非综合征型耳聋患者耳聋易感基因突变的检测分析

目的:探究非综合征型耳聋患者耳聋易感基因的携带情况及突变类型,为耳聋患者治疗或遗传咨询提供理论依据。方法:收集821例非综合征型耳聋患者的外周静脉血,提取基因组DNA后,进行4个常见耳聋易感基因GJB2、GJB3、SLC26A4和线粒体12S r RNA的9个突变热点筛查。结果:821例非综合征型耳聋患者中耳聋易感基因筛查阳性375例,阳性率为45.7%,不同性别之间阳性率无明差异(P=0.625)。375例存在耳聋易感基因突变的研究对象中,4个易感基因的9突变热点共检测出447例点突变,其中GJB2基因的有241例点突变(53.9%),以235 del C位点突变率最高;SLC26A4基因的有126例点突变(28.2%),以IVS7-2 AG位点突变为主;线粒体12S r RNA基因的有79例点突变(17.7%),绝大部分为1555 AG位点突变;而GJB3基因仅有1例点突变(0.2%)。375例存在耳聋易感基因突变的研究对象中,304例发生1种突变(81.1%),有70例发生2种突变(18.7%),仅有1例发生3种突变(0.3%)。结论:非综合征型耳聋患者中GJB2基因的235 del C位点以及SLC26A4基因的IVS7-2 AG位点突变率较高,常见耳聋易感基因筛查有助于非综合征型耳聋患者的诊断、干预及治疗。     

人肌球蛋白7A基因非同义单核苷酸多态性位点潜在致聋突变的预测分析

目的:人肌球蛋白7A(MYO7A)基因是遗传性耳聋分子筛查的候选基因之一。从已知的MYO7A非同义单核苷酸多态性(ns SNPs)位点数据库中筛选可能与致病表型相关的ns SNPs位点,以提高MYO7A基因耳聋分子诊断的有效性和准确率。方法:首先,从NCBI数据中心的db SNP数据库(db SNP)和Deafness Variation Database数据库获得MYO7A基因的SNPs数据和基因的相关信息;然后,通过SIFT、Poly Phen-2、PANTHER、Ph D-SNP、Mutation Taster、SNPGO和Mut Pred软件进行ns SNPs表型致病性分析,预测潜在致病位点;接着,应用Clustal X2和Gene Doc软件进行同源氨基酸序列比对,分析潜在致病的ns SNPs位点保守性;最后,应用Swiss Model平台选择性地对某些突变蛋白质的三维结构进行建模,并分析结构域的变化。结果:预测出MYO7A的104个高风险致病的ns SNPs位点,包括25个已报道的耳聋相关ns SNPs位点;高风险致病的ns SNPs位点中,有42个位于肌球蛋白马达(myosin motor)结构域,其中12个预测有致病风险的ns SNPs位点与MYO7A基因致聋的突变研究报道一致。肌球蛋白马达结构域中包含30个新预测的潜在致病性ns SNPs位点,其中仅L366P位点在7个预测软件中具有高度一致性。通过对L366P位点位点突变前后的三维模型构建,发现存在蛋白结构的改变,且同源性比对结果显示了该位点的高度保守性。结论:MYO7A的L366P为潜在高风险致病性ns SNP位点,推测该基因突变可能与耳聋表型相关。本研究所采用的分析筛选方法对MYO7A基因突变的临床筛查及其他致病基因的ns SNPs筛选具有重要的参考价值。     

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。     

中国儿童线粒体病的临床特征及分子遗传学研究

线粒体病具有高度临床异质性和基因异质性,对于临床医生来说诊断非常困难.本研究分析了中国线粒体病患儿的临床特征和基因特点,为临床医生的诊断提供了一定的参考依据.本文总结了2012年10月~2015年1月就诊北京儿童医院的141例已进行二代测序基因检测的疑似线粒体病患儿,分析基因确诊病例的临床特征以及遗传学特点.本研究共收集了40例基因确诊病例,包括8种不同类型的线粒体病,而Leigh综合征是最常见类型,其次是线粒体脑肌病伴乳酸酸中毒和卒中样发作(MELAS)综合征.不同的线粒体病发病年龄各异,但是普遍临床早发.40例基因确诊病例中, 25例(62.5%)为mtDNA突变, 15例(37.5%)为nDNA突变. m.3243AG突变7例,在mtDNA突变中最为常见, nDNA突变包括SURF1 7例, PDHA1 2例, NDUFV1, NDUFAF6, SUCLA2, SUCLG1, RRM2B,以及C12orf65各一例.     

