtDNA序列分析

通过分析本家系mtDNA序列,探讨淮阴一非综合征耳聋大家系患病的分子遗传学机制.采用聚合酶链反应(PCR)扩增mtDNA与非综合征耳聋相关位点nt1555、nt7445的区域和人类种群研究的D-loop区、PCR-异源双链分析、PCR-RFLP、PCR产物克隆序列测定等技术对该家系进行了系统的研究.发现该家系中全部母系亲属有mtDNAA1555G突变,而家系中非母系个体、对照组(100例正常个体)的mtDNA1555位点均为A.该家系mtDNA7445位点无突变;该家系属于II型线粒体;发现家系D-loop区存在未见报道的碱基插入.提示mtDNAA1555G位点突变可能是导致该家系患者致聋的主要因素之一.遗传背景可能对家系疾病的表型存在一定程度的影响。 Abstract:We find an extensive nonsyndromic sensorineural deafness family in Huaiyin,and investigate the possible molecular genetic mechanism of matrilineal nonsyndromic sensorineural deafness.We use PCR,combined with PCR-heteroduplex analysis,PCR-RFLP and sequencing techniques to examine part of 12S rRNA,tRNAser(UCN),and D-loop region of this pedigree.1)We found an A to G transition at position 1555(A1555G) of the mitochondrial 12S rRNA from all the patients and four matrilineal.2)An new nucleotide insertion was indentified in D-Loop region.3)According to the polymorphism of D-loop,this pedigree belong to mitochondrial type II.The study showed that the A1555G mutation may be one of major factors in progressive inherited deafness of this family and genetic background should be investigated in the future.     

7例携带线粒体tRNAAlaC5601T突变的Leber遗传性视神经病变家系的相关研究

文章收集了7例携带线粒体tRNAAl。C5601T突变的中国Leber遗传性视神经病变(Leber’s hereditary opticneuropathy,LHON)的家系,通过眼科检查和遗传学分析,发现7个家系的外显率很低,分别为9.5%、14.3%、4.5%、8.3%、10.0%、22.2%和25.0%。用24对有部分重叠的引物对7个先证者线粒体DNA(Mitochondrial DNA,mtDNA)全序列进行扩增,并进行相关的分子生物学分析,结果发现这些家系均未携带G11778A、G3460A和T14484C这3个常见的原发突变位点,而在tRNAAla上发现了C5601T同质性突变,多态性位点分析分别属于东亚线粒体单体型G2、G2a1、G2a1、G2、G2b、G2a1、G2。C5601T突变位于线粒体tRNAAla的高度保守区(通用位点为59位),可能引起tRNA空间结构和稳定性发生改变,继而影响tRNA的代谢,导致线粒体蛋白和ATP合成障碍,最终导致视力损害。因此,tRNAAlaC5601T突变可能是与LHON相关的线粒体突变位点。同时低外显率提示其他因素(包括核修饰基因、环境因素)可能影响这7个中国C5601T突变家系的表型表达。