13例肝豆状核变性家系致病基因突变的检测和分析

为了研究Wilson病(wilson disease,WD)基因突变的类型和发生情况,探讨WD疾病的病因、临床特点,通过采用变性高效液相色谱(denaturing high performance liquid chromatography,DHPLC)方法结合DNA测序方法对13例无亲缘关系的患者及33住亲属进行A TP7B基因所有外显子及5'端非转录区突变检测.33例DNA标本确认11种基因突变,其中包括9种错义突变(p.R778L、p.R919G、p.T1178A、p.T977M、p.K1010Q、p.C490TERM、p.A874P、p.G943S、p.G943D),1种缺失突变(2790delCAT),1种剪切位点改变(c.1708-1G＞C (intron 4 +1 G＞C)).在13个家系中,发现4例R778L突变,2例2790delCAT,均为杂合型突变,涉及17个等位基因,本组检出率为70.8％(17/24).DHPLC-测序法是WD疾病基因突变筛查较为快捷、全面而且敏感的方法.WD基因突变存在热点区分别为3、8、12号外显子.2790delCAT、p.K1010Q、c.1708-1G＞C (intron 4+1 G＞C)是ATP7B基因新突变类型,p.S406A、p.V456L、p.V 1140A、p.R952K是中国人比较常见的多态类型.     

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.     

温州地区2型糖尿病患者线粒体DNA 3243、3316位点的突变筛查

为了解浙江省温州地区2型糖尿病病人中线粒体DNA tRNALeu (UUR)基因A3243G及NADH 脱氢酶亚单位1 (ND1)基因G3316A位点突变的发生频率, 并探讨突变与2型糖尿病主要临床指标出现的相关性。对随机收集的无血缘关系的244例温州地区2型糖尿病患者进行研究, 同时选择156例无 DM 家族史的糖耐量正常者作为对照组, 用聚合酶链反应及限制性片段长度多态性分析技术进行点突变筛选, 筛选到的异质性突变样本经T-A克隆后再作测序和变性高效液相色谱(DHPLC)确证。结果在244例的2型糖尿病患者中检出A3243G突变1例(0.410%), 156例对照者中未检出该突变, 突变发生率在两组间差异无统计学意义(P>0.05); 2型糖尿病患者中检出G3316A突变4例(1.639%), 156例对照者中检出突变2例(1. 282%), 突变发生率在两组间差异无统计学意义(P>0.05)。结果表明线粒 体tRNALeu (UUR) 基因A3243G突变在浙江温州2型糖尿病人群中发生频率低, 不是温州人群中2型糖尿病的常见病因。线粒体ND1基因G3316A突变在糖尿病人群中的发生频率也较低, 且在正常人群中也有出现, 可能仅为人群中线粒体DNA的基因多态性。     

一个常染色体显性遗传非综合征型耳聋家系致病基因及可能性分子遗传学机制研究

对一个中国常染色体显性遗传非综合征型耳聋家系(HBXG-712家系)进行了考察,主要采用了微阵列芯片法、全外显子组测序(whole exome sequencing,WES)技术以及Sanger测序法等方法检测该家系致病基因,另通过对蛋白产物进行三维重建进行生物信息学分析。经WES测序,本次研究共获得51个候选基因,通过将Sanger测序结果与标准序列进行比对及验证基因型与表型的一致性,确定EYA4为该家系致病基因,同时位于该基因上的错义突变c.T1301A(p.I434K)为其分子病因基础,且生物信息学分析认为该突变具有致病性。本研究结果提示:EYA4(c.T1301A;p.I434K)为HBXG-712家系耳聋的致病基因,提示发生于eya同源区域的错义突变可导致非综合征型耳聋的发生。     

利用PCR-SSCP对人MINK基因的研究

人类MINK基因的两种突变导致长QT综合征（LQTS）。我们设计了两对引物利用PCR－SSCP结合直接测序法在病人及健康者中对MINK基因进行分析，结果发现第149位密码子产生A→G转换。在所研究的对象中，此变化在病人及正常对照者中均有存在。提示MINK基因的此突变性质为非病理性的多态突变。     

一个中国B1型短指家系致病基因的突变分析

文章收集了一个中国B1型短指家系,通过连锁分析,发现该家系疾病的致病基因与ROR2基因连锁。PCR扩增ROR2基因突变热点区域后直接测序,在家系患者中发现一个c.2265C>A的杂合突变,该突变在蛋白质水平导致p.Y755X的改变,从而产生缺失部分结构域的截短ROR2蛋白,而在家系正常人以及家系外正常人中均未发现此突变。文章是国内首次报道B1型短指家系ROR2基因c.2265C>A突变,丰富了中国人ROR2基因突变谱。     

EDNRB基因编码区点突变及多态性在浙江地区散发性先天性巨结肠症中的检测与分析

本实验应用聚合酶链反应-单链构象多态性(single strand confbrmation polymorphism analysis of polymerase chain reaction products,PCR-SSCP)和DNA直接测序技术,对75例浙江地区散发性先天性巨结肠病例EDNRB基因编码区的全部7个外显子,进行了点突变与单核苷酸多态性的检测与分析,探讨浙江地区先天性巨结肠患者EDNRB基因的突变特征,阐明EDNRB基因与散发性先天性巨结肠症发病之间可能存在的关系。结果有6例患者在第4外显子上检测到密码子277位点 CTG→CTA的置换,导致亮氨酸的同义突变(L277L),属于单核苷酸多态性,发生率为8％(6/75)。有 2例患者在第2外显子上检测到密码子185位点GTG→ATG的置换,导致缬氨酸到蛋氨酸的错义突变(V185M),此突变型未在国内外文献中报道过,认为是新的基因突变型,突变率2．7％(2/75)。研究结果表明,浙江地区先天性巨结肠群体可发生EDNRB基因的杂合性突变,提示EDNRB基因与先天性巨结肠症的发病存在一定程度的关联。     

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。     

应用多聚酶链式反应快速分析FMR-1基因突变

为了建立一种在先天性智力低下患儿中快速分析脆性X综合征智力低下基因1(Fragile X mental retardation gene 1.FMR-1)突变的方法,对先天性智力低下儿童进行脆性X综合征的大面积筛查和诊断,应用复式多聚酶链式反应一次性扩增FMR-1基因的(CGG)n的重复区,分析CGG重复序列的大小,判断FMR-1基因状态(正常、突变前、突变后),对脆性X综合征可疑患儿快速筛查,在113倒不明原因的先天性智力低下患儿中,分析有脆性X综合征携带者(FMR-1基因前突变者)7例(2男5女),脆性X综合征患者(FMR-1基因突变者)5例,应用多聚酶链式反应可以对脆性X综合征可疑患儿进行大面积初筛,确定携带者和患者。     

我国常见乙型肝炎病毒基因型与基本核心启动子及前C区突变关系的初步研究

收集81份HBV DNA阳性血清标本,经PCR扩增和序列测定确定其中有50份属于基因型C,31份属于基因型B;C基因型的基本核心启动子BCP T1762/A1764的突变率(38%)明显高于B基因型(12.9%,P<0.05);前C区A1896的突变在B、C两基因型间无显著性差异,B基因型为9.7%,C基因型为12%,P>0.05;HBeAg的表达与否与BCP双突变或前C区A1896突变均无明显相关性。经定量PCR检测证明,HBeAg阳性组中的HBV DNA含量明显高于抗-HBe阳性组,P<0.05。组内BCP双突变株和野生株及前C1896突变株和野生株的HBV DNA含量无显著性差异。     

家族性高胆固醇血症患者低密度脂蛋白受体基因复合杂合突变分析

目的:对1例临床确诊为纯合型家族性高胆固醇血症(FH)先证者及其核心家系成员进行基因检测分析,探讨患儿发病的分子病理基础.方法:收集先证者及父母血标本及临床资料,酚氯仿法提取基因组DNA,DNA直接测序方法检测低密度脂蛋白受体(LDL-R)基因18个外显子和启动子及载脂蛋白B(ApoB100)R3500Q位点,核苷酸序列分析结果与Gen Bank比对寻找突变.结果:(1)先证者三尖瓣轻度关闭不全,先证者父母双侧颈总动脉内-中膜增厚,先证者母亲左侧颈内动脉起始处后壁多发混合回声斑块(2)该家系排除ApoB100基因R3500Q突变;(3)先证者LDL-R基因第13外显子发生A606T和D601Y复合杂合突变,前者第1879位G→A碱基置换,导致丙氨酸改变为苏氨酸,后者为1864位G>T碱基置换,导致天冬氨酸改变为酪氨酸,其父为携带A606T突变的杂合子,其母为携带D601Y突变的杂合子.结论:先证者LDL-R基因存在A606T和D601Y复合杂合突变,它们分别来源于父系及母系遗传.     

淋病奈瑟菌临床菌株porB基因分型及其突变与耐药相关性研究

了解淋病奈瑟菌临床菌株porB基因型及其产物120和121位氨基酸突变与耐药的相关性。采用多重PCR(mPCR)检测淋病奈瑟菌临床菌株porB基因型,扩增产物测序后分析其编码蛋白的120和121位氨基酸突变情况,二倍平皿稀释法检测临床菌株对青霉素和四环素的耐药性。184株淋病奈瑟菌临床菌株中,99.5%(183/184)检出porB基因,其中61株(33.3%)为porB1A基因型,122株(66.7%)为porB1B基因型。122株porB1B基因型菌株中,117株(95.9%)porB基因120和/或121位氨基酸发生突变,5株(4.1%)porB1B及所有porB1A基因型菌株porB基因120和/或121位氨基酸未突变。117株porB基因120和/或121位氨基酸突变的porB1B基因型菌株中,97.4%(114/117)和95.7%(112/117)分别对青霉素和四环素耐药,2.6%菌株(3/117)对青霉素和四环素敏感。61株porB1A基因型菌株中,仅有2株(3.3%)对青霉素和四环素耐药。研究中采用的mPCR能快速、准确地对淋病奈瑟菌临床菌株porB基因进行分型,这些菌株主要携带porB1B基因且该基因型菌株对青霉素和四环素耐药率显著高于porB1A基因型(P<0.01),该耐药性与porB1B基因120和/或121位氨基酸突变密切相关。     

北京和东京人群MYO9B单核苷酸多态性差异比较分析

为探讨中国北京汉族人群(CHB)和日本东京人群(JPT)肌球蛋9B(MYO9B)单核苷酸基因多态性(SNP)、单体域和单体型的差异,我们利用人类基因组单体型图(Hap Map)公布的Ⅲ期MYO9B SNP数据,通过Haploview4.2软件选择合格SNP、标签SNP(tagSNP)、估计最小等位基因频率(minimum allele frequency,MAF)及构建单体域,并比较其差异。然后通过Phase2.1软件构建特殊tagSNP位点单体型并行置换检验以比较两个人群所构建单体型的差异。研究结果表明,从CHB及JPT MYO9B中分别筛选出52个及50个合格SNP,其中49个是一致的。两人群合格SNP MAF频数最高组段及最低组段相同,且整体比较无差别(p=0.07)。于两人群MYO9B各构建7个和5个单体域,其中两个基本相同,一个单体域为CHB独有,其余在两人群分布不同但互有重叠。从两人群MYO9B分别筛选出23个及17个tagSNP,其中17个tagSNP相同,另6个SNP在CHB单独成为tagSNP而不与其他SNP相关联。利用两人群MYO9B特殊tagSNP位点共构建10个频率2%的相同的单体型,累计频率分别为51.37%和51.99%,且两者均以TCTCG和TTTCG单体型为主。两人群MYO9B特殊位点单体型构成基本相同(p=0.765)。综上所述,CHB和JPT的MYO9B SNP及单体域特征以共性为主,与人群的地域和种族属性一致;北京汉族与东京人群特殊SNP位点构建的MYO9B单体型构成及频率无差别。     

肌萎缩侧索硬化患者SOD1基因突变检测及突变与临床表型的关系

应用PCR技术结合DNA直接测序方法对8例临床确诊为家族性肌萎缩侧索硬化(Familiar amyotrophic lateral sclerosis,FALS)家系的先证者进行铜锌超氧化物歧化酶基因(SOD1)的突变筛查,在3例先证者中检出2种SOD1基因突变,其中,2例携带了位于4号外显子的错义突变Cys111Tyr(c.332G>A),另1例携带了位于5号外显子的错义突变Gly147Asp(c.440G>A),这2种突变在中国ALS患者中属首次报道。该结果扩大了中国FALS患者的SOD1基因突变谱,对研究中国FALS患者SOD1基因突变特点和分布规律有一定帮助。分析携带这2个突变患者的临床特点,提示Cys111Tyr突变导致的临床表型相对温和,而Gly147Asp突变可导致病情进展较快。该结果有待在更多的病例中进行证实。     

催乳素受体基因外显子10多态性及其与济宁青山羊高繁殖力关系的研究

设计5对引物, 采用PCR-SSCP技术检测催乳素受体(prolactin receptor, PRLR)基因外显子10及部分3′非翻译区在高繁殖力山羊品种(济宁青山羊)和低繁殖力山羊品种(辽宁绒山羊、波尔山羊和安哥拉山羊)中的单核苷酸多态性, 同时研究该基因对济宁青山羊高繁殖力的影响。结果表明: 首次拼接出的山羊PRLR基因外显子10及部分3′非翻译区的核苷酸序列长度为1,118 bp, 与已公布的绵羊、牛、人PRLR基因mRNA相应序列的同源性分别为98.33%、93.92%、74.52%, 与已公布的羊驼PRLR基因部分序列的同源性为78.29%。引物P1、P2与P4扩增片段具有多态性, 其余2对引物的扩增片段不存在多态性。对于P1扩增片段, 在济宁青山羊和辽宁绒山羊中检测到AA型和AB型, 在安哥拉山羊中检测到AA型和AC型, 在波尔山羊中只检测到AA型; 克隆测序表明AB型与AA型相比有两处突变(186G→A和220T→C), 分别导致氨基酸由天冬氨酸变为天冬酰胺、亮氨酸变为脯氨酸; AC型与AA型相比有1处突变(140A→G), 该突变没有导致氨基酸变化; 济宁青山羊AA和AB基因型之间产羔数的最小二乘均值差异不显著(P>0.05)。对于P2扩增片段, 在济宁青山羊、辽宁绒山羊和波尔山羊中都检测到DD型和DE型, 而在安哥拉山羊中只检测到DD型; 克隆测序表明DE型和DD型相比有两处突变(52G→A和122G→A), 其中122 bp处的突变导致氨基酸由精氨酸变为甘氨酸; 济宁青山羊DD和DE基因型之间产羔数的最小二乘均值差异不显著(P>0.05)。对于P4扩增片段, 在济宁青山羊中检测到FF型和FG型, 在辽宁绒山羊中检测到FF型和GG型, 在波尔山羊中只检测到FF型, 在安哥拉山羊中检测到FF型、FG型和GG型; 克隆测序表明GG型和FF型相比在扩增片段的143 bp处发生1处碱基突变(A→G), 并导致氨基酸由蛋氨酸变为缬氨酸; FG基因型济宁青山羊产羔数最小二乘均值比FF基因型的多0.76只(P<0.05)。研究结果初步表明: PRLR基因可能是控制济宁青山羊多胎性能的一个主效基因或是与之存在紧密遗传连锁的一个标记。     

不同打靶位点影响人诱导多能干细胞MYO7A杂合突变位点的基因校正中CRISPR/Cas9介导的同源重组效率

应用CRISPR-Cas9系统对人诱导多能干细胞（human induced pluripotent stem cells, hiPSCs）进行基因编辑,为疾病模型的建立、致病机制研究、药物筛选及基因校正治疗疾病提供了更广阔的平台。相对于CRISPR-Cas9介导的基因敲除,应用该系统介导的同源重组实现基因点突变或突变校正效率要低、且难度偏大。为了实现对MYO7A杂合点突变（c.4118C>T）的人iPSCs的点突变校正,本文构建了表达maxGFP的pX330质粒。针对需校正的突变位点,设计5组识别序列并连接到maxGFP-pX330中构建靶向质粒。将5组打靶质粒分别转染HEK 293FT细胞48 h,细胞表达GFP;测序结果显示,MYO7A基因相应位点出现杂峰,表明打靶质粒具有打断活性。将同源模版单链寡核苷酸链（single-stranded DNA oligonucleotides, ssODN）与打靶质粒共同电转入人iPSCs后48 h,经流式分选出(5.8±2.2)%的细胞表达GFP。分选后细胞行单克隆扩增并测序。结果显示,打靶质粒1和ssODN组合对点突变校正未成功;打靶质粒2、3、4、5与ssODN组合均获得了校正后的细胞株。本研究表明,打断位点是影响同源重组校正效率的关键因素。当应用CRISPR/Cas9（或其它核酸酶）介导的同源重组进行基因编辑操作时,可以同时选择多个打靶位点造成基因组不同位置上的双链打断（double-stranded break, DSB）位点,以获得目的单克隆细胞株。本研究为应用CRISPR-Cas9系统对人诱导多能干细胞进行基因编辑提供了有力参考。